RU2184928C1 - Method for conducting of drilling and blasting operations - Google Patents
Method for conducting of drilling and blasting operations Download PDFInfo
- Publication number
- RU2184928C1 RU2184928C1 RU2001111532A RU2001111532A RU2184928C1 RU 2184928 C1 RU2184928 C1 RU 2184928C1 RU 2001111532 A RU2001111532 A RU 2001111532A RU 2001111532 A RU2001111532 A RU 2001111532A RU 2184928 C1 RU2184928 C1 RU 2184928C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layers
- detonation
- ammonium nitrate
- industrial
- explosives
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области ведения взрывных работ и может быть использовано при добыче полезных ископаемых на открытых горных и подземных работах. The invention relates to the field of blasting and can be used in mining in open pit mining and underground mining.
Одним из условий эффективного дробления неоднородной горной среды взрывом является многократное нагружение ее в различных точках горизонтальной и вертикальной плоскостей разрушаемого объема. Оно достигается как путем выбора схем расположения и последовательности взрывания зарядов, так и применением различных конструкций их, в частности комбинированных зарядов. One of the conditions for efficient crushing of an inhomogeneous mountainous environment by an explosion is its multiple loading at various points of the horizontal and vertical planes of the destroyed volume. It is achieved both by choosing the layout and sequence of explosive charges, and by using various designs of them, in particular combined charges.
Эффективность применения заряда из любого взрывчатого вещества (ВВ) определяется полнотой протекания процесса детонации. При инициировании низкочувствительных взрывчатых веществ особенно важно обеспечить помимо полноты протекания реакции взрывчатого разложения также устойчивость детонации по всей длине скважинного заряда. The effectiveness of the use of a charge from any explosive (BB) is determined by the completeness of the detonation process. When initiating low-sensitivity explosives, it is especially important to ensure, in addition to the completeness of the explosive decomposition reaction, the detonation stability along the entire length of the borehole charge.
Наиболее эффективное инициирование зарядов возможно при условии совпадения направлений распространения детонационной волны в инициирующем и инициируемом ВВ. The most effective initiation of charges is possible provided that the directions of propagation of the detonation wave in the initiating and initiated explosives coincide.
В случае опасности разделения зарядов ВВ или разрыва их колонки в скважине располагают несколько боевиков, число которых в каждом заряде зависит от чувствительности инициируемого вещества, глубины скважин и их расположения относительно друг друга. In case of danger of separation of explosive charges or rupture of their column, several fighters are located in the well, the number of which in each charge depends on the sensitivity of the substance being initiated, the depth of the wells and their location relative to each other.
Место расположения боевика в заряде ВВ влияет на амплитуду и форму распространяющейся в массиве горных пород волны механического напряжения. Максимальное механическое напряжение возникает в направлении распространения детонационной волны по ВВ. Энергия и форма волны напряжения зависят от скорости ее распространения в горной породе и от скорости детонации ВВ. The location of the fighter in the explosive charge affects the amplitude and shape of the wave of mechanical stress propagating in the rock mass. The maximum mechanical stress arises in the direction of propagation of the detonation wave along the explosive. The energy and shape of the stress wave depend on the speed of its propagation in the rock and on the detonation velocity of the explosive.
При использовании низкочувствительных ВВ применяют способ множественного или многоточечного инициирования зарядов, обеспечивающий устойчивую детонацию по всей длине заряда. When using low-sensitivity explosives, the method of multiple or multipoint initiation of charges is used, which ensures stable detonation along the entire length of the charge.
Известен способ ведения буровзрывных работ, заключающийся в бурении скважины, заполнении ее различными типами взрывчатого материала, забойке инертным материалом и инициировании, при котором в нижнюю часть скважины размещают высокобризантное взрывчатое вещество с высокой скоростью детонации, имеющее высокоотрицательный кислородный баланс, затем - аммиачную селитру (АС), а сверху ее - высокобризантное взрывчатое вещество, аналогичное взрывчатому веществу в нижней части скважины, и сверху его - снова аммиачную селитру, масса и длина которой в два раза меньше массы и длины основного и дополнительного зарядов ВВ, вместе взятых, при этом масса и длина аммиачной селитры, расположенной между основным и дополнительным зарядами ВВ равна массе и длине основного и дополнительного зарядов ВВ, вместе взятых, причем общая масса и длина аммиачной селитры в скважине по отношению к общей массе и длине промышленного ВВ в основном и дополнительном зарядах ВВ составляет 2/3, причем взрывание основного и дополнительного зарядов ВВ осуществляют одновременно (пат. России 2043601). There is a method of drilling and blasting, which consists in drilling a well, filling it with various types of explosive material, jamming with inert material and initiating, in which a high-explosive explosive substance with a high detonation velocity having a high negative oxygen balance, then ammonium nitrate (AS) is placed in the lower part of the well. ), and on top of it is a high-explosive explosive similar to the explosive in the lower part of the well, and on top of it again ammonium nitrate, the mass and length of which it is half the mass and length of the main and additional explosive charges combined, the mass and length of ammonium nitrate located between the main and additional explosive charges being equal to the mass and length of the main and additional explosive charges combined, with the total mass and length ammonium nitrate in the well with respect to the total mass and length of the industrial explosive in the main and additional explosive charges is 2/3, and the main and additional explosive charges are blown simultaneously (US Pat. Russia 2043601).
Недостатком конструкции данного комбинированного заряда является то, что для его инициирования требуется мощный инициатор (детонирующий шнур с высокой плотностью ВВ и тротиловые шашки), а также мощное ВВ в качестве основного заряда, так как 2/3 комбинированного заряда составляет низкоэнергетическая АС с малой скоростью детонации. The design drawback of this combined charge is that its initiation requires a powerful initiator (detonating cord with a high explosive density and TNT bombs), as well as a powerful explosive as the main charge, since 2/3 of the combined charge is a low-energy speaker with a low detonation speed .
Известен также способ взрывания горных пород (пат. России 2060447), включающий бурение скважин, размещение в них рассредоточенных (комбинированных) зарядов ВВ, установку боевиков в каждом заряде, промежутки между зарядами заполняют аммиачной селитрой, длину промежутков принимают равной четырем диаметрам скважины, а расстояние от промежутков до боевиков в смежных с промежутками зарядах, расположенных более близко к устью скважины, принимают равным
где l1 - расстояние от промежутков до боевиков в смежных с промежутками зарядах, более удаленных от устья скважины, м;
К - отношение скорости детонации детонирующего шнура к скорости детонации промышленного взрывчатого вещества;
ln - длина заряда аммиачной селитры, м.There is also known a method of blasting rocks (US Pat. Russia 2060447), including drilling wells, placing dispersed (combined) explosive charges in them, installing militants in each charge, filling the gaps between the charges with ammonium nitrate, the length of the gaps is taken to be four well diameters, and the distance from gaps to militants in charges adjacent to gaps located closer to the wellhead, are taken equal
where l 1 is the distance from the gaps to the fighters in adjacent charges with gaps, more remote from the wellhead, m;
K is the ratio of the detonation velocity of the detonating cord to the detonation velocity of an industrial explosive;
l n is the charge length of ammonium nitrate, m
Указанный способ ведения взрывных работ принят авторами за прототип. The specified method of blasting is accepted by the authors as a prototype.
При ведении взрывных работ по способу-прототипу эффективность разрушающего действия скважинного заряда аналогична эффективности сплошного заряда той же длины из промышленного ВВ, при этом достигается только экономия промышленного ВВ за счет замены его части на аммиачную селитру. When conducting blasting operations according to the prototype method, the effectiveness of the destructive action of a borehole charge is similar to the efficiency of a continuous charge of the same length from an industrial explosive, while only saving industrial explosives by replacing part of it with ammonium nitrate.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности дробления горной массы за счет увеличения кпд взрыва, сокращения объема переизмельчения, снижения выхода негабаритной крупнокусковой фракции, управления равномерностью дробления горного массива, обеспечения условий незатухающего режима детонации аммиачной селитры, снижения стоимости, расширение объема и области применения комбинированных зарядов. An object of the invention is to increase the efficiency of crushing the rock mass by increasing the efficiency of the explosion, reducing the amount of overgrinding, reducing the output of oversized coarse fractions, controlling the uniformity of crushing of the rock mass, ensuring the conditions of the undamped detonation mode of ammonium nitrate, reducing the cost, expanding the scope and scope of combined charges.
Преимуществом комбинированных зарядов является то, что при формировании их при различных сочетаниях типов ВВ по величине и мощности можно дифференцированно распределить энергию взрыва по высоте разрушаемого уступа пород. The advantage of combined charges is that when they are formed with various combinations of explosive types in magnitude and power, the explosion energy can be differentially distributed over the height of the rock ledge being destroyed.
Цель была достигнута тем, что колонка комбинированного заряда формируется от дна скважины путем послойного чередования промышленного взрывчатого вещества и аммиачной селитры, причем слои аммиачной селитры размещаются между слоями промышленного взрывчатого вещества; устанавливаются боевики в слоях комбинированного заряда (аммиачной селитре, промышленном ВВ) таким образом, что в результате их срабатывания обеспечивается одинаковое время детонации каждого из слоев, расположенных между центром боевика и плоскостью встречи детонационных волн или торцов комбинированного заряда: t1(1)=t1(2)= t2(1)= t2(2)= . ..tn(i); из условия равенства времен детонации слоев рассчитывается высота каждого слоя аммиачной селитры и промышленного ВВ, составляющих комбинированный заряд, по формуле
при одновременном многоточечном инициировании или по формуле
при многоточечном инициировании с замедлением, задаваясь высотой одного из слоев промышленного ВВ или аммиачной селитры, где
t1(1), t2(1) - время детонации слоев между центром боевика и плоскостью встречи детонационных волн, расположенных к устью скважины, с;
t1(2), t2(2) - время детонации слоев между центром боевика и плоскостью встречи детонационных волн, расположенных от устья скважины, с;
Δtn(i+1)- время замедления последующего боевика по отношению к предыдущему по направлению от устья скважины, с;
tn(i) - время детонации слоя комбинированного заряда, расположенного к устью (i=1) или от устья (i=2) скважины от n-го боевика;
Ln(i) - высота слоя комбинированного заряда в направлении к устью (i=1) или от устья (i=2), детонирующего со скоростью детонации Dn(i), м/с, расположенного между центром боевика и плоскостью встречи детонационных волн или торцем заряда, м;
n - порядковый номер боевика в направлении от устья скважины.The goal was achieved in that the combined charge column is formed from the bottom of the well by layer-by-layer alternation of industrial explosives and ammonium nitrate, with layers of ammonium nitrate being placed between layers of industrial explosives; militants are installed in the layers of the combined charge (ammonium nitrate, industrial explosives) in such a way that as a result of their operation, the same detonation time is provided for each of the layers located between the center of the fighter and the plane of the detonation waves or ends of the combined charge: t 1 (1) = t 1 (2) = t 2 (1) = t 2 (2) =. ..t n (i) ; from the condition of equality of the times of detonation of the layers, the height of each layer of ammonium nitrate and industrial explosives that make up the combined charge is calculated according to the formula
with simultaneous multipoint initiation or by the formula
during multipoint initiation with deceleration, setting the height of one of the layers of industrial explosives or ammonium nitrate, where
t 1 (1) , t 2 (1) - time of detonation of the layers between the center of the fighter and the plane of the meeting of the detonation waves located to the wellhead, s;
t 1 (2) , t 2 (2) - time of detonation of layers between the center of the fighter and the plane of the meeting of detonation waves located from the wellhead, s;
Δtn (i + 1) is the deceleration time of the subsequent action movie relative to the previous one in the direction from the wellhead, s;
t n (i) is the detonation time of the combined charge layer located to the wellhead (i = 1) or from the wellhead (i = 2) of the well from the nth action unit;
L n (i) is the height of the combined charge layer towards the mouth (i = 1) or away from the mouth (i = 2), detonating with the detonation velocity Dn (i), m / s, located between the center of the fighter and the plane of the detonation waves or the end of the charge, m;
n is the serial number of the fighter in the direction from the wellhead.
При этом высота слоев промышленных взрывчатых веществ, смежных с аммиачной селитрой, может быть одинаковой, различной; промышленные взрывчатые вещества могут использоваться по высоте колонки скважинного заряда одной и той же или разных марок; боевики могут располагаться по высоте в верхних, или нижних, или в средних частях слоев промышленного взрывчатого вещества или в слое аммиачной селитры; в качестве боевиков могут использоваться электродетонаторы, обеспечивающие одновременность инициирования всех слоев комбинированного заряда или детонирующие шнуры, не передающие боковой импульс ВВ и АС в скважинном заряде, инициирующие слои комбинированного заряда от промежуточных детонаторов (Т-400Г, ТГ-500 и т.д.), неодновременно - с замедлением. The height of the layers of industrial explosives adjacent to ammonium nitrate may be the same, different; industrial explosives can be used along the height of the borehole column of the same or different brands; gunmen may be located in height in the upper or lower, or in the middle parts of the layers of industrial explosives or in a layer of ammonium nitrate; as fighters, electric detonators can be used to ensure the simultaneous initiation of all layers of the combined charge or detonating cords that do not transmit the side impulse of explosives and speakers in the borehole charge, initiating layers of the combined charge from intermediate detonators (T-400G, TG-500, etc.) , at the same time - with a slowdown.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1, на которой изображена схема формирования комбинированных зарядов в зависимости от высоты слоев промышленного ВВ, аммиачной селитры, размещения боевиков:
фиг. 1а - одновременное инициирование всех слоев, например, мгновенными электродетонаторами;
фиг.1б - инициирование с замедлением, например, с использованием детонирующих шнуров.The invention is illustrated in FIG. 1, which shows a diagram of the formation of combined charges depending on the height of the layers of industrial explosives, ammonium nitrate, the deployment of militants:
FIG. 1a - simultaneous initiation of all layers, for example, by instant electric detonators;
figb - initiation with deceleration, for example, using detonating cords.
Обозначения: 1 - промышленное ВВ; 2- аммиачная селитра; 3 - боевик; 4 - детонирующий шнур; 5 - скважина; 6 - забойка. L1(1), L2(1), L3(1) - высоты слоев промышленного ВВ и аммиачной селитры, расположенные к устью от центра боевика до плоскости встречи детонационных волн или верхнего торца комбинированного заряда; L1(2), L2(2), L3(2) - высоты слоев промышленного ВВ, аммиачной селитры, расположенные от центра боевика до плоскости встречи детонационных волн или нижнего торца комбинированного заряда в направлении от устья скважины.Designations: 1 - industrial explosive; 2- ammonium nitrate; 3 - action movie; 4 - detonating cord; 5 - well; 6 - stemming. L 1 (1) , L 2 (1) , L 3 (1) - the heights of the layers of industrial explosives and ammonium nitrate, located to the mouth from the center of the fighter to the plane of the meeting of the detonation waves or the upper end of the combined charge; L 1 (2) , L 2 (2) , L 3 (2) - the heights of the layers of industrial explosives, ammonium nitrate, located from the center of the fighter to the plane of the detonation waves or the lower end of the combined charge in the direction from the wellhead.
n=1, n=2, n=3 - порядковые номера боевиков от устья скважины;
i=1 слой промышленного ВВ или аммиачной селитры в направлении к устью;
i= 2 слой промышленного ВВ или аммиачной селитры в направлении от центра боевика в сторону противоположной устью скважины;
А - плоскость встречи детонационных волн.n = 1, n = 2, n = 3 - serial numbers of fighters from the wellhead;
i = 1 layer of industrial explosives or ammonium nitrate in the direction of the mouth;
i = 2 layer of industrial explosives or ammonium nitrate in the direction from the center of the fighter towards the opposite wellhead;
And - the plane of the meeting of detonation waves.
Высоты слоев промышленного ВВ, аммиачной селитры рассчитывают по следующей схеме (фиг. 1a - одновременное инициирование всех слоев, например, мгновенными электродетонаторами. The heights of the layers of industrial explosives, ammonium nitrate are calculated according to the following scheme (Fig. 1a - simultaneous initiation of all layers, for example, instant electric detonators.
Поскольку t1(1)=t1(2)=t2(1)=t2(2)=t3(1)=t3(2), то
Зная скорости детонации промышленного ВВ и аммиачной селитры, задаваясь высотой одного из слоев, составляющих комбинированный заряд, рассчитывают высоты остальных слоев комбинированного заряда.
Since t 1 (1) = t 1 (2) = t 2 (1) = t 2 (2) = t 3 (1) = t 3 (2) , then
Knowing the detonation velocity of an industrial explosive and ammonium nitrate, setting the height of one of the layers making up the combined charge, the heights of the remaining layers of the combined charge are calculated.
При использовании инициирующей системы с замедлением расчет ведется по схеме фиг.1б
Δt2, Δt3- время замедлений при инициировании боевика n=2 по отношению к боевику n=1 и боевика n=3 по отношению к боевику n=2.When using the initiating system with deceleration, the calculation is carried out according to the scheme figb
Δt 2 , Δt 3 - deceleration time when initiating the action movie n = 2 in relation to the action movie n = 1 and action movie n = 3 in relation to the action movie n = 2.
Так как время детонации каждого из слоев одно и тоже, то
t1(1)=t1(2)= t2(1)= t2(2)= t3(1)=t3(2), следовательно,
Задаваясь высотой одного из слоев, составляющих комбинированный заряд, зная скорость детонации аммиачной селитры, промышленного ВВ, время замедления электродетонатора или скорости детонации детонирующего шнура, если инициирование ведется с его использованием, рассчитываются высоты остальных слоев, составляющих колонку комбинированного скважинного заряда.Since the detonation time of each of the layers is the same, then
t 1 (1) = t 1 (2) = t 2 (1) = t 2 (2) = t 3 (1) = t 3 (2) , therefore
Given the height of one of the layers making up the combined charge, knowing the detonation velocity of ammonium nitrate, industrial explosives, the time of deceleration of the electric detonator, or the detonation velocity of the detonating cord, if initiated using it, the heights of the remaining layers composing the combined borehole charge column are calculated.
В заявляемом способе участки (слои) аммиачной селитры всегда размещаются между слоями промышленных ВВ. In the claimed method, sections (layers) of ammonium nitrate are always placed between the layers of industrial explosives.
Комбинированные заряды формируют в процессе раздельного заряжания скважин из промышленных ВВ и аммиачной селитры. Возбуждение детонации комбинированного заряда осуществляется боевиками (электродетонаторами, или детонирующим шнуром совместно с шашками-детонаторами, или другими средствами инициирования), размещаемыми в верхней, нижней, средней частях промышленного взрывчатого вещества, в слоях аммиачной селитры в зависимости от проекта взрыва. Детонация слоев (участков) аммиачной селитры, промышленных взрывчатых веществ вызывается детонационными волнами боевиков или пограничных зарядов в зависимости от места расположения боевиков. Combined charges are formed during separate charging of wells from industrial explosives and ammonium nitrate. The detonation of the combined charge is excited by militants (electric detonators, or a detonating cord in conjunction with detonating bombs, or other means of initiation), placed in the upper, lower, middle parts of an industrial explosive, in layers of ammonium nitrate, depending on the design of the explosion. The detonation of layers (sections) of ammonium nitrate, industrial explosives is caused by detonation waves of militants or border charges, depending on the location of the militants.
Заявляемое техническое решение является новым, так как оно не известно из уровня техники ведения взрывных работ. Оно имеет изобретательский уровень, так как для специалиста предлагаемое решение формирования комбинированного заряда не следует из уровня техники. Оно является промышленно применимым при ведении взрывных работ методом скважинных зарядов. The claimed technical solution is new, as it is not known from the prior art blasting. It has an inventive step, since for a specialist the proposed solution to the formation of a combined charge does not follow from the prior art. It is industrially applicable in blasting using the method of borehole charges.
Преимущество заявляемого способа ведения буровзрывных работ состоит в следующем. The advantage of the proposed method of drilling and blasting is as follows.
На форму и длительность взрывного импульса оказывают влияние все свойства ВВ, но наибольшее влияние оказывает скорость детонации и ширина зоны химических реакций. С уменьшением скорости детонации уменьшается пиковое давление головной части импульса, но при этом увеличивается длительность его нарастания. Увеличение ширины зоны химической реакции приводит к уменьшению пикового давления головной части импульса взрыва и увеличению его длительности. All explosive properties affect the shape and duration of an explosive pulse, but the detonation velocity and the width of the chemical reaction zone have the greatest influence. With a decrease in the detonation velocity, the peak pressure of the head part of the pulse decreases, but the duration of its increase increases. An increase in the width of the chemical reaction zone leads to a decrease in the peak pressure of the head of the explosion pulse and an increase in its duration.
Аммиачная селитра имеет наиболее низкую скорость детонации по сравнению со всеми промышленными ВВ и наибольшую ширину зоны химических реакций. Поэтому головная часть ее импульса взрыва имеет минимальное пиковое давление и максимальную длительность его достижения, что улучшает качество дробления горного массива. Ammonium nitrate has the lowest detonation velocity compared with all industrial explosives and the largest width of the chemical reaction zone. Therefore, the head part of its explosion pulse has a minimum peak pressure and a maximum duration of its achievement, which improves the quality of crushing of the rock mass.
Максимальный эффект при взрыве комбинированных зарядов будет в том случае, когда свойства ВВ в парах различаются значительно, что позволяет реализовать эффект встречи детонационных волн. При этом наблюдается пульсация продуктов взрыва, обеспечивающая максимально неоднородное поле напряжений. Импульс взрыва каждой части заряда может иметь несколько максимумов. Подбирая типы ВВ и оптимальное соотношение их в парах, можно за счет рационального размещения в комбинированном заряде боевиков обеспечить импульсное (многократное) нагружение массива и регулировать (управлять) кусковатостью горной массы без существенного роста энергозатрат. The maximum effect in the explosion of combined charges will be in the case when the properties of the explosives in pairs differ significantly, which allows the effect of the meeting of detonation waves to be realized. In this case, pulsation of the explosion products is observed, which provides the most inhomogeneous stress field. The explosion pulse of each part of the charge can have several maxima. Selecting the types of explosives and their optimal ratio in pairs, it is possible due to the rational placement of the militants in the combined charge to provide pulse (multiple) loading of the massif and to regulate (control) the lumpiness of the rock mass without a significant increase in energy consumption.
В качестве компонентов комбинированного заряда предпочтительно применять ВВ с существенно различающимися детонационными характеристиками, кислородным балансом, имеющих различную чувствительность к инициирующему импульсу. Этими требованиями в наибольшей мере обладают не чувствительные к инициированию детонирующим шнуром гранулированные промышленные взрывчатые вещества различной мощности и кислородного баланса, аммиачная селитра, детонация которой протекает в низкоскоростном режиме. As components of a combined charge, it is preferable to use explosives with significantly different detonation characteristics, oxygen balance, with different sensitivity to the initiating pulse. These requirements are met to the greatest extent by granular industrial explosives of various power and oxygen balance that are not sensitive to initiation by a detonating cord, ammonium nitrate, which detonation proceeds in a low-speed mode.
Заявляемый способ ведения буровзрывных работ обеспечивает основной технический результат изобретения. The inventive method of drilling and blasting provides the main technical result of the invention.
Переменный режим детонации по высоте колонки скважинного комбинированного заряда приводит к увеличению начальной скорости смещения массива с существенным повышением интенсивности и равномерности дробления породы. The variable detonation mode along the height of the column of the borehole combined charge leads to an increase in the initial displacement rate of the massif with a significant increase in the intensity and uniformity of rock crushing.
Заявляемое авторами условие завершения детонации в каждом слое за один и тот же промежуток времени исключает затухание детонации на участке аммиачной селитры с низкой скоростью детонации. Declared by the authors, the termination of detonation in each layer for the same period of time eliminates the decay of detonation in the ammonium nitrate section with a low detonation velocity.
Благодаря увеличению продолжительности детонации комбинированного заряда и удлинению времени воздействия взрыва на массив при практически одинаковом общем запасе энергии ВВ, по сравнению с колонковым зарядом из однородного состава ВВ возрастает импульс действия взрыва, повышается коэффициент его полезного действия, эффективность дробления массива горных пород. Due to the increase in the detonation duration of the combined charge and the lengthening of the time of the explosion effect on the massif with almost the same total explosive energy supply, the explosion momentum increases compared to the core charge from a homogeneous explosive composition, its efficiency, and the fragmentation efficiency of the rock mass increase.
Заряжание скважин осуществляется вручную или механизированным способом с помощью зарядных машин, обеспечивающих раздельную подачу гранулированных ВВ и аммиачной селитры в скважины. The wells are charged manually or mechanized by means of charging machines that provide separate supply of granular explosives and ammonium nitrate to the wells.
В комбинированных скважинных зарядах используются гранулированные плотная и пористая аммиачная селитра и промышленные ВВ, выпускаемые в России. The combined borehole charges use granular dense and porous ammonium nitrate and industrial explosives produced in Russia.
Расчет высоты слоев промышленного ВВ и аммиачной селитры комбинированного заряда в соответствии с предлагаемым изобретением при условии равенства времен детонации каждого слоя проводится следующим образом. The calculation of the height of the layers of industrial explosives and ammonium nitrate combined charge in accordance with the invention, provided that the detonation times of each layer are equal, is carried out as follows.
Пример 1 (фиг.2а):
- комбинированный заряд - трехслойный: гранулотол - аммиачная селитра (AC) - гранулотол;
- одновременное двухточечное инициирование (2 боевика);
- А - плоскость встречи детонационных волн;
- DВВ=4,0 км/с - скорость детонации гранулотола (ГОСТ 25857-83);
- DАС=2,0 км/с (Л.В. Дубнов, Н.С. Бахаревич, А.И. Романов. Промышленные взрывчатые вещества. М.: Недра, 1973, с.108-109);
- L1, L2 - высоты слоев гранулотола к устью и от устья скважины соответственно, м;
LAC - высота слоя аммиачной селитры, м.Example 1 (figa):
- combined charge - three-layer: granulotol - ammonium nitrate (AC) - granulotol;
- simultaneous two-point initiation (2 action movies);
- A - plane of the meeting of detonation waves;
- D BB = 4.0 km / s - detonation velocity of granulotol (GOST 25857-83);
- D AC = 2.0 km / s (L.V. Dubnov, N.S. Bakharevich, A.I. Romanov. Industrial explosives. M: Nedra, 1973, pp. 108-109);
- L 1 , L 2 - the heights of the granulotol layers to the wellhead and from the wellhead, respectively, m;
L AC - the height of the layer of ammonium nitrate, m.
Согласно прелагаемому изобретению
Задаваясь высотой любого из слоев гранулотола, например, слоя к устью скважины (L1=4м), рассчитываются высоты остальных слоев комбинированного заряда:
Пример 2 (фиг.2б):
- комбинированный заряд - трехслойный: гранулотол - аммиачная селитра - гранулотол;
- двухточечное инициирование с использованием в качестве замедлителя одной нити детонирующего низкоэнергетического шнура, например, ДШЭ-6ВДТ (ТУ 84-07513406-034-94), не передающего боковой детонационный импульс гранулотолу и аммиачной селитре;
- скорости детонации гранулотола (DBB), аммиачной селитры (DAC) - аналогичны примеру 1; скорость детонации детонирующего шнура DДШ=7,0 км/с;
- обозначение L1, L2, LАС, А - аналогичны примеру 1.According to the proposed invention
Given the height of any of the granulotol layers, for example, the layer to the wellhead (L 1 = 4 m), the heights of the remaining layers of the combined charge are calculated:
Example 2 (figb):
- combined charge - three-layer: granulotol - ammonium nitrate - granulotol;
- two-point initiation using a detonating low-energy cord as a moderator, for example, DSHE-6VDT (TU 84-07513406-034-94), which does not transmit a lateral detonation pulse to granulotol and ammonium nitrate;
- the detonation velocity of granulotol (D BB ), ammonium nitrate (D AC ) - similar to example 1; detonation velocity detonating cord D DS = 7.0 km / s;
- designation L 1 , L 2 , L AC , A - are similar to example 1.
Согласно предлагаемому изобретению
где Δt - время замедления, с;
следовательно,
В лабораторно-полигонных и промышленных условиях проверена работоспособность заявляемых комбинированных зарядов при ведении взрывных работ.According to the invention
where Δt is the deceleration time, s;
Consequently,
In the laboratory, polygon and industrial conditions, the performance of the claimed combined charges during blasting was verified.
При формировании скважинных зарядов проведены расчеты высот промышленных ВВ и аммиачной селитры в зависимости от расположения боевиков при соблюдении условия равенства времен детонации каждого слоя, входящего в состав комбинированного заряда. Варианты конструкций комбинированных зарядов, проверенные в процессе испытаний на карьерах, приведены - при одновременном взрывании боевиков на фиг. 3:
- варианты а, б, в, г, д, е при установке боевиков в различных слоях комбинированного заряда:
а-в нижней части слоев промышленного ВВ;
б-в верхней части слоев промышленного ВВ;
в-в нижней и средней частях слоев промышленного ВВ;
г-в в верхней и средней частях слоев промышленного ВВ;
д-в в средних частях слоев промышленного ВВ и аммиачной силитры;
е-в нижней, средней и верхней частях слоев промышленного ВВ.In the formation of borehole charges, heights of industrial explosives and ammonium nitrate were calculated depending on the location of the militants, subject to the condition of equal detonation times of each layer included in the combined charge. Combined charges design options tested during testing at the quarries are shown - while fighters are blown up in FIG. 3:
- options a, b, c, d, e, e when installing militants in different layers of the combined charge:
a-in the lower part of the layers of industrial explosives;
b-in the upper part of the layers of industrial explosives;
in the lower and middle parts of the layers of industrial explosives;
g-in the upper and middle parts of the layers of industrial explosives;
d-in the middle parts of the layers of industrial explosives and ammonia silitra;
e-in the lower, middle and upper parts of the layers of industrial explosives.
При одной и той же конструкции комбинированного заряда в зависимости от места установки боевика плоскость встречи детонационных волн (А) во взрываемой скважине по ее высоте различна (фиг.3-а,б), что повышает интенсивность и равномерность дробления взрываемой породы. With the same design of the combined charge, depending on the place of installation of the fighter, the plane of encounter of the detonation waves (A) in the blast hole is different in height (Fig. 3-a, b), which increases the intensity and uniformity of crushing of the blasted rock.
Варианты конструкций комбинированных зарядов, инициируемых боевиком с использованием детонирующего шнура, приведены на фиг.4 - варианты а, б, в, г, д при установке боевиков в различных слоях комбинированного заряда:
а-в нижней и средней частях слоев промышленного ВВ;
б-в нижней и верхней частях слоев промышленного ВВ;
в-в нижней, средней и верхней частях слоев промышленного ВВ;
г-в в средних частях промышленного ВВ;
д-в - верхних частях слоев промышленного ВВ.Embodiments of the combined charges initiated by the fighter using a detonating cord are shown in Fig. 4 - options a, b, c, d, d when installing fighters in different layers of the combined charge:
a-in the lower and middle parts of the layers of industrial explosives;
b-in the lower and upper parts of the layers of industrial explosives;
in the lower, middle and upper parts of the layers of industrial explosives;
Mr. in the middle parts of industrial explosives;
d-in - the upper parts of the layers of industrial explosives.
Предлагаемые комбинированные заряды использовались для заряжания шпуров и скважин различного диаметра в породах различной крепости. The proposed combined charges were used to load holes and boreholes of various diameters in rocks of various strengths.
Схема взрывания комбинированных зарядов зависит от условий взрывания и требований к качеству взорванной массы. Пример схемы группового взрывания скважин с комбинированными зарядами согласно изобретению приведен на фиг.5. The explosion pattern of combined charges depends on the conditions of the explosion and the quality requirements of the detonated mass. An example of a group blasting scheme for combined charge wells according to the invention is shown in FIG.
Ведение буровзрывных работ по предлагаемому способу позволило повысить равномерность дробления горной породы за счет снижения в основном выхода негабаритной (крупнокусковой) фракции на 12-17%, увеличить выход горной массы с 1 м скважины на 4-7%, улучшить проработку подошвы уступа. Это позволило снизить затраты на взрывные работы, повысить производительность погрузочно-транспортного и дробильно-сортировочного оборудования. По предлагаемому способу взорвано 10,5 млн. м3 горной породы.Drilling and blasting operations according to the proposed method made it possible to increase the uniformity of rock crushing due to a decrease mainly in the yield of oversized (lump) fraction by 12-17%, to increase the yield of rock mass from 1 m of the well by 4-7%, to improve the working out of the bottom of the ledge. This allowed to reduce the cost of blasting, to increase the productivity of handling and crushing and screening equipment. According to the proposed method, 10.5 million m 3 of rock were blown up.
В процессе проведения взрывов отказов и аномальной работы комбинированных зарядов не зафиксировано. In the process of explosions, failures and abnormal operation of combined charges were not recorded.
Claims (9)
при одновременном многоточечном инициировании или по формуле
при многоточечном инициировании с замедлением, задаваясь высотой одного из слоев промышленного взрывчатого вещества или аммиачной селитры,
где t1(1), t2(1) - время детонации слоев между центром боевика и плоскостью встречи детонационных волн, расположенных к устью скважины, с;
t1(2), t2(2) - время детонации слоев между центром боевика и плоскостью встречи детонационных волн, расположенных от устья скважины, с;
Δtn(i+1) - время замедления боевика по отношению к предыдущему по направлению от устья скважины, с;
tn(i) - время детонации слоя комбинированного заряда, расположенного к устью (i= 1) или от устья (i= 2) скважины, от n-го боевика;
Ln(i) - высота слоя комбинированного заряда в направлении к устью (i= 1) или от устья (i= 2), детонирующего со скоростью детонации Dn(i), м/с, расположенного между центром боевика и плоскостью встречи детонационных волн или торцом заряда, м;
n - порядковый номер боевика в направлении от устья скважины.1. A method of drilling and blasting, including drilling wells, placing combined charges in them, the columns of which are formed from the bottom of the well by layer-by-layer alternation of industrial explosives and ammonium nitrate, the layers of which are placed between the layers of industrial explosives, installing militants, jamming with inert material and initiating , characterized in that the militants are installed in the layers of the combined charge so that as a result of their operation provides the same detonation time each of the layers disposed between the center plane and meeting thriller detonation waves or ends of the combined charge: t 1 (1) = t 1 (2) = t 2 (1) = t 2 (2) =. . . = t n (i) ; from the condition of equality of the times of detonation of layers, calculate the height of each layer of ammonium nitrate and industrial explosives that make up the combined charge, according to the formula
with simultaneous multipoint initiation or by the formula
during multipoint initiation with deceleration, setting the height of one of the layers of an industrial explosive or ammonium nitrate,
where t 1 (1) , t 2 (1) is the time of detonation of the layers between the center of the fighter and the plane of the meeting of the detonation waves located to the wellhead, s;
t 1 (2) , t 2 (2) - time of detonation of layers between the center of the fighter and the plane of the meeting of detonation waves located from the wellhead, s;
Δt n (i + 1) is the time of the deceleration of the action movie relative to the previous one in the direction from the wellhead, s;
t n (i) is the detonation time of the combined charge layer located to the wellhead (i = 1) or from the wellhead (i = 2) of the well, from the nth action unit;
L n (i) is the height of the combined charge layer towards the mouth (i = 1) or from the mouth (i = 2), detonating with the detonation velocity Dn (i), m / s, located between the fighter’s center and the plane of the detonation waves meeting or the end of the charge, m;
n is the serial number of the fighter in the direction from the wellhead.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001111532A RU2184928C1 (en) | 2001-04-28 | 2001-04-28 | Method for conducting of drilling and blasting operations |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001111532A RU2184928C1 (en) | 2001-04-28 | 2001-04-28 | Method for conducting of drilling and blasting operations |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2184928C1 true RU2184928C1 (en) | 2002-07-10 |
Family
ID=20249065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001111532A RU2184928C1 (en) | 2001-04-28 | 2001-04-28 | Method for conducting of drilling and blasting operations |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2184928C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2563893C1 (en) * | 2014-09-10 | 2015-09-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Method of detonation in open-cast minings of rock masses with different strength values |
| CN110553561A (en) * | 2019-09-05 | 2019-12-10 | 首钢集团有限公司 | blasting method for medium-length hole subsection differential collapse |
-
2001
- 2001-04-28 RU RU2001111532A patent/RU2184928C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2563893C1 (en) * | 2014-09-10 | 2015-09-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Method of detonation in open-cast minings of rock masses with different strength values |
| CN110553561A (en) * | 2019-09-05 | 2019-12-10 | 首钢集团有限公司 | blasting method for medium-length hole subsection differential collapse |
| CN110553561B (en) * | 2019-09-05 | 2022-02-18 | 首钢集团有限公司 | Blasting method for medium-length hole subsection differential collapse |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Roy | Rock blasting: effects and operations | |
| CN107003104B (en) | Delaying blasting method and explosion and delay tool between most short column inner hole | |
| RU2184928C1 (en) | Method for conducting of drilling and blasting operations | |
| AU784685B2 (en) | A method of blasting | |
| RU2175059C2 (en) | Solid-fuel gas generator with controllable pressure pulse for stimulation of wells | |
| JP2746910B2 (en) | Blasting method | |
| Roy et al. | Influence of initiation mode of explosives in opencast blasting on ground vibration | |
| Gupta | Emerging explosives and initiation devices for increased safety, reliability, and performance for excavation in weak rocks, mining and close to surface structures | |
| RU132178U1 (en) | EXPLOSIVE WELL CHARGING WITH GAS-DYNAMIC DETONATION STABILIZER | |
| RU2712876C1 (en) | Charge for breaking of rocks | |
| RU2059965C1 (en) | Process of performance of drilling and blasting operations in strippings | |
| RU2725721C1 (en) | Method for formation of charge in well combined open-underground mining | |
| RU2234673C1 (en) | Method of explosion of ascending wells | |
| RU2198293C2 (en) | Method of ore deposits mining | |
| RU2017960C1 (en) | Method for rock breaking by blasting | |
| RU2410640C1 (en) | Method for rock blasting | |
| SU1116177A1 (en) | Method of driving a mine working in rock body with gas-dynamic hazard | |
| RU2232892C2 (en) | Method for cutting minerals at subterranean conditions | |
| RU2382327C1 (en) | Method for blasting of rocks in open pits | |
| RU2067286C1 (en) | Method for formation of deep-hole charges | |
| RU2239783C2 (en) | Method for obtaining the preset degree of crushing of crumbling rock mass at group blasting of deep-hole explosive charges | |
| RU2234052C1 (en) | Method for blasting of deep-hole charges | |
| RU2524065C2 (en) | Explosion of elongated wells (versions) | |
| RU2023877C1 (en) | Method of screened explosions | |
| RU2235290C1 (en) | Method of a borehole charge formation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090429 |