способ скважинной взрывной отбойки

Формула изобретения

Способ скважинной взрывной отбойки горных пород в сложных условиях с использованием систем электрического и неэлектрического инициирования, включающий установку шашки-детонатора с элементами скважинной взрывной сети в донной части скважинного заряда, дублирование скважинной взрывной сети, заряжание, монтаж поверхностной взрывной сети и подрыв зарядов, отличающийся тем, что дублирование скважиной взрывной сети осуществляют соединением шашки-детонатора с поверхностной взрывной сетью посредством двух проводников сигнала, капсюльные средства инициирования которых размещают в глухих отверстиях одной шашки-детонатора, которую устанавливают ниже уровня подошвы взрываемого уступа - в перебуре.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к взрывным работам и может быть использовано для взрывной отбойки горных пород в сложных условиях с использованием систем как электрического, так и неэлектрического инициирования.

При скважинной взрывной отбойке применяют преимущественно сплошной колонковый заряд с прямым, обратным или смешанным инициированием одним или двумя промежуточными детонаторами, размещаемыми в нижней части заряда на уровне подошвы уступа или в верхней части на расстоянии 1-1,5 м от верхнего торца заряда [1] . Конструкция скважинного заряда существенно влияет на степень дробления горной массы.

При прямом инициировании зарядов проработка подошвы уступа является неудовлетворительной. Для улучшения дробления горного массива рекомендуется заряды гранулированных ВВ подвергать опережающей подготовке за счет взрыва одной или двух ниток ДШ, проложенных по всей длине заряда у стенок скважины.

При обратном инициировании образующая поля напряжений практически параллельна откосу уступа, разрушение происходит по всей длине откоса уступа. При этом улучшаются проработка подошвы уступа и степень дробления породы. При обратном инициировании необходимо использовать маломощные ДШ или электродетонаторы повышенной надежности по отношению к действию блуждающих токов.

В связи с широкомасштабным внедрением в технологию буровзрывных работ неэлектрических систем инициирования, ударно-волновые трубки которых не имеют бокового энерговыделения, способствующего выгоранию скважинного заряда или снижению его чувствительности, появилась практическая возможность эффективного применения донного инициирования скважинных зарядов.

Однако при взрывании в сложных условиях (большая глубина скважин, обводненность, использование в скважинных зарядах низкочувствительных ВВ) необходимо проводить дублирование скважинных взрывных цепей, при этом в скважинном заряде размещают два промежуточных детонатора: один в донной части скважинного заряда, второй - в устьевой.

Данный способ взрывной отбойки имеет следующие недостатки:

- нарушается оптимальный режим инициирования, а следовательно, ухудшается и степень дробления горного массива;

- увеличивается количество наиболее чувствительных к механическим воздействиям элементов скважинного заряда, что несомненно осложняет ликвидацию одиночных или групповых отказов скважинных зарядов в случае их появления.

Современные неэлектрические системы инициирования обладают низкой чувствительностью к механическим воздействиям, обеспечиваемой исключением из состава элементов системы инициирующих взрывчатых веществ. Так, инициирующий заряд капсюля-детонатора системы выполнен без использования инициирующих взрывчатых веществ. Его функционирование основано на процессе перехода горения в детонацию.

Изобретение решает задачу повышения эффективности дробления горной массы при ведении взрывных работ в сложных условиях и увеличения степени безопасности ведения взрывных работ.

Технический результат, получаемый при использовании изобретения, состоит в исключении по всей высоте уступа чувствительных к механическим воздействиям элементов скважинного заряда, в выполнении самого эффективного, с точки зрения дробления горного массива, способа инициирования зарядов и возможности использования в случае появления одиночных или групповых отказов при их ликвидации высокопроизводительной погрузочной техники.

Указанный технический результат получают за счет того, что в известном способе скважинной взрывной отбойки горных пород в сложных условиях с использованием систем электрического и неэлектрического инициирования, включающем установку шашки-детонатора с элементами скважинной взрывной сети в донной части скважинного заряда, дублирование скважинной взрывной сети, заряжание, монтаж поверхностной взрывной сети и подрыв зарядов, дублирование скважинной взрывной сети осуществляют соединением шашки-детонатора с поверхностной взрывной сетью посредством двух проводников сигнала, капсюльные средства инициирования которых размещают в глухих отверстиях одной шашки-детонатора, которую устанавливают ниже уровня подошвы взрываемого уступа - в перебуре.

Указанная совокупность существенных признаков изобретения позволяет в сложных условиях, характеризуемых большой глубиной скважин, обильной обводненностью, использованием низкочувствительных взрывчатых веществ, осуществить наиболее эффективное дробление горной массы, используя для возбуждения детонации скважинного заряда обратное инициирование, исключить по всей высоте уступа из скважинных зарядов чувствительные к механическим воздействиям элементы системы инициирования, снизить расход шашек-детонаторов, повысить безопасность работ при ликвидации одиночных или групповых отказов, т.к. наиболее чувствительный элемент системы инициирования скважинного заряда находится ниже уровня подошвы уступа и не может быть подвергнут механическому воздействию при работе техники, разбирающей горную массу в месте одиночного или группового отказа на этом уступе. Местонахождение отказавших скважинных зарядов фиксируют и учитывают при проектировании буровзрывных работ нижележащего блока.

Способ осуществляют следующим образом.

Собирают промежуточный детонатор и одновременно дублируют скважинную взрывную сеть. Для этого шашку-детонатор соединяют с двумя проводниками сигнала (ударно-волновыми трубками для систем неэлектрического инициирования), капсюльные средства инициирования которых размещают в глухих отверстиях одной шашки-детонатора. Устанавливают промежуточный детонатор ниже уровня подошвы уступа в перебуре, на отметке не менее 0,5 м от дна скважины. Производят заряжание скважины расчетным количеством взрывчатого вещества и ее забойку. После заряжания всех скважин взрываемого блока производят монтаж поверхностной взрывной сети, соединяют ее со скважинными проводниками сигнала, контролируют правильность монтажа и осуществляют подрыв скважинных зарядов.

Применение современных средств инициирования и технологий ведения взрывных работ не могут обеспечить абсолютную надежность детонации всех скважинных зарядов, что приводит к возникновению одиночных или групповых отказов, обнаружить которые (особенно одиночные) и зафиксировать их местоположение удается не во всех случаях. Известные способы взрывной отбойки в таких случаях не исключают возникновения детонации отказавшего скважинного заряда или его части при экскавации горной массы, т.к. в зоне перемещения ковша находятся наиболее чувствительные к механическим воздействиям элементы скважинного заряда. Предлагаемый способ исключает нахождение в этой зоне чувствительных элементов, которые находятся ниже подошвы уступа, т.е. вне зоны перемещения ковша экскаватора. Данный способ значительно повышает безопасность работ.

В случае обнаружения отказавших зарядов трудоемкость их ликвидации в предлагаемом способе значительно ниже, т.к. позволяет производить не ручную разборку горной массы, а применять для этой цели высокопроизводительную погрузочную технику, обеспечивая при этом безопасность работы по причине отсутствия чувствительных элементов заряда в зоне работы оборудования.

Таким образом, при использовании изобретения повышается эффективность дробления горной массы при ведении взрывных работ в сложных условиях, увеличивается безопасность ведения горных работ и снижается трудоемкость ликвидации отказавших скважинных зарядов в случае их возникновения.

Источники информации

1. Технология и безопасность взрывных работ. Справочник. М.: Недра, 1993 г., стр. 174.