Способ ведения буровзрывных работ в обводненных массивах

1 Изобретение относится к горно-рудной промышленности, в частности к способу ведения открытых горных работ в обводненных породах. Хорошо известно, что экономические показатели буровзрывных работ в обводненных массивах определяются высокой стоимостью взрывчатых веществ (ВВ) - в основном, гранулотола. Для снижения затрат на взрывную отбойку в условиях обводнeнности предложен ряд технологий, основанных на применении патронированных ВВ в гидроизолирующих оболочках, применении аммиачно-селитренных ВВ с водостойким покрытием гранул селитры, водоустойчивых эмульсионных ВВ и их смесей с аммиачно-селитренными (В.Л. Барон, В.Х. Кантор "Техника и технология взрывных работ в США", М., Недра, 1989 г.- 376 с. с илл.). Основные недостатки способов ведения буровзрывных работ с применением указанных ВВ состоят в следующем. Применение патронированных ВВ существенно усложняет процесс заряжения скважин. При этом, даже при использовании полиэтиленовых рукавов коэффициент полезного использования объема скважины под заряд составляет 0,8-0,9. Для компенсации этого объема требуется увеличение объема бурения. Кроме того,сравнительно недорогие полиэтиленовые рукава не гарантируют сохранение водостойкости заряда из-за возможных повреждений оболочки при заряжании, что приводит к ухудшению качества взрыва или даже к отказам детонации. В целом, применение патронированных ВВ приводит к увеличению стоимости взрывных работ не менее чем на 20-30%. Применение аммиачно-селитренных ВВ с водостойким покрытием гранул селитры (существенно более дорогих в сравнении с обычными аммиачно-селитренными ВВ), как и применение патронированных, требует предварительного осушения скважины. Поскольку любые осушающие устройства оставляют на дне скважины некоторое количество воды, перед засыпкой водостойкого аммиачно-селитренного ВВ в скважине обычно приходится размещать патронированное ВВ так, чтобы верхний пакет выступал над уровнем воды. Кроме того, водостойкие аммиачно-селитренные ВВ не могут применяться в скважинах с большим водопритоком. Наиболее близким к предложенному является способ ведения буровзрывных работ на карьерах, включающий бурение скважин, заполнение их различными типами ВВ, забойку и инициирование (РФ патент 2059965, публ. 10.05.98, бюл.13). Согласно этому способу в заполненной водой скважине поярусно формируют комбинированный заряд из тротилсодержащего и аммиачно-селитренного ВВ, причeм массу тротилсодержащего ВВ с высокой скоростью детонации 2 принимают равной 20-25% от массы скважинного заряда. Известный способ обеспечивает улучшение характеристик дробления породы за счeт рационального расположения в скважине ВВ с высокой и низкой скоростями детонации. Однако и этот способ характеризуется большим расходом дорогостоящего тротилсодержащего ВВ. Кроме того, предложенная в указанном способе схема формирования комбинированных зарядов усложняет процесс механизированного заряжения скважин и требует применения водостойкого аммиачно-селитренного ВВ, что также удорожает взрывные работы. Целью изобретения является повышение технико-экономических показателей взрывной отбойки обводненных массивов, улучшение качества дробления породы, а также сокращения затрат на буровзрывные работы в целом. Поставленная цель достигается тем, что в способе ведения буровзрывных работ в обводненных массивах, включающем бурение скважин, загрузку заряда ВВ и осуществление взрыва, по крайней мере, в часть первоначально заполненных водой из водоносного слоя скважин на заданную глубину помещают патронированный заряд ВВ небольшой массы, осуществляют подрыв патронированного заряда ВВ с образованием котла в месте подрыва, затем во все пробуренные скважины вводят эмульсионное ВВ путeм закачивания его под столб воды и осуществляют подрыв. Бурение скважин в массиве осуществляют рядами. Размещение и подрыв небольших зарядов патронированного ВВ осуществляют преимущественно в скважинах первого и последнего рядов. Сущность изобретения поясняется чертежами - фиг. 1, 2 и 3, на которых изображена схема, поясняющая способ ведения буровзрывных работ в обводненных массивах. Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Первоначально бурят скважины 1, располагая их рядами 2 на расстоянии друг от друга. Пробуренные скважины 1 естественным путeм заполняются водой 3 из водоносного слоя. В часть заполненных водой 3 скважин 1 на заданную глубину помещают патронированный заряд 4 взрывчатого вещества небольшой массы. После введения в заполненную водой скважину 1 патронированного заряда 4 осуществляют его подрыв, в результате чего в месте взрыва образуется котeл 5. Образование котла 5 даeт возможность увеличить массу заряда эмульсионного ВВ, размещенного в скважине, что способствует улучшению качества дробления крепких пород и снижению выхода негабарита. Затем в скважину 1 вводят эмульсионное ВВ 6 путeм его закачивания под слой воды 3 и осуществляют подрыв. При проведении буровзрывных работ основной выход негабаритов 7 обычно возникает у поверхности массивов возле первых и послед 3 них рядов пробуренных скважин. С целью снижения доли негабаритов в предложенном способе в первом и последнем ряду 2 скважин размещают заряд патронированного ВВ небольшой массы. Предложенный способ снижает долю негабаритов и не требует дополнительного бурения или увеличения диаметра скважин, улучшает качество дробления при применении маломощных ВВ (их и закладывают в патрон). Улучшение экологических показателей буровзрывных работ в обводненных массивах может быть достигнуто также за счет использования водоустойчивых эмульсионных ВВ. Эмульсионные ВВ представляют собой обратные эмульсии типа "вода в масле", в которых каждая микрокапля окислителя покрыта тонкой плнкой жидкого горючего. Такая структура эмульсии предохраняет ее от разбавления внешней водой в обводненных скважинах и обеспечивает достаточную водоустойчивость. Предложенный способ реализуется следующим образом. Пример. Для отбойки массива сульфидных руд средней крепости бурят 6 рядов скважин диаметром 220 мм и глубиной 12 м с расстоянием между скважинами в ряду 7 м и с таким же расстоянием между рядами. Скважины заполняются водой из водоносного слоя на 3/4 глубины. В первом и последнем рядах размещают заряды патронированного ВВ массой 8 кг и диаметром 120 мм на расстоянии 7 м от забоя, т.е. под слоем воды высотой 2 м. После подрыва зарядов в скважинах образуются котловые полости объемом около 60 л. Затем в скважины под столб 4 воды закачивают эмульсионное ВВ (порэмит /А/ таким образом, что высота столба воды, играющей роль забойки над зарядом ВВ, оказывается равной 2,5 м, при этом нижняя часть воды выливается из скважины). После подрыва по врубовой схеме доля негабаритов оказалось равной нулю, затраты на экскавацию снизились на 8% по сравнению со стандартной схемой взрывания одинаковых зарядов. Стоимость операций отбойки казалась в 4,6 раза меньше, чем при применении гранулотола. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ ведения буровзрывных работ в обводненных массивах, включающий бурение скважины, загрузку зарядов взрывчатого вещества и осуществление взрыва, отличающийся тем, что в нем первоначально в часть заполненных водой из водоносного слоя скважин на заданную глубину помещают патронированный заряд взрывчатого вещества небольшой массы,осуществляют подрыв патронированного заряда взрывчатого вещества с образованием котла в месте подрыва, затем во все пробуренные скважины вводят эмульсионное взрывчатое вещество путeм закачивания его под столб воды и осуществляют подрыв. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что бурение скважин в массиве осуществляют рядами. 3. Способ по пп.1-2, отличающийся тем,что заряды патронированного взрывчатого вещества небольшой массы размещают в скважинах первого и последнего рядов.