способ взрывания уступов в стесненных условиях

Формула изобретения

Способ взрывания уступов под укрытием, включающий бурение взрывных скважин, их заряжание, размещение на уступе укрытия в виде мата, составленного из соединенных между собой автомобильных шин, закрепление его за анкеры, установленные в неглубоких скважинах, с помощью канатов или тонких цепей и взрывание горных пород, отличающийся тем, что укрытие размещают только на поверхности уступа и выполняют двухслойным, для этого мат из изношенных автомобильных шин составляют со смещением соседних рядов шин на половину их диаметра, размещая его на металлическую сетку, а скважинные заряды выполняют с воздушной подушкой в нижней части, например из вспененного полистирола.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к разработке крепких горных пород в стесненных условиях, когда возможен сброс взрываемой горной массы только под откос уступа и необходимо исключить разброс кусков вверх и в стороны, при разноске бортов глубоких скальных выемок в дорожном строительстве, взрывных работах вблизи ЛЭП и т.д.

При взрывании уступов в стесненных условиях, когда необходимо уменьшить или исключить совсем разлет кусков горной породы в каком-либо направлении, наиболее распространенным способом защиты от разлета кусков горной породы является установка над взрываемой поверхностью специальных укрытий различных конструкций /1/. Основными их недостатками являются укрытие небольших площадей и малая оборачиваемость.

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 /2/.

Недостатком этого способа является необходимость укрытия всего взрываемого объема пород, что влечет большой расход материалов и в то же время допускает выброс кусков породы в зазор между шинами и через внутреннее отверстие шин.

Технической задачей, на решение которой направлено предполагаемое изобретение, является повышение безопасности взрывных работ за счет полного исключения разлета кусков породы при взрывном рыхлении пород во всех направлениях, кроме откоса уступа, за счет применения укрытия и специальной конструкции заряда ВВ.

Поставленная задача достигается тем, что в способе взрывания уступов под укрытием, включающем бурение взрывных скважин, их заряжание, размещение на уступе укрытия в виде мата, составленного из соединенных между собой автомобильных шин, закрепление его за анкеры, установленные в неглубоких скважинах, с помощью канатов или тонких цепей и взрывание горных пород, согласно изобретению укрытие размещают только на поверхности уступа и выполняют двухслойным, для этого мат из изношенных автомобильных шин составляют со смещением соседних рядов шин на половину их диаметра, размещая его на металлическую сетку, а скважинные заряды выполняют с воздушной подушкой в нижней части, например, из вспененного полистирола.

Реализация способа представлена на схемах.

На фиг.1 представлена схема размещения укрытия над взрывными скважинами; на фиг.2 изображено укрытие в плане; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 показаны видеокадры развития взрыва скважинных зарядов с воздушной подушкой из вспененного полистирола под зарядом.

Способ взрывания уступов под укрытием осуществляют следующим образом.

Уступ 1 обуривают взрывными скважинами 2 и производят их зарядку, размещая в нижней части скважин 2 воздушную подушку 3. Высоту воздушной подушки 3 и способ ее исполнения выбирают, например, согласно рекомендациям, изложенным в работе /3/, в которой установлено, что наиболее практичным и надежным оказалось использование вспененного полистирола.

После размещения воздушной подушки 3 формируют заряд ВВ 4 на расчетную высоту, размещая в нем промежуточный детонатор 5 на детонирующем шнуре (ДШ) или волноводе 6. После этого формируют забойку 7, оставляя в устье скважины место для размещения свернутого в кольцо ДШ или волновода, чтобы не повредить их при размещении укрытия.

После зарядки взрывных скважин 2 уступ 1 готовят к взрыву, для чего на его поверхности размещают газопроницаемое укрытие, состоящее из двух слоев: нижнего слоя 8, выполненного, например, из металлической сетки или изношенных решет грохотов с соответствующими размерами ячей, и верхнего слоя 9, представляющего собой мат, составленный из изношенных автомобильных шин. Его собирают из отдельных изношенных шин 10, размещая их так, чтобы шины соседнего ряда были смещены на половину их диаметра. Это обеспечивает более компактное расположение шин и уменьшение размеров зазора между ними. Для соединения шин 10 в мате 9 на них диаметрально противоположно, крест-накрест закрепляют хомуты 11 из полосового металла, снабженные соединительными элементами 12, например крюками и серьгами. Соединение изношенных шин 10 элементами 12 через хомуты 11 позволяет при возникновении нагрузок в момент взрыва использовать для их поглощения упругую деформацию шин 10.

Укладывают оба слоя укрытия последовательно, например, с помощью крана так, чтобы края матов располагались на 1,5-2,0 м далее края взрываемого участка уступа. Верхний слой укрытия 9 закрепляют за анкеры 13 с помощью канатов или цепей 14.

После размещения укрытия на уступе всю технику и рабочих удаляют за пределы опасной зоны и приступают к монтажу взрывной сети. Для этого через отверстия в шинах 10 или в зазор между ними из скважин 2 через сетку 8 извлекают концы ДШ или волноводов 6 от промежуточных детонаторов 5 и монтируют взрывную сеть поверх укрытия.

Процесс развития взрыва и движения взорванной горной массы при отбойке в случае применения зарядов с воздушной подушкой, как отмечено в работе /3/, происходит так, что взорванная горная масса перемещается параллельно плоскости рабочей площадки уступа, без подъема вверх, тогда как при взрыве зарядов сплошной конструкции и при других известных конструкциях колонковых зарядов значительная часть раздробленных пород продуктами взрыва перемещается вертикально вверх.

Наши экспериментальные взрывы подтвердили этот тезис. Разлет вверх и в стороны кусков горной массы происходит только со стороны забойки скважин. Для полного предотвращения разлета кусков породы вверх и в других направлениях, кроме откоса уступа, и применяется двухслойное укрытие поверхности уступа. Эластичность укрытия из шин за счет упругости шин при вспучивании взрываемой породы не позволяет отрываться отдельным кускам от общей массы, разрыхленная горная масса плотно обхватывается матом и удерживается им в компактном состоянии, а мелкие куски удерживаются нижним слоем-сеткой 8. Одновременно возникнет горизонтальная нагрузка на мат верхнего слоя укрытия 9, но его смещению будут препятствовать анкеры 13 через канаты или цепи 14. Проушины 15 препятствуют соскальзыванию канатов или цепей 14 с анкеров 13.

При достаточно большой длине канатов или цепей 14 они при резком натяжении также амортизируют рывок на укрытие. Кроме того, каждая отдельная шина будет при нагрузке деформироваться в различных направлениях, также смягчая общую ударную нагрузку взрыва на мат. Инерционное сопротивление компактной массы породы, усиленное массой укрытия, уравновешивает силу взрывного удара.

После взрыва укрытие с помощью канатов или цепей 14, снятых с анкеров 13, стягивают с поверхности горной массы бульдозером. При затруднениях его разъединяют и по частям убирают с горной массы. Для очередного взрыва используют те же канаты или цепи 14.

Таким образом, заявляемый способ взрывания уступов под укрытием обеспечивает отбойку горных пород с направленным разбросом кусков только под откос уступа, исключая разброс в других направлениях, специальной конструкцией заряда и двухслойным укрытием, позволяя тем самым решить поставленную задачу.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки.

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

2. Патент Российской Федерации №2265796 МКИ 7 F42D 5/05 (прототип).

3. Жунусов К. Отбойка скальных пород зарядами с воздушной подушкой. Алма-Ата, Наука, 1979. С.33, 47-52, 80-81.