Способ постановки откосов уступов на предельном контуре

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при открытой разработке рудных и нерудных тьердых полезных ископаемых. Изобретение позволит уменьшить нарушеНнбсть откосов уступов . на предельном контуре и повысить их устойчивость в нарушенных горных породах, Способ предусматривает за счет управления направлением воздействия энергии взрыва на горный массив с учетом треЩиновзтосТи (слоистости) горных пород выбирать на-; правление и расположение взрывных скважин контурного и предконтурного рядов, обеспечивающих хорошую проработку массива между контурными скважинами и высокое качество рыхления горных пород предконтурного массива Помимо.основного эффекта, способ позволяет использовать сложную форму откоса уступа в плаНе на предельном контуре как аккумулирующие выработки для пород, осыпающихся в поверхности откоса .уступа. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. 3 ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСЦАТЕНТ СССР) 1 (21) 4928775/03 (22) 19.04.91 (46) 23.05.93, Бюл:, N. 19 (71) Научно-производственное объединение по осушению. месторождений полезных ископаемых и специальным горным работам (72) В.В.Емельянов, А.H,Åëèí, С;Э.Мининг и В.С.Чмыхалов (73) Научно-исследовательский и опытно: :конструкторский институт "ВИОГЕМ" (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1103626, кл. Е 21 С 37/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

N 1025886, кл, Е 21 С 41/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 616408, кл. Е 21 С 37/00, 1976, Попов И.И.; Окашов Р,П, Борьба с оползнями на карьерах, — M.: Недра, 1980, с,156—

165, ° (54) СПОСОБ ПОСТАНОВКИ ОТКОСОВ УСТУПОВ НА ПРЕДЕЛЬНОМ КОНТУРЕ

Изобретение относится к горному делу, . может быть использовано при открытой разработке рудных и нерудных твердых, полезных ископаемых.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности эаоткоски за счет обеспечения возможности управления устойчивостью уступов путем управления направлением воздействия энергии взрыва.

На фиг, 1 изображена схема расположения контурных скважин, в плане; на фиг. 2— то же, разрез А-А (фиг. 1); на фиг.. 3 — то же, разрез Б — Б (фиг. 1); на фиг. 4 изображена

„„ЯЦ„„1817814 АЗ (sr)s Е 21 С 37/00

2 (57) Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при Открытой разработке рудных и нерудных твердых полезных ископаемых. Изобретение позволит, уменьшить нарушенность откосов уступов на предельном контуре и повысить их устойчивость в нарушенных горных породах. Способ предусматривает -за счет управления направлением воздействия энергии взрыва на горный массив с учетом.тре(циноввтости (слоистости) горных йород выбирать на-, правление и расположение взрывных скважин контурного и предконтурного рядов, обеспечивающих хорошую проработку массива между контурными скважинами и высокое качество рыхления горных пороД предконтурного массива. Помимо. основного эффекта, способ позволяет использовать сложную форму откоса уступа в плане на предельном контуре как аккумулирующие выработки для пород, осыпающихся в поверхности откоса уступа. 2 э.п, ф-лы, 6 ил, 4 схема расположения контурных скважин QQI при сложном откосе уступа в плане; на фиг. а

5 — то же, разрез  — В.гфиг. 4); на фиг. 6 — то ф же, разрез à — Г(фиг, 4), Предлагаемый способ заключается в следующем, При оформлении гладкой поверхности откосов 1 уступа на предельном 6? контуре 2 необходимо пробурить и взорвать контурные скважины 3 в плоскости будущего откоса 1 уступа таким образом, чтобы как можно, лучше проработать горный массив меЖду контурными скважинами 3 и меньше . нарушить горный массив за предельным контуром 2.

1817814

3 4

Контурные скважины 3 простреливают- . зону взрыванием наклонных предконтурся между собой тем лучше, чем больше тре- ных скважин 4. щин между ними, которые раскрываясь под В слабых разрушенных породах(напри,действием взрыва, создают более ровную мер в тектонически нарушенных зонах) плоскость отрыва. Для этого необходимо 5 оформление гладкой поверхности откоса 1 контурные скважины 3 бурить в направле- уступа нецелесообразно. Более-эффективнии несогласном направлению трещинова- ным, с точки зрения устойчивости откосов 1

-тости или слоистости (указано стрелкой на уступов, выполнить поверхность откоса 1 фиг, 1) горного массива; э угол наклона кон- сложной формы, с созданием ребер жесткотурных скважин 3 принимают меньшим угла 10 сти типа подпорного целика 5 с одновреоткоса 1 уступа на предельном контуре.— менным использованием сложной формЫ

Причем угол наклона контурной скважины 3 откоса 1 уступа для создания эффекта обпринимают таким, чтобы как можно больше ратной кумуляции с целью лучшего разрупересечь трещин, естественно в пределах шения горных пород, предконтурной зоны, возможного(фиг, 1 — 3). При этом контурная "5 Промежутки между ребрами жесткости в скважина 3 должна находиться в плоскости дальнейшем будутслужитьаккумулирующиоткоса 1 уступа. ми выработками для пород, обрушающихся

Действующие способы, когда контур- с верхней части откоса 1 уступа. ная скважина 3 расположена перпендику- Для повышения устойчивости откосов . лярно бровке откоса 1 уступа, эффективным 20 уступов на предельном койтуре и снижения только при горизонтальной или близко к ней сейсмического эффекта взрыва, скважийы 3 трещиноватости(слоистости) горных пород. контурного ряда располагают в плане по . B других вариантах между контурными ломанной линии. При этом каждые две конскважинами 3 расположены цельные пло-: турные скважины 3 располагают на тенераскости, которые тяжело простреливаются 25 торной линии 6 откоса 1 уступа гладкой энергией взрыва, . формы (фиг, 4-6) и направляют их в разные

Предлагаемый способ особенно эффек- стороны. Расстояние между этими скважйтивен при вертикальных и наклонных тре- нами выбирают таким", чтобыь бнй не прощинэх (слоистости) с направлением их стреливалисьо межДу собой, .Третью перпендикулярно направлениюбровкамус- 30 скважину бурят посредине между этими двумя с смещейием в направлении перпенКроме того, наклонйые контурные сква- дикулярном генеральной линии 6 бровки отжины 3, расположенные в плоскости откоса . коса 1 уступа.

1 уступа на предельном контуре 2, энергию Необходимым условием является., на- . взрыва распределяют под острым углом по 35 хождение каждой пары соседних контурных;: отноашению к откосу 1 уступа, что снижает скважин 3 в одной плоскости и равенство

-разрушение горного массива за контурам 2, углов наклона граней 7 подпорного целика

Как дополнительный эффект следует счи-,5 и угла наклона откоса 1 устуйа на предель- тать возможность оформлять наклонными ном контуре 2. Такое требование выполнискважинами Зоткосы 1уступа более крутые, 40 мо,если угол накЛона смещенной контурйой чем угол неклона скважины 3, скважины (контурная скважина 8 подпорноДля того, чтобы скважины 3 контурного ro целика 5) выбирают иэ соотноШения ряда простреливались между собой, они должны находиться а одной плоскости и а х- тай тоже время в плоскости откоса 1 уступа. Это 45 9 1 + tg a tg у возможно, если направление контурных скважин 3 выбирают из условия, когда где Ь- угол наклона контурной скважины 8 подпорного целика 5, градус; щ 0 а — угол между верхней бровкой откоса

"" tÿ73 1 уступа и горйзонтальной проекцией контурной скважины 3, градус; где а- угол между верхней бровкой откоса y= arctg Ь/а, уступа s плане и горизонтальной проекцией где b — расстояние от генеральной линии 6 контурной скважины 3, градус; предельного контура 2 до вершины 9 подО- угол наклона контурной скважины 3, 55 порного целика 5, м; градус; а — половина расстояния между контурР- угол откоса 1 уступа, градус. ными скважинами 3 верхней площадки подДля защиты законтурной зоны от энер- порного целикэ 5, м; гии массовых взрывов, создают буферную P — угол откоса 1уступа, градус.

1817814

Равенство углов наклона граней 7 под- дельном контуре. Исходные условия. Угол порного целика 5 и основного откоса 1 усту- откосов уступа — 75, высота уступа — 30 м, па на предельном контуре 2 позволяет в угол наклона контурных скважин-60о, раснишах между гранями 7 и подпорного цели- стояние между контурными скважинами 3,5 ка 5 аккумулировать горные породы, обру- 5 м, расстояние от генеральной линии прешающиеся с верхней части уступа. Это дельного контура до вершины подпорного позволит меньше загромождать осыпаю- . целика — 0,75 м, . щимися породами предохранительные Угол наклона скважины подпорного целика бермы. . определяют по формуле

Варьируя углами наклона контурных 10 скважин 3 ик направлением и смещением . м кСД относительно генеральной линии 6 пре- д 1 + tg atg y дельного контура 2, подбирают любую конфигурацию откоса 1 уступа. где а — угол между верхней бровкой откоса

Сложная форма поверхности откосов,15 уступа и горизонтальной проекцией контуруступа на предельном контуре 2 позволяет, ной скважины, градус; достигать эффект обратный кумулятивного заряда (обратной кумуляции), в связи с чем y= arctg Ь/а; скважины 4 предконтурного ряда располагают в фокусе поверхности, образованной 20 где Ь вЂ” расстояние от генеральной линии гранями 7 подпорных целиков5и генераль- предельного контура до вершины подпорной линией 6 откоса 1 уступа на предельном ного целика, м;— контуре 2; а — половина расстояния между контурРасстояние между контурнымискважи- ными скважинами верхней площадки поднами 3 генеральной линии 6 предельного 25 порного целика, м; контура 2, формирующими подпорный це- P — угол откоса уступа на предельном лик 5, выбирают с условием, чтобы они не контуре, градус. простреливались между собой, а простреливались с контурной скважиной 8 подпорно- tg О го целика 5. 30. а =а

tg р

Лучшую простреливаемость между кон- 60о турными скважинами 8 подпорного целика a = alcsJn — 27,65 д 60

О

8 и контурными скважинами 3 генеральной линии 6 предельного контура 2 можно обес- )/ = агс д 0 75 = 23 1до печить эа счет кумулятивных зарядов, рас- 35

floJlBI eeMbIx в скважинах. tg 75о

Пример 1. Рассмотрим применение 1 + 27 65o: 23 1go

Л= агсйд . — — 71,83 .предлагаемого способа в Тейском карьере

Тейского рудоуправления, г е словия пУД У P e vII где Ус о и Ширину опорного целика по основанию

) благоприятны для реализации способа. В 40 определяю по фо определяют по формуле крепких породах угол откоса уступа на предельном контуре 75 высота уступа 30 м, . ц р 3р угол наклона контурных скважин 60о. Пред- . I = — д — р+ b

tg тдp

О - о

2 + полагается оформление гладкой поверхно сти откоса уступа на предельном контуре. 45

Направление контурных скважин по от- „Н „, с и ношению к бровке уступа определяют по формуле

Т им образом, угол наклона скважины тд О т 60 о подпорного целика равный 71,83, обеспеа= агсэ п = агсз п д = 27 65о 50 „„ e„o ширину „o основанию 2,55 м, Щ/э tg 7 Таким образом в результате использосо вания предлагаемого способа постановки где 0-угол наклона скважины, градус; откосов 1 на предельный контур 2, предP — угол наклона откоса уступа на пре- ставляется возможным в зависимости оттидельном контуре, градус. па горных пород выбрать приемлемый

Таким образом, направление контурных вариант заоткоски уступов, уменьшить наскважин по отношению к бровке уступа co- рушенность откосов уступов, увеличить их ставляет 27,65 . устойчивость на предельном контуре, сниПример 2. Предполагается формиро- эить затраты на зачистку площадок предование сложной формы откоса уступа на пре- хранительных берм, 1817814

Формула изобретения

1. Способ постановки откосов уступов на предельном контуре, включающий бурение наклонных контурных, предконтурных и технологических скважин рыхления в сло- 5 истом массиве, заряжение скважин заря. дом взрывчатого вещества, взрывание, о тл и ч а ю шийся тем, что наклон скважин контурного ряда ориентируют в направле. нии несогласном слоистости горных пород, 10 а направление скважин относительно верхней бровки откоса уступа в плане определяют по формуле а= агсз1п —, ся0

tg где а- угол между верхней бровкой откоса уступа и горизонтальной проекцией контурной скважины, град;:: 20 д — угол наклона контурной скважины, град;

P — угол откоса уступа на предельном контуре, град.

2. Способ по п.1, о тл ич а ю щи и ся 25 тем, что, с целью повышения устойчивости. откосов уступа и снижения сейсмического эффекта взрыва за предельным контуром за счет создания подпорных целиков, скважин . контурного ряда располагают в плане по З0 вершинам ломанной линии, а скважины предконтурного ряда располагают в фокусе отражающих поверхностей, образованных гранями поднапорных целиков и откосов уступа на предельном контуре, 3, Способпоп.2,отличающийся тем, что углы наклона граней подпорного целика оформляют равными углу откоса уступа на параллельном контуре, а угол наклона контурной скважины подпорного целика выбирают из выражения

Ь =агссд +с с

tg

+сцасду где Л вЂ” угол наклона контурной скважины подпорного целика, град; а — угол между верхней бровкой откоСа уступа и горизонтальной проекцией контурной скважины, град; у- arctg b/а, где Ь вЂ” расстояние от генеральной линии предельного контура до вершины подпорного целика; м; а — половина расстояния между контурными скважинами верхней площадки подпорного целика, м;

P — угол откоса уступа на предельном контуре, град.

1817814

4М$

Составитель А. Елин

Техред М.Моргентал Корректор А, (Йоть ль

Редактор

Заказ 1739 Тираж : Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", с. Ужгород, ул.Гагарина, 101