Скважинный заряд
Использование: поточная технология на открытых работах. Сущность изобретения: зона перебура представляет собой водный промежуток с длиной l + l , определяемой из выражений l = K1 K2Wn.y , М, l = (0.1- 0.2)l , М, где K1 - коэффициент, учитывающий физико-механические свойства горных пород, K2 - коэффициент, учитывающий длину заряда взрывчатого вещества (ВВ) и диаметр скважины, Wn.y - длина линий сопротивления на подошве уступа, l - длина водного промежутка зоны перебура, l - длина водного промежутка, превышающая зону перебура. 1 табл.
Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для дробления горных пород на разрезах и карьерах взрывом.
Известен скважинный заряд взрывчатого вещества (ВВ), содержащий ВВ, забойку и зону перебура, которая для улучшения качества проработки рабочей площадки у подошвы уступа заполняется тем же ВВ, что и основной заряд [1]. Однако, при практическом использовании этого заряда ВВ установлено, что в подошве уступа возникают пороги и заколы, вследствие недостаточной проработки подошвы уступа. Известен также скважинный заряд ВВ, содержащий заряд ВВ, забойку и зону перебура, представляющую собой воздушный промежуток [2]. Однако, как показала практика применения этого заряда, ударная воздушная волна и продукты детонации от поршневой части скважинного заряда ВВ, распространяясь в сторону подошвы уступа, создают в ней заколы. Применение этих зарядов ВВ требует дополнительных затрат и времени на подготовку рабочей площадки, приводит к простоям транспортно-погрузочного оборудования и снижает эффективность поточной технологии. Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности поточной технологии открытых горных работ за счет сокращения времени простоя мощного погрузочно-транспортного оборудования и снижения затрат на подготовку рабочих площадок. Поставленная цель достигается с помощью скважинного заряда, содержащего ВВ, забойку и зону перебура, в котором зону перебура заполняют водой, при этом длину водного промежутка определяют как сумму длины зоны перебура l и величины l, рассчитываемых по формулам l=K1 K2 Wп.у., м; l = (0,1...0,2)l, м, где K1 - коэффициент, учитывающий физико-механические свойства горных пород; K2 - коэффициент, учитывающий длину заряда ВВ и диаметр скважины; Wп.у. - длина линии сопротивления на подошве уступа; l - длина водного промежутка зоны перебура; l - длина водного промежутка, превышающая зону перебура. Так как акустическая жесткость воды значительно больше, чем у воздуха и значительно меньше, чем у горных пород, то в водном промежутке происходит более резкое затухание волны напряжения, чем в воздухе. Кроме того, вследствие малой сжимаемости воды, процессов диссоциации и испарения воды непосредственно в слое водного промежутка и торца заряда ВВ водный промежуток играет роль "демпфера" - накопителя энергии. Проникая в трещины, образующиеся за счет сдвиговых напряжений в сторону открытой поверхности у подошвы уступа, вода проводит их расширение и способствует распространению трещин в сторону свободной поверхности. Экспериментальным путем установлена величина перебура l и длина водного промежутка l+l , превышающая зону перебура на толщину слоя l, в зависимости от свойств горной породы и параметров БВР. Величина зоны перебура определяется по формуле l=K1 K2 Wп.у., м, (1) где К1 - коэффициент, учитывающий длину L и диаметр d скважины; для значений L 10 м и d 200 мм К1=0,9; для L>10 м и d 200 мм К1=1,0; для L>10 м, d>200 мм К1=1,1; К2 - коэффициент, учитывающий свойства горных пород, значение которого в зависимости от крепости горных пород по шкале проф. М.М.Протодьяконова f приведены в таблице. Длина водного промежутка превышает величину зоны перебура, определяемого по формуле (1), на толщину слоя l, зависящую от типа ВВ, физико-механических свойств горного массива (его трещиноватости, блочности и т.д.). Экспериментально установлено, что его величина может быть определена для большинства промышленных ВВ, используемых на карьерах и разрезах по формуле l=(0,1-0,2) l, м (2) Значение коэффициента в формуле (2) 0,1 принимается для трещиноватых слабых и средней крепости пород, а значение 0,15 - для монолитных, крепких горных пород при использовании ВВ средней мощности. При использовании мощных ВВ значения коэффициентов в формуле (2) увеличивается соответственно до 0,15 и 0,2. Полная длина водного промежутка lв. п., помещаемого у дна скважины, определяется из формулы:lв.п.=l+ l, м. (3)
Конструкция осуществляется следующим образом: параметры заряда ВВ, забойки, диаметр и длина скважин, величины wп.у. и расстояния между скважинами и рядами скважин выбираются по существующему паспорту БВР. Величина перебура и водного промежутка определяется по формулам (1), (2), (3). Зарядку и подрыв производят принятым на данном карьере или разрезе способом. Применение предлагаемой конструкции скважинного заряда за счет сокращения времени простоя транспортно-погрузочного оборудования и расходов на подготовку рабочих площадок позволяет повысить на (15-20%) эффективность поточной технологии на открытых работах.
Формула изобретения
l = K1K2Wп.у., м ;
l = (0,1-0,2)l , м ,
где K1 - коэффициент, учитывающий физико-механические свойства горных пород;
K2 - коэффициент, учитывающий длину заряда ВВ и диаметр скважины;
Wп.у. - длина линии сопротивления по подошве уступа;
l - длина водного промежутка зоны перебура;
l - длина водного промежутка, превышающая зону перебура.
РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Способ рыхления смерзшегося материала // 2017956
Изобретение относится к рытью котлованов и траншей при прокладывании или ремонте подземных коммуникаций, например водопровода, канализации
Устройство управления взрывом по радио // 2015500
Изобретение относится к взрывным работам и может быть использовано в горнодобывающей промышленности
Изобретение относится к области горных и строительных машин и может быть использовано при конструировании отбойных, бурильных и других молотков
Изобретение относится к глубокому бурению сухих вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважин
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для бурения скважин плавлением горных пород без отбора керна преимущественно в рыхлых четвертичных отложениях и техногенных грунтах
Ударное устройство // 2012801
Изобретение относится к строительной технике и предназначено для безвзрывной разработки скальных пород в котлованах и траншеях, а также для забивки свай и шпунтов
Ударное устройство // 2012801
Изобретение относится к строительной технике и предназначено для безвзрывной разработки скальных пород в котлованах и траншеях, а также для забивки свай и шпунтов
Устройство для бурения льда сплошным забоем // 2012760
Изобретение относится к горному делу, к технике термобурения скважин во льду сплошным забоем, и может быть использовано для проходки залитых низкотемпературной жидкостью скважин во льду, для геологической разведки, инженерных изысканий и хозяйственного освоения полярных и высокогорных районов земли
Изобретение относится к строительной и горнодобывающей индустрии, в частности к обработке, в том числе резко высокоэнергетической газообразивной струей твердых материалов и может быть использовано при реконструкции зданий, фундаментов тяжелого оборудования ТЭС и АЭС, замене бетонной защиты АЭС, в дорожном строительстве (замене дорожных бетонных покрытий и старых сооружений в мостостроении), при ликвидации последствий катастроф, а также при добыче и обработке природных твердых пород
Установка электродугового плазмобура // 2100602
Изобретение относится к устройствам бурения твердых, каменистых пород при проходке скважин, тоннелей, траншей и т.д
Устройство для разрушения горных пород // 2101496
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к добыче блочного камня
Гидравлический механизм ударного действия // 2107817
Изобретение относится к строительным и дорожным машинам, а именно к гидравлическим машинам ударного действия, и может быть использовано в горной, металлургической промышленности
Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для бурения и расширения скважин в крепких породах
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и строительству и может быть использовано, в частности, для разрушения горных пород и бетона
Способ проходки скважин в мерзлых породах // 2111354
Изобретение относится к технологиям производства горных и строительных работ и преимущественно может быть использовано при бурении взрывных скважин и установке свай в мерзлых породах
Изобретение относится к взрывным работам и может быть использовано в горнодобывающей промышленности при заряжании шпуров и скважин взрывчатыми веществами (ВВ)
Изобретение относится к горному делу и строительству и может быть использовано для добычи блочного камня, разрушения негабарита, пассировки блоков, раскола бетонных фундаментов и т.д