Методът на производство на сондиране и взривяване в кариери
Употреба: минно дело в производството на взривни работи в наводнени скали. Същността на изобретението: кладенци от първия етап се пробиват в скалния блок в две издатини, след което всяка от тях се разширява с образуването на кухина в горната част на долната издатина под формата на пресечен конус, преминаващ в кухината на котела. В този случай по-малката основа на пресечения конус е насочена към дъното, а височината на разширената част на кладенеца в долния перваз не надвишава три от максималните му диаметри. След отстраняване на изрезките от разширените кухини на кладенците се пробиват странични кладенци. След това експлозивите се зареждат във всички разширени кухини на кладенците от първия етап и се разбиват кладенците и скалите. Изобретението дава възможност да се намалят разходите за сондажно-взривни работи в наводнени скални маси и да се използват по-евтини видове експлозиви при товарене. 1 болен.
Изобретението се отнася до минната промишленост, по-специално до методите за сондиране и взривяване в открити рудници и може да се използва при разработването на наводнени скални маси.
Известен метод за сондиране и взривяване (BVR) в открити рудници, включващ пробиване на взривни отвори по проектната решетка, зареждането им с експлозиви (BB) и взривяване /1/.
Недостатъкът на аналога е, че по време на производството на сондажи и сондажи в наводнени масиви кладенците се пълнят с вода. Ако в кладенците има вода, разходите за взривни операции се увеличават значително поради необходимостта от използване на скъпи водоустойчиви експлозиви на базата на TNT. В случай на използване на по-евтини неводоустойчиви експлозиви, например на базата на амониев нитрат, те се поставят във водоустойчиви полиетиленови ръкави, поставени в кладенец, което като цяло усложнява технологията на взривяване и води до значителниматериални разходи /2/.
Най-близкият по техническа същност и постигнат резултат е метод за производство на сондиране и взривяване в открити рудници, взет като прототип, включващ пробиване на кладенци от първия етап на два перваза и разбиване на кладенци по проектната решетка, зареждането им с експлозиви и взривяване /3/. При този метод се предвижда използването на кладенци от първия етап за предварително отводняване на скалната маса преди пробиване на перваза по проектната решетка.
Известният метод има следните недостатъци. Кладенците от първия етап имат малък диаметър и следователно имат нисък водопоглъщащ капацитет. За да се увеличи добивът на вода в тези кладенци, експлозивни заряди, твърди или концентрирани, се поставят на дълбочината на втория перваз и се произвеждат експлозии, като по този начин се увеличава раздробяването и съответно дренажната способност на скалната маса. Въпреки това, в резултат на тази операция, в близост до взривения експлозивен заряд се образува зона на раздробяване на скали, която надвишава диаметъра на кладенеца почти 10 пъти, което изисква специално внимание на инспектора при пробиване на втория перваз по време на последващия преход на минните операции от горния хоризонт към долния. В този случай проектният кладенец може произволно да попадне в определената зона на смачкване, което, първо, изключва нормалното механично пробиване на кладенеца и, второ, може да доведе до задръстване на сондажната колона и създаване на аварийна ситуация.
В допълнение, експлозията на заряди в кладенците на първия етап нарушава стабилността на кладенеца в тях, което затруднява използването им като калници по време на масови експлозии в скалите на горния перваз.
Недостатъците на известния метод трябва да включват и сложността на организирането на дренажни мерки, които изискват предварителна детонация на експлозивни зарядипреди пробиване на проектни кладенци. Целта на изобретението е да се намалят разходите за сондиране и взривяване в наводнени скални маси чрез понижаване на нивото на водата в пробивните кладенци, което позволява използването на по-евтини видове експлозиви при зареждане (с минимално съдържание на скъп TNT). Освен това се осигуряват най-добрите условия за сондиране.
Това се постига чрез факта, че при метода за извършване на сондажни и взривни операции в открити рудници, който включва пробиване на кладенци от първия етап в два перваза и взривни дупки по проектната решетка, зареждането им с експлозиви и взривяване, всеки кладенец от първия етап се разширява с образуването в горната част на долния перваз на кухина под формата на пресечен конус с по-малка основа, насочена към дъното на кладенеца, след което се изрязва скалата отстраняват се от разширената част на кладенеца, докато височината на разширената част на кладенеца в долния перваз не надвишава три максималния му диаметър.
Чертежът показва технологична схема за изпълнение на предложения метод за производство на BVR.
Методът се осъществява по следния начин.
В рамките на скалния блок, подготвен за взривяване, кладенци 1 от първия етап се пробиват във възлите на проектната решетка до дълбочина на две издатини - горна 2 и долна 3. След това всяка ямка 1 се разширява, например, чрез термични средства, с образуването на кухина 4 в горната част на долната издатина 3 под формата на пресечен конус, преминаващ в кухината на котела 5. В този случай по-малката основа на пресеченият конус е насочен към дъното на кладенеца 1, а височината на разширената част на кладенеца в долния ръб 3 не надвишава три от максималните му диаметри, а височината на пресечения конус е съизмерима с диаметъра на кухината на котела 5. В процеса на термично разширение получената скална утайка 6 запълва кладенци 1в долния ръб 3 и частично в горния ръб 2. След завършване на процеса на термично разширение на кладенеца 1, термичният инструмент се спуска надолу и скалните изрезки се отстраняват от разширените кухини 4 и 5.
Котелната кухина 5, оформена по този начин, има висока водопоглъщаща способност. Поради увеличения диаметър на кладенците 1 и появата на изкуствени пукнатини около тях, под действието на топлинни напрежения, котлените кухини 5 пресичат по-голям брой главни пукнатини (не са показани на чертежа) в скалите на горния перваз 2, през които водата се отвежда в котелните кухини 5 кладенци 1. Освен това тази вода през скалната утайка 6 под естественото налягане на водата колона се филтрира през натрошените скали, показани в долния перваз 3 по посока на дренажния комплекс на кариерата (не е показан на чертежа). Значително количество вода в кладенци 1 идва от горния слой от натрошени скали 7. Този слой от скали 7 има много висок коефициент на филтрация и висок вододобив.
След формирането на кладенци 1 от първия етап в зоната между тях и в близост до тях се извършва пробиване и термично разширение на разбиващи кладенци 8, които също са разположени във възлите на проектната мрежа. Наличието на кладенци 1 осигурява непрекъснат процес на дрениране на скалната маса с образуването на депресионни криви 9 и 10 на нивото на дренаж, които намаляват с течение на времето, което в крайна сметка позволява да се намали нивото на водата в разрушаващите кладенци 8. След зареждането на експлозивите на всички разширени кухини 5 и 8, скалите на горния перваз 2 се взривяват с експлозив, докато в кладенци 1 експлозивът зарядите се поставят директно върху скалната суспензия 6, която служи като основа, която държи заряда. В процеса на детонация на експлозиви в кладенци 1 от първия етап, в техните долни конични кухини 4, кумулативен ударвълна, насочена към дъното на кладенци 1. Под действието на насоченото действие на разширяващи се детонационни продукти на експлозиви възниква мощен хидравличен удар, пренасящ налягане през сондажни изрезки 6, частично наситени с вода, в скалите на долния перваз 3 и води до отваряне и нарастване на съществуващи основни пукнатини и в резултат на това до по-ниско водно изрязване в кладенците, които впоследствие се пробиват по време на развитието на основния хоризонт в скалата s на долния перваз 3 (не е показан на чертежа).
По време на експлозивно разрушаване около кухината 4 и долната част на кухината 5 на всяка ямка в перваза 3 се създава зона на смачкване, която осигурява развитието на дъното на перваза 2. Тази зона на смачкване е подобна по качество на слоя за разрушаване на скалата 7 и не променя основните условия за сондажни операции по време на последващото развитие на долния перваз 3.
Пример за изпълнение на метода.
В кариерата за желязна руда на Михайловския минно-обогатителен комбинат железните кварцити се взривяват с помощта на скъп тротил при зареждане на наводнени кладенци.
В съответствие с предложения метод, след изравняване на повърхността на перваза 2, с помощта на булдозери, се извършва пробиване на кладенци 1 от първия етап в възлите на проектната мрежа, приложена от минно-маркшейдерската служба на кариерата. При основна мрежа от кладенци 8x8 m, кладенците от първия етап са разположени на разстояние 32 m един от друг. При триредова схема за сондиране на пейка кладенците от първия етап се поставят във втория ред. С помощта на сондажно съоръжение от типа SBSh-250 MN се пробиват кладенци с диаметър 243 mm до дълбочина от два ръба, т.е. Разширяването се извършва с въздушно-керосинова огнеструйна горелка, която се движи в кладенеца отдолу нагоре. За създаванекухина 4 под формата на пресечен конус във всяка ямка, горелката се спуска на дълбочина 16,5 m, след което в участък с дължина 0,5 m се придвижва нагоре със скорост около 20 m/h, след което скоростта на повдигане се намалява и горелката се повдига със скорост 15 m/h. При този режим на движение на горелката се образува кухина 4 под формата на пресечен конус с височина около 0,5 m, а диаметърът на кухината на котела 5 е 450–500 mm. В процеса на термично разширение на кладенци 1, сондажни скални изрезки 6 падат под собственото си тегло, запълват долната част на кладенците и частично разширените кухини 5. За почистване на всяка ямка горелката се спуска надолу с маневрена скорост от 20-30 m / min, докато влезе в контакт със скални изрезки, които се изнасят от кладенеца под действието на аеродинамична сила. В процеса на почистване на кладенеца горелката също се спуска на дълбочина 16,5 m и се държи там за 1-2 минути, достатъчно за извършване на останалите скални изрезки от кухини 4 и 5. След това се извършва пробиване и термично разширение на взривни отвори 8, които също са разположени във възела на проектната решетка.
В процеса на образуване на разрушителни кладенци 8 протича непрекъснат процес на дрениране на масива с прехода на кривата на депресия от позиция 9 към позиция 10. По правило пробиването на горния перваз 2 с дължина 200 m се извършва в рамките на 1-2 седмици, а понякога и повече, което е свързано с броя на включеното сондажно оборудване. Това време е достатъчно за изпълнение на задачата за обезводняване и съответно за намаляване на нивото на водата в кладенците до пълното отводняване на горния перваз 2. Това от своя страна ще намали потреблението на скъп TNT, чието използване в наводнените кладенци е 5-10 пъти повече, отколкото в източените.
Освен това, по време на прехода на минните операции от горния хоризонт към долниянивото на водата в пробивните кладенци на втория перваз 3 също намалява, което осигурява по-добри условия за сондажни операции в изсъхналия масив, тъй като съпротивлението на ролковите конуси се увеличава с 10-15%. Благодарение на понижаването на нивото на водата в разбиващите кладенци се постига и икономия на скъпи водоустойчиви експлозиви.
В същото време използването на най-простите видове експлозиви вместо TNT води до подобряване на екологичната ситуация в кариерата поради отделянето на по-малко токсични газове по време на експлозии.
Източници на информация 1. Патент на САЩ N 3696703, кл. F 42 D 1/00.
2. Патент България N 2133942, кл. F 42 D 1/08.
3. Гончаров С.А., Дремин А.И., Ершов Н.П., Каркашадзе Г.Г. Ресурсоспестяващи процеси на разрушаване на скали в кариери. М.: Изд. МГГУ, 1994, с. 143-149.
Метод за извършване на сондажни и взривни операции в открити рудници, включващ пробиване на кладенци от първия етап на две издатини и разбиване на дупки по проектната решетка, зареждане с експлозиви и взривяване, характеризиращ се с това, че всеки кладенец от първия етап се разширява с образуването на кухина в горната част на долния ръб под формата на пресечен конус с по-малка основа, насочена към дъното на кладенеца, след което скалните изрезки се отстраняват от разширението ed част на кладенеца, докато височината на разширената част на кладенеца в долния перваз не надвишава три от неговите максимални малки диаметри.