RU131476U1 - EXPLOSIVE WELL CHARGING - Google Patents

EXPLOSIVE WELL CHARGING Download PDF

Info

Publication number
RU131476U1
RU131476U1 RU2013116426/03U RU2013116426U RU131476U1 RU 131476 U1 RU131476 U1 RU 131476U1 RU 2013116426/03 U RU2013116426/03 U RU 2013116426/03U RU 2013116426 U RU2013116426 U RU 2013116426U RU 131476 U1 RU131476 U1 RU 131476U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
explosive
charge
main
cartridges
density
Prior art date
Application number
RU2013116426/03U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вениамин Хаимович Кантор
Римма Алексеевна Текунова
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Научно-техническая фирма "Взрывтехнология"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью Научно-техническая фирма "Взрывтехнология" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Научно-техническая фирма "Взрывтехнология"
Priority to RU2013116426/03U priority Critical patent/RU131476U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU131476U1 publication Critical patent/RU131476U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)

Abstract

1. Скважинный заряд взрывчатого вещества, включающий забойку из инертного материала, первичное средство инициирования и длинномерные патроны в полимерной оболочке, содержащие основные заряды из сыпучего аммиачно-селитренного взрывчатого вещества с плотностью менее 1000 кг/м, промежуточные детонаторы из порошкообразного аммиачно-селитренного взрывчатого вещества, чувствительного к импульсу первичного средства инициирования и способного вызвать детонацию взрывчатого вещества основного заряда, и высокоплотный инертный материал в водонепроницаемой полимерной оболочке, размещенный в нижней части длинномерного патрона, отличающийся тем, что взрывчатое вещество основного заряда промежуточного детонатора размещено в виде патронов в индивидуальных водонепроницаемых полимерных оболочках, высокоплотный инертный материал, представляет собой прочное монолитное кольцо, имеющее наружный диаметр, равный диаметру патрона взрывчатых веществ скважинного заряда, внутренний диаметр d не менеевысоту Н, равную,размещено в водонепроницаемой полимерной оболочке, канал которого заполнен порошкообразным взрывчатым веществом со скоростью детонации не менее скорости детонации взрывчатого вещества основного заряда в скважине, патроны основного заряда взрывчатого вещества, промежуточного детонатора и прочного монолитного кольца, имеющие равные наружные диаметры, устанавливаются вплотную друг на друга по высоте скважины в порядке, принятым проектом взрывных работ;где d, d- критический диаметр детонации взрывчатого вещества основного заряда, порошкообразного ВВ внутри канала прочного монолитного кольца соответстве1. Downhole explosive charge, including stopping from an inert material, the primary means of initiation and long cartridges in a polymer shell, containing the main charges of granular ammonium nitrate explosive with a density of less than 1000 kg / m, intermediate detonators of powdered ammonium nitrate explosive sensitive to the pulse of the primary means of initiation and capable of causing detonation of the explosive of the main charge, and a high-density inert material in water impermeable polymer shell, located in the lower part of the long cartridge, characterized in that the main explosive charge of the intermediate detonator is placed in the form of cartridges in individual waterproof polymer shells, a high-density inert material, is a solid monolithic ring having an outer diameter equal to the diameter of the explosive cartridge downhole charge, the inner diameter d is not less than the height N, equal to, is placed in a waterproof polymer shell, the channel of which filled with a powder explosive with a detonation velocity not less than the detonation velocity of the main explosive in the well, the main explosive charge cartridges, intermediate detonator and a solid monolithic ring having equal outer diameters are installed close to each other along the well height in the order adopted by the explosive design works; where d, d is the critical diameter of the detonation of the explosive of the main charge, a powder explosive inside the channel of a solid monolithic ring

Description

Полезная модель относится к конструкции скважинного заряда и может быть использована в горнодобывающей промышленности при отбойке обводненных горных пород.The utility model relates to the design of the borehole charge and can be used in the mining industry for breaking waterlogged rocks.

Аммиачно-селитренные взрывчатые вещества из-за доступности и относительно небольшой стоимости сырья являются самыми дешевыми источниками энергии взрыва. Они имеют широкий спектр детонационных и энергетических характеристик, обладают низкой чувствительностью к механическим воздействиям и могут изготавливаться на местах ведения взрывных работ.Ammonium nitrate explosives are the cheapest sources of explosive energy due to the availability and relatively low cost of raw materials. They have a wide range of detonation and energy characteristics, have low sensitivity to mechanical stress and can be manufactured at blasting sites.

Основным недостатком аммиачно-селитренных взрывчатых веществ является низкая водоустойчивость. Одним из возможных путей решения проблемы заряжания обводненных скважин неводоустойчивыми ВВ на открытых горных работах является гидроизоляция зарядов ВВ различными водонепроницаемыми оболочками. Аммиачно-селитренные ВВ имеют плотность менее 1000 кг/м3 (меньше плотности воды), поэтому патроны из них обладают низкой водопотопляемостью при погружении их в обводненную скважину. Разработка рациональных конструкций скважинных зарядов, которые могли бы применяться при заряжании обводненных скважин, является весьма актуальной задачей в области взрывного разрушения обводненных горных пород.The main disadvantage of ammonium nitrate explosives is their low water resistance. One of the possible ways to solve the problem of loading flooded wells with non-water-resistant explosives in open pit mining is to waterproof the explosive charges with various waterproof shells. Ammonium nitrate explosives have a density of less than 1000 kg / m 3 (less than the density of water), so the cartridges of them have low water permeability when immersed in a flooded well. The development of rational designs of borehole charges that could be used when loading flooded wells is a very urgent task in the field of explosive destruction of flooded rocks.

Известны скважинные заряды, состоящиеWell charges consisting of

- из гранулированных водоустойчивых взрывчатых веществ с плотностью более 1000 кг/м3 (гранулотол, алюмотол и др.) в нижней обводненной части скважины и неводоустойчивых аммиачно-селитренных взрывчатых веществ с плотностью менее 1000 кг/м3 в верхней сухой части скважины;- from granular waterproof explosives with a density of more than 1000 kg / m 3 (granulotol, alumotol, etc.) in the lower flooded part of the well and non-waterproof ammonium nitrate explosives with a density of less than 1000 kg / m 3 in the upper dry part of the well;

- из гранулированных водоустойчивых взрывчатых веществ, загружаемых на высоту столба воды или ниже его, воздушного промежутка или слоя инертного низкоплотного сыпучего материала с низкой водопроницаемостью, устанавливаемого на слое взрывчатого вещества или зеркале вытесненной воды, и россыпного неводоустойчивого аммиачно-селитренного взрывчатого вещества в верхней сухой части скважины;- of granular waterproof explosives loaded to or below a column of water, an air gap or a layer of inert low-density bulk material with low permeability, mounted on a layer of explosive or a mirror of displaced water, and a placer non-waterproof ammonia-nitrate explosive in the upper dry part wells;

- из патронов аммиачно-селитренных взрывчатых веществ, имеющих плотность менее 1000 кг/м3 в двухслойной полимерной оболочке, состоящей из внутренней оболочки из водонепроницаемого полимерного материала диаметром больше диаметра скважины и наружной оболочки из водопроницаемого материала диаметром, равным 0,7-0,8 диаметра скважин;- from cartridges of ammonium nitrate explosives having a density of less than 1000 kg / m 3 in a two-layer polymer shell, consisting of an inner shell of a waterproof polymer material with a diameter greater than the diameter of the well and an outer shell of a permeable material with a diameter of 0.7-0.8 well diameter;

- из патронов в полимерной водонепроницаемой оболочке, содержащих слои аммиачно-селитренного взрывчатого вещества и высокоплотного рассыпного инертного наполнителя, имеющих среднюю плотность более 1000 кг/м3 (1-8).- from cartridges in a polymer waterproof shell containing layers of ammonium nitrate explosive and a high-density loose inert filler having an average density of more than 1000 kg / m 3 (1-8).

Основным недостатком этих зарядов является большой расход дорогостоящих водоустойчивых взрывчатых веществ из-за необходимости заполнения ими обводненной части скважины до полного совмещения уровня воды и взрывчатого вещества, и/или трудоемкость формирования колонки скважинного заряда, и/или повышенный расход средств первичного инициирования.The main disadvantage of these charges is the high consumption of expensive waterproof explosives due to the need to fill the flooded part of the well with them to completely combine the water level and the explosive, and / or the complexity of the formation of the borehole charge column, and / or increased consumption of primary initiation means.

Наиболее близким из известных технических решений к заявляемой полезной модели является скважинный заряд взрывчатого вещества, включающий забойку из инертного материала, первичное средство инициирования и длинномерные патроны в водонепроницаемой полимерной оболочке, состоящие из основных зарядов из сыпучего аммиачно-селитренного взрывчатого вещества с плотностью менее 1000 кг/м3, промежуточных детонаторов, взрывчатое вещество которого чувствительно к импульсу первичного средства инициирования и способно вызвать детонацию взрывчатого вещества основного заряда, и высокоплотный инертный наполнитель в водонепроницаемой полимерной оболочке, размещаемый в нижней части длинномерного патрона (9), принятый авторами в качестве прототипа.The closest known technical solutions to the claimed utility model is a borehole explosive charge, including jamming from an inert material, primary means of initiation and long cartridges in a waterproof polymer shell, consisting of the main charges of granular ammonium nitrate explosive with a density of less than 1000 kg / m 3, intermediate detonators, which is sensitive to explosive primary initiating pulse means and capable of causing a detonation vzryvcha th main charge substance, and an inert filler in high density, waterproof plastic sheath is located in the lower part of the elongated holder (9) adopted by the authors as the prototype.

Недостатком скважинного заряда-прототипа является высокая трудоемкость формирования длинномерного патрона взрывчатого вещества, состоящего из нескольких слоев разных взрывчатых веществ, опускания длинных патронов в обводненную скважину, сложность и трудоемкость монтажа внутрискважинной взрывной линии.The disadvantage of the prototype borehole charge is the high complexity of forming a long explosive cartridge consisting of several layers of different explosives, lowering long cartridges into a waterlogged well, and the complexity and laboriousness of installing an downhole explosive line.

Технической задачей создания полезной модели являлось повышение эффективности ведения буровзрывных работ за счет снижения трудоемкости формирования скважинного заряда, увеличения кпд взрыва и обеспечения безотказности работы скважинного заряда, снижения расхода средств инициирования, расширения области использования аммиачно-селитренных взрывчатых веществ.The technical task of creating a utility model was to increase the efficiency of drilling and blasting operations by reducing the complexity of the formation of a borehole charge, increasing the efficiency of an explosion and ensuring the reliability of a borehole charge, reducing the expense of initiation means, expanding the use of ammonium nitrate explosives.

Техническая задача была решена разработкой скважинного заряда взрывчатого вещества, включающего забойку из инертного материала, первичное средство инициирования и длинномерные патроны в полимерной оболочке, содержащие основные заряды из сыпучего аммиачно-селитренного взрывчатого вещества с плотностью менее 1000 кг/м3, промежуточные детонаторы из порошкообразного аммиачно-селитренного взрывчатого вещества, чувствительного к импульсу первичного средства инициирования и способного вызвать детонацию взрывчатого вещества основного заряда, и высокоплотный инертный материал в водонепроницаемой полимерной оболочке, размещенный в нижней части длинномерного патрона, в котором взрывчатое вещество основного заряда, промежуточного детонатора размещены в виде патронов в индивидуальных водонепроницаемых полимерных оболочках, высокоплотный инертный материал, представляющий собой прочное монолитное кольцо, имеющее наружный диаметр равный диаметру патрона взрывчатых веществ скважинного заряда, внутренний диаметр d не менее

Figure 00000005
; высоту H, равную
Figure 00000006
The technical problem was solved by the development of a borehole explosive charge, including jamming from an inert material, the primary means of initiation and long cartridges in a polymer shell containing the main charges of granular ammonium nitrate explosive with a density of less than 1000 kg / m3, intermediate detonators of powdered ammonia nitrate explosive sensitive to the pulse of the primary means of initiation and capable of causing detonation of the main explosive poison, and a high-density inert material in a waterproof polymer shell, located at the bottom of a long cartridge, in which the main explosive explosive, an intermediate detonator are placed in the form of cartridges in individual waterproof polymer shells, a high-density inert material, which is a solid monolithic ring having an outer diameter equal to the diameter of the borehole explosive cartridge, internal diameter d not less than
Figure 00000005
; height H equal to
Figure 00000006

размещено в водонепроницаемой полимерной оболочке, канал которого заполнен порошкообразным взрывчатым веществом со скоростью детонации не менее скорости детонации взрывчатого вещества основного заряда в скважине, патроны основного заряда взрывчатого вещества, промежуточного детонатора и прочного монолитного кольца, имеющие равные наружные диаметры, устанавливаются вплотную друг на друга по высоте скважины в порядке, принятым проектом взрывных работ;placed in a waterproof polymer shell, the channel of which is filled with a powder explosive with a detonation speed not less than the detonation velocity of the main explosive in the well, the main explosive charge cartridges, an intermediate detonator, and a solid monolithic ring having equal outer diameters are installed close to each other on well height in the order adopted by the blasting project;

где:Where:

- dКР.ВВ, dКР - критический диаметр детонации взрывчатого вещества основного заряда и порошкообразного ВВ внутри канала прочного монолитного кольца и промежуточного детонатора соответственно, м;- d КР.ВВ , d КР - critical diameter of detonation of an explosive substance of a main charge and a powder explosive inside a channel of a solid monolithic ring and an intermediate detonator, respectively, m;

- DВВ, D - скорость детонации в критическом диаметре ВВ основного заряда, порошкообразного ВВ внутри канала прочного монолитного кольца и промежуточного детонатора соответственно, м/с;- D BB , D - detonation velocity in the critical diameter of the explosive of the main charge, powder explosive inside the channel of a solid monolithic ring and an intermediate detonator, respectively, m / s;

- dВВ - наружный диаметр патронов основного заряда, промежуточного детонатора, прочного монолитного кольца в водонепроницаемых полимерных оболочках, м- d BB - the outer diameter of the cartridges of the main charge, the intermediate detonator, a solid monolithic ring in waterproof polymer shells, m

- d - внутренний диаметр прочного монолитного кольца, м;- d is the inner diameter of the solid monolithic ring, m;

- L, Н -длина скважинного заряда и высота прочного монолитного кольца из высокоплотного материала соответственно, м;- L, N is the length of the borehole charge and the height of the solid monolithic ring of high-density material, respectively, m;

- ρСР, ρВВ, ρД, ρИН - средняя плотность скважинного заряда, плотность взрывчатого вещества основного заряда, плотность взрывчатого вещества промежуточного детонатора и в канале прочного монолитного кольца, плотность высокоплотного материала прочного монолитного кольца соответственно, кг/м3;- ρ CP , ρ BB , ρ D , ρ IN - the average density of the borehole charge, the density of the explosive of the main charge, the density of the explosive of the intermediate detonator and in the channel of the solid monolithic ring, the density of the high-density material of the solid monolithic ring, respectively, kg / m3;

- n - количество прочных монолитных колец в скважинном заряде, шт.- n is the number of solid monolithic rings in the borehole charge, pcs.

Высота патрона промежуточного детонатора в полимерной оболочке берется не менее критического диаметра детонации взрывчатого вещества.The height of the cartridge of the intermediate detonator in the polymer shell is taken not less than the critical diameter of the detonation of the explosive.

Количество патронов т основного заряда равно:

Figure 00000007
,The number of cartridges t of the main charge is:
Figure 00000007
,

гдеWhere

- k - количество патронов промежуточного детонатора, шт.;- k - the number of cartridges of the intermediate detonator, pcs .;

- HД - высота патрона промежуточного детонатора, м;- H D - the height of the cartridge intermediate detonator, m;

- HП - высота патрона основного взрывчатого вещества, м.- H P - the height of the cartridge of the main explosive, m

В качестве ВВ основного заряда используются гранулированные ВВ на основе аммиачной селитры с разными плотностями и скоростями детонации, детонирующие от импульса ВВ промежуточного детонатора.As the explosive of the main charge, granular explosives based on ammonium nitrate with different densities and detonation velocities are used, detonating from the explosive pulse of the intermediate detonator.

Промежуточный детонатор выполняется из сыпучего порошкообразного ВВ на основе измельченной пористой аммиачной селитры, чувствительного к импульсу первичного средства инициирования.An intermediate detonator is made of granular powder explosive based on crushed porous ammonium nitrate, which is sensitive to the pulse of the primary means of initiation.

Канал прочного монолитного кольца заполняется порошкообразным взрывчатым веществом.The channel of the solid monolithic ring is filled with a powder explosive.

В качестве первичных средств инициирования используется детонирующий шнур или неэлектрические детонаторы мгновенного или замедленного действия с ударно-волновой трубкой.As the primary means of initiation, a detonating cord or non-electric detonators of instant or delayed action with a shock wave tube are used.

В качестве материала полимерной оболочки используется одно- или многослойные полиамидные или полиэтиленовые, или полипропиленовые рукава, оба торца которых могут быть собраны в «чуб» и заклипсованы, или один из торцов рукава может быть заварен, а второй - собран в «чуб» и заклипсован. При использовании двух полимерных оболочек оба торца наружного рукава могут быть заварены.As the material of the polymer shell, single- or multi-layer polyamide or polyethylene or polypropylene sleeves are used, both ends of which can be assembled into a “forelock” and clipped, or one of the ends of the sleeve can be welded, and the second — assembled into a “forelock” and clipped . When using two polymer shells, both ends of the outer sleeve can be welded.

Прочные монолитные кольца могут изготавливаться из бетонных, песчаноцементных или асбоцементных смесей или металла.Strong monolithic rings can be made of concrete, sand-cement or asbestos-cement mixtures or metal.

Отличительной особенностью заявляемого скважинного заряда взрывчатого вещества является:A distinctive feature of the inventive borehole explosive charge is:

- колонка скважинного заряда содержит патроны в водонепроницаемой полимерной оболочке с прочным монолитным кольцом, канал которого заполнен взрывчатым веществом;- the borehole charge column contains cartridges in a waterproof polymer shell with a strong monolithic ring, the channel of which is filled with explosive;

- колонка скважинного заряда сформирована из патронов основного заряда, промежуточного детонатора и патронов с прочным монолитным кольцом в индивидуальных полимерных оболочках, имеющих одинаковые наружные диаметры, вплотную установленных друг на друга по высоте скважины.- the column of the borehole charge is formed of cartridges of the main charge, an intermediate detonator and cartridges with a solid monolithic ring in individual polymer shells having the same outer diameters, closely mounted to each other along the height of the well.

Технический эффект может быть достигнут только в сочетании всех признаков полезной модели.The technical effect can only be achieved by combining all the features of a utility model.

Предлагаемая полезная модель скважинного заряда взрывчатого вещества поясняется фиг.1, представляющей схему размещения патронов в скважине.The proposed utility model of the borehole explosive charge is illustrated in FIG. 1, which represents the arrangement of cartridges in the well.

Обозначения:Designations:

1 - скважина,1 - well

2 - забойка из инертного материала,2 - stemming from an inert material,

3 - полимерные оболочки патронов,3 - polymer shell cartridges,

4 - патрон основного заряда взрывчатого вещества,4 - cartridge of the main explosive charge,

5 - патрон промежуточного детонатора,5 - cartridge intermediate detonator,

6 - патрон с прочным монолитным кольцом,6 - cartridge with a solid monolithic ring,

7 - прочное монолитное кольцо,7 - strong monolithic ring,

8 - канал прочного монолитного кольца,8 - channel solid monolithic ring,

9 - взрывчатое вещество основного заряда,9 - explosive substance of the main charge,

10 - взрывчатое вещество промежуточного детонатора;10 - explosive intermediate detonator;

11 - взрывчатое вещество канала прочного монолитного кольца;11 - explosive channel strong monolithic ring;

12 - вода,12 - water

13 - средство инициирования,13 - means of initiation,

L, НП, Н, НД - высота скважинного заряда взрывчатого вещества, патрона основного заряда взрывчатого вещества, патрона прочного монолитного кольца, патрона промежуточного детонатора, м;L, N P , N, N D - the height of the borehole charge of an explosive, a cartridge of the main charge of an explosive, a cartridge of a solid monolithic ring, an intermediate detonator cartridge, m;

dВВ - наружный диаметр патрона прочного монолитного кольца, патрона основного заряда взрывчатого вещества, патрона промежуточного детонатора, м,d BB is the outer diameter of the cartridge of a solid monolithic ring, the cartridge of the main explosive charge, the cartridge of the intermediate detonator, m,

d - внутренний диаметр прочного монолитного кольца.d is the inner diameter of the solid monolithic ring.

Скважинный заряд взрывчатого вещества состоит из патронов 4 основного заряда в полимерной оболочке 3, патронов 5 промежуточного детонатора в полимерной оболочке 3 из аммиачно-селитренного взрывчатого вещества 9, 10 с плотностью менее 1000 кг/м3 и патронов 6 с прочным монолитным кольцом 7 из высокоплотного инертного материала в полимерной оболочке 3, канал 8 которого заполнен взрывчатым веществом 11. Взрывчатые вещества 10, 11 промежуточного детонатора 5 и патрона 6 с прочным монолитным кольцом 7 чувствительно к импульсу первичного средства инициирования (детонирующему шнуру, неэлектрическому детонатору) и способно возбудить детонацию взрывчатого вещества 9 основного заряда 4. Патроны 4, 5, 6, составляющие скважинный заряд взрывчатого вещества, имеют одинаковые наружные диаметры dВВ, плотно устанавливаются друг на друга по высоте скважины 1. Скважинный заряд имеет среднюю плотность более 1000 кг/м3, а канал, заполненный порошкообразным взрывчатым веществом, обеспечивает непрерывность колонки скважинного заряда, способствует обеспечению надежной передачи детонации от патрона к патрону. Патроны основного заряда взрывчатого вещества имеют одинаковую высоту НП. Патроны промежуточного детонатора принимаются высотой НД не менее критического диаметра детонации заряда взрывчатого вещества. Количество патронов основного заряда определяется расчетом по вышеприведенной формуле. Количество патронов промежуточного детонатора, патронов с прочным монолитным кольцом и порядок расположения патронов в скважине принимается в соответствии с проектом взрыва. Использование патронов в индивидуальных полимерных оболочках упрощает заряжание обводненных скважин. Равенство наружных диаметров всех патронов обеспечивает плотное прилегание торцов патронов друг к другу, заполнение канала прочного монолитного кольца взрывчатым веществом обеспечивает непрерывность детонационной волны, что предотвращает затухание детонации скважинного заряда.The borehole explosive charge consists of cartridges 4 of the main charge in the polymer shell 3, cartridges 5 of the intermediate detonator in the polymer shell 3 of ammonium nitrate explosive 9, 10 with a density of less than 1000 kg / m 3 and cartridges 6 with a solid monolithic ring 7 of high-density inert material in the polymer shell 3, the channel 8 of which is filled with explosive 11. Explosives 10, 11 of the intermediate detonator 5 and cartridge 6 with a solid monolithic ring 7 is sensitive to the pulse of the primary means of initiation Bani (detonating cord, non-electric detonator) and able to initiate the detonation of the explosive charge 9 of the base 4. Chucks 4, 5, 6 constituting an explosive charge downhole, have identical outer diameters d BB tightly installed in height each other borehole 1. The downhole has an average charge density greater than 1000 kg / m 3, and the channel filled with pulverulent explosive charge provides continuity of downhole speakers helps ensure reliable transmission of the detonation from the cartridge to Patro y. The cartridges of the main explosive charge have the same height N P. Cartridges of an intermediate detonator are taken with a height N D of at least the critical diameter of the detonation of the explosive charge. The number of cartridges of the main charge is determined by the calculation according to the above formula. The number of cartridges of the intermediate detonator, cartridges with a solid monolithic ring and the arrangement of cartridges in the well is taken in accordance with the design of the explosion. The use of cartridges in individual polymer shells simplifies the loading of flooded wells. The equality of the outer diameters of all the cartridges provides a snug fit between the ends of the cartridges to each other, filling the channel of a solid monolithic ring with explosive ensures continuity of the detonation wave, which prevents the decay of the detonation of the borehole charge.

Патроны для формирования скважинного заряда могут изготавливаться как на местах ведения взрывных работ на горных предприятиях, имеющих пункты производства промышленных взрывчатых веществ, так и в условиях специализированных заводов-изготовителей взрывчатых веществ.Cartridges for the formation of a borehole charge can be manufactured both at blasting sites at mining enterprises having industrial explosive production points, and in the conditions of specialized explosive manufacturing plants.

Процесс заряжания скважин и формирование колонки скважинного заряда.The process of loading wells and the formation of a column of borehole charge.

Патроны в соответствии с проектом ведения взрывных работ на карьере последовательно опускаются в скважину. Патроны перемещаются в скважине через столб воды под действием своей массы, массы вышележащих патронов и массы патрона с прочным монолитным кольцом с плотностью более 1000 кг/м3. Патрон с прочным монолитным кольцом препятствует всплытию патронов с взрывчатым веществом в период заряжания скважин и их нахождения в скважине до взрыва. В процессе заряжания скважин устанавливается известным способом средства инициирования 12 на патроне промежуточного детонатора 5. Производят забойку верхней незаряженной части скважины инертным материалом 2.Cartridges in accordance with the blasting project at the quarry are sequentially lowered into the well. The cartridges are moved in the well through a column of water under the action of its mass, the mass of overlying cartridges and the mass of the cartridge with a solid monolithic ring with a density of more than 1000 kg / m 3 . A cartridge with a solid monolithic ring prevents the emergence of explosive cartridges during the loading of wells and their presence in the well before the explosion. In the process of loading the wells, in a known manner, initiating means 12 are mounted on the cartridge of the intermediate detonator 5. The upper uncharged part of the well is clogged with an inert material 2.

Принцип действия скважинного заряда.The principle of the borehole charge.

После срабатывания первичного средства инициирования от его импульса возбуждается детонация промежуточного детонатора. Взрывчатое вещество промежуточного детонатора вызывает детонацию взрывчатого вещества основного заряда и канала прочного монолитного кольца. Канал прочного монолитного кольца приводит к искусственному сужению прохода детонационной волны и продуктов взрыва, образующихся при детонации взрывчатого вещества основного заряда. Взрывчатое вещество прочного монолитного кольца детонирует с повышенной скоростью детонации и способствует возбуждению и поддержанию детонации основного заряда, с более высокой скоростью. Химическое превращение взрывчатого вещества завершается за более короткий промежуток времени и носит более полный характер, что повышает кпд и мощность взрыва. Скважинные заряды, сформированные чередованием патронов из взрывчатых веществ, отличающихся скоростью детонации и плотностью, позволяют дифференцированно распределять энергию взрыва по высоте разрушаемого уступа, что создает возможность управления полем напряжений в массиве, процессом дробления и перемещения горных пород. Предлагаемый скважинный заряд работает в пульсирующем режиме, создавая в окружающей горной породе многократные импульсы механических напряжений, тем самым повышается эффективность дробления взрываемой породы.After the primary means of initiation is triggered, detonation of the intermediate detonator is excited from its pulse. The explosive of the intermediate detonator causes the detonation of the explosive of the main charge and the channel of the solid monolithic ring. The channel of a solid monolithic ring leads to an artificial narrowing of the passage of the detonation wave and the explosion products formed during the detonation of the explosive of the main charge. An explosive substance of a durable monolithic ring detonates with an increased detonation speed and helps to excite and maintain the detonation of the main charge, with a higher speed. The chemical transformation of an explosive is completed in a shorter period of time and is more complete, which increases the efficiency and power of the explosion. Downhole charges formed by the alternation of cartridges of explosives, which differ in detonation speed and density, make it possible to differentially distribute the energy of the explosion along the height of the destroyed ledge, which makes it possible to control the stress field in the massif, the crushing and moving rocks. The proposed borehole charge operates in a pulsating mode, creating multiple impulses of mechanical stresses in the surrounding rock, thereby increasing the efficiency of crushing of the blasted rock.

Полнота детонации скважинного заряда не зависит от количества патронов (количества стыков между патронами), так как колонка заряда не имеет разрыва взрывчатого вещества по ее высоте, все патроны по всей поверхности торцов плотно соприкасаются друг с другом. При прохождении детонационной волны через сужающийся канал прочного монолитного кольца поток продуктов детонации отражается от стенок и оснований его и стенок скважины и концентрируется в направлении детонации. Скорость детонации взрывчатого вещества патрона и заряда в целом повышается, стабилизируется и поддерживается на одном уровне. При этом местное давление увеличивается, задерживается отток продуктов детонации из скважины, что приводит к повышению полезного действия взрыва скважинного заряда.The completeness of detonation of the borehole charge does not depend on the number of cartridges (the number of joints between the cartridges), since the charge column does not have a gap of explosive along its height, all cartridges on the entire surface of the ends are in close contact with each other. When a detonation wave passes through a narrowing channel of a strong monolithic ring, the flow of detonation products is reflected from its walls and its bases and the walls of the well and is concentrated in the direction of detonation. The detonation velocity of the explosive of the cartridge and the charge as a whole increases, stabilizes and is maintained at the same level. In this case, the local pressure increases, the outflow of detonation products from the well is delayed, which leads to an increase in the useful effect of the explosion of the borehole charge.

Одновременно за счет встречно-направленных ударных волн происходит мгновенное сжатие воды кольцевого водного зазора, окружающего патронированный скважинный заряд, с повышением ее плотности и температуры. Вода переходит в парообразное состояние. Парогаз за счет высокого парциального давления, эффекта расклинивания проникает в трещины породного массива и тем самым достигается более интенсивное дробление горной породы.At the same time, due to counter-directed shock waves, the water instantly compresses the water of the annular water gap surrounding the patronized borehole charge, with an increase in its density and temperature. Water turns into a vaporous state. Combined gas due to the high partial pressure, the effect of wedging penetrates into the cracks of the rock mass and thereby more intensive crushing of the rock is achieved.

Потеря массы и энергии взрывчатого вещества за счет установки инертного высокоплотного кольца компенсируется повышением скорости детонации заряда и ее поддержания на более высоком уровне в направлении детонации, увеличением давления и времени разгерметизации скважины.The loss of mass and energy of the explosive due to the installation of an inert high-density ring is compensated by an increase in the rate of detonation of the charge and its maintenance at a higher level in the direction of detonation, an increase in pressure and time of depressurization of the well.

Пример использования предлагаемого скважинного заряда.An example of the use of the proposed downhole charge.

Скважинный заряд высотой L=10 м, диаметром dВВ=0,2 м выполнен из патронов высотой НП=0,64 м из аммиачно-селитренного взрывчатого вещества с плотностью ρВВ=920 кг/м3, критическим диаметром детонации взрывчатого вещества dКР.ВВ=0,06 м, скоростью детонации DВВ=2200 м/с. Критический диаметр детонации аммиачно-селитренного порошкообразного взрывчатого вещества в канале прочного монолитного кольца равен dкр=0,02 м, скорости детонации D=2000 м/с. Плотность взрывчатого вещества промежуточного детонатора и канала прочного монолитного кольца ρД=850 кг/м3. Скважинный заряд формируется из двух патронов промежуточного детонатора, трех патронов с кольцом из бетонной смеси плотностью ρИН.=1800 кг/м3 с наружным диаметром dВВ=0,2 м (диаметр патрона), с внутренним диаметром d, равным не менее

Figure 00000008
м. Среднюю плотность скважинного заряда принимаем равной ρСР=1050 кг/м3. Высота Н прочного монолитного кольца (патрона с прочным монолитным кольцом) равна:A downhole charge with a height of L = 10 m and a diameter of d BB = 0.2 m is made of cartridges with a height of H P = 0.64 m of ammonium nitrate explosive with a density ρ BB = 920 kg / m 3 and a critical diameter of detonation of explosive d KR.VV = 0.06 m, detonation velocity D BB = 2200 m / s. The critical detonation diameter of ammonium nitrate powder explosive in the channel of a solid monolithic ring is d cr = 0.02 m, and the detonation velocity is D = 2000 m / s. The density of the explosive intermediate detonator and channel solid monolithic ring ρ D = 850 kg / m 3 . The downhole charge is formed from two cartridges of an intermediate detonator, three cartridges with a ring of concrete mixture with a density ρ IN. = 1800 kg / m 3 with an outer diameter d BB = 0.2 m (diameter of the cartridge), with an inner diameter d equal to not less than
Figure 00000008
m. The average density of the borehole charge is taken equal to ρ CP = 1050 kg / m 3 . The height H of a solid monolithic ring (cartridge with a strong monolithic ring) is equal to:

Figure 00000009
м. Количество патронов m основного заряда:
Figure 00000010
.
Figure 00000009
m. Amount of cartridges m of the main charge:
Figure 00000010
.

В соответствии с проектом взрыва колонка скважинного заряда формируется из вышеназванных патронов в индивидуальных полимерных оболочках в следующей последовательности (от дна скважины): два патрона основного заряда - патрон с прочным монолитным кольцом, канал которого заполнен взрывчатым веществом, в водонепроницаемой полимерной оболочке - два патрона основного заряда - патрон промежуточного детонатора - два патрона основного заряда - патрон с прочным монолитным кольцом, канал которого заполнен взрывчатым веществом, в водонепроницаемой полимерной оболочке - два патрона основного заряда - патрон промежуточного детонатора - два патрона основного заряда - патрон с прочным монолитным кольцом, канал которого заполнен взрывчатым веществом, в водонепроницаемой полимерной оболочке - два патрона основного заряда - забойка из инертного сыпучего материала. Первичное средство инициирования размещается в виде двух-четырех витков детонирующего шнура на патроне промежуточного детонатора.In accordance with the explosion design, the borehole charge column is formed from the above-mentioned cartridges in individual polymer shells in the following sequence (from the bottom of the borehole): two cartridges of the main charge - a cartridge with a solid monolithic ring, the channel of which is filled with explosive, in a waterproof polymer shell - two cartridges of the main charge - intermediate detonator cartridge - two main charge cartridges - cartridge with a solid monolithic ring, the channel of which is filled with explosive, in a waterproof minutes polymeric shell - two cartridge main charge - chuck intermediate detonator - two cartridge main charge - a cartridge with a solid monolithic ring channel which is filled with an explosive material in a waterproof polymeric shell - two cartridge main charge - tamping of an inert particulate material. The primary means of initiation is placed in the form of two to four turns of the detonating cord on the cartridge of the intermediate detonator.

Заявленный технический результат - повышение эффективности ведения взрывных работ - обеспечивается конструкцией скважинного заряда:The claimed technical result - improving the efficiency of blasting - is provided by the design of the borehole charge:

- надежность передачи детонационного импульса между патронами, полнота детонации скважинного заряда обеспечивается плотным соприкосновением торцов патронов при равенстве диаметров патронов основного заряда, промежуточного детонатора, патрона с прочным монолитным кольцом с взрывчатым веществом в его канале; концентрации детонационной волны и продуктов детонации в направлении детонации;- the reliability of the transmission of the detonation pulse between the cartridges, the completeness of detonation of the borehole charge is ensured by the close contact of the ends of the cartridges when the diameters of the cartridges of the main charge, the intermediate detonator, the cartridge with a solid monolithic ring with explosive in its channel are equal; the concentration of the detonation wave and detonation products in the direction of detonation;

- повышение кпд взрыва за счет пульсирующего режима детонации взрывчатых веществ основного заряда, промежуточного детонатора и канала прочного монолитного кольца, взаимодействия волн напряжений возникающих при взрыве взрывчатых веществ, составляющих колонку скважинного заряда;- increase the efficiency of the explosion due to the pulsating detonation of explosives of the main charge, the intermediate detonator and the channel of a solid monolithic ring, the interaction of the stress waves arising from the explosion of explosives that make up the borehole charge column;

- снижение стоимости ведения взрывных работ за счет снижения трудоемкости изготовления патронов, сокращения времени заряжания скважин патронами в индивидуальных полимерных оболочках меньшей длины, использования полимерных рукавов одинаковых диаметров для изготовления патронов основного заряда, промежуточного детонатора, прочного монолитного кольца;- reducing the cost of blasting by reducing the complexity of manufacturing cartridges, reducing the time of loading wells with cartridges in individual polymer shells of shorter lengths, using polymer sleeves of the same diameter for the manufacture of cartridges for the main charge, an intermediate detonator, and a solid monolithic ring;

- расширение ассортимента и области применения неводоустойчивых аммиачно-селитренных взрывчатых веществ.- expansion of the range and scope of non-waterproof ammonia-nitrate explosives.

Выполненная в производственных условиях проверка заявляемого скважинного заряда взрывчатого вещества показала его безотказную и надежную работу при дроблении горных пород в сухих, предварительно осушенных, частично и полностью обводненных скважинах диаметром 0,12-0,25 м, глубиной до 20 м.A production test of the inventive borehole explosive charge showed its failure-free and reliable operation when crushing rocks in dry, pre-drained, partially and completely flooded wells with a diameter of 0.12-0.25 m and a depth of 20 m.

Ведение буровзрывных работ предлагаемыми скважинными зарядами позволило повысить равномерность дробления горной породы за счет снижения в основном выхода негабаритной (крупнокусковой) фракции, улучшить проработку подошвы уступа, что позволило повысить производительность погрузочно-транспортного и дробильно-сортировочного оборудования и снизить затраты на буровзрывные работы.Drilling and blasting operations with the proposed borehole charges made it possible to increase the uniformity of rock crushing by mainly reducing the oversized (lumpy) fraction yield, to improve the working out of the bottom of the ledge, which allowed to increase the productivity of handling, crushing and screening equipment and reduce the cost of drilling and blasting operations.

В процессе проведения взрывов отказов и аномальной работы предлагаемого скважинного заряда не зафиксировано.During the explosions of failures and abnormal operation of the proposed borehole charge is not fixed.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2260770,1. RF patent No. 2260770,

2. Патент РФ №2205168,2. RF patent No. 2205168,

3. Патент РФ №23101583. RF patent No. 2310158

4. Патент РФ №23144864. RF patent No. 2314486

5. Полезная модель №1027825. Utility Model No. 102782

6. Патент РФ №22249756. RF patent No. 2224975

7. Патент РФ №23334607. RF patent №2333460

8. Полезная модель №1169968. Utility Model No. 116996

9. Полезная модель №805499. Utility Model No. 80549

Claims (2)

1. Скважинный заряд взрывчатого вещества, включающий забойку из инертного материала, первичное средство инициирования и длинномерные патроны в полимерной оболочке, содержащие основные заряды из сыпучего аммиачно-селитренного взрывчатого вещества с плотностью менее 1000 кг/м3, промежуточные детонаторы из порошкообразного аммиачно-селитренного взрывчатого вещества, чувствительного к импульсу первичного средства инициирования и способного вызвать детонацию взрывчатого вещества основного заряда, и высокоплотный инертный материал в водонепроницаемой полимерной оболочке, размещенный в нижней части длинномерного патрона, отличающийся тем, что взрывчатое вещество основного заряда промежуточного детонатора размещено в виде патронов в индивидуальных водонепроницаемых полимерных оболочках, высокоплотный инертный материал, представляет собой прочное монолитное кольцо, имеющее наружный диаметр, равный диаметру патрона взрывчатых веществ скважинного заряда, внутренний диаметр d не менее
Figure 00000001
1. Downhole explosive charge, including stopping from an inert material, the primary means of initiation and long cartridges in a polymer shell, containing the main charges of granular ammonium nitrate explosive with a density of less than 1000 kg / m 3 , intermediate detonators of powdered ammonium nitrate explosive substances sensitive to the momentum of the primary means of initiation and capable of causing detonation of the explosive of the main charge, and a high-density inert material in water an impermeable polymer shell located in the lower part of the long cartridge, characterized in that the explosive of the main charge of the intermediate detonator is placed in the form of cartridges in individual waterproof polymer shells, a high-density inert material, is a solid monolithic ring having an outer diameter equal to the diameter of the cartridge of explosives borehole charge, internal diameter d not less than
Figure 00000001
высоту Н, равную
Figure 00000002
,
height H equal to
Figure 00000002
,
размещено в водонепроницаемой полимерной оболочке, канал которого заполнен порошкообразным взрывчатым веществом со скоростью детонации не менее скорости детонации взрывчатого вещества основного заряда в скважине, патроны основного заряда взрывчатого вещества, промежуточного детонатора и прочного монолитного кольца, имеющие равные наружные диаметры, устанавливаются вплотную друг на друга по высоте скважины в порядке, принятым проектом взрывных работ;placed in a waterproof polymer shell, the channel of which is filled with a powder explosive with a detonation speed not less than the detonation velocity of the main explosive in the well, the main explosive charge cartridges, an intermediate detonator, and a solid monolithic ring having equal outer diameters are installed close to each other on well height in the order adopted by the blasting project; где dКР.ВВ, dКР - критический диаметр детонации взрывчатого вещества основного заряда, порошкообразного ВВ внутри канала прочного монолитного кольца соответственно, м;where d КР.ВВ , d КР - critical diameter of detonation of the explosive of the main charge, powder explosive inside the channel of a solid monolithic ring, respectively, m; DВВ, D - скорость детонации в критическом диаметре ВВ основного заряда и порошкообразного ВВ внутри канала прочного монолитного кольца и промежуточного детонатора соответственно, м/с;D BB , D - detonation velocity in the critical diameter of the explosive of the main charge and the powder explosive inside the channel of a solid monolithic ring and an intermediate detonator, respectively, m / s; dВВ - наружный диаметр патрона с прочным монолитным кольцом, патрона основного заряда взрывчатого вещества, патрона промежуточного детонатора, м;d BB - the outer diameter of the cartridge with a solid monolithic ring, the cartridge of the main explosive charge, the cartridge of the intermediate detonator, m; d - внутренний диаметр прочного монолитного кольца, м;d is the inner diameter of the solid monolithic ring, m; L, H - длина скважинного заряда, высота прочного монолитного кольца из высокоплотного материала соответственно, м;L, H - the length of the borehole charge, the height of the solid monolithic ring of high-density material, respectively, m; ρСР, ρВВ, ρД, ρИН - средняя плотность скважинного заряда, плотность взрывчатого вещества основного заряда, плотность взрывчатого вещества промежуточного детонатора и в канале прочного монолитного кольца, плотность высокоплотного материала прочного монолитного кольца соответственно, кг/м3;ρ CP , ρ BB , ρ D , ρ IN - the average density of the borehole charge, the density of the explosive of the main charge, the density of the explosive of the intermediate detonator and in the channel of the solid monolithic ring, the density of the high-density material of the durable monolithic ring, respectively, kg / m 3 ; n - количество патронов с прочным монолитным кольцом в скважинном заряде, шт.n is the number of cartridges with a solid monolithic ring in the borehole charge, pcs.
2. Заряд по п.1, отличающийся тем, что количество патронов m основного заряда берется равным
Figure 00000003
2. The charge according to claim 1, characterized in that the number of cartridges m of the main charge is taken equal
Figure 00000003
где k - количество патронов промежуточного детонатора, шт.;where k is the number of cartridges of the intermediate detonator, pcs .; НП - высота патрона основного взрывчатого вещества, м;N P - the height of the cartridge of the main explosive, m; НД - высота патрона промежуточного детонатора, м.
Figure 00000004
N D - the height of the cartridge intermediate detonator, m
Figure 00000004
RU2013116426/03U 2013-04-10 2013-04-10 EXPLOSIVE WELL CHARGING RU131476U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013116426/03U RU131476U1 (en) 2013-04-10 2013-04-10 EXPLOSIVE WELL CHARGING

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013116426/03U RU131476U1 (en) 2013-04-10 2013-04-10 EXPLOSIVE WELL CHARGING

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU131476U1 true RU131476U1 (en) 2013-08-20

Family

ID=49163240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013116426/03U RU131476U1 (en) 2013-04-10 2013-04-10 EXPLOSIVE WELL CHARGING

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU131476U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2867172A (en) Detonation of unprimed base charges
CN102155890A (en) Filling method used in deep hole loosening blasting pressure release
CN102778183B (en) Blast construction method
RU131476U1 (en) EXPLOSIVE WELL CHARGING
CN101148980A (en) Perforation and acidification pressing crack combined device for oil well
RU132884U1 (en) EXPLOSIVE CHARGE FOR WATERFILLED WELLS
RU2362970C1 (en) Method for loading watered rising wells
RU116996U1 (en) WELL CHARGE OF PATROWNED EXPLOSIVES IN POLYMERIC SHELLS
RU108129U1 (en) EXPLOSIVE CHARGE FOR WATERFILLED WELLS
CN105605998A (en) Explosion diode
RU130689U1 (en) EXPLOSIVES CARTRIDGE
RU105989U1 (en) COMBINED EXPLOSIVE CHARGING FOR CHARGING PARTLY WATERED WELLS
RU91411U1 (en) EXPLOSIVE CHARGE FOR BLOCK EXPLOSION
RU119092U1 (en) EXPLOSIVES
RU2333460C1 (en) Method of performance of blast-hole drilling works in flooded wells
RU120761U1 (en) EXTENDED EXPLOSIVE CHARGE
RU80549U1 (en) EXPLOSIVE CHARGE FOR CHARGING WATERWELL
RU93965U1 (en) EXPLOSION CHARGE
RU132178U1 (en) EXPLOSIVE WELL CHARGING WITH GAS-DYNAMIC DETONATION STABILIZER
RU102782U1 (en) EXPLOSIVE WELL CHARGE FOR WATERFILLED WELLS
RU178139U1 (en) CONTROL BLASTING CHARGE
RU2563265C1 (en) Method of formation of short combined stemming of blast holes with stone material and device for its implementation
US2726602A (en) Blasting detonator
RU2280236C1 (en) Combination explosive charge
RU107344U1 (en) EXPLOSIVES BORE CHARGE FOR DRY AND DRY WELLS (OPTIONS)

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20140411