RU2152586C1

RU2152586C1 - Explosive charge (modifications)

Info

Publication number: RU2152586C1
Application number: RU99106002A
Authority: RU
Inventors: Виктор Степанович Прокопенко; И.В. Тимошин; В.И. Тимошин; С.А. Поздняков
Original assignee: Виктор Степанович Прокопенко; Тимошин Игорь Владимирович
Priority date: 1999-03-25
Filing date: 1999-03-25
Publication date: 2000-07-10

Abstract

FIELD: mining industry, in particular, charges for blasting in coal open pits. SUBSTANCE: the essence of the invention consists in lay-out and count of masses of active and passive explosives, the detonating velocity of the active explosive exceeds that of the passive explosive. The invention has five modifications of the mentioned charge and enhances the efficiency of blasting due to provision of maximum liberation of blast energy by excitation of detonation wave in the active explosive of the required pulse density during the shortest period of time and attainment of a new quality of blast. EFFECT: enhanced efficiency. 24 cl, 13 dwg

Description

1. Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к горной промышленности, точнее - к зарядам для взрывных работ, и может быть использовано при формировании зарядов для заряжания вертикальных или крутонаклоненных сухих и обводненных скважин взрывчатым веществом (далее - ВВ) при производстве взрывных работ в карьерах, в том числе на угольных разрезах.1. The technical field to which the invention relates.
The invention relates to the mining industry, more specifically, to charges for blasting, and can be used in the formation of charges for loading vertical or steeply drilled dry and flooded wells with explosives (hereinafter - EXPLOSIVES) during blasting operations in open pits, including coal mines .

2. Уровень техники
Известны заряды ВВ, содержащие рабочее ВВ (пассивное), выполняющее функцию воздействия на окружающую породу и промежуточное ВВ (активное), выполняющее функцию подрыва рабочего ВВ. Промежуточное ВВ, в свою очередь, подрывается какими-либо средствами, например детонаторами.2. The level of technology
Known explosive charges containing a working explosive (passive), performing the function of influencing the surrounding rock and an intermediate explosive (active), performing the function of undermining the working explosive. Intermediate explosives, in turn, are undermined by any means, such as detonators.

Промежуточные ВВ могут иметь разнообразные геометрические формы, быть сосредоточенными, протяженными, и могут располагаться как внутри рабочего ВВ, так и снаружи, в контакте с ним (Кутузов Б.Н. "Взрывные работы". М., "Недра", 1974, 368 с.; Кук М.А. "Наука о промышленных взрывчатых веществах". Перевод с англ. под редакцией Г.П. Демидюка и Н.С. Бахаревич. М., Недра, 1980, 453 с. (Первое издание - США, 1974). Intermediate explosives can have various geometric shapes, be concentrated, extended, and can be located both inside the working explosive and outside, in contact with it (Kutuzov BN "Blasting operations." M., "Nedra", 1974, 368 pp.; Cook MA, “The Science of Industrial Explosives.” Translation from English under the editorship of GP Demidyuk and NS Bakharevich. M., Nedra, 1980, 453 pp. (First edition - USA, 1974).

Общим недостатком этих зарядов является то, что воздействие детонации промежуточного ВВ на рабочее ВВ осуществляется в условиях стационарного режима, характерного для каждого рабочего ВВ. A common drawback of these charges is that the effect of the detonation of an intermediate explosive on a working explosive is carried out under stationary conditions, which is characteristic of each working explosive.

Это обеспечивает возможность получения более высокой скорости детонации рабочего ВВ с целью форсирования работы заряда ВВ и, как следствие, более высокого давления продуктов взрывчатого превращения на объект воздействия заряда, но не обеспечивает возможность планирования конечного результата воздействия взрыва заряда ВВ путем изменения режима его химического превращения для получения максимальной эффективности взрыва с заранее заданным качеством для решения функциональных задач в определенных условиях использования заряда ВВ. This makes it possible to obtain a higher detonation velocity of the working explosive with the aim of boosting the work of the explosive charge and, as a consequence, higher pressure of the products of the explosive transformation on the target of the charge, but does not provide the possibility of planning the final result of the explosion of the explosive charge by changing the mode of its chemical transformation for obtaining the maximum explosion efficiency with a predetermined quality for solving functional problems in certain conditions of using the explosive charge.

Известен цилиндрический заряд ВВ, состоящий из двух непосредственно контактирующих торцами различных ВВ - активного (инициирующего) и пассивного (инициируемого) (Поплавский В.А., Гржибовский В.В. "Скорость детонации в переходной зоне заряда взрывчатого вещества и физика горения и взрыва", 1997, т.33, N 5, с.118-121). Known cylindrical explosive charge, consisting of two directly contacting the ends of various explosives - active (initiating) and passive (initiated) (Poplavsky V.A., Grzhibovsky V.V. "The detonation velocity in the transition zone of the explosive charge and the physics of combustion and explosion" , 1997, vol. 33, No. 5, pp. 118-121).

Однако при установленной зависимости между скоростью детонации активного и пассивного ВВ и длиной переходной зоны скорости детонации до ее стационарного значения в указанном заряде ВВ не установлены параметры зависимости между массой, геометрическими размерами и взаимным расположением активного и пассивного ВВ, обеспечивающего достижение необходимых технологических свойств заряда для получения заранее выбранного качества взрыва, например эффекта дробления окружающих пород, их перемещения, уплотнения и т.д., т.к. процессы, происходящие в переходной зоне, сложным образом зависят от свойств инициирующего (промежуточного) и инициируемого (рабочего) ВВ и в настоящее время не поддаются точным теоретическим расчетам. However, when the relationship between the detonation velocity of the active and passive explosives and the length of the transition zone of the detonation velocity to its stationary value in the specified explosive charge has not been established, the parameters of the dependence between the mass, geometric dimensions and the relative position of the active and passive explosives, which ensure the achievement of the necessary technological properties of the charge to obtain pre-selected quality of the explosion, for example, the effect of crushing of surrounding rocks, their movement, compaction, etc., because the processes occurring in the transition zone in a complex way depend on the properties of the initiating (intermediate) and initiated (working) explosives and currently do not lend themselves to accurate theoretical calculations.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому заряду является "Колонковое взрывное устройство" (патент РФ 2060449, приоритет 21,04,94, опубликован 20,05,96, Бюл. N 14), в котором промежуточный детонатор (промежуточное ВВ) размещен в оболочке, выполненной в виде трубы внутри и по центру взрывчатой смеси (рабочего ВВ), а масса промежуточного ВВ в нем составляет не менее 6% от массы рабочего ВВ. The closest in technical essence to the claimed charge is a "Column explosive device" (RF patent 2060449, priority 21.04.94, published 20.05.96, Bull. No. 14), in which an intermediate detonator (intermediate explosive) is placed in the shell made in the form of a pipe inside and in the center of the explosive mixture (working explosive), and the mass of the intermediate explosive in it is at least 6% of the mass of the working explosive.

В данном заряде промежуточное ВВ при такой массе выполняет по существу часть функции рабочего ВВ, не обеспечивая максимально эффективного воздействия детонационной волны, что значительно снижает высвобождение энергии взрыва рабочего ВВ и делает его неуправляемым с точки зрения получения заранее запланированного результата взрыва в зависимости от условий использования заряда ВВ. In this charge, an intermediate explosive with such a mass performs essentially part of the function of a working explosive, not providing the most effective detonation wave effect, which significantly reduces the energy release of the explosion of a working explosive and makes it uncontrollable from the point of view of obtaining a predetermined explosion result depending on the conditions of use of the charge BB

В этом заряде масса промежуточного ВВ составляет значительную часть заряда ВВ в целом и, с точки зрения количественного использования взрывных устройств в условиях открытых разработок, объем промежуточных ВВ является большим, а с учетом применяемых в промежуточных ВВ дорогостоящих взрывчатых веществ, существенно увеличивает стоимость как самого заряда, так и стоимость вскрышных работ в целом. In this charge, the mass of the intermediate explosive constitutes a significant part of the explosive charge as a whole and, from the point of view of the quantitative use of explosive devices in open-cast mining, the volume of the intermediate explosive is large, and taking into account the expensive explosives used in the intermediate explosive, it significantly increases the cost of the charge itself , and the cost of stripping in general.

3. Сущность изобретения
Технической задачей настоящего изобретения является создание заряда ВВ путем установления соотношения масс промежуточного ВВ и рабочего ВВ в заданных пределах, обеспечивающего максимальное высвобождение энергии взрыва путем возбуждения в рабочем ВВ детонационной волны необходимой плотности импульса в кратчайшее время и получение нового качества взрыва, при котором весь заряд работает в форсированном режиме (пересжатой детонации) с максимальным, заранее заданным эффектом взрыва в зависимости от функциональных задач конечного воздействия взрыва на породу (разрушение, уплотнение, получение воронки) и в зависимости от вида разрушаемых пород, а также возможность получения перечисленных преимуществ при использовании дешевых рабочих ВВ.3. The invention
An object of the present invention is to create an explosive charge by setting the mass ratio of the intermediate explosive and the working explosive within predetermined limits, ensuring maximum explosion energy release by exciting the detonation wave in the working explosive with the necessary pulse density in the shortest time and to obtain a new explosion quality in which the entire charge works in the forced mode (overdriven detonation) with the maximum predefined explosion effect depending on the functional tasks of the final air the effect of the explosion on the rock (destruction, compaction, production of a funnel) and depending on the type of rock being destroyed, as well as the possibility of obtaining the above advantages when using cheap working explosives.

Указанная задача решается при формировании заряда ВВ, включающего пассивное (рабочее) ВВ и активное (промежуточное) ВВ со скоростью детонации, превышающей скорость детонации пассивного ВВ, в котором активное ВВ имеет массу
M_a = (0,0003-0,05)M_п,
где M_a, M_п - массы активного и пассивного ВВ, кг.This problem is solved when the explosive charge is formed, which includes a passive (working) explosive and an active (intermediate) explosive with a detonation velocity exceeding the detonation velocity of a passive explosive, in which the active explosive has a mass
M _a = (0.0003-0.05) M _p ,
where M _a , M _p - mass of active and passive explosives, kg.

Указанная задача также может быть решена в виде вариантов предлагаемого изобретения, которые относятся к объектам одного вида, имеют одинаковое назначение и обеспечивают получение одного и того же технического результата. This problem can also be solved in the form of variants of the invention, which relate to objects of the same type, have the same purpose and provide the same technical result.

Вариант 1. Заряд ВВ, содержащий рабочее ВВ и промежуточное ВВ со скоростью детонации, превышающей скорость детонации рабочего ВВ, выполнен протяженным, промежуточное ВВ размещено на торце рабочего ВВ соосно с ним, имеет диаметр меньший, чем диаметр рабочего ВВ, и массу

где M_п - масса промежуточного ВВ, кг;
K_п - коэффициент передачи инициирующего импульса в рабочее ВВ, K_п = 0,5-1,0;
К_з - коэффициент формы заряда, в диапазоне r_з ≤ l_з≤ 4,5 • r_з, К_з=3,7-5,5, где r₃ и l_з соответственно радиус и длина заряда;
П_п, П_р - показатель политропы соответственно промежуточного и рабочего ВВ;
Д_п, Д_р - скорость детонации соответственно промежуточного и рабочего ВВ, м/с;
М_р - масса рабочего ВВ, кг.Option 1. The explosive charge containing a working explosive and an intermediate explosive with a detonation velocity exceeding the detonation velocity of the working explosive, is extended, the intermediate explosive is placed at the end of the working explosive coaxially with it, has a diameter smaller than the diameter of the working explosive, and the mass

where M _p is the mass of the intermediate explosive, kg;
K _p - the transfer coefficient of the initiating pulse in the working explosive, K _p = 0.5-1.0;
K _s is the coefficient of the shape of the charge, in the range r _s ≤ l _s ≤ 4.5 • r _s , K _s = 3.7-5.5, where r ₃ and l _s, respectively, are the radius and length of the charge;
P _p , P _p - indicator polytropes, respectively, intermediate and working explosives;
D _p , D _p - detonation velocity, respectively, of the intermediate and working explosives, m / s;
M _p - the mass of the working explosive, kg.

Вариант 2. Заряд ВВ, содержащий рабочее ВВ и промежуточное ВВ со скоростью детонации, превышающей скорость детонации рабочего ВВ, выполнен протяженным, промежуточное ВВ размещено вдоль оси рабочего ВВ и имеет массу

М_п - масса промежуточного ВВ, кг;
К_у _и - коэффициент условий формирования инициирующего импульса, К_у _и = 0,5 - 1,0;
К_п - коэффициент передачи инициирующего импульса в рабочее ВВ, K_п= 0,5-1,0;
П_п, П_р - показатель политропы соответственно промежуточного и рабочего ВВ;
Д_п, Д_р -скорость детонации соответственно промежуточного и рабочего ВВ, м/с;
ρ_p, ρ_п - плотности соответственно рабочего и промежуточного ВВ, кг/м³;
M_р - масса рабочего ВВ, кг.Option 2. The explosive charge containing a working explosive and an intermediate explosive with a detonation velocity exceeding the detonation velocity of a working explosive, is extended, the intermediate explosive is placed along the axis of the working explosive and has a mass

M _p - mass of intermediate explosive, kg;
_Y _and K - coefficient of conditions of formation of the initiating pulse, _and K _y = 0.5 - 1.0;
To _p - the transfer coefficient of the initiating pulse in the working explosive, K _p = 0.5-1.0;
P _p , P _p - indicator polytropes, respectively, intermediate and working explosives;
D _p , D _{p the} detonation velocity, respectively, of the intermediate and working explosives, m / s;
ρ _p , ρ _p - density, respectively, of the working and intermediate explosives, kg / m ³ ;
M _p - the mass of the working explosive, kg.

В указанном варианте могут быть отличия в реализации, в частности, промежуточное ВВ может находиться в контакте с рабочим ВВ. In this embodiment, there may be differences in implementation, in particular, the intermediate explosive may be in contact with the working explosive.

Вариант 3. Заряд ВВ, содержащий рабочее ВВ и промежуточное ВВ со скоростью детонации, превышающей скорость детонации рабочего ВВ, в котором промежуточное и рабочее ВВ выполнены сосредоточенными, а промежуточное ВВ размещено внутри рабочего ВВ и имеет массу

где M_п - масса промежуточного ВВ, кг,
П_п, П_р - показатель политропы соответственно промежуточного и рабочего ВВ;
Д_п, Д_р - скорость детонации соответственно промежуточного и рабочего ВВ, м/с,
ρ_p, ρ_п - плотности соответственно рабочего и промежуточного ВВ, кг/м³;
M_р - масса рабочего ВВ, кг.Option 3. An explosive charge containing a working explosive and an intermediate explosive with a detonation velocity exceeding the detonation velocity of the working explosive, in which the intermediate and working explosive are concentrated, and the intermediate explosive is placed inside the working explosive and has a mass

where M _p - mass of intermediate explosive, kg,
P _p , P _p - indicator polytropes, respectively, intermediate and working explosives;
D _p , D _p - the detonation velocity of the intermediate and working explosives, m / s, respectively
ρ _p , ρ _p - density, respectively, of the working and intermediate explosives, kg / m ³ ;
M _p - the mass of the working explosive, kg.

Вариант 4. Заряд ВВ, содержащий рабочее ВВ и промежуточное ВВ со скоростью детонации, превышающей скорость детонации рабочего ВВ, в котором заряд или его часть разделен на элементы, в каждом из которых масса рабочего ВВ не превышает 3500-4000 минимальных масс промежуточного ВВ. Option 4. An explosive charge containing a working explosive and an intermediate explosive with a detonation velocity exceeding the detonation velocity of the working explosive, in which the charge or part thereof is divided into elements, in each of which the mass of the working explosive does not exceed 3500-4000 minimum masses of the intermediate explosive.

Указанный вариант может быть реализован в следующих конкретных видах. The specified option can be implemented in the following specific forms.

Заряд ВВ состоит из одного элемента рабочего и одного элемента промежуточного ВВ. The explosive charge consists of one working element and one element of the intermediate explosive.

Элементы заряда подобны по форме. The charge elements are similar in shape.

Элементы заряда различны по форме. The charge elements are different in shape.

Элементы заряда одинаковы по массе. The charge elements are the same in mass.

Элементы заряда различны по массе. The charge elements are different in mass.

Элементы промежуточного ВВ расположены последовательно вдоль одной оси. Elements of the intermediate explosive are arranged sequentially along one axis.

Элементы промежуточного ВВ расположены на одной оси. Elements of the intermediate explosive are located on the same axis.

Элементы промежуточного ВВ расположены последовательно со смещением относительно общей оси. Elements of the intermediate explosive are arranged in series with an offset relative to the common axis.

Заряд ВВ выполнен протяженным, элементы промежуточного ВВ выполнены плоскостными и ориентированы поперек заряда, а в каждом элементе соотношение продольных размеров рабочего и промежуточного ВВ находится в диапазоне

где l_р, l_п - длина элемента соответственно рабочего и промежуточного ВВ, м, при разнице между поперечными размерами элементов рабочего и промежуточного ВВ, не превышающей 15%.The explosive charge is extended, the elements of the intermediate explosive are planar and oriented across the charge, and in each element the ratio of the longitudinal dimensions of the working and intermediate explosives is in the range

where l _p , l _p - the length of the element, respectively, the working and intermediate explosives, m, with a difference between the transverse dimensions of the elements of the working and intermediate explosives, not exceeding 15%.

Элементы промежуточного ВВ выполнены протяженными и расположены вдоль оси заряда, расстояние между смежными элементами промежуточного ВВ не превышает 2/3 среднего поперечного размера элемента рабочего ВВ, а средний поперечный размер элемента промежуточного ВВ равен:
d_п _ср = (0,025 - 0,245) • d_р _ср
где d_п _ср, d_р _ср - средние поперечные размеры элементов соответственно промежуточного и рабочего ВВ, м.The elements of the intermediate explosive are extended and located along the axis of the charge, the distance between adjacent elements of the intermediate explosive does not exceed 2/3 of the average transverse size of the element of the working explosive, and the average transverse size of the element of the intermediate explosive is:
d _p _cf = (0.025 - 0.245) • d _p _cf
where d _p _cf , d _p _cf - the average transverse dimensions of the elements, respectively, of the intermediate and working explosives, m

Промежуточное ВВ размещено в рабочем ВВ пр винтовой и/или зигзагообразной линии. The intermediate explosive is placed in the working explosive of a helical and / or zigzag line.

Смежные элементы промежуточного ВВ соединены между собой. Adjacent elements of the intermediate explosive are interconnected.

Элементы промежуточного ВВ выполнены сосредоточенными в каждом элементе заряда, расстояние между смежными элементами промежуточного ВВ не превышает 2/3 среднего поперечного размера элемента рабочего ВВ, а средний диаметр промежуточного ВВ равен:
d_п _ср = (0,06 - 0,39) d_р _ср
где d_п _ср - средний диаметр элемента промежуточного ВВ, м;
d_р _ср - средний поперечный размер элемента рабочего ВВ, м.The elements of the intermediate explosive are concentrated in each charge element, the distance between adjacent elements of the intermediate explosive does not exceed 2/3 of the average transverse size of the element of the working explosive, and the average diameter of the intermediate explosive is:
d _p _cf = (0.06 - 0.39) d _p _cf
where d _p _cf - the average diameter of the element of the intermediate explosive, m;
d _p _cf - the average transverse size of the element of the working explosive, m

Элементы заряда содержат различные по составу ВВ. The charge elements contain various explosives in composition.

Элементы промежуточного ВВ имеют различные массу, форму и состав. Elements of the intermediate explosive have different mass, shape and composition.

В смежных элементах рабочего ВВ элементы промежуточного ВВ размещены поочередно в виде сосредоточенных и протяженных элементов. In adjacent elements of the working explosive, the elements of the intermediate explosive are placed alternately in the form of concentrated and extended elements.

Геометрические формы элементов рабочего и промежуточного ВВ имеют подобную симметрию. The geometric shapes of the elements of the working and intermediate explosives have a similar symmetry.

Рабочее и промежуточное ВВ имеют одинаковый химический состав, но различные физические параметры. The working and intermediate explosives have the same chemical composition, but different physical parameters.

4. Материалы, поясняющие сущность изобретения
В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретного, но не ограничивающего настоящее изобретение примера реализации в виде различных схем формирования заряда ВВ в соответствии с прилагаемыми чертежами, на которых изображены различные виды формирования зарядов.4. Materials explaining the invention
The invention is further illustrated by the description of a specific, but not limiting, embodiment of the invention in the form of various explosive charge generating circuits in accordance with the accompanying drawings, which depict various types of charge formation.

На каждой фигуре чертежа изображена вертикальная скважина 1 и в дальнейшем, при описании фигур, ссылка на нее не приводится. Each figure of the drawing shows a vertical well 1 and in the future, when describing the figures, a link to it is not given.

На фиг. 1 изображен заряд ВВ, состоящий из нескольких протяженных элементов 2, каждый из которых содержит рабочее ВВ 3 и размещенное в нем промежуточное ВВ 4, снабженное взрывателем (на схемах не показан), например, в виде хорошо известных специалистам в этой области взрывателей различных типов (волноводные с капсюлем-детонатором, радио и т. п.). In FIG. 1 shows an explosive charge, consisting of several extended elements 2, each of which contains a working explosive 3 and an intermediate explosive 4 placed in it, equipped with a fuse (not shown in the diagrams), for example, in the form of various types of fuses well known to specialists in this field ( waveguides with a detonator capsule, radio, etc.).

В дальнейшем, при описании конструкций зарядов ВВ ссылки на типы взрывателей 5 приводиться не будут. In the future, when describing the designs of explosive charges, references to the types of fuses 5 will not be given.

Промежуточные ВВ 4 расположены на одной оси и выполнены протяженными, причем в сечении они могут иметь различную форму (круг, овал и т.п.)
На фиг. 2 изображен заряд ВВ, аналогичный представленному на фиг.1, в котором промежуточные ВВ 4 размещены последовательно вдоль одной оси.Intermediate explosives 4 are located on the same axis and are extended, and in cross section they can have various shapes (circle, oval, etc.)
In FIG. 2 shows the explosive charge similar to that shown in FIG. 1, in which the intermediate explosives 4 are placed sequentially along one axis.

Промежуточные ВВ 4 могут быть размещены на расстоянии между смежными промежуточными ВВ 4, не превышающими 2/3 среднего поперечного размера элемента рабочего ВВ 3 при среднем поперечном размере промежуточного ВВ 4, равном:
d_п _ср = (0,025 - 0,245) • d_р _ср
где d_п _ср - средний поперечный размер промежуточного ВВ, м;
d_р _ср - средний поперечный размер элемента рабочего ВВ, м.Intermediate explosives 4 can be placed at a distance between adjacent intermediate explosives 4, not exceeding 2/3 of the average transverse dimension of the element of the working explosives 3 with an average transverse dimension of the intermediate explosives 4 equal to:
d _p _cf = (0.025 - 0.245) • d _p _cf
where d _p _cf is the average transverse size of the intermediate explosive, m;
d _p _cf - the average transverse size of the element of the working explosive, m

На фиг. 3 изображен заряд ВВ, аналогичный представленному на фиг.1, в котором промежуточные ВВ 4 размещены со смещением относительно общей оси (например, в шахматном порядке). In FIG. 3 shows the explosive charge similar to that shown in FIG. 1, in which the intermediate explosives 4 are placed with an offset relative to the common axis (for example, in a checkerboard pattern).

На фиг. 4 изображен заряд ВВ, в котором промежуточные ВВ 4 выполнены плоскостными и размещены поперек заряда ВВ в каждом его элементе при соотношении продольных размеров рабочего и промежуточного ВВ в диапазоне

где l_р, l_п - длина соответственно рабочего и промежуточного ВВ, м,
при разнице между поперечными размерами рабочего и промежуточного ВВ, не превышающей 15%.In FIG. 4 shows the explosive charge, in which the intermediate explosives 4 are planar and placed across the explosive charge in each of its elements with a ratio of the longitudinal sizes of the working and intermediate explosives in the range

where l _p , l _p - the length, respectively, of the working and intermediate explosives, m,
with a difference between the transverse dimensions of the working and intermediate explosives, not exceeding 15%.

На фиг. 5 изображен заряд ВВ, состоящий из одного протяженного элемента рабочего ВВ, в котором промежуточное ВВ 4 размещено по винтовой и/или зигзагообразной линии. In FIG. 5 shows the explosive charge, consisting of one extended element of the working explosive, in which the intermediate explosive 4 is placed along a helical and / or zigzag line.

На фиг. 6 изображен заряд ВВ, аналогичный представленному на фиг.2, в котором смежные элементы промежуточного ВВ 4 соединены между собой, например, огнепроводным шнуром. In FIG. 6 shows the explosive charge similar to that shown in FIG. 2, in which the adjacent elements of the intermediate explosive 4 are interconnected, for example, with a flame-retardant cord.

На фиг. 7 изображен заряд ВВ, в котором промежуточные ВВ 4 выполнены сосредоточенными (например, шарообразного вида) в каждом элементе 2 заряда ВВ, а расстояния между смежными промежуточными ВВ 4 не превышают 2/3 среднего поперечного размера элемента рабочего ВВ 3 при среднем диаметре промежуточного ВВ 4, равном:,
d_п _ср = (0,06 - 0,39) d_р _ср
где d_п _ср - средний диаметр промежуточного 4 ВВ, м;
d_р _ср - средний поперечный размер элемента рабочего 3 ВВ, м.In FIG. 7 shows the explosive charge in which the intermediate explosive 4 are concentrated (for example, spherical in shape) in each explosive charge element 2, and the distances between adjacent intermediate explosive 4 do not exceed 2/3 of the average transverse dimension of the working explosive 3 element with the average diameter of the intermediate explosive 4 equal to:
d _p _cf = (0.06 - 0.39) d _p _cf
where d _p _cf - the average diameter of the intermediate 4 BB, m;
d _p _cf - the average transverse size of the working element 3 BB, m

На фиг. 8 изображен заряд ВВ, в смежных элементах рабочего ВВ 3 промежуточные ВВ 4 размещены поочередно в виде сосредоточенных и протяженных элементов. In FIG. 8 shows the explosive charge; in adjacent elements of the working explosive 3, the intermediate explosive 4 are placed alternately in the form of concentrated and extended elements.

На фиг. 9 изображен заряд ВВ, в котором геометрические формы рабочего 3 и промежуточного 4 ВВ имеют подобную симметрию. In FIG. 9 shows the explosive charge, in which the geometric shapes of the working 3 and intermediate 4 explosives have a similar symmetry.

5. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
При осуществлении инициирования заряда ВВ в нем возникает нестационарный переходный детонационный процесс, который со временем становится стационарным, характерным для данного ВВ в конкретных условиях взрывания. Участок нестационарной детонации называют переходной зоной, а его протяженность - длиной переходной зоны. Параметры нестационарной детонации ВВ определяются его свойствами, мощностью и геометрическими размерами инициатора, а также условиями передачи инициирующего импульса непосредственно через ВВ или через промежуточную инертную среду.5. Information confirming the possibility of carrying out the invention
During the initiation of an explosive charge, an unsteady transitional detonation process arises in it, which eventually becomes stationary, typical of a given explosive under specific explosion conditions. The non-stationary detonation section is called the transition zone, and its length is called the length of the transition zone. The parameters of unsteady detonation of an explosive are determined by its properties, power and geometrical dimensions of the initiator, as well as the conditions for the transfer of the initiating pulse directly through the explosive or through an intermediate inert medium.

Длина переходной зоны в рабочем (пассивном) ВВ зависит от интенсивности его инициирования промежуточным (активным) ВВ. Чем большее различие в скоростях детонации контактирующих пар ВВ (рабочего и промежуточного), тем длиннее переходная зона в рабочем ВВ. The length of the transition zone in the working (passive) explosive depends on the intensity of its initiation by the intermediate (active) explosive. The larger the difference in the detonation velocities of the contacting explosive pairs (working and intermediate), the longer the transition zone in the working explosive.

Это обеспечивает возможность форсирования работы заряда ВВ и получение более высокой скорости детонации рабочего ВВ и, как следствие, более высокого давления продуктов взрывчатого превращения на объект воздействия заряда ВВ. This provides the possibility of forcing the work of the explosive charge and obtaining a higher detonation velocity of the working explosive and, as a consequence, a higher pressure of the products of the explosive transformation on the target of the explosive charge.

Экспериментальные данные доказывают возможность получения положительных технологических эффектов при инициировании детонации ВВ, распространяющейся со скоростью, превышающей стационарную. Эти эффекты ощутимо проявляются при размерах зарядов порядка размеров переходных зон. Естественно, что изменение эффективности работы зарядов ВВ определяется процессами, протекающими в переходной зоне, а также ее относительными размерами в общей массе заряда рабочего ВВ. Experimental data prove the possibility of obtaining positive technological effects when initiating detonation of explosives propagating at a speed exceeding the stationary one. These effects are noticeably manifested when the sizes of the charges are on the order of the sizes of the transition zones. Naturally, the change in the efficiency of explosive charges is determined by the processes occurring in the transition zone, as well as its relative dimensions in the total mass of the charge of the working explosive.

Доказательство возможности реализации настоящего изобретения базируется на следующих закономерностях. The proof of the possibility of implementing the present invention is based on the following laws.

Для заряда ВВ, подвергающегося взрывчатому превращению, характерно соотношение
i = i_п + i_р,
где i - суммарная плотность импульса детонационной волны в заряде рабочего ВВ;
i_п - плотность импульса в волне, генерируемой промежуточным ВВ;
i_р - плотность импульса, обусловленная химическим превращением рабочего ВВ.The explosive charge undergoing explosive transformation is characterized by the relation
i = i _p + i _p
where i is the total pulse density of the detonation wave in the charge of the working explosive;
i _p is the pulse density in the wave generated by the intermediate explosive;
i _p - pulse density due to the chemical transformation of the working explosive.

Относительная характеристика процесса детонации заряда ВВ определяется следующим соотношением,

Для понимания детонационных процессов, проходящих в заряде ВВ, введем понятие показателя R_и, являющегося количественной оценкой влияния инициирующего импульса на режим детонации заряда, именуемого в дальнейшем - коэффициент режима инициирования заряда.The relative characteristic of the explosive charge detonation process is determined by the following relation,

To understand the detonation processes taking place in the explosive charge, we introduce the concept of the exponent R _and , which is a quantitative estimate of the influence of the initiating pulse on the detonation mode of the charge, hereinafter referred to as the coefficient of the mode of charge initiation.

По мере удаления от промежуточного ВВ его влияние резко снижается вследствие затухания образованной им ударной волны и относительного возрастания доли импульса, формируемой в итоге разложения рабочего ВВ. Влияние промежуточного ВВ на процессы химического превращения рабочего ВВ проявляется в основном в переходной зоне. As you move away from the intermediate explosive, its influence sharply decreases due to the attenuation of the shock wave formed by it and the relative increase in the fraction of the pulse formed as a result of decomposition of the working explosive. The effect of the intermediate explosive on the processes of chemical transformation of the working explosive is manifested mainly in the transition zone.

Признаком, указывающим на это, является вынужденная, более высокая, чем стационарная, скорость детонации рабочего ВВ. A sign indicating this is the forced, higher than stationary, detonation velocity of the working explosive.

Степень влияния промежуточного ВВ на внешний эффект действия рабочего ВВ и заряда ВВ в целом по мере удаления его от промежуточного ВВ снижается, что делает возможным использование показателя R_и для сравнительной оценки внешнего воздействия рабочего ВВ в зонах, прилегающих к промежуточному ВВ.The degree of influence of the intermediate IV to an external effect of the action of the working of explosives and explosive charge as a whole as the distance from its intermediate BB reduced, which makes it possible to use index R _and the comparative evaluation of external action working in explosive zones adjacent to the intermediate BB.

Взрывчатое превращение рабочего ВВ осуществляется в основном в нестационарном режиме, зависимом от промежуточного ВВ, что определяет целесообразность работы заряда ВВ или его основной части в нестационарном режиме детонации. The explosive transformation of the working explosive is carried out mainly in an unsteady mode, depending on the intermediate explosive, which determines the expediency of the explosive charge or its main part in an unsteady detonation mode.

При этом промежуточные ВВ должны располагаться в заряде ВВ на расстояниях, соизмеримых с размерами переходных зон смежных промежуточных ВВ. In this case, intermediate explosives should be located in the explosive charge at distances commensurate with the sizes of the transition zones of adjacent intermediate explosives.

Так как функция коэффициента R_и режима инициирования заряда ВВ изменяется по объему заряда ВВ, в качестве его оценки, при определении действия заряда ВВ в целом, воспользуемся средним значением

где ν - объем, заполняемый ВВ.Since the function of the coefficient R _{and the} mode of initiation of the explosive charge varies according to the volume of the explosive charge, as an estimate, when determining the action of the explosive charge as a whole, we use the average value

where ν is the volume filled with explosives.

Масса промежуточного ВВ ограничивается "снизу" критическими параметрами детонации промежуточного ВВ, например критическим диаметром. The mass of the intermediate explosive is limited "from below" by the critical detonation parameters of the intermediate explosive, for example, the critical diameter.

"Сверху" максимальная масса промежуточного ВВ может ограничиваться экономическими или техническими условиями. From above, the maximum mass of the intermediate explosive may be limited by economic or technical conditions.

В случае настоящего изобретения принято, что внешнее воздействие заряда ВВ определяется самим зарядом ВВ и режимом его инициирования, т.е. не связано с прямым внешним воздействием самого промежуточного ВВ. Это условие выполняется с допустимой для практики точностью, когда общее количество движения продуктов детонации промежуточного ВВ на порядок меньше, чем рабочего ВВ. In the case of the present invention, it is accepted that the external influence of the explosive charge is determined by the explosive charge itself and the mode of its initiation, i.e. not associated with direct external impact of the intermediate explosive itself. This condition is fulfilled with practical accuracy when the total amount of motion of the detonation products of the intermediate explosive is an order of magnitude smaller than the working explosive.

где М_п, М_р - масса соответственно промежуточного и рабочего ВВ, кг;
Д_п, Д_р - скорость детонации соответственно промежуточного и рабочего ВВ, м/с;
П_п, П_р - показатель политропы соответственно промежуточного и рабочего ВВ.

where M _p , M _p - the mass of the intermediate and working explosives, kg, respectively;
D _p , D _p - detonation velocity, respectively, of the intermediate and working explosives, m / s;
P _p , P _p - indicator polytropic, respectively, intermediate and working explosives.

При реальном соотношении показателей П при Д_и > Д_вв это условие надежно выполняется при
М_п ≤ 0,006 М_р
Это ограничение соответствует верхнему пределу

Для определения рационального диапазона изменения коэффициента режима инициирования R_и и закономерностей внешнего воздействия заряда ВВ в зависимости от его величины были проведены экспериментальные работы.With a real ratio of indicators P for D _and > D _cc, this condition is reliably satisfied when
M _p ≤ 0.006 M _p
This limit corresponds to the upper limit.

To determine the rational range of variation of the coefficient of initiation mode R _{and the} laws of the external action of the explosive charge, depending on its magnitude, experimental work was carried out.

Их результаты приведены на фиг. 10-13. Their results are shown in FIG. 10-13.

На фиг. 10 представлены результаты обмера глубины вмятин, образованных вертикальными цилиндрическими зарядами граммонита 79/21, установленными на поверхность глиняной площадки. In FIG. 10 shows the results of measuring the depth of the dents formed by the vertical cylindrical charges of grammonite 79/21 mounted on the surface of the clay platform.

Диаметр зарядов составлял 0,115 м, высота равнялась 0,25; 1,5; 2,25 диаметра, масса заряда составляла соответственно 0,8; 1,6; 2,4 кг. The diameter of the charges was 0.115 m, the height was 0.25; 1.5; 2.25 diameters, the mass of the charge was 0.8, respectively; 1.6; 2.4 kg

Заряды инициировались столбом прессованного тротила диаметром 0,07 м. Навеска тротила изменялась в диапазоне 0,02 - 1,6 кг. Основные характеристики взрывчатых веществ в расчетах приняты следующие: P_п= 1600 кг/м³; P_р = 900 кг/м³; Д_п = 6800; Д_р = 4000 м/сек; П_п = 3; П_р = 1,8. На графике обозначены точки, соответствующие расчетным значениям

и обмеру глубины вмятины.The charges were initiated by a column of pressed trotyl with a diameter of 0.07 m. A portion of TNT varied in the range of 0.02 - 1.6 kg. The main characteristics of explosives in the calculations are as follows: P _p = 1600 kg / m ³ ; P _p = 900 kg / m ³ ; D _p = 6800; D _p = 4000 m / s; P _n = 3; P _p = 1.8. The graph shows the points corresponding to the calculated values

and measuring the depth of the dent.

Глубина приведена в относительных единицах. За единицу принято значение соответствующее, максимуму в диапазоне

.Depth is given in relative units. The value corresponding to the maximum in the range

.

Во второй серии экспериментов устанавливалась зависимость диаметра воронки выброса зарядов высотой 1,2 м, размещенных в скважинах глубиной 2,5 м и диаметром 0,22 м; 0,32 м. В них размещались в рукавах с зазором и без рукавов заряды мокрого граммонита 79/21, гранулита Т5 и сухого гранулита УП-1А. Масса зарядов на 1 м скважины изменялась от 28 до 50 кг. Каждая группа зарядов, характеризуемая типом ВВ и массой, инициировалась линейными инициаторами, состоящими из различных ВВ (Эластит, ТЭН, Аммонит N 6ЖВ) с навеской на 1 м, изменяемой в диапазоне от 0,086 до 1,033 кг. В каждой группе максимальный диаметр воронки принимался равным единице. In the second series of experiments, the dependence of the diameter of the funnel of the ejection of charges 1.2 m high, placed in wells 2.5 m deep and 0.22 m in diameter, was established; 0.32 m. They housed in the sleeves with a gap and without sleeves charges of wet grammonite 79/21, T5 granulite and UP-1A dry granulite. The mass of charges per 1 m of the well varied from 28 to 50 kg. Each group of charges, characterized by the type of explosive and mass, was initiated by linear initiators, consisting of various explosives (Elastit, TEN, Ammonit N 6ЖВ) with a 1-meter sample, varying from 0.086 to 1.033 kg. In each group, the maximum diameter of the funnel was taken equal to unity.

На фиг. 11 изображена зависимость относительного диаметра воронок от значения

различных зарядов, размещенных в жесткой оболочке (ВВ в контакте со стенкой скважины или с водой в зазоре).In FIG. 11 shows the dependence of the relative diameter of the funnels on the value

various charges placed in a rigid shell (explosives in contact with the wall of the well or with water in the gap).

На фиг. 12 изображена зависимость относительного диаметра воронок от значения

для зарядов в скважине с воздушным кольцевым зазором.In FIG. 12 shows the dependence of the relative diameter of the funnels on the value

for charges in a well with an air annular gap.

На фиг. 13 изображена гистограмма распределения максимального диаметра воронок выброса в группах зарядов при изменении

.In FIG. 13 shows a histogram of the distribution of the maximum diameter of the ejection funnels in groups of charges when changing

.

Из приведенных зависимостей (фиг. 10-13) следует, что по мере увеличения значения

вне зависимости от массы ВВ, типа заряда и, вероятно, слабой зависимости типа ВВ в реальном для практического использования диапазоне 0,05 < R_и < 0,6 внешнее проявление действия заряда ВВ (глубина лунки, диаметр воронки и т.д.) изменяется по сложному закону (с двумя максимальными значениями на фиг. 10).From the above dependencies (Fig. 10-13) it follows that as the value increases

regardless of the mass of the explosive, the type of charge and, probably, a weak dependence of the type of explosive in the real range 0.05 <R _and <0.6 for practical use, the external manifestation of the action of the explosive charge (depth of the hole, diameter of the funnel, etc.) varies according to a complex law (with two maximum values in Fig. 10).

Детальное описание природы данного явления требует дополнительных теоретических расчетов и экспериментальных исследований. A detailed description of the nature of this phenomenon requires additional theoretical calculations and experimental studies.

Однако возможно следующее объяснение. However, the following explanation is possible.

Первоначальное возрастание зависимости связано с недостаточной мощностью инициирования и увеличением объема полноценно реагирующего рабочего ВВ по мере возрастания мощности промежуточного ВВ. Снижение диаметра воронки и глубины отпечатка при накладных зарядах обусловлено возрастающим объемом рабочего ВВ, реагирующего в условиях пересжатия детонации, при которой повышается плотность реагирующего вещества и температура. The initial increase in the dependence is associated with insufficient initiation power and an increase in the volume of a fully responsive working explosive as the power of the intermediate explosive increases. The decrease in the diameter of the funnel and the imprint depth with overhead charges is due to the increasing volume of the working explosive that reacts under conditions of detonation compression, at which the density of the reacting substance and temperature increase.

В результате ухудшения процессов диффузии, потерь энергии на расширение продуктов химического превращения до первоначальной, а также высокой температуры химической реакции снижается общее тепловыделение вещества. As a result of the deterioration of the diffusion processes, energy losses due to the expansion of the products of the chemical transformation to the initial, as well as the high temperature of the chemical reaction, the overall heat release of the substance decreases.

Последующее возрастание диаметра воронки выброса и глубины отпечатка, вероятно, связано с выходом пересжатой детонации на поверхность заряда и воздействием на породу повышенного давления, которое и происходит на фоне снижающегося общего энерговыделения заряда. Дополнительно в зоне больших значений

начинает проявляться влияние, как правило, более мощного промежуточного ВВ. Возрастающее, в среднем, по объему рабочего ВВ пересжатие обуславливает дальнейший спад эффективности внешнего проявления заряда по контролируемым признакам.The subsequent increase in the diameter of the ejection funnel and the imprint depth is probably due to the release of over-detonated detonation to the surface of the charge and the effect of increased pressure on the rock, which occurs against the background of a decrease in the total energy release of the charge. Additionally in the zone of large values

the effect begins, as a rule, of a more powerful intermediate explosive. An increase, on average, in the volume of the working explosive, the compression causes a further decrease in the efficiency of the external manifestation of the charge according to controlled signs.

Сравнение зависимостей диаметра воронки выброса, а также гистограмма распределения максимальных размеров воронки при взрывании группы зарядов указывают на существенное различие процессов взрывчатого превращения зарядов и эффективности внешнего их проявления при воздушной (в т.ч. воздушные зазоры в скважине) и жесткой (вода, горная порода и т.д.) оболочке заряда. A comparison of the dependences of the diameter of the outlet funnel, as well as a histogram of the distribution of the maximum dimensions of the funnel during the explosion of a group of charges, indicate a significant difference between the processes of explosive transformation of charges and the efficiency of their external manifestation in air (including air gaps in the well) and rigid (water, rock) etc.) charge shell.

Максимальная эффективность зарядов в воздушной оболочке достигается при значениях R_и в 1,5-1,8 раза более высоких, чем для зарядов в жесткой оболочке. Объяснение этого эффекта может быть найдено в результате анализа действия волн разгрузки при выходе инициирующей ударной волны на границу раздела ВВ - воздух, с учетом времени задержки воспламенения рабочего ВВ, а также процессов, связанных с трансформацией импульса взрыва заряда в горную породу.The maximum efficiency of charges in the air shell is achieved at values of R _and 1.5-1.8 times higher than for charges in a hard shell. An explanation of this effect can be found by analyzing the effect of unloading waves upon the initiation of an initiating shock wave at the explosive – air interface, taking into account the ignition delay time of the working explosive, as well as processes associated with the transformation of a charge explosion pulse into rock.

Оценка эффективности действия способов инициирования скважинных зарядов ВВ, основанная на приведенных результатах экспериментальных исследований, указывает на более высокую разрушающую способность зарядов с линейным инициированием при оптимальном значении R_и (средний диаметр воронок при верхнем точечном инициировании (режим детонации заряда, близкий к стационарному) равен 0,83 диаметра воронки при линейном инициировании).Evaluation of the effectiveness of the methods for initiating borehole explosive charges, based on the results of experimental studies, indicates a higher destructive ability of charges with linear initiation at an optimal value of R _and (the average diameter of the funnels at the upper point initiation (charge detonation mode is close to stationary) is 0 , 83 funnel diameters with linear initiation).

Из экспериментальных данных следует, что вне зависимости от формы заряда и условий взрывания при расчете промежуточного ВВ следует ограничиваться линейными значениями

. При меньших значениях

наблюдаются следы неполного и неустойчивого химического превращения ВВ (разброс ВВ, санса на поверхности лунок, отсутствие воронки выброса и т.д.).It follows from the experimental data that, regardless of the form of the charge and the conditions of the explosion, when calculating the intermediate explosive, it should be limited to linear values

. At lower values

traces of incomplete and unstable chemical conversion of explosives are observed (dispersion of explosives, sansa on the surface of the holes, absence of an ejection funnel, etc.).

Наименьшее экспериментальное значение

обеспечивает установление минимальной границы диапазона зависимости массы промежуточного ВВ от массы заряда рабочего ВВ. Эта граница, характерная для сферической симметрии, оцененная при Д_р= 3000 м/с, Д_п= 7000 м/с, П_р=2,0, П_п= 3,0, ρ_p = 900 кг/м³, ρ_{п =} = 1600 кг/м³, равна (2,5 - 3,0)•10^-4M_р.Smallest experimental value

provides the establishment of the minimum border of the dependence of the mass of the intermediate explosive on the mass of the charge of the working explosive. This boundary, characteristic of spherical symmetry, estimated at D _p = 3000 m / s, D _p = 7000 m / s, P _p = 2.0, P _p = 3.0, ρ _p = 900 kg / m ³ , ρ _{n =} = 1600 kg / m ³ , equal to (2.5 - 3.0) • 10 ^-4 M _p .

В итоге диапазон зависимости массы инициирующего заряда от массы заряда рабочего взрывчатого вещества определяется следующей зависимостью
M_п = (0,0003 - 0,05)• M_р
С учетом экспериментальных данных, массы промежуточного ВВ толщиной менее диаметра заряда ВВ, расположенного в торце протяженного заряда ВВ, протяженного промежуточного ВВ, расположенного вдоль протяженного рабочего ВВ и сосредоточенного промежуточного ВВ в сферическом рабочем ВВ, ограничивается в соответствии с зависимостями:

где M_п, M_р - масса соответственно промежуточного и рабочего ВВ, кг;
Д_п, Д_р - скорость детонации соответственно промежуточного и рабочего ВВ, м/с;
П_п, П_р - показатель политропы соответственно промежуточного и рабочего ВВ:
ρ_p, ρ_п - плотности соответственно рабочего и промежуточного взрывчатого веществ, кг/м³;
К_у _и - коэффициент условий формирования инициирующего импульса, К_у _и= 0,5 - 1,0;
K_п - коэффициент передачи инициирующего импульса в рабочее взрывчатое вещество, К_п= 0,5-1,0.As a result, the range of dependence of the mass of the initiating charge on the mass of the charge of the working explosive is determined by the following dependence
M _p = (0.0003 - 0.05) • M _p
Based on experimental data, the mass of an intermediate explosive with a thickness less than the diameter of the explosive charge located at the end of an extended explosive charge, an extended intermediate explosive located along an extended working explosive and a concentrated intermediate explosive in a spherical working explosive is limited in accordance with the dependencies:

where M _p , M _p - mass, respectively, of the intermediate and working explosives, kg;
D _p , D _p - detonation velocity, respectively, of the intermediate and working explosives, m / s;
P _p , P _p - the indicator of the polytropic, respectively, intermediate and working explosives:
ρ _p , ρ _p - density, respectively, of the working and intermediate explosives, kg / m ³ ;
_Y _and K - coefficient of conditions of formation of the initiating pulse, _and K _y = 0.5 - 1.0;
K _p - the transfer coefficient of the initiating pulse in a working explosive, K _p = 0.5-1.0.

Приведенные зависимости по мере увеличения массы рабочего ВВ теряют свою силу. При этом уменьшается и степень влияния массы промежуточного ВВ на показатели взрыва. В связи с этим при проектировании зарядов ВВ важным является оценка условной границы, в пределах которой заряд рабочего ВВ работает в режиме, зависящем от свойств инициирующего заряда. Таким образом, приведенные зависимости наиболее тесно связаны с результатами действия заряда, когда
M_п _min= (0,00025 - 0,0003)M_р
где М_п _min - минимальная масса промежуточного ВВ, кг;
М_р - масса рабочего ВВ, кг.The given dependences, as the mass of the working explosive increases, lose their strength. At the same time, the degree of influence of the mass of the intermediate explosive on the explosion parameters decreases. In this regard, when designing explosive charges, it is important to evaluate the conditional boundary within which the charge of the working explosive operates in a mode that depends on the properties of the initiating charge. Thus, the above dependences are most closely related to the results of the action of the charge when
M _p _min = (0,00025 - 0,0003) M _p
where M _p _min - the minimum mass of the intermediate explosive, kg;
M _p - the mass of the working explosive, kg.

Следует отметить, что минимальная масса промежуточного ВВ при экспериментальном определении ее величины должна располагаться соосно с рабочим ВВ и быть геометрически подобной ему. It should be noted that the minimum mass of the intermediate explosive during the experimental determination of its value should be aligned with the working explosive and be geometrically similar to it.

Таким образом, максимальная зависимость действия рабочего ВВ от промежуточного ВВ наблюдается при массе рабочего ВВ, определяемой соотношением
M_р ≤ (3500 - 4000) M_п _min
В указанных пределах можно осуществлять сравнительно точное управление действием рабочего ВВ и заряда ВВ в целом для достижения его максимальной эффективности.Thus, the maximum dependence of the action of the working explosive on the intermediate explosive is observed when the mass of the working explosive is determined by the ratio
M _p ≤ (3500 - 4000) M _p _min
Within these limits, it is possible to carry out relatively accurate control of the action of the working explosive and the explosive charge as a whole to achieve its maximum efficiency.

Значения геометрических параметров зарядов ВВ и их ограничения установлены расчетным путем. При этом принимались следующие значения характеристик свойств ВВ: Д_р= 3000 м/с, Д_п= 7000 м/с, П_р =1,5, П_п= 3,1, ρ_p = 900 кг/м³, ρ_п = 1600 кг/м³.The values of the geometric parameters of explosive charges and their limitations are established by calculation. The following values of the characteristics of the properties of explosives were taken: D _p = 3000 m / s, D _p = 7000 m / s, P _p = 1.5, P _p = 3.1, ρ _p = 900 kg / m ³ , ρ _p = 1600 kg / m ³ .

Максимальные размеры промежуточных ВВ устанавливались исходя из равенства свойств рабочего и промежуточного ВВ. Установление допустимой разницы размеров плоского промежуточного ВВ в заряде ВВ основано на критерии сохранения плоскости фронта инициирующей ударной волны в основной (90%) массе протяженного заряда ВВ. The maximum sizes of the intermediate explosives were established on the basis of the equality of the properties of the working and intermediate explosives. Establishing a permissible difference in the dimensions of a plane intermediate explosive in the explosive charge is based on the criteria for maintaining the plane of the front of the initiating shock wave in the main (90%) mass of the extended explosive charge.

Таким образом, использование данного изобретения позволяет осуществить создание заряда ВВ путем установления соотношения масс промежуточного и рабочего ВВ в заданных пределах, обеспечивающего максимальное высвобождение энергии взрыва путем возбуждения в рабочем ВВ детонационной волны необходимой плотности импульса в кратчайшее время и получение нового качества взрыва, при котором весь заряд работает в форсированном режиме (пересжатой детонации) с максимальным, заранее заданным эффектом взрыва в зависимости от функциональных задач конечного воздействия взрыва на породу (разрушение, уплотнение, получение воронки) и в зависимости от вида разрушаемых пород, а также возможность получения перечисленных преимуществ при использовании дешевых рабочих ВВ. Thus, the use of this invention allows for the creation of an explosive charge by setting the mass ratio of the intermediate and working explosives within the specified limits, ensuring the maximum release of explosion energy by exciting the detonation wave in the working explosive with the necessary pulse density in the shortest time and obtaining a new explosion quality, in which the charge operates in a forced mode (compressed detonation) with a maximum, predetermined explosion effect, depending on the functional tasks the final impact of the explosion on the rock (destruction, compaction, production of a funnel) and depending on the type of rock being destroyed, as well as the possibility of obtaining the above advantages when using cheap working explosives.

Claims

1. The explosive charge, including a passive explosive and an active explosive with a detonation speed greater than the detonation speed of a passive explosive, characterized in that the active explosive has a mass
M _a = (0.0003 - 0.05) M _p ,
where M _a , M _p - mass of active and passive explosives, kg.

2. An explosive charge containing a working explosive and an intermediate explosive with a detonation speed exceeding the detonation speed of a working explosive, characterized in that the explosive charge is extended, an intermediate explosive is placed at the end of the working explosive coaxially with it, has a diameter smaller than the diameter of the working explosive and mass

where M _p - the mass of the intermediate explosive, kg;
To _p - the transfer coefficient of the initiating pulse in a working explosive, To _p = 0.5 - 1.0;
K _s is the coefficient of the shape of the charge, in the range r _z ≤ l _z ≤ 4.5 r _z , K _z = 3.7 - 5.5, where r _z and l _z, respectively, are the radius and length of the charge, m;
P _p , P _p - indicator polytropes, respectively, intermediate and working explosives;
D _p , D _p - detonation velocity, respectively, of intermediate and working explosives, m / s;
M _p - the mass of the working explosive, kg

3. An explosive charge containing a working explosive and an intermediate explosive with a detonation speed exceeding the detonation speed of a working explosive, characterized in that the explosive charge is extended, the intermediate explosive is placed along the axis of the working explosive and has a mass

where M _p - the mass of the intermediate explosive, kg;
K _ui is the coefficient of the conditions for the formation of the initiating pulse, K _yi = 0.5 - 1.0;
To _p - the transfer coefficient of the initiating pulse in a working explosive, To _p = 0.5 - 1.0;
P _p , P _p - indicator polytropes, respectively, intermediate and working explosives;
D _p , D _p - detonation velocity, respectively, of intermediate and working explosives, m / s;
R _p , R _p - the density, respectively, of the working and intermediate explosives, kg / m ³ ;
M _p - the mass of the working explosive, kg

4. The explosive charge according to claim 3, characterized in that the intermediate explosive is in contact with the working explosive.

5. An explosive charge containing a working explosive and an intermediate explosive with a detonation speed exceeding the detonation speed of a working explosive, characterized in that the intermediate and working explosives are concentrated, and the intermediate explosive is placed inside the working explosive and has a mass

where M _p - the mass of the intermediate explosive, kg;
P _p , P _p - indicator polytropes, respectively, intermediate and working explosives;
D _p , D _p - detonation velocity, respectively, of intermediate and working explosives, m / s;
ρ _p , ρ _p - density, respectively, of the working and intermediate explosives, kg / m ³ ;
M _p - the mass of the working explosive, kg

6. An explosive charge containing a working explosive and an intermediate explosive with a detonation speed exceeding the detonation speed of a working explosive, characterized in that the charge or its part is divided into elements, in each of which the mass of the working explosive does not exceed 3500 - 4000 minimum masses of intermediate explosive.

7. The explosive charge according to claim 6, characterized in that it consists of one working element and one element of an intermediate explosive.

8. The explosive charge according to claim 6 or 7, characterized in that its elements are similar in shape.

9. The explosive charge according to claim 6 or 7, characterized in that its elements are different in shape.

10. The explosive charge according to claim 6 or 7, characterized in that the elements are the same in mass.

11. The explosive charge according to claim 6 or 7, characterized in that its elements are different in mass.

12. The explosive charge according to claim 6 or 7, characterized in that the elements of the intermediate explosive are located on the same axis.

13. The explosive charge according to claim 6 or 7, characterized in that the elements of the intermediate explosive are arranged sequentially along one axis.

14. The explosive charge according to claim 6 or 7, characterized in that the elements of the intermediate explosive are arranged in series with an offset relative to the common axis.

15. The explosive charge according to claim 6 or 7, characterized in that it is extended, the elements of the intermediate explosive are planar and oriented across the charge, and in each charge element the ratio of the longitudinal sizes of the elements of the working and intermediate explosives is in the range

where l _p , l _p - the length of the element, respectively, working and intermediate explosives, m,
with a difference between the transverse dimensions of the elements of the working and intermediate explosives, not exceeding 15%.

16. The explosive charge according to claim 6, characterized in that the elements of the intermediate explosive are extended and located along the axis of the charge, the distance between adjacent elements of the intermediate explosive does not exceed 2/3 of the average transverse size of the element of the working explosive, and the average transverse size element of an intermediate explosive is equal to:
d _p _cf = (0.025 - 0.245) • d _p _cf ,
where d _p _cf - the average transverse size of the element of an intermediate explosive, m;
d _p _cf - the average transverse size of the element of the working explosive, m

17. The explosive charge according to claim 7, characterized in that the intermediate explosive is placed in the working explosive along a helical and / or zigzag line.

18. The explosive charge according to claim 6, characterized in that the adjacent elements of the intermediate explosive are interconnected.

19. The explosive charge according to claim 6, characterized in that the intermediate explosive elements are concentrated in each charge element, the distance between adjacent intermediate explosive elements does not exceed 2/3 of the average transverse size of the working explosive element, and the average diameter of the intermediate element explosive is equal to:
d _p _cf = (0.06 - 0.39) d _p _cf
where d _p _cf - the average diameter of the element of the intermediate explosive, m;
d _p _cf - the average transverse size of the element of the working explosive, m

20. The explosive charge according to claim 6, characterized in that its elements contain explosives of various compositions.

21. The explosive charge according to claim 6, characterized in that the elements of the intermediate explosive have a different mass, shape and composition.

22. The explosive charge according to claim 6, characterized in that in the adjacent elements of the working explosive elements of the intermediate explosive are placed alternately in the form of concentrated and extended elements.

23. The explosive charge according to claim 6, characterized in that the geometric shapes of the elements of the working and intermediate explosives have a similar symmetry.

24. The explosive charge according to any one of claims 1 to 3, 5 and 6, characterized in that the working and intermediate explosives have the same chemical composition, but different physical parameters.