PL179050B1 - Sposób odprężania górotworu przy podziemnej eksploatacji złóż minerałów - Google Patents

Abstract

Sposób odprężania górotworu przy podziemnej eksploatacji złóż minerałów przez wiercenie w przodkach eksploatacyjnych długich otworów wielkośrednicowych wyprzedzających i detonowanie umieszczonego w nich ładunku materiału wybuchowego wraz z otworami strzałowymi urabiającymi, znamienny tym, że w każdym przodku eksploatacyjnym wierci sięjeden centralnie usytuowany wielkośrednicowy otwór (1) wyprzedzający o długości dwóch zabiorów, w którym w części wyprzedzającej pierwszy zabiór (I) umieszcza się ładunek (2) materiału wybuchowego i zamyka się go przybitką (3), a następnie detonuje wjednej serii z otworami strzałowymi (4) urabiającymi pierwszego zabioru (I), lecz z określonym opóźnieniem.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób odprężania górotworu przy podziemnej eksploatacji złóż minerałów', zwłaszcza rud miedzi, stosowany równocześnie z ich urabianiem metodą techniki strzelniczej w systemach filarowo-komorowych, w warunkach zagrożenia tąpaniami.

Odprężenie górotworu przy podziemnej eksploatacji złóż realizowane jest dotychczas następującymi sposobami:

- wymuszanie zawału robotami strzałowymi prowadzone sukcesywnie za postępem frontu wybierania,

- detonowanie materiału wybuchowego w kilku otworach wielkośrednicowych, wyprzedzających zabiór,

- detonowanie materiału wybuchowego w otworach urabiająco-odprężających,

- sporadyczne detonowanie materiału wybuchowego w otworach odprężających w stropie i spągu.

Wszystkie te metody bądź nie spełniają warunku skutecznego odprężania górotworu, bądź też spełniają go w stopniu niewystarczającym, wykazując przy tym szereg innych wad i niedogodności wykonawczych.

Przy pierwszej metodzie nie uzyskuje się dostatecznego podsadzenia wybranej przestrzeni, wskutek czego występują groźne w skutkach wstrząsy.

Przy drugiej metodzie polegającej na detonowaniu materiału wybuchowego umieszczonego w kilku długich otworach wielkośrednicowych wyprzedzających wraz z otworami strzałowymi urabiającymi, istnieje wprawdzie warunek prowokowania wstrząsu w caliźnie naprężonej, jednak ładunek materiału wybuchowego rozproszony jest na kilka otworów inicjowanych równocześnie. Uwzględniając jednak tolerancję momentu inicjacji, wynikającej z czułości zapalników, praktycznie ładunek materiału wybuchowego w tych otworach nie detonuje dokładnie w tym samym czasie, co dodatkowo zmniejsza efekt wstrząsu.

Niedogodności ruchowe to odmienny sposób inicjowania długich otworów, wymagających stosowania lontu i zapalników oraz zakłócenia w detonacji sąsiednich otworów, wynikające z wielokrotnie silniejszego ładunku wybuchowego w otworach długich.

Metoda trzecia polegająca na równoczesnym strzelaniu otworów włomowych i urabiających w kilku przodkach przy zastosowaniu zwiększonego ładunku materiału wybuchowego i

179 050 zwiększonej ilości materiału wybuchowego przy zwiększonej średnicy otworów strzałowych jest również niekorzystna.

Przeładowanie otworów materiałem wybuchowym wpływa ujemnie na efekt urabiania, zwiększa ilość gazów postrzałowych i stwarza możliwość wyrzucenia niezdetonowanego materiału wybuchowego do urobku. Metoda ta nie spełnia warunku wywołania wstrząsu poza strefą spękań w naprężonej caliźnie.

Metoda detonowania materiału wybuchowego w otworach odprężających w stropie lub spągu zawiera wysoki stopień trudności, wynikających z możliwości ścinania i zaciskania otworów wiertniczych oraz konieczności wykonywania prac wiertniczych w miejscach najbardziej zagrożonych.

Celem wynalazku jest opracowanie skutecznego sposobu odprężania górotworu poprzez detonowanie w przodkach eksploatacyjnych skoncentrowanego dużego ładunku materiału wybuchowego w caliźnie poza strefą spękań, ułatwiającego jednocześnie proces urabiania złoża w przodkach eksploatacyjnych metodą techniki strzelniczej.

Sposób odprężania górotworu przy podziemnej eksploatacji złóż materiałów według wynalazku polega na tym, że w każdym przodku eksploatacyjnym wierci się typowym sprzętem wiertniczym jeden centralnie usytuowany wielkośrednicowy otwór wyprzedzający o długości dwóch zabiorów-', w którym w części wyprzedzającej pierwszy zabiór umieszcza się skoncentrowany ładunek materiału wybuchowego i zamyka się go przybitką. Następnie detonuje się go w jednej serii z otworami strzałowymi urabiającymi pierwszego zabioru, lecz z określonym opóźnieniem.

Skoncentrowany ładunek materiału wybuchowego o wielkośrednicowym otworze wyprzedzającym detonuje się przez inicjację zapalnikiem z opóźnieniem o jeden lub dwa stopnie większym, niż opóźnienie detonacji ostatniej grupy otworów strzałowych urabiających pierwszego zabioru.

Sposób odprężania górotworu według wynalazku pozwala na zdetonowanie dużego skoncentrowanego ładunku materiału wybuchowego w nienaruszonej caliźnie poza strefą spękań i dzięki temu wywołanie wstrząsu skutecznie odprężającego górotwór, co w konsekwencji wpływa na zmniejszenie zagrożenia tąpaniami. Poza tym centralnie usytuowany w przodku wielkośrednicowy otwór pełni role otworu wrębowego dla pierwszego zabioru i włomu dla drugiego zabioru, dzięki czemu uzyskuje się zabiory równe długości otworów strzałowych urabiających.

Sposób odprężania górotworu według wynalazku objaśniony jest bliżej na przykładzie I na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok czoła przodka z wykonanymi otworami strzałowymi urabiającymi I wielkośrednicowym otworem wyprzedzającym, fig. 2 - przekrój podłużny przodka z zaznaczonym zasięgiem pierwszego i drugiego zabioru, fig. 3 - przekrój podłużny otworu wielkośrednicowego z umieszczonym w nim ładunkiem materiału wybuchowego zamkniętego przybitką oraz fig. 4 - przekrój podłużny przodka po wykonaniu pierwszego odstrzału.

W pierwszym etapie wykonuje się jeden centralnie usytuowany wielkośrednicowy otwór 1 wyprzedzający przy pomocy typowego sprzętu wiertniczego kolejno we wszystkich przodkach eksploatacyjnych danego oddziału. Średnica wielkośrednicowego otworu 1 wynosi od 120 mm do 200 mm, a jego długość równa jest długości dwóch zabiorów. W przytoczonym przykładzie średnica ta wynosi 150 mm, a jego długość 6 m (dwa zabiory po 3 m). Po wykonaniu wielkośrednicowego otworu 1 wyprzedzającego, wierci się typowym sprzętem wiertniczym otwory strzałowe 4 urabiające o długości 3 m według ustalonej metryki strzałowej, a następnie umieszcza się w wielkośrednicowym otworze 1 ładunek 2 materiału wybuchowego wraz z zapalnikiem 5 I zamyka przybitką 3. Ładunek 2 umieszczony jest w części wyprzedzającej pierwszy zabiór I, a jego ilość w przytoczonym przykładzie wynosi 50 kg.

Część wielkośrednicowego otworu 1 na długości zabioru pierwszego I pozostaje pusta I pełni funkcję wrębu dla tego zabioru. Detonowanie tak skoncentrowanego ładunku 2 materiału wybuchowego dokonuje się w jednej seri z otworami strzałowymi 4 urabiającymi, lecz z

179 050 określonym opóźnieniem względem tych otworów 4. Opóźnienie to określa użyty do inicjacji zapalnik 5, którego stopień opóźnienia jest o jeden lub dwa większy niż opóźnienie detonacji ostatniej grupy otworów strzałowych 4 urabiających pierwszego zabioru I. Po zdetonowaniu otworów strzałowych 4 pierwszego zabioru I i wielkośrednicowego otworu 1 powstaje w zasięgu drugiego zabioru II kamuiletowy efekt odstrzału, który wykorzystuje się jako włom przy urabianiu tego zabioru. Po wybraniu urobku z pierwszego zabioru I wierci się otwory strzałowe urabiające (nie uwidocznione na rysunku) drugiego zabioru II według ustalonej metryki strzałowej i dokonuje ich detonacji. Po wybraniu urobku z drugiego zabioru II cały cykl czynności może być powtórzony.

Powtórnie wiercenie wielkośrednicowego otworu wyprzedzającego i detonowanie umieszczonego w nim ładunku materiału wybuchowego może być podjęte w zależności od sytuacji w oddziale.

179 050

179 050

Fig.1

Fig. 2

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób odprężania górotworu przy podziemnej eksploatacji złóż minerałów przez wiercenie w przodkach eksploatacyjnych długich otworów wielkośrednicowych wyprzedzających i detonowanie umieszczonego w nich ładunku materiału wybuchowego wraz z otworami strzałowymi urabiającymi, znamienny tym, że w każdym przodku eksploatacyjnym wierci się jeden centralnie usytuowany wielkośrednicowy otwór (1) wyprzedzający o długości dwóch zabiorów, w którym w części wyprzedzającej pierwszy zabiór (I) umieszcza się ładunek (2) materiału wybuchowego i zamyka się go przybitką (3), a następnie detonuje w jednej serii z otworami strzałowymi (4) urabiającymi pierwszego zabioru (I), lecz z określonym opóźnieniem.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ładunek (2) materiału wybuchowego w wielkośrednicowym otworze (1) wyprzedzającym detonuje się przez inicjację zapalnikiem (5) z opóźnieniem o jeden lub dwa stopnie większym niż opóźnienie detonacji grupy otworów strzałowych (4) urabiających pierwszego zbioru (I).