RU2110764C1

RU2110764C1 - Method of blastings by burn cut

Info

Publication number: RU2110764C1
Application number: RU96120663/03A
Authority: RU
Inventors: Георгий Анатольевич Басс
Original assignee: Георгий Анатольевич Басс
Priority date: 1996-10-15
Filing date: 1996-10-15
Publication date: 1998-05-10

Abstract

FIELD: blastings at pit mining by burn cut. SUBSTANCE: the well intended for creation of an additional exposed surface is filled with gas or liquid so as to prevent formation of explosive air-gas mixture in the free space of the well. EFFECT: enhanced safety. 4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для разрушения горных пород преимущественно при проведении горных выработок, опасных по газу. The invention relates to the mining industry and is intended for the destruction of rocks mainly during mining dangerous for gas.

Известно ведение взрывных работ прямым врубом, включающее бурение шпуров, заряжаемых взрывчатым веществом (ВВ), и бурение скважин или шпуров, не содержащих зарядов ВВ и предназначенных для создания дополнительной обнаженной поверхности, и взрывание заряженных шпуров. Known blasting direct cut, including drilling holes charged with explosives, and drilling holes or holes that do not contain explosive charges and designed to create an additional exposed surface, and blasting charged holes.

Недостаток известного способа - недопустимость его применения в горных выработках, опасных по газу, вследствие возможного образования взрывчатой газовоздушной смеси в пространстве незаряжаемого шпура или скважины. The disadvantage of this method is the inadmissibility of its use in mine workings, dangerous for gas, due to the possible formation of explosive gas-air mixture in the space of an uncharged hole or well.

Целью изобретения является разработка безопасной технологии ведения взрывных работ прямым врубом, исключающая возможность образования в незаряжаемой скважине или шпуре взрывчатой газовоздушной смеси. The aim of the invention is to develop a safe technology for blasting direct cut, eliminating the possibility of formation in an uncharged well or borehole explosive gas mixture.

Для достижения поставленной цели скважина или шпур, не содержащие зарядов ВВ, инертизируют заполнением газом или жидкостью: азотом, подаваемым на забой скважины и вытесняющим из нее рудничную атмосферу через отверстие в герметизаторе, находящегося в устье скважины; азотом или воздухом, заполняющими рукава из эластичного пленочного материала, помещаемого в скважину, или инертизация водой, заполняющей рукав из пленочного материала, размещенный в скважине. To achieve this goal, a well or hole that does not contain explosive charges is inertized by filling it with gas or liquid: with nitrogen supplied to the bottom of the well and forcing the mine atmosphere out of it through an opening in the sealant located at the wellhead; nitrogen or air filling the sleeves of the elastic film material placed in the well, or inertization with water filling the sleeve of the film material placed in the well.

На фиг. 1 показана схема вруба; на фиг. 2 - схема вруба с герметизатором в устье скважины, инертизируемой вытеснением из скважины рудничной атмосферы азотом; на фиг. 3 - рукав из пленочного материала в скважине; на фиг. 4 - схема скважины с рукавом, заполненным газом: азотом или воздухом; на фиг. 5 - схема скважины с рукавом, заполненным водой. In FIG. 1 shows a diagram of a cut; in FIG. 2 is a diagram of a cut with a sealant at the wellhead, inertized by displacing the mine atmosphere from the well with nitrogen; in FIG. 3 - a sleeve of film material in the well; in FIG. 4 is a diagram of a well with a sleeve filled with gas: nitrogen or air; in FIG. 5 is a diagram of a well with a sleeve filled with water.

На чертежах приняты следующие обозначения: 1 - скважина, не содержащая ВВ, предназначенная для образования дополнительной обнаженной поверхности, 2 - шпуры, заряжаемые ВВ, 3 - трубка для подачи в скважину инертизирующего азота, 4 - герметизатор в устье скважины, снабженный кольцевой прорезью 5 длиной 1/4 окружности цилиндрической части герметизатора - для выхода из скважины рудничной атмосферы, вытесняемой из скважины азотом; 6 - рукав из пленочного материала в скважине, 7 - шланг от баллона с газообразным азотом или от воздушного насоса; 8 - рукав в скважине, заполненный азотом или воздухом; 9 - рукав в скважине, заполненный водой. The following notation is used in the drawings: 1 — a well that does not contain explosives, intended to form an additional exposed surface, 2 — holes, charged explosives, 3 — a tube for supplying inerting nitrogen to the well, 4 — a sealant at the wellhead, equipped with an annular slot 5 of length 5 1/4 of the circumference of the cylindrical part of the sealant - to exit the well of the mine atmosphere, displaced from the well by nitrogen; 6 - a sleeve of film material in the well, 7 - a hose from a cylinder with gaseous nitrogen or from an air pump; 8 - sleeve in the well, filled with nitrogen or air; 9 - sleeve in the well, filled with water.

Пример применения способа. An example of the application of the method.

Пример 1. В устье скважины 1 помещают герметизатор 4 с кольцевой прорезью 5, обращенной вверх. Через центральное отверстие на торцевой стенке герметизатора продевают трубку 3, досылая ее до забоя скважины и затем на небольшое расстояние отодвигают трубку назад - для беспрепятственного выхода азота. Второй конец трубки присоединяют к шлангу от баллона с азотом (фиг. 2). Example 1. At the wellhead 1, a sealant 4 is placed with an annular slot 5 facing up. Tube 3 is threaded through the central hole on the end wall of the sealant, extending it to the bottom of the well and then the tube is pushed back a short distance - for an unhindered release of nitrogen. The second end of the tube is attached to the hose from the nitrogen cylinder (Fig. 2).

Азот, выпускаемый из баллона, при расширении охлаждается и поршневым давлением потока от забоя скважины вытесняет более легкую рудничную атмосферу через отверстие 5. Контроль завершения вытеснения - по началу выхода холодного потока азота из отверстия 5, определяемого рукой, после чего трубку 3 удаляют из скважины, уходят в укрытие и взрывают шпуровые заряды. Герметизатор 4, выполненный из картона, остается в устье скважины и при взрыве шпуровых зарядов разрушается. Операцию инертизации скважины осуществляют после заряжения, забойки шпуров и монтажа электровзрывной сети. Nitrogen discharged from the cylinder is cooled during expansion and the piston pressure of the flow from the bottom of the well displaces the lighter mine atmosphere through hole 5. Monitoring the completion of displacement - at the beginning of the exit of a cold nitrogen stream from hole 5, determined by hand, after which the tube 3 is removed from the well, go into cover and explode boreholes. The sealant 4, made of cardboard, remains at the wellhead and is destroyed when the blast hole explodes. The well inertization operation is carried out after charging, drilling holes and installing an electric blast network.

При длине скважины 3 м и диаметре 105 мм ее объем составит 26 л. Для подачи такого количества азота на один цикл могут быть использованы бытовые баллоны для газовых плит или миниатюрные баллончики, применяемые в морской авиации для аварийного заполнения сжатым воздухом спасательных плавсредств - надувных плотиков, чтобы исключить транспортировку по выработкам промышленных баллонов. With a well length of 3 m and a diameter of 105 mm, its volume will be 26 liters. To supply such an amount of nitrogen for one cycle, household gas-cylinder cylinders or miniature balloons used in marine aviation for emergency filling with compressed air of life-saving craft - inflatable rafts can be used to exclude transportation of industrial cylinders for production.

Пример 2. В скважину помещают рукав 6 из эластичного пленочного материала (фиг. 3) с герметизированным концом, примыкающим к забою скважины. Свободный конец рукава надевают на патрубок 7 от источника газа и заполняют рукав 6 азотом до полного расширения рукава на все сечение скважины (диаметр рукава должен быть на 3 - 5% больше диаметра скважины). Example 2. A sleeve 6 of elastic film material (Fig. 3) with a sealed end adjacent to the bottom of the well is placed in the well. The free end of the sleeve is put on the nozzle 7 from the gas source and the sleeve 6 is filled with nitrogen until the sleeve is completely expanded over the entire section of the well (the diameter of the sleeve should be 3-5% more than the diameter of the well).

Избыточное давление газа в рукаве после его заполнения не превышает 20 - 30 мм водяного столба - лишь бы заполненный рукав "держал форму" (фиг. 4). По окончании заполнения рукава газом второй конец рукава герметизируют, перетягивая шпагатом. The excess gas pressure in the sleeve after it is filled does not exceed 20-30 mm of water column - if only the filled sleeve would "keep its shape" (Fig. 4). Upon completion of filling the sleeve with gas, the second end of the sleeve is sealed by pulling with twine.

Наряду с азотом та же цель может быть достигнута заполнением полиэтиленового рукава воздухом, присоединив к концу рукава шланг от автомобильного насоса с ножным приводом. Насос, размещенный на почве выработки, полностью исключит попадание метана в рукав, так как в случае его выделения метан скапливается у свода выработки. Along with nitrogen, the same goal can be achieved by filling the polyethylene sleeve with air by attaching a hose to the end of the sleeve from a car pump with a foot drive. The pump, placed on the soil of the mine, completely eliminates the ingress of methane into the sleeve, since if it is released, methane accumulates at the mine.

Пример 3. Инертизация скважины заполнением рукава из эластичного материала водой позиция 9 (фиг. 5). Для выполнения этой операции не требуется наличия водопровода в выработке, можно использовать переносные емкости и заполнять рукав, пользуясь разностью уровней, сифоном или создавая давление воды сжатием эластичных стенок переносной емкости. Example 3. Inertization of the well by filling the sleeve of an elastic material with water, position 9 (Fig. 5). To perform this operation, there is no need for a water supply in the mine; portable containers can be used and the sleeve can be filled using a level difference, a siphon or creating water pressure by compressing the elastic walls of the portable container.

При отработке параметров БВР с установлением диаметра и глубины незаряжаемых скважин или шпуров, целесообразно изготавливать на поверхности полиэтиленовые рукава с размерами определенного ряда, с торцами, герметизированными сваркой и с обратным клапаном на втором конце шланга (аналогично известным рукавам для водяной забойки шпуров). When testing BWR parameters with establishing the diameter and depth of non-rechargeable wells or holes, it is advisable to produce on the surface polyethylene hoses with the dimensions of a certain row, with ends sealed by welding and with a check valve at the second end of the hose (similar to the known hoses for water shut-in of holes).

При интенсивном выделении метана, способном выбросить из скважины ампулу с газом или водой, применяют описанный выше первый способ инертизации объема незаряжаемой скважины азотом с герметизатором в устье скважины. В этих условиях выделяющийся метан смешивается в скважине с азотом, образуя невзрывчатую и негорючую среду, выходящую из скважины через круглое отверстие на торце герметизатора и кольцевую прорезь на его цилиндрической части. Даже при условии полного вытеснения азота метаном в скважине будет создана бескислородная невзрывчатая и негорючая газовая среда. With the intensive release of methane capable of throwing an ampoule of gas or water out of the well, the first method described above for inertizing the volume of a non-rechargeable well with nitrogen with a sealant at the wellhead is used. Under these conditions, the methane released in the well is mixed with nitrogen, forming an non-explosive and non-combustible medium emerging from the well through a round hole at the end of the sealant and an annular slot on its cylindrical part. Even if nitrogen is completely displaced by methane, an oxygen-free, non-explosive and non-combustible gas medium will be created in the well.

Описанные приемы инертизации незаряжаемых скважин, реализуемые общедоступными средствами, обеспечивают безопасность прогрессивной технологии проведения горных выработок прямым врубом при сохранении их преимуществ: возможность увеличения глубины шпуров, увеличение коэффициента их использования, улучшение гранулометрического состава взорванной массы, компактность развала отбитой породы и отсутствие повреждений крепи (Миндели Э.О. Разрушение горных пород. - М.: Недра, 1975, с. 369). The described methods of inertization of non-rechargeable wells, implemented by generally available means, ensure the safety of the progressive technology of mine workings by a direct cut while maintaining their advantages: the possibility of increasing the depth of the holes, increasing the coefficient of their use, improving the granulometric composition of the blasted mass, compactness of the collapse of the broken rock and the absence of damage to the supports (Mindeli EO Destruction of rocks. - M .: Nedra, 1975, p. 369).

Для достижения всех преимуществ прямых врубов использование незаряжаемых скважин предпочтительнее - незаряжаемые шпуры менее эффективны. To achieve all the advantages of straight cutting, the use of non-rechargeable wells is preferable - non-rechargeable bore holes are less effective.

Короткозамедленное взрывание шпуровых зарядов в прямом врубе допустимо лишь с предохранительными ВВ, не теряющими детонационную способность при импульсных нагрузках от воздействия взрывов в смежных шпурах. Применение практически невыгорающих ВВ является непременным условием реализации описываемого способа. Short-delayed blasting of hole charges in a direct cut is permissible only with safety explosives that do not lose detonation ability under pulsed loads from the effects of explosions in adjacent holes. The use of practically non-burnable explosives is an indispensable condition for the implementation of the described method.

Claims

1. The method of blasting with a direct cut, including drilling holes, charged with explosive, and drilling wells or holes that do not contain explosive charges and intended to create an additional exposed surface, blasting charged holes, characterized in that non-rechargeable wells or holes are filled with gas or liquid.

2. The method according to claim 1, characterized in that a sealant is placed in the mouth of a non-rechargeable well or hole and the mine atmosphere is displaced from the well, filling its volume with nitrogen supplied to the bottom of the well.

3. The method according to claim 1, characterized in that a sleeve of elastic film material is placed in the well and filled with nitrogen gas or air.

4. The method according to p. 1, characterized in that a sleeve of elastic film material is placed in the well and filled with water.