Способ отбойки горных пород

(51) 21 37/00 (2006.01) 42 3/04 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Доказано, что при шпуровой отбойке при определенных значениях диаметра, Л и коэффициента сближения шпура, начала действия процесса трещинообразования в разрушаемой среде в результате действия ударных волн совпадает со временем начала действия газов взрыва в зарядной полости, что позволяет эффективно использовать энергию взрыва,соответственно позволяет экономию ВВ. Кроме того, доказано, что при подходе к ответственным объектам необходимость ведение взрывных работ с опережением времени начала действия процесса трещинообразования в разрушаемой среде в результате действия ударных волн над временем начала действия газов взрыва в зарядной полости. При этом изменение Л с учетом диаметра шпура и коэффициента их сближения при заданной длине шпура позволяет увеличению коэффициента их использования,снижению сейсмического воздействия взрыва,потерь полезных ископаемых и повышению устойчивости целика.(72) Бектурганов Нуралы Султанович Зейнуллин Абдикарим Абжалелович Кабетенов Тулеген Рустемов Серикбай Тохташевич Бекмагамбетов Бакытжан Балымбетович(73) Акционерное общество Национальный научнотехнологический холдинг Парасат(56) А.О. Баранов. Расчет параметров технологических процессов подземной добычи руд. М. Недра, 1985. с.642133447 С 1 20.07.19992101673 С 1 10.01.19989711471027.06.19992062442 С 1 20.06.19969528551 1 26.10.1995(54) СПОСОБ ОТБОЙКИ ГОРНЫХ ПОРОД(57) Патент Способ отбойки горных пород относится к области горного дела при отбойке горных масс шпуровой отбойкой. Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано при отбойке полезных ископаемых шпуровой отбойкой с оставлением целиков. Известен способ отбойки горных пород(А.О.Баранов. Расчет параметров технологических параметров технологических процессов подземной добычи руд. М. Недра 1985, с.64 ) включающий бурение, заряжание ВВ и взрывание шпуровых зарядов с линией наименьшего сопротивления где- диаметр шпура, м- плотность заряжания, кг/м 3 3 - коэффициент заполнения шпура по единым правилам безопасности,30,60,72- коэффициент сближение зарядов- удельный расход ВВ, кг/м 3. Недостатком этого способа является то, что взрывные работы при отбойке полезных ископаемых шпуровым методам осуществляется без учета времени начала процесса трещинообразования в разрушаемой среде, в результате работы ударных волн и времени начала действия газов взрыва в зарядной полости, что приводит к неэффективному использованию энергии взрыва ВВ, повышению сейсмического воздействия взрыва, снижению устойчивости целика и увеличению потерь полезных ископаемых. Задачей изобретения является - определение времени начала процесса трещинообразования в разрушаемой среде, в результате работы ударных волн и времени начала действия газов взрыва в зарядной полости,при отбойке полезных ископаемых для обычных и при подходе к целикам условии при различной величине Л шпуровых зарядов. Техническим результатом настоящего изобретения является снижение удельного расхода ВВ, потерь полезных ископаемых, сейсмического воздействия взрыва, повышению устойчивости целика за счет изменения диаметра, Л и коэффициента сближения шпуровых зарядов при изменении их длины. Способ осуществляется следующим образом. При отбойке полезных ископаемых при обычных(рядовых) условиях и известной длине шпура,начало процесса трещинообразования в разрушаемой среде, в результате работы ударных волн и времени начало действия газов взрыва в зарядной полости соответственно определяют по формулам 1 и 2 путем подбора диаметра и Л(4) причем 12 где 1 - время начала действия расширения газов взрыва в шпуре 2 2 - время начала процесса трещинообразования в разрушаемой среде, в результате работы ударных волн 1 ш - длина шпура, м- Л шпуровых зарядов при коэффициенте сближение 1, м а - расстояние между шпурами равной Л, м р - плотность заряда взрывчатого вещества(далее ВВ), кг/м- диаметр шпура 13 - длина заряда ВВ При подходе к ответственным объектам,например к целикам при отбойке полезных ископаемых и известной длине шпура, начала процесса трещинообразования в разрушаемой среде,в результате действия ударных волн и времени начала действия газов взрыва в зарядной полости соответственно определяют по формулам 1 и 2 путем подбора коэффициента сближение и диаметра шпура 1, 41(7) где 1 - время начала действия расширения газов взрыва в шпуре 2 - время начала процесса трещинообразования в разрушаемой среде в результате работы ударных волн 1 ш - длина шпура, м 1 Л шпуровых зарядов при коэффициенте сближение равном 1, определяемом по одной из известных методик, м- коэффициент сближение шпуровых зарядов р - плотность заряда взрывчатого вещества(далее ВВ), кг/м 3- диаметр шпура 3 - длина заряда ВВ Если, коэффициент сближение 1,то Л по которой бурят шпуры определяют из выражения(9) Например Пример 1. При заданной длине шпура равной 2,0 м и диаметре 0,042 м определить оптимальную величину ЛНС. 1 0,909, мс, 10,4521 ш 0,45220,904, мс,т. е. 12 при заданной длине шпура 2,0 м и диаметре 0,042 м Л составляет 0,765 м. Пример 2. При заданной длине шпура равной 2,0 м и диаметре 0,055 м определить оптимальную величину Л. 0,91, мс, т. е. 12 при заданной длине шпура 2,0 м и диаметре 0,055 м Л составляет 0,855 м. Пример 3. При отбойке полезных ископаемых самоходной буровой установкой глубина шпура составляет 3,2 м. Определить оптимальную величину Л и диаметра шпура при обычных условиях и при подходе к ответственному объекту,т. е. оставляемому целику. 1. Рассмотрим задачу при диаметре шпура 0,042 м. 1, 41 20,4521 ш 0,4523,21,44, мс,1(0,60,9)2, мс или 1(0,60,9)1,44, мс 0,8641,296 мс Подбираем необходимый коэффициент сближение шпура при диаметре равном 0,042 м и определяем необходимую величину ЛНС и расстояния между шпурами. 1, 41 1,13, мс, т. е. удовлетворяет условие (7) 1,13 мс находится между значениями 0,8641,296 мс. Исходя из формулы (8) ЛНС шпуровых зарядов определяют из выражения шпурами, а 1113 1,51,31 м. 2. Определяем Л при длине шпура 3,2 м и диаметре 0,055 м. 2 1,364, мс, т. е. удовлетворяет условие (7) 1,364 мс находится ближе к максимальному значению в интервале 0,8641,296 мс. Исходя из формулы (8) ЛНС шпуровых зарядов определяется из выражения 0,92 м, а - расстояние между шпурами из (9),11321,23 1,521,58 м. 0,63 м, а - расстояние между шпурами из (9), а 11321,03 2 21,58 м. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ отбойки горных пород, включающий бурение шпуров, заряжание ВВ и их взрывание,отличающийся тем, что при известной длине шпура, ЛНС определяют из условия равенства начала времени действия процесса трещинообразования в разрушаемой среде, в результате действия ударных волн и времени начала действия газов взрыва в зарядной полости определяют по формулам(4) где 1 - время начала действия расширения газов взрвыва в шпуре 2 - время начала действия процесса трещинообразования в разрушаемой среде в результате действия ударных волн 1 ш - длина шпура, м- ЛНС шпуровых зарядов при коэффициенте сближение 1, м-плотность заряда взрывчатого вещества (далее ВВ), кг/м- диаметр шпура з - длина заряда ВВ Если 12, то в формуле (3) при заданной длине и принятом диаметре шпура принимают иной ЛНС и продолжают подбор до получения оптимального времени начала действия процесса трещинообразования в разрушаемой среде в результате действия ударных волн оп 12 2. Способ по пункту 1, отличающиеся тем, что при подходе к ответственным объектам, например к целикам при отбойке полезных ископаемых и известной длине шпура, начала действия процесса трещинообразования в разрушаемой среде, в результате действия ударных волн и времени начала действия газов взрыва в зарядной полости определяют по формулам 1 и 2, путем подбора коэффициента сближения и диаметра шпура 1, 41 Если как в первом таки во втором случае не будет достигнуто снижение сейсмического воздействия до необходимого уровня, то переходят к диаметру 0,042 м и увеличенному коэффициенту сближения зарядов и определяют время 1 Соответственно определяют ЛНС и расстояние между шпурами(7) где 2 - время начала действия расширения газов взрыва в шпуре 1 - время начала действия процесса трещинообразования в разрушаемой среде в результате действия ударных волн 1 ш - длина шпура, м- Л шпуровых зарядов при 1 коэффициенте сближение равном 1, определяемом по одной из известных методик, м- коэффициент сближение шпуровых зарядов- плотность заряда взрывчатого вещества, кг/м- диаметр шпура з - длина заряда ВВ Если, коеффициент сближения 1, то ЛНС, по которому будут бурить шпуры, определяют из выражения