Скважинный заряд для контурного взрывания

 

Устройство для кумулятивного взрывания скважинных зарядов относится к горному делу и может быть использовано для формирования гладких устойчивых бортов глубоких карьеров, расположенных преимущественно в зоне распространения вечной мерзлоты. Цель изобретения - повышение кумулятивного эффекта за счет формы и самоустановки зарядов кумулятивными выемками в сторону смежных наклонных скважин. Устройство включает компоновку скважинного заряда в виде трехсекционного контейнера, в котором первая является двусторонним кумулятивным зарядом, другие секции, представляя сейсмозащитные преграды для целостности законтурного массива, служат одновременно за счет гироскопического свойства для пространственной самоустановки кумулятивного заряда; во взрывной сети реле-замедлитель на 0,3-2 миллисекунды или микрозамёдляющая петля детонирующего шнура согласно сейсмическим свойствам горных пород. Обеспечивает гладкие устойчивые откосы уступов и бортов карьера. 2 з.п.ф-лы, 4 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

О ) (Л

О (21) 4875958/23 (22) 19.10.90 (46) 30.01.93.Бюль 4 (71) Институт горного дела Севера СО АН

СССР (72) Ю.Н.Иванов, В.П.Щукин, А.В,Рассудов, А.Т.Ведин, Р.Т.Кильмухаметов, А.Д.Андросов, К.Н.Саввинов и А.Л.Черняховский (73) Институт горного дела Севера (56) Авторское свидетельство СССР

М 967164, кл. F 42 F 1/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР Ф 790897, кл. F 42 D 3/04, 1979. (54) СКВАЖИННЫЙ ЗАРЯД ДЛЯ КОНТУРНОГО ВЗРЫВАНИЯ (57) Устройство для кумулятивного взрывания скважинных зарядов относится к горному делу и может быть использовано для формирования гладких устойчивых бортов глубоких карьеров, расположенных преимуИзобретение относится к горному делу и может быть использовано для буровзрывного формирования гладких устойчивых бортов в глубоких карьерах, расположенных преимущественно в зоне распространения многолетней мерзлоты, а также для добычи штучных камней.

Известная разновидность направленного взрывания с применением скважинных зарядов для контурного взрывания(1). Скважина содержит зарядную полость, разделенную прокладкой на две части, в одной из которых размещено взрывчатое вещество (ВВ), а в другой — забоечный материал, предохраняющий законтуренный массив гор„„. Ж„„1792519 АЗ (si)s F 42 В 1/02 щественно в зоне распространения вечной мерзлоты, Цель изобретения — повышение кумулятивного эффекта за счет формы и самоустановки зарядов кумулятивными выемками в сторону смежных наклонных скважин. Устройство включает компоновку скважинного заряда в виде трехсекционного контейнера, в котором первая является двусторонним кумулятивным зарядом, другие секции, представляя сейсмозащитные преграды для целостности законтурного массива, служат одновременно эа счет гироскопического свойства для пространственной самоустановки кумулятивного заряда; во взрывной сети репе-эамедлитель на

0,3-2 миллисекунды или микрозамедляющая петля детонирующего шнура согласно сейсмическим свойствам горных пород.

Обеспечивает гладкие устойчивые откосы уступов и бортов карьера. 2 з.п.ф-лы, 4 ил. ных пород от разрушительного действия взрыва. Недостатком такого заряда являются значительные непроизводительные потери энергии взрыва, расходуемые в сторону запредельного массива и поглощенные защитным слоем забоечного материала и запредельным массивом. При этом для образования гладкой поверхности откосов требуется большой объем буровзрывных работ с часто расположенными скважинами, Кроме того, в наклонных скважинах затрудненного пространственное ориентирование забоечного материала и зарядов относительно запредельного массива. Более того, непосредственно кумулятивный эффект от

1792519

10 димые устройства, в частности, для кампо- 15 новки кумулятивных зарядов в скважине и микрозамедленного взрывания скважин (2).

25

50 взрыва такого заряда проявляется слабо, поскольку здесь не производится фокусировэние и концентрация в заданном нвправлении потока продуктов детонации взрывчатого вещества.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является техническое решение кумулятивного заряда для отделения блочного камня. Указанное техническое решение обеспечивает более эффективную разработку горного массива с помощью кумулятивных зарядов на предельном контуре. Однако для практического применения требуется разработать необхоНедостатками являются также сложность пространственного ориентирования кумулятивных зарядов в скважинах относительно законтурного массива горных пород, большой обьем буровых работ, выделение большого количества ядовитых газов, отравляющих окружающую среду.

Цель изобретения является повышение кумулятивного эффекта за счет формы и самоустановки зарядов кумулятивными выемками в сторону смежных наклонных скважин.

Сущность изобретения заключается в том, что в скважинном заряде для контурного взрывания, включающем взрывчатое вещество с двумя продольными кумулятивными выемками, располо>кенны ми противополо>кно, демпфирующие элементы и детонирующий шнур, пропущенный через взрывчатое вещество, заряд выполнен из центральной, промежу- точной и боковой секций, примыкающих друг к другу и размещенных в контейнере, при этом в поперечном сечении центральная секция выполнена в форме расширяющегося к концам двустороннего раструба и заполнена взрывчатым веществом, промежуточныесекции выполнены в форметрапециевидной призмы и заполнены газонейтрализующим веществом, боковые секции выполнены в форме усеченного конуса и заполнены демпфирующими элементами, состоящими из забоечного материала.

Кроме того, поверхность кумулятивных выемок покрыта слоем алюминия или дюралюминия или другого пластического металла, а в качестве газонейтрализующего вещества использован цеолит..

На фиг.1 изображена схема контейнерной компановки сква>кинного заряда; на фиг.2 — пространственное расположение контейнера в скважине; на фиг.3 — схема определения фокусного расстояния кумуля30

45 тивного заряда с продольной кумулятивной выемкой; на фиг.4 указаны параметры примера конкретного выполнения, Устройство выполняется следующим обрвзом;

Скважинный заряд скомпонован в виде трехсекционного контейнера, в котором первая секция 1, в заполненная взрывчатым веществом, имеет форму в поперечном сечении расширяющегося к концам двухстороннего раструба, оснащена на концах кумулятивными канавкэми 2 гиперболического или полуцилиндрического сечения, фокусирующими кумулятивную струю на расстоянии 2-10, R, где R — радиус кумулятивный канавки, вторая секция 3 — полная или заполненная газонейтрализующим материалом, например. цеолитом; третья секция 4, наполнения забоечным материалом, имеет форму сегмента, а во взрывную сеть вставлено реле-эамедлитель на 0,3-2 миллисекунды или дополнительный детонирующий шнур длиной Vq> . Лтмк,, где Чдш — скорость детонации детонирующего шнура, м/с;

ATMgg — необходимая величина микрозамедления, с, Кроме того, поверхность кумулятивных канавок на полимерном или бумажном корпусе контейнера покрыта слоем алюминия, дюралюминия или другого пластичного металла толщиной 0,5-1,5 мм методом вакуумного напыления; монтажная веревка 5 пропущена в двух местах, предусмотренных для этого в канавках 6 в третьей и первой секциях, так же пропущенные две нити детонирующего шнура 7. Компоновка контейнера с секциями и дополнительными устройствами (монтажной веревкой и т.д.) осуществлена с учетом размещения их в целом внутри контура скважины 8, При этом ось кумулятивного зарядя совмещается плоскостью формирования откоса 9.

Контейнер под действием преимущественного веса забоечного материала третьей секции прижимается к ле>качему боку наклонной скважины и кумулятивный заряд устойчиво занимает указанное поло>кение в проектной плОскости откоса, поэтому кумулятивная струя взрыва 10 прорезает щель точно в этой плоскости.

Секции 3, 4, как полые, так и заполненные специальными материалами, в том числе цеолитом или набоечным материалом, крометого, выполняют функцию защиты целостности запредельного горного массива.

При этом положение перегородки между второй и третьей секциями тем ближе к лежачему боку, чем больше удельный вес забоечного материала, В общем случае устойчивость контейнера обеспечивается

1792519 условием P»

В зависимости от технологических удобств изготовления контейнера 11 (фиг.2) 5 могут быть спаренными (строенными и т.д.) со съемными крылками 12, плотно закрывающими корпуса контейнеров 13. Для фиксацИи на монтажных веревках предусмотрены скобы крепления 14. 10

Пример. Пример разработан для оснащения м взрывания заоткосных контурных скважин кимберлитового карьера.

Исходные данные; — заоткосные скважины пробуриваются 15 диаметром 250 мм через 3 м, под углом наклона 65-75, глубиной 29,5 м, на два уступа высотой по 15 м; — скважины пробуриваются в толще вечной мерзлоты, сложенной в основном изве- 20 стняком или доломитом, имеющим скорость распространения сейсмической волны взрыва в массиве соответственно 4900 и

3950 м/с; — скважины заряжаются гирляндами, 25 состоящими из 2-х детонирующих шнуров и подвешенных на них связок из 2-4 двухсотгрвммовых патронов аммонита 6 ЖВ, количество BB в одной скважине 29,5 м составляет 39 кг, обводненные скважины 30 заряжаются гирляндами, смонтированными одиночной и спаренной четырехсотграм- . мовой тротиловой шашкой; взрывание всех заоткосных — контурных скважин в блоке производится в один 35 прием, одновременно, с помощью детонирующего шнура.

Для конкретного примера применения предлагаемого устройства кумулятивного взрывания расчетный объем скважинных 40 зарядов соответствует головному объему работ и составляет 80000 п.м., т.е.

80000:29,5=2710 скважин, при этом в одном блоке в среднем предусматривается 20 скважин, 45

Предлагаемые контейнеры кумулятивного заряда изготавливаются из ударопрочного примера толщиной стенок 1,5-3,0 мм.

Перегородки, разделяющие секции контейнера, съемные и могут быть из другого материала, например, картона. Изготовление корпуса контейнера и его крышки производится под давлением на термопластовых автоматах методом порционного вспрыскивания сырья в формовочную камеру

Сборка скважинных зарядов (контейнеров, их заправка, ДШ, монтажных веревок) производится на специальном мойтажном столе в здании подготовки ВВ. Заряжение скважин производится C помощьЮ специального станка, обеспечивающего удобство раскручивания сложенных в кузов машины гирлянд, их поддерживания и опускания в скважины.

Формула изобретения

1. Скважинный заряд для контурного взрывания, включающий взрывчатое вещество с двумя продольными кумулятивными выемками, расположенными противоположно, демпфирующие элементы и детонирующий шнур, пропущенный через взрывчатое вещество, о т л и ч а e шийся тем, что, с целью повышения кумулятивного эффекта за счет формы и самоустановки зарядов кумулятивными .выемками в сторону смежных наклонных скважин, заряд выполнен из центральной, промежуточной и боковой секции, примыкающих друг к другу и размещенных в контейнере, при этом в поперечном сечении центральная секция выполнена в форме расширяющегося к концам двустороннего раструба и заполнена взрывчатым веществом, промежуточные секции выполнены в форме трапециевидной призмы и заполнены гаэонейтрализующим веществом, боковые секции выполнены s форме усеченного конуса и заполнены демпфирующими элементами, состоящими из забоечного материала.

2. Заряд по п,1, отличающийся тем, что поверхность кумулятивйых выемок покрыта слоем алюминия, или дюралюминия, или другого пластичного металла, 3. Заряд по п.1, отличающийся тем, что в качестве газонейтрализующего вещества использован цеолит.

1792519

1792519

Составитель А.Гнускин

Техред М.Моргентал Корректор Н.Милюкова

Редактор В.Егорова

Заказ 174 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101