RU2192545C2 - Method of damping shock air waves and neutralization of explosion products - Google Patents

Method of damping shock air waves and neutralization of explosion products Download PDF

Info

Publication number
RU2192545C2
RU2192545C2 RU2001101179A RU2001101179A RU2192545C2 RU 2192545 C2 RU2192545 C2 RU 2192545C2 RU 2001101179 A RU2001101179 A RU 2001101179A RU 2001101179 A RU2001101179 A RU 2001101179A RU 2192545 C2 RU2192545 C2 RU 2192545C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
air
explosion
shock
vessels
Prior art date
Application number
RU2001101179A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Л.М. Цинкер
П.А. Филиппов
В.В. Дорогунцов
А.П. Гайдин
Б.З. Рубежов
В.В. Приб
Original Assignee
ОАО "Восточный научно-исследовательский горнорудный институт"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ОАО "Восточный научно-исследовательский горнорудный институт" filed Critical ОАО "Восточный научно-исследовательский горнорудный институт"
Priority to RU2001101179A priority Critical patent/RU2192545C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2192545C2 publication Critical patent/RU2192545C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)

Abstract

FIELD: mining industry; applicable in protection of mine workings from effect of shock air waves and neutralization of explosion products in bulk caving of rock mass. SUBSTANCE: method includes location of vessels with water on water on way of shock wave propagation, placing of explosive charges in said vessels and their blasting. Installed just behind vessels with water are vessels filled with compressed air, on side opposite to place of major blast for creation of air-water bulkhead. Air-water bulkhead is formed at a distance from place of blast determined by formula L1 = N(τin+V1+V2), where L1 is a distance from place of blast to air-water bulkhead; N is velocity of shock wave propagation; τin is time of initiation of explosive charges; V1 is velocity of spreading of water mixture; V2 is velocity of compressed air spreading. Prior to blast, placed into vessels with water is chemical absorber, and explosive charges are placed into vessels with compressed air. In this case, explosive charges located in vessels with water and compressed air are blasted by common circuit with charges of major blast. Water bulkhead is made in the form of concave curved shield with concave side directed towards shock air wave. EFFECT: higher efficiency of damping of energy of shock air wave and neutralization of toxic products of explosion. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области горной промышленности и может быть использовано для защиты горных выработок от действия ударных воздушных волн и нейтрализации продуктов взрыва при массовых обрушениях массива горных пород. The invention relates to the field of mining and can be used to protect mine workings from the action of shock air waves and to neutralize explosion products during mass collapse of a rock mass.

Известен способ гашения ударных воздушных волн, основанный на использовании взрывогасящей перемычки (см. а.с. 1453044, E 21 F 5/00), включающей два ряда соединенных между собой эластичных емкостей с планками, заполненных рабочим агентом, и элементы соединения эластичных емкостей, снабженные сетчатыми оболочками, в которой емкости первого ряда снабжены сжатым воздухом, второго - водой и сжатым воздухом. A known method of damping shock air waves, based on the use of an extinguishing bridge (see AS 1453044, E 21 F 5/00), comprising two rows of interconnected elastic containers with straps filled with a working agent, and elements for connecting elastic containers, equipped with mesh shells, in which the containers of the first row are equipped with compressed air, the second with water and compressed air.

Недостатком данного способа является низкая эффективность гашения ударных воздушных волн при возведении в горных выработках жесткоэластичных преград на пути следования ударных воздушных волн от произведенного взрыва, отсутствие нейтрализации токсичных предметов взрыва. The disadvantage of this method is the low efficiency of damping shock air waves when erecting hard-elastic barriers in the mine workings along the path of shock air waves from an explosion, the lack of neutralization of toxic explosion objects.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ гашения ударных воздушных волн (см. а.с 968474, E 31 F 5/14), включающий размещение на пути движения ударной волны емкостей с водой, помещение в них зарядов ВВ и их взрывание. Closest to the proposed technical solution is a method of damping shock air waves (see a.s. 968474, E 31 F 5/14), which includes placing water containers on the path of the shock wave, placing explosive charges in them and blasting them.

Недостатком данного способа является недостаточная эффективность гашения ударных воздушных волн, так как отсутствует направленность движения образующейся водяной завесы в сторону произведенного взрыва, не обеспечивается нейтрализация образовавшихся при взрыве токсичных газов. The disadvantage of this method is the insufficient efficiency of damping shock air waves, since there is no directionality of the movement of the resulting water curtain towards the explosion, the neutralization of toxic gases formed during the explosion is not ensured.

Единым техническим результатом предлагаемого решения является повышение эффективности гашения энергии ударной воздушной волны и нейтрализация токсичных продуктов взрыва. A single technical result of the proposed solution is to increase the efficiency of quenching the energy of the shock air wave and the neutralization of toxic explosion products.

Единый технический результат достигается тем, что в известном способе гашения ударных воздушных волн и нейтрализации продуктов взрыва в горных выработках, включающем размещение на пути движения ударной воздушной волны емкостей с водой, помещение в них зарядов ВВ и взрывание их, непосредственно за емкостями с водой устанавливают емкости, наполненные сжатым воздухом со стороны, противоположной месту производства массового взрыва, для создания воздушно-водяной перемычки, причем воздушно-водяную перемычку формируют соответствующим объемом и на расстоянии от места производства взрыва, определяемом по формуле:
L1=N(τcp+V1+V2),
где L1 - расстояние от места производства взрыва до воздушной водяной перемычки; N - скорость движения ударной воздушной волны; τcp - время срабатывания зарядов взрывчатого вещества; V1 - скорость распространения водяной смеси; V2 - скорость распространения сжатого воздуха, а в емкостях с водой перед взрывом размещают химический поглотитель, в емкостях с воздухом размещают заряды ВВ, причем заряды ВВ, размещенные в емкостях с водой и воздухом, взрывают общей коммутационной сетью с зарядами массового взрыва, при этом водяную перемычку выполняют в форме вогнутого криволинейного зеркала и устанавливают вогнутой стороной навстречу ударной воздушной волне.A single technical result is achieved by the fact that in the known method of damping shock air waves and neutralizing explosion products in mine workings, including placing water containers on the path of the shock air wave, placing explosive charges in them and blasting them, containers are installed directly behind the water tanks filled with compressed air from the side opposite to the place of production of the mass explosion to create an air-water jumper, the air-water jumper being formed corresponding to the volume th and at a distance from the blast production sites, determined by the formula:
L 1 = N (τ cp + V 1 + V 2 ),
where L 1 is the distance from the place of production of the explosion to the air water bridge; N is the velocity of the shock air wave; τ cp — response time of explosive charges; V 1 - the speed of propagation of the water mixture; V 2 is the propagation velocity of compressed air, and a chemical absorber is placed in water containers before the explosion, explosive charges are placed in air containers, and explosive charges placed in water and air containers are blown up by a common switching network with mass explosion charges, while the water jumper is made in the form of a concave curvilinear mirror and is installed with the concave side facing the shock air wave.

Повышение эффективности гашения ударных воздушных волн обеспечивается установкой емкостей (например, из полиэтилена, резины и т.п.), наполненных сжатым воздухом, подаваемым из шахтовой сети (компрессором и т.п.) со стороны, противоположной месту производства массового взрыва, непосредственно за емкостями с водой. Воздушные и водяные емкости взрывают установленными в них зарядами ВВ (например, аммонитом ЖВ), размещенными в емкостях со сжатым воздухом и водой, соединенных общей коммутационной сетью с зарядами массового взрыва. An increase in the efficiency of shock-wave damping is ensured by the installation of containers (for example, polyethylene, rubber, etc.) filled with compressed air supplied from the mine network (compressor, etc.) from the side opposite to the place of the mass explosion production, directly behind containers with water. Air and water tanks are blown up by explosive charges installed in them (for example, liquid ammonite), placed in containers with compressed air and water, connected by a common switching network to mass explosion charges.

Воздушно-водяная перемычка возводится из емкостей, наполненных водой и сжатым воздухом, и формируется соответствующим объемом и на определенном расстоянии от места производства взрыва. Расстояние до воздушно-водяной перемычки от места производства взрыва определяется из математического выражения:
L1=N(τcp+V1+V2),
где L1 - расстояние от места производства взрыва до воздушной водяной перемычки;
N - скорость движения ударной воздушной волны;
τcp - время срабатывания зарядов взрывчатого вещества;
V1 - скорость распространения водяной смеси;
V2 - скорость распространения сжатого воздуха.The air-water jumper is erected from containers filled with water and compressed air, and is formed by the corresponding volume and at a certain distance from the place of the explosion. The distance to the air-water bridge from the place of the explosion is determined from the mathematical expression:
L 1 = N (τ cp + V 1 + V 2 ),
where L 1 is the distance from the place of production of the explosion to the air water bridge;
N is the velocity of the shock air wave;
τ cp — response time of explosive charges;
V 1 - the speed of distribution of the water mixture;
V 2 - the speed of propagation of compressed air.

В емкостях с водой размещают химический поглотитель для нейтрализации продуктов взрыва, состоящий из окиси кальция, окиси алюминия и гидроокиси натрия (например, в следующем соотношении - 0,5:0,3:0,2). Состав, количество и агрегатное состояние химического поглотителя, который используется для нейтрализации токсичных веществ, образующихся при производстве взрывных работ, зависят от химического состава и количества ВВ, используемых при взрывных работах. A chemical absorber is placed in water tanks to neutralize the products of the explosion, consisting of calcium oxide, aluminum oxide and sodium hydroxide (for example, in the following ratio - 0.5: 0.3: 0.2). The composition, quantity and state of aggregation of the chemical absorber, which is used to neutralize toxic substances generated during blasting, depend on the chemical composition and amount of explosives used in blasting.

Применение химических поглотителей, размещенных в емкостях с водой, позволяет нейтрализовать до 90% токсичных веществ, выделяющихся в результате взрыва. За счет соприкосновения токсичных веществ с частицами химического поглотителя (распределенного равномерно по всему объему водяной перемычки) и вступления с ним в химическую реакцию происходит нейтрализация токсичных веществ. The use of chemical absorbers placed in containers with water allows you to neutralize up to 90% of toxic substances released as a result of the explosion. Due to the contact of toxic substances with particles of a chemical absorber (distributed evenly throughout the volume of the water bridge) and the introduction of a chemical reaction with it, the neutralization of toxic substances occurs.

Водяную перемычку (емкости с водой) выполняют в форме вогнутого криволинейного экрана, обращенного вогнутой стороной навстречу ударной воздушной волне для создания направленного движения воздушно-водяной смеси, обеспечивающей максимальное гашение энергии ударной воздушной волны
Указанный способ поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид горной выработки с воздушно-водяной перемычкой, на фиг.2 показан разрез горной выработки с водяной перемычкой, на фиг.3 - вид по Б-Б общего вида.The water jumper (water containers) is made in the form of a concave curved screen facing the concave side towards the shock air wave to create a directed movement of the air-water mixture, providing maximum damping of the energy of the shock air wave
The specified method is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a general view of a mine working with an air-water jumper, Fig. 2 shows a section of a mine working with a water jumper, and Fig. 3 is a general view of BB.

Предлагаемый способ гашения ударной воздушной волны и нейтрализации продуктов взрыва в горных выработках осуществляется следующим образом: в горной выработке 1 устанавливаются емкости с водой 2, размещают в емкостях 2 заряды ВВ 3, непосредственно за емкостями с водой 2 устанавливают емкости со сжатым воздухом 4. Сжатый воздух подают из шахтовой сети через клапаны 5. В емкостях с водой 2 размещают химические поглотители 6. В емкостях со сжатым воздухом 4 помещают заряды ВВ 7 и взрывают общей коммутационной сетью 8 с зарядами ВВ 3 емкости с водой 2 и зарядами массового взрыва. Водяные емкости 2 выполняют в форме вогнутого криволинейного экрана и устанавливают вогнутой стороной навстречу ударной воздушной волне. The proposed method of quenching the shock air wave and neutralizing the explosion products in the mine workings is carried out as follows: in the mine workstation 1, water tanks 2 are installed, explosive charges 3 are placed in the tanks 2, containers with compressed air 4 are installed directly behind the water tanks 2. Compressed air served from the mine network through valves 5. Chemical absorbers 6 are placed in water tanks 2. BB 7 charges are placed in compressed air tanks 4 and blown up by a common switching network 8 with BB 3 charges of water tanks 2 and mass explosion charges. Water tanks 2 are made in the form of a concave curved screen and set with the concave side facing the shock air wave.

Перед проведением взрывных работ (массовых взрывов) в выемочных блоках при отработке месторождений подземным способом в горных выработках по всему периметру от эпицентра взрывных работ устанавливают воздушно-водяные перемычки. Before carrying out blasting operations (mass explosions), air-water bridges are installed in extraction blocks during mining of deposits by underground mining methods in mines around the entire perimeter from the blasting epicenter.

Водяную перемычку устанавливают посредством наполнения отдельных емкостей 2 (например, эластичных баллонов или мешков) водой и укладкой их друг на друга от почвы до кровли горной выработки по всему сечению горной выработки. Емкости 2 с водой укладывают таким образом и из таких по форме и объему баллонов, чтобы перемычка имела форму вогнутого криволинейного экрана, причем вогнутая сторона перемычки была обращена навстречу ударной воздушной волне. В нижней части емкости с водой размещают заряды ВВ 3, соединяя их общей коммутационной сетью с зарядами 7, расположенными в емкостях со сжатым воздухом 4 и зарядами массового взрыва. A water jumper is installed by filling individual containers 2 (for example, elastic cylinders or bags) with water and laying them on top of each other from the soil to the roof of the mine over the entire cross section of the mine. Water containers 2 are laid in such a way and from such cylinders in shape and volume so that the jumper has the shape of a concave curved screen, with the concave side of the jumper facing toward the shock air wave. In the lower part of the tank with water, explosive 3 charges are placed, connecting them with a common switching network with charges 7 located in containers with compressed air 4 and mass explosion charges.

Повышение эффекта по гашению ударно-воздушной волны происходит за счет создания направленного движения образующейся водяной аэрозоли в сторону производства взрывных работ и соответственно навстречу образовавшейся при производстве взрывных работ ударно-воздушной волне. The increase in the effect of damping an air-shock wave occurs due to the creation of a directed movement of the resulting water aerosol towards blasting and, accordingly, towards the air-blast generated during blasting.

При заполнении емкости водой воду предварительно смешивают с химическим поглотителем (окись кальция, окись алюминия, гидроокись натрия)
Воздушную перемычку устанавливают непосредственно за водяной перемычкой со стороны, противоположной месту производства массового взрыва, посредством надувных емкостей 4, заполненных сжатым воздухом через клапаны из шахтовой сети до избыточного давления 0,3-0,5 атм. Емкости 4 для сжатого воздуха изготавливаются из эластичных баллонов или мешков и укладываются друг на друга от почвы до кровли горной выработки. В емкостях со сжатым воздухом размешают заряды ВВ 7, соединяя их общей коммутационной сетью с зарядами, расположенными в емкостях с водой 3, и зарядами массового взрыва.When filling the tank with water, water is pre-mixed with a chemical absorber (calcium oxide, aluminum oxide, sodium hydroxide)
An air jumper is installed directly behind the water jumper from the side opposite to the place of the mass explosion production, by means of inflatable containers 4 filled with compressed air through valves from the mine network to an overpressure of 0.3-0.5 atm. Tanks 4 for compressed air are made of flexible cylinders or bags and stacked on top of each other from the soil to the roof of the mine. In containers with compressed air, explosive 7 charges are mixed, connecting them with a common switching network with charges located in tanks with water 3 and mass explosion charges.

При производстве взрывных работ (массового взрыва) в выемочном блоке, с определенным замедлением (миллисекундами) взрываются заряды ВВ 7 и 3, расположенные в воздушных и водяных емкостях. Замедление рассчитывается в зависимости от расстояния установленной воздушно-водяной перемычки до места производства взрыва. Воздушная перемычка взрывается в первую очередь для образования воздушной "пробки", взрываемая во вторую очередь водяная перемычка и образующаяся при этом воздушно-водяная смесь устремляются направленным потоком навстречу ударно-воздушной волне для обеспечения дополнительных потерь и нейтрализации энергии ударно-воздушной волны. During blasting (mass explosion) in a mining block, with a certain deceleration (milliseconds), explosive charges 7 and 3 located in air and water tanks explode. Slowdown is calculated depending on the distance of the installed air-water jumper to the place of explosion. The air jumper explodes primarily to form an air “plug”, the water jumper exploded in the second place and the resulting air-water mixture rush in a directed flow towards the air-shock wave to provide additional losses and neutralize the energy of the air-shock wave.

Токсические вещества, выделяющиеся в результате взрыва, соприкасаются с частицами химического поглотителя, распределенными равномерно по всему объему потока воздушно-водяного аэрозоля, вступают с ним в химическую реакцию и нейтрализуются. The toxic substances released as a result of the explosion come into contact with the particles of the chemical absorber distributed evenly over the entire volume of the air-water aerosol stream, enter into a chemical reaction with it and are neutralized.

Опытно-промышленные испытания способа гашения ударных воздушных волн и нейтрализации продуктов взрыва в горных выработках проведены на шахте Шерегешского рудоуправления при производстве массовых взрывов в блоке 28 участка "Главный", в блоках 29-32 гор. 325÷395 м, позволившие предотвратить разрушение и засыпку пучков скважин рядом расположенных блоков. Разрушений горных выработок не обнаружено, нарушения электроснабжения воздушных и водяных коммуникаций в горных выработках отсутствовали, время на проветривание (нейтрализацию) продуктов взрыва сократилось с 72 расчетных ч до 19 ч. Pilot tests of the method of suppressing shock air waves and neutralizing explosion products in mine workings were carried out at the mine of the Sheregesh mine department during the production of mass explosions in block 28 of the Main section, in blocks 29-32 of the mountains. 325 ÷ 395 m, which prevented the destruction and backfilling of bunches of wells adjacent blocks. No destruction of the mine workings was found, there were no disturbances in the power supply of air and water communications in the mine workings, the time for airing (neutralization) of the explosion products was reduced from 72 hours to 19 hours.

Claims (1)

Способ гашения ударных воздушных волн и нейтрализации продуктов взрыва в горных выработках, включающий размещение на пути движения ударной волны емкостей с водой, помещение в них зарядов ВВ и взрывание их, отличающийся тем, что непосредственно за емкостями с водой устанавливают емкости, наполненные сжатым воздухом, со стороны, противоположной месту производства массового взрыва для создания воздушно-водяной перемычки, причем воздушно-водяную перемычку формируют на расстоянии от места производства взрыва, определяемом по формуле
L1= N(τcp+V1+V2),
где L1 - расстояние от места производства взрыва до воздушно-водяной перемычки;
N - скорость движения ударной воздушной волны;
τcp - время срабатывания зарядов взрывчатого вещества;
V1 - скорость распространения водяной смеси;
V2 - скорость распространения сжатого воздуха,
а в емкостях с водой перед взрывом размещают химический поглотитель, в емкостях с воздухом размещают заряды ВВ, причем заряды ВВ, размещенные в емкостях с водой и воздухом, взрывают общей коммутационной сетью с зарядами массового взрыва, при этом водяную перемычку выполняют в форме вогнутого криволинейного экрана и устанавливают вогнутой стороной навстречу ударной воздушной волне.A method of damping shock air waves and neutralizing explosion products in mine workings, including placing tanks with water on the path of the shock wave, placing explosive charges in them and blasting them, characterized in that containers filled with compressed air are installed directly behind the tanks with water side opposite to the place of production of the mass explosion to create an air-water jumper, and the air-water jumper is formed at a distance from the place of production of the explosion, determined by the formula
L 1 = N (τ cp + V 1 + V 2 ),
where L 1 is the distance from the place of production of the explosion to the air-water jumper;
N is the velocity of the shock air wave;
τ cp is the response time of explosive charges;
V 1 - the speed of propagation of the water mixture;
V 2 - the speed of propagation of compressed air,
and in the tanks with water before the explosion, a chemical absorber is placed, explosive charges are placed in the tanks with air, the explosive charges placed in the tanks with water and air are blown up by a common switching network with mass explosion charges, and the water jumper is made in the form of a concave curved screen and set the concave side towards the shock air wave.
RU2001101179A 2001-01-12 2001-01-12 Method of damping shock air waves and neutralization of explosion products RU2192545C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001101179A RU2192545C2 (en) 2001-01-12 2001-01-12 Method of damping shock air waves and neutralization of explosion products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001101179A RU2192545C2 (en) 2001-01-12 2001-01-12 Method of damping shock air waves and neutralization of explosion products

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2192545C2 true RU2192545C2 (en) 2002-11-10

Family

ID=20244837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001101179A RU2192545C2 (en) 2001-01-12 2001-01-12 Method of damping shock air waves and neutralization of explosion products

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2192545C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105874299B (en) It is provided with the charge tube of air gap and the rock blasting construction method using this charge tube
CN107063014B (en) Slope method is cut in cutting shallow bore hole step control explosion under complex environment
RU2192545C2 (en) Method of damping shock air waves and neutralization of explosion products
KR100451817B1 (en) Two-face simultaneous cut blasting using air decking
RU2741649C1 (en) Method for cyclic-continuous mining of rocks
RU2252393C1 (en) Method for blasting and device for its realization
SU1693263A1 (en) Method of protecting environment against dust and gas cloud at blast work in open mines
US4522448A (en) Method and apparatus for reclamation by reducing highwalls to gradable rubble at augered or longwalled mining sites
RU2114389C1 (en) Method of blasting operations in gassy mines
RU2215876C1 (en) Device for suppression of fire and air shock wave energy
Gupta Emerging explosives and initiation devices for increased safety, reliability, and performance for excavation in weak rocks, mining and close to surface structures
RU2249114C1 (en) Temporary protective rock wall
SU1739052A1 (en) Method for suppression of dust and gasses during blasting in pits
RU2236598C1 (en) Method for protection from air-blast by temporary rock wall
CN216815219U (en) Blast hole filling structure and dust fall structure for multistage filling and blasting of open-air iron ore
RU2086771C1 (en) Device for suppressing fires in underground workings
CN113834393B (en) Internal throwing type step blasting method for open pit mine
RU2726823C1 (en) Temporary protective rock web
RU2115088C1 (en) Method of drilling and blasting operations in rock workings
RU15753U1 (en) AUTOMATIC DEVICE FOR SUPPRESSING FIRE IN MINING MINES
RU118425U1 (en) COMBINED BLASTING OF EXPLOSIVES
RU2260770C1 (en) Method of blasting
SU1689643A1 (en) Method for prevention of rock bursts
RU2039253C1 (en) Method for breaking rocks by blasting and device for its realization
RU2027018C1 (en) Method for damping air shock waves