EA006131B1 - Патрон для взрывания - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к патронам для взрывания. Применяется для надежного и безопасного взрывания в качестве скважинных зарядов при взрывных работах на земной поверхности в обводненных скважинах. Предлагаемый патрон для взрывания состоит из взрывчатого материала и полиэтиленовой оболочки, у которой днище заварено и боковая поверхность на расстоянии h=30-79% от ее днища, определенном относительно высоты Н взрывчатого материала, перфорирована, при этом патрон снабжен дополнительно тканой оболочкой с днищем, имеющим наружные или внутренние машинные швы, и тканая оболочка расположена снаружи полиэтиленовой оболочки, причем все горловины оболочек соединены вместе и прошиты внешним машинным швом или машинными швами. Перфорация у полиэтиленовой оболочки представляет собой отверстия диаметром d=0,5-2,5 мм, выполненные в одну линию перпендикулярно оси патрона с шагом s=5-11 мм. Высота каждой полиэтиленовой оболочки равна или превышает высоту тканой оболочки до 100 мм, а длина контура полиэтиленовой оболочки равна или превышает длину контура тканой оболочки до 40 мм в поперечном сечении патрона, причем машинные швы расположены на расстоянии b=5-55 мм от кромок патрона при расстоянии между швами В=5-60 мм. Донная часть тканой оболочки перегнута на 180° и прошита двумя внешними машинными швами по прямой линии и одним внешним швом по вогнутой линии. Боковая поверхность тканой оболочки перегнута на 180° и прошита внешним машинным швом, при этом тканая оболочка сшита из полипропиленового мешка отечественного или импортного производства или из полипропиленового мешка из-под гранулированной аммиачной селитры или из-под тротила, причем полиэтиленовая оболочка

Description

Изобретение относится к патронам для взрывания. Применяется для надежного и безопасного взрывания в качестве скважинных зарядов при взрывных работах на земной поверхности в обводненных скважинах.

Известен патрон, содержащий скальный аммонит № 1, с диаметром заряда 3645 мм. Он состоит из 66% водоустойчивой аммиачной селитры, 5% тротила, 24% гексогена и 5% алюминиевой пудры. Прессованный скальный аммонит № 1 патронируется в бумажные гильзы, состоящие из 2,5-3,5 слоев бумаги. Патроны дополнительно покрыты сплошным слоем влагоизолирующей смеси из парафина с 20-30% петролатума [1]. Скальный аммонит № 1 по заказам потребителей и согласованию с изготовителем также изготавливают в насыпных патронах диаметром 28, 32, 50, 60, 80, 90, 100 и 120 мм. Однако скальный аммонит обладает повышенной чувствительностью к механическим воздействиям и к огню. Нижний предел чувствительности к удару равен 106 мм [2, с. 93-96 ].

С меньшей чувствительностью к механическим воздействиям известно патронированное порошкообразное взрывчатое вещество аммонал. Нижний предел чувствительности аммонала к удару равен 200 мм. Аммонал состоит из 80,5% аммиачной селитры марки ЖВ, 15% тротила и 4,5% алюминиевой пудры. Выпускается в патронированном виде диаметром 3132 мм, предусмотрены техническими условиями патроны диаметром 60, 90, 100 и 120 мм [2, с. 94-97].

Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков (прототипом) является патрон, содержащий взрывчатый материал аммонит № 6ЖВ (в полиэтиленовой оболочке Ό = 60-90 мм, Ό - диаметр патрона) [3, с. 13].

Однако невозможно зарядить патронами № 6ЖВ диаметром 60 мм и более водонаполненные скважины, так как они в воде не тонут.

При создании изобретения ставилась задача предложить патрон для взрывания, которым можно заряжать обводненные скважины.

Для достижения такого технического результата предлагается следующий патрон для взрывания.

Предлагаемый патрон для взрывания состоит из взрывчатого материала и полиэтиленовой оболочки, у которой днище заварено и боковая поверхность на расстоянии 11=30-79% от ее днища, определенном относительно высоты Н взрывчатого материала, перфорирована, при этом патрон снабжен дополнительно тканой оболочкой с днищем, имеющем наружные или внутренние машинные швы, и тканая оболочка расположена снаружи полиэтиленовой оболочки, причем все горловины оболочек соединены вместе и прошиты внешним машинным швом или машинными швами.

Перфорация у полиэтиленовой оболочки представляет собой отверстия диаметром 6=0.5-2.5 мм, выполненные в одну линию перпендикулярно оси патрона с шагом 8=5-11 мм.

Высота каждой полиэтиленовой оболочки равна или превышает высоту тканой оболочки до 100 мм, а длина контура полиэтиленовой оболочки равна или превышает длину контура тканой оболочки до 40 мм в поперечном сечении патрона, причем машинные швы расположены на расстоянии Ь=5-55 мм от кромок патрона при расстоянии между швами В=5-60 мм.

Донная часть тканной полипропиленовой оболочки перегнута на 180° и прошита двумя внешними машинными швами по прямой линии и одним внешним швом по вогнутой линии.

Боковая поверхность тканой оболочки перегнута на 180° и прошита внешним машинным швом, при этом тканая оболочка сшита из полипропиленового мешка отечественного или импортного производства или из полипропиленового мешка из-под гранулированной аммиачной селитры или из-под тротила, причем полиэтиленовая оболочка изготовлена из рукавной полиэтиленовой пленки толщиной не менее 0,15 мм.

Прошивка оболочек выполнена хлопчатобумажными, синтетическими, комбинированными или льняными нитками или пряжей с шириной стежка 511 мм, причем тканая оболочка изготовлена из полипропиленового рукава необходимого размера.

В качестве взрывчатого материала патрон содержит аммонит № 6ЖВ, или граммониты 79/21, 82/18, 85/15, 30/70, 50/50, или любой другой взрывчатый материал, способный к взрывчатому превращению в водонаполненном состоянии.

Существенным признаком заявки является то, что у полиэтиленовой оболочки предлагаемого устройства днище заварено и боковая поверхность на расстоянии 1=30-79% от ее днища, определенном относительно высоты Н взрывчатого материала, перфорирована, при этом патрон снабжен дополнительно тканой оболочкой с днищем, имеющем наружные или внутренние машинные швы, и тканая оболочка расположена снаружи полиэтиленовой оболочки, причем все горловины оболочек соединены вместе и прошиты внешним машинным швом или машинными швами.

Перфорация полиэтиленовой оболочки позволяет исключить отмеченный недостаток, заключающийся в том, что патрон № 6ЖВ не тонет в воде, так как он выполнен герметично и его насыпная плотность меньше плотности воды.

У предлагаемого патрона боковая поверхность полиэтиленовой оболочки перфорирована.

При сжатии полиэтиленовой оболочки патрона водой через перфорацию в полиэтиленовой оболочке выходит воздух, а внутрь патрона просачивается вода, дополнительно вытесняя воздух между частицами взрывчатого материала и растворяя часть аммиачной селитры. Плотность патрона возрастает и при достижении средней плотности патрона больше плотности воды патроны погружаются в воду.

- 1 006131

Если перфорация расположена на расстояние б от заваренного днища полиэтиленовой оболочки больше 79%, определенном относительно высоты Н взрывчатого материала, то патрон не погружается в воду. Если перфорация расположена на расстояние б от заваренного днища полиэтиленовой оболочки меньше 30%, определенном относительно высоты Н взрывчатого материала, то происходит значительное вымывание растворимого компонента (аммиачной селитры) из взрывчатого материала патрона.

Тканая оболочка обеспечивает дополнительную прочность патрона во время его транспортирования и заряжания в скважину.

Если диаметр б отверстий перфорации у полиэтиленовой оболочки меньше 0,5 мм, то наблюдается долгое плавание патрона в воде без погружения. Если диаметр б отверстий перфорации у полиэтиленовой оболочки больше 2,5 мм, то происходит значительное вымывание растворимого компонента взрывчатого материала из патрона. При шаге отверстий 8 меньше 5 мм повышается интенсивность вымывания растворимого компонента из взрывчатого материала, при шаге отверстий 8 больше 11 мм наблюдается значительное время плавания патрона в воде без погружения.

Для гарантированного исключения разрывов полиэтиленовой оболочки во время транспортирования патронов и зарядки его в скважину высота полиэтиленовой оболочки равна или превышает высоту тканой оболочки до 100 мм, а длина контура полиэтиленовой оболочки равна или превышает длину контура тканой оболочки до 40 мм в поперечном сечении патрона. Если машинные швы расположены на расстоянии Ь меньше 5 мм от кромок патрона, то сложно их прошить, а если они расположены на расстоянии Ь больше чем 55 мм от кромок патрона, то происходит увеличенный расход материала оболочек. Обеспечить расстояние между швами менее 5 мм сложно во время прошивки, а при расстоянии между швами более 60 мм будет происходить лишний расход материала оболочек.

Для обеспечения прочности донной части тканой оболочки она перегнута на 180° и прошита двумя внешними машинными швами по прямой линии и одним внешним швом по вогнутой линии.

При изготовлении тканой оболочки не из рукавного полипропилена боковая ее поверхность перегнута на 180° и прошита внешним или внутренним машинным швом. Для снижения себестоимости изготовления патронов тканые оболочки шьют из полипропиленового мешка из-под гранулированной аммиачной селитры или из-под тротила, причем полиэтиленовая оболочка изготовлена из рукавной полиэтиленовой пленки. Толщина полиэтиленовой пленки не менее 0,15 мм, что обеспечивает дополнительную гарантию ее прочности.

Если ширина стежка меньше 5 мм, то происходит дополнительный расход ниток (пряжей), если ширина стежка больше 11 мм, то снижается прочность шва. Тканая оболочка может быть изготовлена из полипропиленового рукава необходимого размера.

В качестве взрывчатого материала патрон для взрывания содержит аммонит № 6ЖВ, или граммониты 79/21, 82/18, 85/15, 30/70, 50/50, или любой другой взрывчатый материал, способный к взрывчатому превращению в водонаполненном состоянии.

Предлагаемое изобретение пояснено на фиг. 1-6. Патрон для взрывания состоит из взрывчатого материала (1), полиэтиленовой оболочки (2), тканой оболочки (3), перфорации (4), внешнего бокового шва (5), шва или швов (6), перегнутых (7) горловин (8) оболочек (2 и 3), перегнутой (9) боковой поверхности тканой оболочки, перегнутой (10) донной частью тканой оболочки, двух внешних машинных швов (11) по прямой линии и одного внешнего шва (12) по вогнутой линии. Полиэтиленовая оболочка имеет заваренное днище (13). Швы (14 и 15) выполнены как внутренние. Н - высота взрывчатого материала в патроне, б - расстояние от днища полиэтиленовой оболочки до перфорации, Ь - расстояние от шва до кромки патрона, В - расстояние между швами.

Патрон для взрывания содержит взрывчатый материал (1, см. фиг. 1, разрез А-А) в полиэтиленовой оболочке (2) с заваренным днищем (13), у которой боковая поверхность на расстоянии 6=30-79% от ее днища, определенном относительно высоты Н взрывчатого материала, перфорирована (4), при этом патрон снабжен дополнительно тканой оболочкой (3), причем все горловины оболочек (2 и 3) соединены вместе (8, см. фиг. 2), перегнуты (7) и прошиты внешним машинным швом или машинными швами (6, см. фиг. 1). Горловины оболочек (2 и 3) дополнительно перегнуты (7, см. фиг. 2).

Перфорация (4) у полиэтиленовой оболочки (2) представляет собой отверстия диаметром б=0,5-2,5 мм, выполненные в одну линию перпендикулярно оси патрона с шагом 8=5-11 мм.

Высота полиэтиленовой оболочки равна или превышает высоту тканой оболочки до 100 мм, а длина контура полиэтиленовой оболочки (2, см. фиг. 3 и 6) равна или превышает длину контура тканой оболочки (3) до 40 мм в поперечном сечении патрона. Внешний машинный шов (6, см. фиг. 1 и 4) расположен на расстоянии Ь=5-55 мм от кромки патрона при расстоянии между швами В=5-60 мм (см. фиг. 2 и 5).

Донная часть тканой оболочки перегнута (10, см. фиг. 2) на 180° и прошита двумя внешними машинными швами (11, см. фиг. 1) по прямой линии и одним внешним швом (12) по вогнутой линии.

Боковая поверхность тканой оболочки (3, см. фиг. 3 и 6) перегнута (9) на 180° и прошита внешним (5, см. фиг. 1) или внутренним (15, см. фиг. 4) машинным швом. Тканая оболочка сшита из полипропиленового мешка отечественного или импортного производства или из полипропиленового мешка из-под гранулированной аммиачной селитры или из-под тротила. Полиэтиленовая оболочка (2, см. фиг. 1) изготовлена из рукавной полиэтиленовой пленки толщиной не менее 0,15 мм.

- 2 006131

Для прошивки оболочек используют хлопчатобумажные, синтетические, комбинированные или льняные нитки или пряжу с шириной стежка 511 мм, причем полипропиленовая оболочка изготовлена из полипропиленового рукава необходимого размера.

В качестве взрывчатого материала (1) патрон содержит аммонит № 6 ЖВ, или граммониты 79/21, 82/18, 85/15, 30/70, 50/50, или любой другой взрывчатый материал, способный к взрывчатому превращению в водонаполненном состоянии.

Размеры тканых оболочек: ширина от 94 до 400 мм, длина от 750 до 1000 мм. Днище тканой оболочки патронов прошито по вогнутой линии с радиусом от 47 до 200 мм. На концах шва имеются сплетенные нитки длиной от 45 до 155 мм.

При сбрасывании патрона (прототипа) только с одной полиэтиленовой оболочкой с высоты 0,5 м на бетонный пол происходит разрыв оболочки. При сбрасывании предлагаемого патрона для взрывания, снабженного тканой оболочкой, с высоты 1,5 м на бетонный пол разрушений оболочек не отмечено.

Насыпная плотность смесевых взрывчатых материалов не превышает плотности воды. Поэтому патроны в герметичном состоянии не погружаются в воду.

Для обеспечения потопляемости предлагаемого патрона в воду полиэтиленовая оболочка (2, см. фиг. 1) перфорирована (4). При сжатии полиэтиленовой оболочки водой через перфорацию (отверстия) полиэтиленовой оболочки выходит воздух из патрона, а внутрь патрона просачивается вода. Вода заполняет пространство между частицами взрывчатого материала, растворяя часть аммиачной селитры и повышая среднюю плотность заряда в патроне. При достижении средней плотности предлагаемого патрона больше плотности воды патрон тонет в воде. Таким образом обеспечивается заполнение предлагаемыми патронами обводненных скважин.

Для подтверждения существенности признаков, включенных в формулу изобретения, были проведены следующие эксперименты.

Патроны вертикально опускались в воду с прошитым днищем полипропиленовой оболочки по вогнутой линии вниз и фиксировалось время их затопления и вымываемость содержимого патрона по истечении суток нахождения патрона в воде.

Под вымываемостью взрывчатого материала, содержащегося в патроне, принимаем долю взрывчатого материала, которая выходит из патрона в воду в растворенном виде. В табл. 1 и 2 приведены экспериментальные данные.

Таблица 1. Время затопления патронов в воде

Исследуемые Патроны	Время, с
Аммонит №6ЖВ	Граммониты
85/15	82/18	74/Л	50/50	30/70
Прототип (герметичный патрон)	В воде не тонет	-	-	-	-	-
Предлагаемый патрон (масса 8,5 кг, диаметр 120мм), перфорация (диаметр отверстий 6=2,5 мм, шаг 7 мм) полиэтиленовой оболочки на расстоянии Н:
- 10 % от ее днища относительно высоты Н взрывчатого материала в патроне	1	2	2	2	3	4
- 30 % от ее днища относительно высоты Н взрывчатого материала в патроне	2	3	3	3	4	5
- 50 % от ее днища относительно высоты Н взрывчатого материала в патроне	4	5	5	6	7	8
- 79 % от ее днища относительно высоты Н взрывчатого материала в патроне	7	8	8	9	11	12

- 99 % от ее днища относительно высоты Н взрывчатого материала в патроне

В воде не тонет

- 3 006131 (масса 8,5 кг, диаметр 120 мм)

Предлагаемый патрон

- 50 % от ее днища относительно высоты Н взрывчатого материала в патроне

- 79 % от ее днища относительно высоты Н взрывчатого материала в патроне

Перфорация (диаметр отверстий 6=2,5мм, шаг 7 мм) полиэтиленовой оболочки на расстоянии 1:

- 30 % от ее днища относительно высоты Н взрывчатого материала в патроне

- 10 % от ее днища отноI сительно высоты Н [ взрывчатого материала в патроне

Таблица 2. Вымываемость взрывчатого материала из предлагаемого патрона (время нахождения патрона в воде одни сутки)

Вымываемость взрывчатого материала, % мас.
Аммонит №>6ЖВ	Г раммониты
85/15	82/18	79/21	50/50	30/70
24,0	23,0	22,0	22,0	21,0	20,5
10,0	9,3	9,3	9,3	8,4	7,5
6,4	6,3	6,3	6,2	5,7	4.8
2,7	2,7	2,6	2,5	2,1	2,0

Перфорация у полиэтиленовой оболочки во время экспериментов представляла собой отверстия, выполненные в одну линию перпендикулярно оси патрона.

Как видно из табл. 1, герметичный патрон с аммонитом № 6ЖВ (прототип) в воду не погружается, что не позволяет произвести им зарядку обводненных скважин. Предлагаемый патрон для взрывания, в котором боковая поверхность полиэтиленовой оболочки на расстоянии 11 не более 79% от ее днища, определенном относительно высоты Н взрывчатого материала, перфорирована, в воду погружается, что обеспечивает заряжание обводненных скважин.

Из табл. 2 видно, что вымываемость взрывчатого материала значительная (более 20 %) только при наличии перфорации на боковой поверхности полиэтиленовой оболочки на расстоянии 1 от ее днища менее 30% (величина 1 отнесена к высоте Н взрывчатого материала в патроне).

Преимуществом предлагаемого патрона по отношению к прототипу является возможность приме нения его в водонаполненных скважинах.

В зависимости от требований потребителя предлагаемые патроны для взрывания могут выпускаться диаметром от 60 до 250 мм, массой от 2 до 35 кг.

Источники информации

1. ГОСТ 2198576. Вещества взрывчатые промышленные. Аммонит скальный № 1.

2. Поздняков З.Г., Росси Б.Д. Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания. Изд. 2, перераб. и доп. М., Недра, 1977.

3. Перечень взрывчатых материалов, оборудования и приборов взрывного дела, допущенных к постоянному применению в Российской Федерации. М., 1997.

Claims (7)

1. Патрон для взрывания, состоящий из взрывчатого материала и полиэтиленовой оболочки, отличающийся тем, что у полиэтиленовой оболочки днище заварено и боковая поверхность на расстоянии 1=3079% от ее днища, определенном относительно высоты Н взрывчатого материала, перфорирована, при этом патрон снабжен дополнительно тканой оболочкой с днищем, имеющим наружные или внутренние машинные швы, и тканая оболочка расположена снаружи полиэтиленовой оболочки, причем все горловины оболочек соединены вместе и прошиты внешним машинным швом или машинными швами.

2. Патрон для взрывания по п.1, отличающийся тем, что перфорация у полиэтиленовой оболочки

- 4 006131 представляет собой отверстия диаметром 6=0,52,5 мм, выполненные в одну линию перпендикулярно оси патрона с шагом 8=511 мм.

3. Патрон для взрывания по п.1, отличающийся тем, что высота полиэтиленовой оболочки равна или превышает высоту тканой оболочки до 100 мм, а длина контура полиэтиленовой оболочки равна или превышает длину контура тканой оболочки до 40 мм в поперечном сечении патрона, причем машинные швы расположены на расстоянии Ь=5-55мм от кромок патрона при расстоянии между швами В=5-60 мм.

4. Патрон для взрывания по п.1, отличающийся тем, что донная часть тканой оболочки перегнута на 180° и прошита двумя внешними машинными швами по прямой линии и одним внешним швом по вогнутой линии.

5. Патрон для взрывания по п.1, отличающийся тем, что боковая поверхность тканой оболочки перегнута на 180° и прошита внешним или внутренним машинным швом, при этом тканая оболочка сшита из полипропиленового мешка отечественного или импортного производства или из полипропиленового мешка из-под гранулированной аммиачной селитры или из-под тротила, причем полиэтиленовая оболочка изготовлена из рукавной полиэтиленовой пленки толщиной не менее 0,15 мм.

6. Патрон для взрывания по п.1, отличающийся тем, что прошивка оболочек выполнена хлопчатобумажными, синтетическими, комбинированными или льняными нитками или пряжей с шириной стежка 511 мм, причем тканая оболочка изготовлена из полипропиленового рукава необходимого размера.

7. Патрон для взрывания по п.1, отличающийся тем, что в качестве взрывчатого материала патрон содержит аммонит № 6ЖВ, или граммониты 79/21, 82/18, 85/15, 30/70, 50/50, или любой другой взрывчатый материал, способный к взрывчатому превращению в водонаполненном состоянии.