способ взрывания уступов под укрытием из шин

Формула изобретения

Способ взрывания уступов под укрытием из шин, включающий бурение взрывных скважин, их заряжание, размещение на поверхности уступа укрытия в виде мата, составленного из соединенных между собой автомобильных шин, и закрепление его за анкеры, установленные в неглубоких скважинах, с помощью канатов или тонких цепей, монтаж взрывной сети поверх укрытия и взрывание укрытого уступа, отличающийся тем, что шины соседних полос мата смещены относительно друг друга на половину диаметра, а перед взрывом их заполняют жидкостью.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к разработке крепких горных пород в стесненных условиях, когда необходимо снизить разброс взрываемой горной массы, например, при взрывании вблизи комплексов циклично-поточной технологии.

Известны способы взрывания горных пород с установкой над взрываемой поверхностью специальных укрытий различных конструкций или засыпкой поверхности уступа грунтом, автомобильными шинами навалом в несколько слоев для снижения разлета кусков горной породы [1]. Основными их недостатками являются громоздкость или одноразовое применение.

Наиболее близким по существу решаемой задачи является способ взрывания уступов под укрытием, включающий бурение взрывных скважин, их заряжание, укрытие взрываемого объема и взрывание горных пород, в котором после зарядки скважин на откос и поверхность уступа размещают укрытие в виде мата, составленного из соединенных между собой автомобильных шин, и закрепляют его за анкеры, установленные в неглубоких скважинах, с помощью канатов или тонких цепей, при этом на подошве уступа должна оставаться часть мата размером в 1-2 шины; после этого производят монтаж взрывной сети поверх укрытия и взрывают укрытый уступ. Уборку укрытия после взрыва производят с помощью бульдозера за канаты или цепи, снятые с анкеров [2].

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение безопасности взрывных работ за счет снижения разлета кусков горных пород и пылевых выбросов взрыва.

Поставленная задача достигается тем, что в способе взрывания уступов под укрытием из шин, включающем бурение взрывных скважин, их заряжание, размещение на поверхности уступа укрытия в виде мата, составленного из соединенных между собой автомобильных шин, и закрепление его за анкеры, установленные в неглубоких скважинах, с помощью канатов или тонких цепей, монтаж взрывной сети поверх укрытия и взрывание укрытого уступа, согласно изобретению шины соседних полос мата смещены друг относительно друга на половину диаметра, а перед взрывом их заполняют жидкостью.

Способ взрывания уступов под укрытием из шин поясняется схемами, представленными на фиг.1 (вид укрытия сбоку), фиг.2 (вид в плане) и фиг.3 (разрез по А-А на фиг.1), и осуществляется следующим образом.

Взрываемый уступ 1 обуривают взрывными скважинами 2 и на удалении от блока бурят неглубокие (2-4 м) скважины, в которые устанавливают анкеры 3, используя для этого проушины 4. Анкеры могут быть изготовлены из обрезков толстостенных труб, например, из бывших в употреблении буровых штанг станков шарошечного бурения. После этого производят зарядку взрывных скважин 2. Крайние от бокового откоса взрывные скважины 2 заряжают уменьшенным зарядом выпирающего действия, при котором энергия взрыва окажется достаточной для смещения породы в сторону свободной поверхности, причем это смещение охватит всю толщу породы между зарядом и поверхностью и будет сопровождаться ее дроблением без разброса под откос уступа [3].

После зарядки взрывных скважин 2 уступ 1 готовят к взрыву, для этого детонирующий шнур или волноводы от боевиков скважин сворачивают в кольца и прячут в верхнюю часть забойки, чтобы не повредить при последующих работах по укрытию уступа. На площадке уступа 1 собирают укрытие 5 из отдельных изношенных шин 6 так, чтобы шины в соседних полосах мата были смещены друг относительно друга на половину диаметра. Это позволит максимально уменьшить зазоры между шинами, через которые могут вылететь куски горной породы. Для соединения шин в них крест-накрест устанавливают цепи или канаты 7, выходы которых сквозь протектор снабжены соединительными элементами 8, например крюками и серьгами. Связь соединительных элементов 8 через цепи или канаты 7 преследует две цели. Во-первых, при возникновении нагрузок в момент взрыва они передаются на цепи или канаты 7, уравновешивая деформацию шин 6. Во-вторых, вчетверо уменьшается размер куска породы, который может быть выброшен через внутреннее отверстие шины 6, достигающее 0,6 м у шин БелА3-540 и 1,3 м у шин БелА3-7519. Укрытие 5 собирают либо сразу на всю ширину укрываемого объема, либо в виде отдельных полос по поверхности уступа, а затем соединяют несколько полос после размещения на укрываемом объеме в единое укрытие. При этом шины 6 из отдельных полос могут частично свисать над откосом уступа. С помощью канатов или цепей 9 укрытие закрепляют за анкеры 3.

После размещения укрытия на уступе во все шины заливают жидкость 10, например воду летом или рассолы зимой, затем всю технику и рабочих удаляют за пределы опасной зоны и приступают к монтажу взрывной сети. Для этого через отверстия в шинах или зазоры между ними из скважин извлекают детонирующие шнуры или волноводы и монтируют взрывную сеть поверх укрытия.

При поочередном взрыве зарядов рыхления основная доля энергии взрыва расходуется на дробление горных пород в уступе 1 и смещение газопроницаемого укрытия 5. За счет использования в крайних скважинах 2 зарядов выпирающего действия происходит вспучивание горной массы откоса с подвижкой, но без разлета. Эластичность укрытия из шин за счет упругости самих шин 6 и связок 7 и 8 из канатов или цепей между ними при вспучивании взрываемой породы не позволяет отрываться отдельным кускам от общей массы, разрыхленная горная масса плотно обхватывается матом и удерживается им в компактном состоянии. Смещению укрытия в сторону откоса уступа вслед за горной массой будут препятствовать анкеры 3 через канаты или цепи 9. Проушины 4 препятствуют соскальзыванию канатов или цепей 9 с анкеров 3. Каждая отдельная шина 6 укрытия 5 будет при нагрузке деформироваться в различных направлениях, смягчая общую ударную нагрузку взрыва на укрытие. При этом будет происходить активный выброс воды из шин и ее распыление газами взрыва. Инерционное сопротивление компактной массы породы, усиленное массой укрытия, уравновешивает силу взрывного удара. Высота подбрасывания породы с укрытием зависит только от толщины взрываемого слоя и коэффициента разрыхления породы, поскольку от последнего зависит величина вспучивания породы после ее разрыхления.

После взрыва укрытие с помощью канатов, снятых с анкеров, стягивают с поверхности горной массы бульдозером. При затруднениях его разъединяют и по частям убирают с горной массы. При очередном взрыве скважины после удаления анкеров добуривают до проектной глубины и используют как взрывные.

Таким образом, заявляемый способ взрывания уступов под укрытием из шин обеспечивает отбойку горных пород без разброса кусков с уменьшенным выбросом пыли, позволяя тем самым решить поставленную задачу.

Источники информации

1. Инструкция по производству взрывных работ с защитными укрытиями. М.: ЦПЭС, 1987.

2. Патент РФ №2265796 С1, 10.12.2005 (прототип).

3. Г.П.Демидюк. Применение энергетического принципа к расчету скважинных зарядов на карьерах. // Взрывное дело №62/19. М.: Недра. 1967. С.36-51.