RU204020U1

RU204020U1 - Заряд взрывчатого вещества

Info

Publication number: RU204020U1
Application number: RU2020126985U
Authority: RU
Inventors: Григорий Анатольевич Банных; Илья Александрович Коломинов
Original assignee: Григорий Анатольевич Банных; Илья Александрович Коломинов
Priority date: 2020-08-11
Filing date: 2020-08-11
Publication date: 2021-05-04

Abstract

Полезная модель относится к изделиям на основе взрывчатых веществ заводского изготовления или смеси взрывчатых веществ заводского изготовления и утилизируемых взрывчатых веществ и предназначена для производства взрывных работ на земной поверхности при заоткоске уступов и предварительного щелеобразования на бортах карьеров и в горных выработках методом контурного взрывания, в качестве линейного инициатора скважинных зарядов промышленных взрывчатых веществ, заряды могут применяться при взрывных работах для борьбы с лесными пожарами, при уничтожении взрывоопасных устройств на земной поверхности, при взрывных работах на болотах, при рыхлении мерзлых грунтов, при взрывании льда и при подводных взрывных работах. Заряд взрывчатого вещества представляет собой гибкую цилиндрическую оболочку, заполненную взрывчатым веществом, и несущий элемент, выполненный с возможностью крепления на устье взрывной скважины. Заряд выполнен с незаполненными взрывчатым веществом концевыми участками оболочки, обеспечивающими возможность крепления заряда на устье скважины и крепление к нему других зарядов аналогичного диаметра, а также возможность их герметизации путем обвязки силового шнура в чуб. На боковой поверхности заряда в его участках, заполненных взрывчатым веществом, выполнено по крайней мере одно гнездо под капсюль-детонатор. По всей длине оболочки размещены направляющие элементы для фиксации конструктивных элементов средств инициирования. Оболочка заряда заполнена взрывчатым веществом, чувствительным к первичным средствам инициирования. Расширяется область применения заряда за счет обеспечения возможности его использования со всеми известными первичными средствами инициирования, за счет упрощения технологии размещения совместно нескольких зарядов в скважине, обусловленного изменением технологии соединения отдельных зарядов в гирлянду и изменением технологии размещения средств инициирования в заряде. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Полезная модель относится к изделиям на основе взрывчатых веществ заводского изготовления или смеси взрывчатых веществ заводского изготовления и утилизируемых взрывчатых веществ и предназначена для производства взрывных работ на земной поверхности при заоткоске уступов и предварительного щелеобразования на бортах карьеров и в горных выработках методом контурного взрывания, в качестве линейного инициатора скважинных зарядов промышленных взрывчатых веществ, заряды могут применяться при специальных взрывных работах для борьбы с лесными пожарами, при уничтожении взрывоопасных устройств на земной поверхности, при взрывных работах на болотах, при рыхлении мерзлых грунтов, при взрывании льда и при подводных взрывных работах.

Известен ряд допущенных к постоянному применению зарядов контурного взрывания, имеющих в своем составе патроны бризантных взрывчатых веществ или эмульсионные взрывчатые вещества или шашки бризантного взрывчатого вещества (прессованного тротила или флегматизированного гексогена) или смеси промышленных взрывчатых веществ с утилизированными взрывчатыми веществами.

Примером такого заряда может служить шланговый заряд взрывчатого вещества (Афанасенков А.Н., Галкин В.В. Использование утилизируемых взрывчатых материалов для повышения эффективности действия взрыва. «Физика горения и взрыва», 2001, т. 37, №2, с. 131-134). Известный заряд взрывчатого вещества представляет собой гибкий рукав, выполненный из полимерного материала, заполненный взрывчатым веществом. Указанный заряд имеет недостаточную надежность и технологичность заряжания ввиду необходимости выполнения при заряжании специальных отверстий в рукаве для размещения и фиксации в них средств инициирования, нарезки из исходного заряда отрезков необходимой длины в зависимости от длины скважины с обеспечением герметичности их торцов, возможности отказов по причине точечного инициирования и последующего затухания детонации при огневом, электрическом и неэлектрическом способах взрывания, сложности прокладки детонирующего шнура и возможности его повреждения при размещении зарядка в скважине по всей длине заряда или детонации, вызванной трением детонирующего шнура о стенки скважины.

Известен заряд взрывчатого вещества, представляющий собой гибкую цилиндрическую оболочку, заполненную взрывчатым веществом, несущий элемент, выполненный с возможностью крепления на устье взрывной скважины, (полезная модель РФ №189566, МПК F42D 1/00 (2006.01), F42B 1/00 (2006.01), опубл. 28.05.2019 Бюл. №16).

Недостатками прототипа являются ограниченность способов инициирования заряда, поскольку его конструкция предусматривает инициирование только с помощью детонирующего шнура, сложность монтажа гирлянды зарядов ввиду применения для соединения отдельных зарядов специальных скрепок, которые устанавливаются либо вручную, либо при помощи пистолета для вязки арматуры, а также установку средства инициирования - детонирующего шнура - по центральному продольному каналу одиночного заряда или всей гирлянды в целом.

Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является расширение области применения заряда за счет обеспечения возможности его использования со всеми известными первичными средствами инициирования, за счет упрощения технологии размещения совместно нескольких зарядов в скважине, обусловленного изменением технологии соединения отдельных зарядов в гирлянду и изменением технологии размещения средств инициирования в заряде.

Указанная техническая задача решается тем, что заряд взрывчатого вещества, представляющий собой гибкую цилиндрическую оболочку, заполненную взрывчатым веществом, и несущий элемент, выполненный с возможностью крепления на устье взрывной скважины, выполнен с незаполненными взрывчатым веществом концевыми участками оболочки, обеспечивающими возможность крепления заряда на устье скважины и крепление к нему других зарядов аналогичного диаметра, а также возможность их герметизации путем обвязки в чуб и прошивки с торцов, на боковой поверхности заряда в его концевых участках, заполненных взрывчатым веществом, выполнены гнезда под капсюли-детонаторы, по всей длине оболочки размещены направляющие элементы для фиксации элементов средств инициирования, а оболочка заряда заполнена взрывчатым веществом, чувствительным к первичным средствам инициирования.

Дополнительной технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является упрощение конструкции заряда взрывчатого вещества за счет выполнения роли несущего элемента оболочкой по всей длине заряда, а для соединения зарядов друг с другом и с устьем скважины - за счет применения силового шнура, для чего оболочка заряда и силовой шнур выполнены с пределом прочности, превышающим общий вес заряда в скважине.

Следующей дополнительной технической задачей, решаемой предлагаемой полезной моделью, является предотвращение повреждения оболочки при спуске заряда в скважину при обеспечении достаточной герметичности и за счет этого - полной водонепроницаемости, что достигается выполнением оболочки многослойной, при этом наружная оболочка выполнена тканевой, а внутренняя - по крайней мере из одного слоя водонепроницаемого полимерного материала с добавлением антистатических добавок.

Предлагаемая полезная модель может реализовываться при помощи взрывчатых веществ, обеспечивающих высокие технологические и экологические характеристики, которая решается за счет применения водонаполненных взрывчатых веществ с добавлением утилизируемых взрывчатых веществ. Состав предлагаемых взрывчатых веществ приведен в таблице 1. Неконтролируемые физико-химические и взрывчатые характеристики приведены в таблице 2.

Для определения и подтверждения приведенных в таблице 2 параметров и свойств предлагаемых зарядов взрывчатых веществ были проведены опытные работы, результаты которых приведены в таблице 3.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Из таблицы 2 видно, что по водостойкости, скорости детонации, теплоте взрыва, объему ядовитых газов в продуктах детонации и критическому диаметру взрывчатое вещество для предлагаемого заряда имеет лучшие показатели, чем прототип. Из таблицы 3 видно, что в выше приведенных пределах изменения чувствительности используемых для изготовления предлагаемых зарядов и их длин, надежность передачи детонации по заряду, равная 100%, обеспечивается целостной конструкцией заряда.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется рисунками, где представлены:

фиг. 1 - продольный разрез заряда взрывчатого вещества в процессе хранения и транспортировки;

фиг. 2 - продольный разрез заряда взрывчатого вещества в процессе монтажа средств инициирования (капсюли-детонаторы, электродетонаторы или капсюли-детонаторы неэлектрических систем инициирования) и заряжании скважин;

фиг. 3 - схема крепления заряда взрывчатого вещества в скважине при выполнении соединительного элемента в виде тканевого рукава, длина свободной части которого больше величины недозаряда, и инициировании при помощи детонирующего шнура;

фиг. 4 - схема крепления заряда взрывчатого вещества в скважине при выполнении соединительного элемента в виде тканевого рукава, длина свободной части которого меньше величины недозаряда, и инициировании при помощи детонирующего шнура;

фиг. 5 - схема крепления заряда взрывчатого вещества в скважине при выполнении соединительного элемента в виде силового шнура и инициировании при помощи капсюля-детонатора.

Примеры конкретного выполнения предлагаемого заряда взрывчатого вещества и его подготовки к взрыву описаны ниже.

Заряд взрывчатого вещества состоит из водосодержащей пороховой взрывчатой смеси 1, размещенной в гибкой оболочке (рукаве) 2. Прочность на разрыв оболочки должна составлять не менее 2,5 масс заряда. В зарядах массой более 25,0 кг для повышения безопасности применения допускается дополнительно на заводе-изготовителе устанавливать силовой шнур 3 с разрывной нагрузкой не менее 2,5 масс заряда. Оптимальные массово-габаритные характеристики индивидуальных зарядов приведены в таблице 4.

При изготовлении на торцах заряда формируют пустые концы оболочки 4 и/или силового шнура длиной 300÷500 мм для крепления зарядов на устье скважины и для крепления других зарядов аналогичного диаметра, в зависимости от высоты уступа (глубины скважин) горного массива.

Оболочка (рукав) заряда 2 состоит не менее, чем из 2 слоев: наружный - тканевый, и внутренний - из полимерных материалов с добавлением антистатических добавок. Рукав с одного торца заделан путем прошивки (не менее трех швов) 5 или заделан двойной обвязкой шпагатом в чуб 6. Допускается изготавливать заряд в однослойной оболочке из полимерных материалов при ее толщине не менее 300 мкм и разрывной нагрузке не менее 2,5 масс заряда.

Подготовку зарядов к взрыву осуществляют следующим образом.

Заряды доставляют на заряжаемый блок специализированным автомобильным транспортом в количестве, определенном проектом (паспортом) буровзрывных работ. Заряды должны храниться и перевозиться в исправной таре. Их необходимо оберегать от длительного воздействия атмосферных осадков и температур. Ящики с зарядами разгружают в непосредственной близости от заряжаемых скважин, после чего их разносят по скважинам и вскрывают. Поверхность у устья подлежащих заряжанию скважин очищают от обломков породы, буровой мелочи, льда, посторонних предметов и т.п. на расстоянии, исключающем падение кусков (предметов) в скважину.

Каждый заряд извлекают из ящика и раскладывают на поверхности блока на всю длину таким образом, чтобы нижний торец заряда находился возле устья заряжаемой скважины. Далее производят монтаж средств инициирования. Для инициирования заряда капсюлем-детонатором электрического или неэлектрического способа взрывания в оболочке заряда на расстоянии 150-200 мм от шва установлена транспортная заглушка 7, которую удаляют вручную резким рывком. Под заглушкой находится гнездо 8 под капсюль-детонатор 9. Электрический провод или волновод 10 продевают через направляющие 11 для монтажа средств инициирования, размещенные вдоль оболочки заряда. Далее капсюль-детонатор 9 устанавливают в гнездо заряда 8 на всю свою длину. Установку детонирующего шнура 12 производят путем формирования не менее чем 4 витков, плотно прижатых друг к другу, на расстоянии 300-400 мм от торцов заряда. При инициировании детонирующим шнуром заглушки под капсюли-детонаторы не удаляют.

После монтажа средств инициирования заряд опускают в скважину. Предлагаемый заряд следует устанавливать в скважине путем его подвешивания на опоре 13, размещаемой на устье взрывной скважины, обеспечивая при этом зазор между торцом заряда и забоем скважины для консолидации заряда, формируемого под действием силы тяжести. При этом, если длина свободной от взрывчатого вещества части заряда превышает длину недозаряда, то заряд подвешивают в скважине путем образования из незаряженной части рукава узла 14 на опоре 13. Если длина свободной от заряда части рукава меньше длины недозаряда, то заряд подвешивают в скважине при помощи силового шнура 3, охватывающего верхнюю часть заряда, заключенного в рукав, обвязкой чуб 6 с одной стороны и завязанного узлом 75 на опоре на устье скважины с другой стороны. После заряжания всех скважин монтируют поверхностную взрывную сеть и производят взрывание согласно утвержденному распорядку.

Работа с зарядами при применении их в качестве линейного инициатора скважинных зарядов нестабильных эмульсионных или гранулированных ВВ аналогична по схеме с применением в качестве контурного заряда, с дополнением того, что после монтажа заряда производят заряжание скважины основным взрывчатым веществом.

Claims

1. Заряд взрывчатого вещества, представляющий собой гибкую цилиндрическую оболочку, заполненную взрывчатым веществом, и несущий элемент, выполненный с возможностью крепления на устье взрывной скважины, отличающийся тем, что он выполнен с незаполненными взрывчатым веществом концевыми участками оболочки, обеспечивающими возможность крепления заряда на устье скважины и крепление к нему других зарядов аналогичного диаметра, а также возможность их герметизации путем обвязки силового шнура в чуб, на боковой поверхности заряда в его участках, заполненных взрывчатым веществом, выполнено по крайней мере одно гнездо под капсюль-детонатор, по всей длине оболочки размещены направляющие элементы для фиксации конструктивных элементов средств инициирования, а оболочка заряда заполнена взрывчатым веществом, чувствительным к первичным средствам инициирования.

2. Заряд взрывчатого вещества по п. 1, отличающийся тем, что его оболочка имеет предел прочности, превышающий общий вес заряда в скважине, обеспечивая таким образом функцию несущего элемента.

3. Заряд взрывчатого вещества по п. 1, отличающийся тем, что силовой шнур имеет предел прочности, превышающий общий вес заряда в скважине.

4. Заряд взрывчатого вещества по п. 1, отличающийся тем, что гибкая оболочка выполнена многослойной, при этом наружная оболочка выполнена тканевой, а внутренняя - по крайней мере из одного слоя водонепроницаемого полимерного материала с добавлением антистатических добавок.