RU2283473C1 - Method for conducting of drilling and blasting operations (modifications) - Google Patents

Method for conducting of drilling and blasting operations (modifications) Download PDF

Info

Publication number
RU2283473C1
RU2283473C1 RU2005103980/03A RU2005103980A RU2283473C1 RU 2283473 C1 RU2283473 C1 RU 2283473C1 RU 2005103980/03 A RU2005103980/03 A RU 2005103980/03A RU 2005103980 A RU2005103980 A RU 2005103980A RU 2283473 C1 RU2283473 C1 RU 2283473C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
explosive
detonation
explosives
block
impedance
Prior art date
Application number
RU2005103980/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вениамин Хаимович Кантор (RU)
Вениамин Хаимович Кантор
Анатолий Георгиевич Потапов (RU)
Анатолий Георгиевич Потапов
Василий Васильевич Фалько (RU)
Василий Васильевич Фалько
Римма Алексеевна Текунова (RU)
Римма Алексеевна Текунова
Владимир Николаевич Лапшин (RU)
Владимир Николаевич Лапшин
Александр Георгиевич Смирнов (RU)
Александр Георгиевич Смирнов
Original Assignee
ООО Научно-техническая фирма "ВЗРЫВТЕХНОЛОГИЯ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ООО Научно-техническая фирма "ВЗРЫВТЕХНОЛОГИЯ" filed Critical ООО Научно-техническая фирма "ВЗРЫВТЕХНОЛОГИЯ"
Priority to RU2005103980/03A priority Critical patent/RU2283473C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2283473C1 publication Critical patent/RU2283473C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: methods for conducting of blasting operations by combination charges in dry and flooded holes at open-cast mining.
SUBSTANCE: one or several preliminarily produced or formed in the process of holes loading blocks are used. The blocks contain explosives with different detonation impedances, an intermediate layer of explosive on the basis of high explosives is placed between the blocks, initiation is effected by a striker installed in the end block of explosive with a lower detonation impedance, or by a detonating cord laid along the charge; assigned by the block density and height, density and height of the explosive of the intermediate layer, the heights of the layers of explosives with different detonation impedances are calculated by the formulas given in the invention description.
EFFECT: enhanced uniformity and intensity of tock crushing, improved working of the bench bottom, enhanced explosion efficiency.
17 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к области горного дела, в частности к способам ведения взрывных работ комбинированными зарядами в сухих и обводненных скважинах, и может найти применение на открытых горных работах при добыче полезных ископаемых.The invention relates to the field of mining, in particular to methods of blasting combined charges in dry and flooded wells, and may find application in open cast mining for mining.

В практике ведения взрывных работ, когда породы отличаются крепостью и обводненностью даже в пределах одного карьера, возникает необходимость применения нескольких типов взрывчатых веществ или использования для заряжания скважин комбинированных зарядов.In the practice of blasting, when the rocks differ in strength and water content even within the same quarry, it becomes necessary to use several types of explosives or use combined charges to load wells.

В промышленных условиях при отбойке горных пород высокой крепости и обводненности комбинированными зарядами в нижней части скважины размещаются высокобризантные гранулированные (например, гранулотол), эмульсионные взрывчатые вещества, а в средней и верхней частях находятся взрывчатые вещества, детонирующие с меньшей скоростью. При этом для обеспечения наилучших условий протекания детонации в комбинированном заряде и повышения эффективности использования взрыва детонаторы размещают в той части скважины, где находится более мощное взрывчатое вещество.In industrial conditions, when rock formations of high strength and water content are blasted with combined charges, high-sheen granular (for example, granulotol), emulsion explosives are placed in the lower part of the well, and explosives detonating at a lower speed are in the middle and upper parts. Moreover, to ensure the best conditions for the detonation in the combined charge and to increase the efficiency of the explosion, the detonators are placed in the part of the well where the more powerful explosive is located.

Известны способы заряжания скважин и ведения взрывных работ комбинированными зарядами, изготавливаемыми путем послойного чередования промышленных взрывчатых веществ (1-7). Недостатками их является сравнительно низкая работоспособность, если в качестве одного из взрывчатых веществ используется аммиачная селитра, применение в одном скважинном заряде нескольких боевиков.Known methods for loading wells and blasting with combined charges made by layer-by-layer alternation of industrial explosives (1-7). Their disadvantages are relatively low working capacity, if ammonium nitrate is used as one of the explosives, the use of several fighters in one borehole charge.

Известен способ ведения буровзрывных работ комбинированными зарядами, состоящими из секции основного заряда, расположенной в нижней части скважины, и секции взрывчатого вещества из аммиачной селитры с 10-15% воды от веса сухой селитры, между которыми размещен активный промежуточный заряд с детонационной характеристикой, большей, чем у активной забойки, и меньшей, чем у основного взрывчатого вещества, инициирование комбинированного заряда - двухстороннее (8), принятый за прототип.A known method of drilling and blasting with combined charges, consisting of a section of the main charge located at the bottom of the well, and a section of explosive from ammonium nitrate with 10-15% of water by weight of dry nitrate, between which an active intermediate charge with a detonation characteristic greater than than active jamming, and less than the main explosive, the initiation of the combined charge is bilateral (8), adopted as a prototype.

Недостатком комбинированного заряда-прототипа является недостаточно высокая работоспособность, двухстороннее инициирование, влекущее за собой высокий расход дорогостоящих боевиков.The disadvantage of the combined charge of the prototype is not high enough performance, two-way initiation, entailing a high consumption of expensive fighters.

Характер протекания детонационного процесса в комбинированном заряде изменяется по мере перехода детонации от взрывчатого вещества с большим детонационным импедансом (ρ1D1) к взрывчатому веществу с меньшим детонационным импедансом (ρ2D2), где ρ1, ρ2 - плотности взрывчатых веществ, кг/м3, D1, D2 - скорости детонации взрывчатых веществ, м/с. Контактная передача детонации от более мощных взрывчатых веществ к менее мощным способствует повышению надежности взрыва всего заряда, что, в свою очередь, увеличивает интенсивность дробления горных пород. При размещении детонатора в части комбинированного заряда из менее мощного взрывчатого вещества детонация этой части комбинированного заряда не всегда способна возбудить детонацию части заряда из более мощного взрывчатого вещества.The nature of the detonation process in the combined charge changes as the detonation transitions from an explosive with a large detonation impedance (ρ 1 D 1 ) to an explosive with a lower detonation impedance (ρ 2 D 2 ), where ρ 1 , ρ 2 are the densities of explosives, kg / m 3 , D 1 , D 2 - detonation velocity of explosives, m / s. Contact transfer of detonation from more powerful to less powerful explosives increases the reliability of the explosion of the entire charge, which, in turn, increases the intensity of crushing of rocks. When a detonator is placed in a part of a combined charge of a less powerful explosive, detonation of this part of a combined charge is not always able to excite detonation of a part of a charge from a more powerful explosive.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности ведения буровзрывных работ за счет оптимального выбора и расширения ассортимента использования взрывчатых веществ, их размещения в скважине, обеспечения нормального детонационного процесса при инициировании, увеличения кпд взрыва, управления равномерностью дробления горного массива, расширения области использования неводостойких взрывчатых веществ, снижения стоимости работ.An object of the invention is to increase the efficiency of drilling and blasting operations due to the optimal selection and expansion of the range of use of explosives, their placement in the well, ensuring a normal detonation process upon initiation, increasing the explosion efficiency, controlling the uniformity of crushing of the rock mass, expanding the area of use of non-waterproof explosives, reducing cost of work.

Техническая задача была решена разработкой способа ведения буровзрывных работ и его варианта, включающего бурение скважин, размещение комбинированного заряда, установку боевиков, забойку инертным материалом и инициирование, в котором комбинированный заряд состоит из одного или нескольких предварительно изготовленных или сформированных в процессе заряжания скважин блоков, содержащих взрывчатые вещества с разными детонационными импедансами, между которыми размещен промежуточный слой взрывчатого вещества на основе бризантных взрывчатых веществ, инициирование производят боевиком, установленным в торцевом блоке взрывчатого вещества с меньшим детонационным импедансом, или детонирующим шнуром, проложенным вдоль заряда, возбуждающего детонацию взрывчатого вещества промежуточных слоев блока;The technical problem was solved by the development of a method of drilling and blasting operations and its version, including drilling wells, placing a combined charge, installing fighters, jamming with inert material and initiating, in which the combined charge consists of one or more blocks prefabricated or formed during the loading of wells containing explosives with different detonation impedances, between which an intermediate layer of explosive based on blasting explosives is placed atyh substances, initiation produce fighter mounted in end block explosive detonation from a lower impedance, or a detonating cord running along the charge, the detonation of the explosive exciting intermediate layer unit;

- вариант 1: задаваясь плотностью взрывчатых веществ блока и его высотой, плотностью и высотой взрывчатого вещества промежуточного слоя, высоты слоев взрывчатых веществ с разными детонационными импедансами рассчитывают по формулам:- option 1: asking the density of the explosives of the block and its height, the density and height of the explosives of the intermediate layer, the heights of the layers of explosives with different detonation impedances are calculated by the formulas:

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

- вариант 2: задаваясь плотностью блока, высотой слоя из взрывчатого вещества с большим детонационным импедансом, плотностью и высотой взрывчатого вещества промежуточного слоя, высоту слоя из взрывчатого вещества с меньшим детонационным импедансом рассчитывают по формуле:- option 2: asking the density of the block, the height of the layer of explosive with a large detonation impedance, the density and height of the explosive of the intermediate layer, the height of the layer of explosive with a lower detonation impedance is calculated by the formula:

Figure 00000004
Figure 00000004

где:Where:

H1, H2, Нпр. - высоты взрывчатых веществ с большим и меньшим детонационным импедансом и промежуточного слоя, составляющих блок, м;H 1 , H 2 , N Ave - the height of explosives with greater and less detonation impedance and the intermediate layer constituting the block, m;

Нбл. - высота блока, м;N bl - block height, m;

ρбл. - усредненная плотность взрывчатых веществ, составляющих блок кг/м3;ρ bl. - the average density of explosives that make up the unit kg / m 3 ;

ρ1, ρ2, ρпр. - плотности взрывчатых веществ с большим и меньшим детонационным импедансом и промежуточного слоя, кг/м3,ρ 1 , ρ 2 , ρ etc. - the density of explosives with greater and less detonation impedance and the intermediate layer, kg / m 3 ,

при этом диаметры слоев блока одинаковы, а диаметр блока равен или больше критического диаметра детонации любого взрывчатого вещества, составляющего блок.wherein the diameters of the layers of the block are the same, and the diameter of the block is equal to or greater than the critical diameter of the detonation of any explosive constituting the block.

Формулу 3 варианта 2 используют при расчете высоты слоя из взрывчатого вещества с низким детонационным импедансом, когда при формировании блока взрывчатое вещество с высоким детонационным импедансом берется в виде готового патрона известной высоты.Formula 3 of option 2 is used in calculating the height of a layer of explosive with low detonation impedance, when when forming a block an explosive with high detonation impedance is taken in the form of a finished cartridge of known height.

При формировании блоков комбинированного заряда по обоим вариантам используются следующие взрывчатые вещества:In the formation of combined charge blocks according to both options, the following explosives are used:

- слой блока из взрывчатых веществ с высоким детонационным импедансом (ρ1D1) - эмульсионные, водосодержащие, гранулированные, чешуированные, дробленые утилизированные, прессованные или литые взрывчатые вещества. В качестве прессованных взрывчатых веществ можно использовать, например, заряды из прессованных тротиловых шашек, заряды баллиститных ракетных твердых топлив или предварительно связанные пучки трубок из пироксилиновых или баллиститных порохов; в качестве дробленых утилизированных взрывчатых веществ - зерненые или измельченные баллиститные или пироксилиновые пороха;- a layer of a block of explosives with high detonation impedance (ρ 1 D 1 ) - emulsion, water-containing, granular, flake, crushed disposed of, pressed or cast explosives. As compressed explosives, it is possible to use, for example, charges from pressed TNT blocks, charges of ballistic solid rocket fuels or pre-connected bundles of tubes made of pyroxylin or ballistic powders; as crushed utilized explosives - granular or crushed ballistic or pyroxylin gunpowder;

- слой блока из взрывчатых веществ с низким детонационным импедансом (ρ2D2) - гранулированные аммиачно-селитренные взрывчатые вещества;- a layer of a block of explosives with low detonation impedance (ρ 2 D 2 ) - granular ammonium nitrate explosives;

- промежуточный слой - взрывчатые вещества на основе бризантных взрывчатых веществ. Промежуточный слой выполняется из порошкообразных, гранулированных, пластичных или прессованных взрывчатых веществ, способных преобразовать инициирующий импульс взрывчатого вещества с меньшим детонационным импедансом до инициирующего импульса, достаточного для возбуждения детонации во взрывчатом веществе с большим детонационным импедансом. Промежуточный слой может выполняться из взрывчатых веществ в патронированном виде, при этом свободный объем между патронами, патронами и стенками оболочки или стенками скважины заполняется сыпучим взрывчатым веществом. Инициирование производят боевиком, установленным в торцевой части блока во взрывчатом веществе с меньшим детонационным импедансом. Если взрывчатое вещество промежуточного слоя недостаточно чувствительно к инициирующему импульсу, создаваемому взрывчатым веществом с низким детонационным импедансом, то во взрывчатое вещество промежуточного слоя вводят взрывчатое вещество с повышенной чувствительностью к инициирующему импульсу, например отрезки детонирующего шнура в виде пучка, расположенного во внутренней части взрывчатого вещества промежуточного слоя, или витков спирали, расположенных на границе слоев взрывчатых веществ промежуточного слоя и взрывчатого вещества с низким детонационным импедансом. Отрезки детонирующего шнура стимулируют образование инициирующего импульса взрывчатого вещества промежуточного слоя, достаточного для возбуждения детонации во взрывчатом веществе с высоким детонационным импедансом. Инициирование блока и всего заряда в целом производится также детонирующим шнуром, прокладываемым вдоль колонки скважинного заряда. Детонирующий шнур инициирует взрывчатое вещество промежуточного слоя в каждом из блоков.- intermediate layer - explosives based on blasting explosives. The intermediate layer is made of powdered, granular, plastic or extruded explosives capable of converting an initiating pulse of an explosive with a lower detonation impedance to an initiating pulse sufficient to initiate detonation in an explosive with a large detonation impedance. The intermediate layer can be made of explosives in a cartridge form, while the free volume between the cartridges, cartridges and the walls of the shell or the walls of the well is filled with bulk explosive. Initiation is carried out by a fighter installed in the end part of the block in an explosive with a lower detonation impedance. If the explosive of the intermediate layer is not sensitive enough to the initiating pulse generated by the explosive with low detonation impedance, then an explosive with an increased sensitivity to the initiating pulse is introduced into the explosive of the intermediate layer, for example, segments of a detonating cord in the form of a beam located in the inner part of the intermediate explosive layer, or turns of a spiral located at the boundary of the layers of explosives of the intermediate layer and explosive low detonation impedance. The detonating cord segments stimulate the formation of an initiating impulse of the explosive of the intermediate layer, sufficient to initiate detonation in the explosive with high detonation impedance. The block and the entire charge as a whole are also initiated by a detonating cord laid along the borehole charge column. The detonating cord initiates an intermediate layer explosive in each of the blocks.

Масса взрывчатого вещества промежуточного слоя должна обеспечивать минимальный инициирующий импульс, выраженный в весовых единицах, возбуждающий детонацию во взрывчатом веществе блока с большим детонационным импедансом.The explosive mass of the intermediate layer should provide a minimum initiating impulse, expressed in weight units, exciting detonation in the explosive of a block with a large detonation impedance.

При заряжании обводненных скважин блоки или отдельные слои блоков из неводоустойчивых взрывчатых веществ помещают в гидроизолирующие оболочки.When charging flooded wells, blocks or individual layers of blocks of non-water-resistant explosives are placed in waterproofing shells.

Формирование комбинированного заряда в процессе заряжания скважин производится из:The formation of the combined charge in the process of loading wells is made of:

- предварительно изготовленных блоков,- prefabricated blocks,

- готовых патронов и сыпучих взрывчатых веществ,- finished cartridges and bulk explosives,

- сыпучих взрывчатых веществ.- bulk explosives.

Усредненную плотность слоя, состоящего из патрона и сыпучего взрывчатого вещества, рассчитывают по формуле:The average density of the layer consisting of a cartridge and a free-flowing explosive is calculated by the formula:

Figure 00000005
Figure 00000005

гдеWhere

ρср, ρп, ρс - усредненная плотность взрывчатых веществ слоя, плотности взрывчатого вещества в патроне и сыпучего взрывчатого вещества, кг/м3;ρ sr , ρ p , ρ s - the average density of the explosives of the layer, the density of the explosive in the cartridge and bulk explosive, kg / m 3 ;

Дп, Дбл. - диаметры патрона и блока, м.D p , D bl. - diameters of the cartridge and block, m

При использовании эмульсионных и водосодержащих взрывчатых веществ в виде готовых патронов и сыпучих взрывчатых веществ комбинированный заряд формируется в следующей последовательности:When using emulsion and water-containing explosives in the form of ready-made cartridges and bulk explosives, a combined charge is formed in the following sequence:

- формируют слой взрывчатого вещества с большим детонационным импедансом, для чего опускают в скважину готовые патроны с надрезанной оболочкой диаметром, меньшим, чем диаметр скважины. Содержимое патрона заполняет скважину на полное сечение, затем поочередно загружают взрывчатое вещество промежуточного слоя и взрывчатое вещество с меньшим детонационным импедансом;- form a layer of explosive with a large detonation impedance, for which ready-made cartridges with a notched shell with a diameter smaller than the diameter of the well are lowered into the well. The contents of the cartridge fills the well to its full cross section, then the explosive of the intermediate layer and the explosive with less detonation impedance are alternately loaded;

илиor

- опускают в скважину готовые патроны диаметром, меньшим, чем диаметр скважины. Свободный объем между патронами и стенкой скважины заполняют гранулированным взрывчатым веществом на высоту патрона. Затем поочередно загружают взрывчатое вещество промежуточного слоя и взрывчатое вещество с меньшим детонационным импедансом.- lower the finished cartridges with a diameter smaller than the diameter of the well into the well. The free volume between the cartridges and the borehole wall is filled with granular explosive to the height of the cartridge. Then, the explosive of the intermediate layer and the explosive with a lower detonation impedance are alternately charged.

Преимущества заявляемого способа ведения буровзрывных работ и его варианта комбинированными зарядами:The advantages of the proposed method of drilling and blasting operations and its variant combined charges:

- позволяет использовать любые типы взрывчатых веществ, в том числе, взрывчатые вещества, не передающие детонацию друг другу, так как между ними размещается промежуточный слой из взрывчатого вещества, преобразующий инициирующий импульс взрывчатого вещества с меньшим детонационным импедансом до уровня инициирующего импульса, достаточного для возбуждения детонации во взрывчатом веществе с большим детонационным импедансом, или инициирование скважинного комбинированного заряда осуществляется детонирующим шнуром, инициирующий импульс которого возбуждает детонацию взрывчатого вещества промежуточного слоя;- allows you to use any type of explosives, including explosives that do not transmit detonation to each other, since an intermediate layer of explosive is placed between them, converting the initiating pulse of the explosive with a lower detonation impedance to the level of the initiating pulse sufficient to initiate detonation in an explosive with a large detonation impedance, or the initiation of a borehole combined charge is carried out by a detonating cord, initiating an impulse which excites the detonation of the explosive of the intermediate layer;

- дает возможность вести взрывные работы по породам любой крепости и обводненности скважин, так как приведенные формулы позволяют скомпоновать комбинированный заряд, состоящий из предварительно изготовленных или формируемых в процессе заряжания скважин блоков из взрывчатых веществ любой плотности и энергетических характеристик;- makes it possible to carry out blasting operations on rocks of any strength and water cut in the wells, since the above formulas allow combining a combined charge consisting of blocks of explosives of any density and energy characteristics that were prefabricated or formed during the loading of wells;

- дает возможность управления полем напряжения в массиве, т.е. процессом дробления и перемещения отбиваемых горных пород, так как детонация комбинированного заряда, состоящего из взрывчатых веществ с разными детонационными импедансами, осуществляется с переменной скоростью;- makes it possible to control the voltage field in the array, i.e. the process of crushing and moving beaten rocks, since the detonation of a combined charge, consisting of explosives with different detonation impedances, is carried out with a variable speed;

- для варианта 2 позволяет формировать блок и скважинный комбинированный заряд в целом исходя из имеющихся готовых патронов определенной высоты.- for option 2, it allows to form a block and a borehole combined charge as a whole based on the available finished cartridges of a certain height.

Сущность изобретения поясняется фиг.1-5.The invention is illustrated figure 1-5.

Фиг.1 - схема блока комбинированного заряда:Figure 1 - block diagram of the combined charge:

а) слои блока изготовлены из сыпучих взрывчатых веществ;a) the layers of the block are made of bulk explosives;

б) слой блока из взрывчатого вещества с большим детонационным импедансом - готовый патрон диаметром, равным диаметру блока; остальные слои - сыпучие взрывчатые вещества;b) a layer of a block of explosive with a large detonation impedance — a finished cartridge with a diameter equal to the diameter of the block; the remaining layers are bulk explosives;

в) слой блока из взрывчатого вещества с большим детонационным импедансом - два и более готовых патрона диаметром, равным диаметру блока, остальные слои - сыпучие взрывчатые вещества;c) a layer of a block of explosive with a large detonation impedance - two or more finished cartridges with a diameter equal to the diameter of the block, the remaining layers are bulk explosives;

г) слой блока из взрывчатого вещества с большим детонационным импедансом - готовый патрон диаметром, меньшим диаметра блока, свободный объем между патроном и стенками блока заполнен сыпучим взрывчатым веществом, остальные слои - сыпучие взрывчатые вещества.d) a layer of a block of explosive with a large detonation impedance — a finished cartridge with a diameter smaller than the diameter of the block, the free volume between the cartridge and the walls of the block is filled with bulk explosive, the remaining layers are bulk explosives.

Фиг.2 - схема комбинированного заряда, блоки которого формируются в процессе заряжания скважин из сыпучих взрывчатых веществ:Figure 2 - scheme of the combined charge, the blocks of which are formed in the process of loading wells from bulk explosives:

а), б) инициирование осуществляется боевиком, расположенным во взрывчатом веществе с меньшим детонационным импедансом в торцевом слое блока;a), b) the initiation is carried out by a fighter located in an explosive with a lower detonation impedance in the end layer of the block;

в) во внутреннем слое взрывчатого вещества промежуточного слоя помещены в виде пучка отрезки детонирующего шнура; инициирование осуществляется боевиком, расположенным во взрывчатом веществе с меньшим детонационным импедансом в торцевом слое блока;c) in the inner layer of explosive of the intermediate layer, detonating cord segments are placed in the form of a beam; initiation is carried out by a fighter located in an explosive with a lower detonation impedance in the end layer of the block;

г) инициирование осуществляется детонирующим шнуром, проложенным вдоль колонки комбинированного заряда.d) initiation is carried out by a detonating cord laid along the column of the combined charge.

Фиг.3 - схема комбинированного заряда, состоящего из одного блока, сформированного в процессе заряжания скважин (вариант 1).Figure 3 - scheme of the combined charge, consisting of one block formed in the process of loading wells (option 1).

Фиг.4 - схема комбинированного заряда, сформированного из предварительно изготовленных блоков (вариант 2).4 is a diagram of a combined charge formed from prefabricated blocks (option 2).

Фиг.5 - схема комбинированного заряда, блоки которого формируются в процессе заряжания скважин из патронированных и сыпучих взрывчатых веществ (вариант 2).5 is a diagram of a combined charge, the blocks of which are formed in the process of loading wells from cartridge and bulk explosives (option 2).

Блок комбинированного заряда (фиг.1) состоит из оболочки 1 и трех слоев взрывчатых веществ: слоя взрывчатого вещества с высоким детонационным импедансом 2, взрывчатого вещества промежуточного слоя 3 и слоя взрывчатого вещества с низким детонационным импедансом 4.The combined charge unit (FIG. 1) consists of a shell 1 and three layers of explosives: an explosive layer with a high detonation impedance 2, an explosive layer of an intermediate layer 3 and an explosive layer with a low detonation impedance 4.

Слой блока взрывчатого вещества с высоким детонационным импедансом изготавливается из гранулированных, прессованных, литых, эмульсионных, водосодержащих взрывчатых веществ, которые используются как в виде сыпучих, пастообразных композиций (фиг.1а), так и предварительно изготовленных патронов 5 различного диаметра (фиг.1б-1г): диаметр предварительно изготовленного (готового) патрона 5 может быть равен диаметру оболочки 1 блока (фиг.1б); слой блока может выполняться из двух и более готовых патронов 5, установленных друг на друга (фиг.1в); слой блока 8 может состоять из готовых патронов 6 диаметром, меньшим, чем диаметр оболочки 1 блока, свободный объем между патроном и стенками оболочки блока заполняется сыпучим взрывчатым веществом 7 на высоту патрона (количество готовых патронов при формировании слоя 8 определяется требованиями к блоку).An explosive block layer with a high detonation impedance is made of granular, pressed, cast, emulsion, water explosives, which are used both in the form of loose, pasty compositions (figa), and pre-made cartridges 5 of various diameters (fig.1b- 1d): the diameter of the prefabricated (finished) cartridge 5 may be equal to the diameter of the shell 1 of the block (figb); the layer of the block can be made of two or more finished cartridges 5 mounted on top of each other (figv); the layer of block 8 can consist of finished cartridges 6 with a diameter smaller than the diameter of the shell 1 of the block, the free volume between the cartridge and the walls of the shell of the block is filled with loose explosive 7 to the height of the cartridge (the number of finished cartridges in the formation of layer 8 is determined by the requirements for the block).

Комбинированный заряд из сыпучих взрывчатых веществ формируется в виде блоков 10 в процессе заряжания скважин 9 путем поочередной подачи взрывчатых веществ 2, 3, 4 (фиг.2, 3). При этом комбинированный заряд может состоять из одного блока 10 (фиг.3) или нескольких блоков 10 (фиг.2). Очередность подачи взрывчатых веществ 2, 3, 4, место установки боевика 11 определяется типом инициирования - прямым (фиг.2а) или обратным (фиг.2б, 2в). Обратное инициирование применяется, если верхняя часть уступа состоит из слоя крепких или трещиноватых пород, которые при взрыве дают повышенный выход негабаритов. Комбинированный заряд инициируется боевиком 11, установленным в торцевом слое взрывчатого вещества с низким детонационным импедансом 4 (фиг.2а, 2б) или детонирующим шнуром 14, проходящим вдоль заряда, инициирующим высокочувствительное взрывчатое вещество 3 промежуточного слоя, но не передающего боковой детонационный импульс взрывчатым веществам 2, 4 блоков 10 (фиг.2г). При одноточечном одностороннем инициировании комбинированного заряда, состоящего из блоков, с использованием взрывчатых веществ 3, 4, значительно отличающихся своими детонационными импедансами, для улучшения инициирования взрывчатого вещества промежуточного слоя в нем дополнительно размещают отрезки детонирующего шнура 13 в виде пучка внутри взрывчатого вещества 3 (фиг.2в) или в виде витков спирали, укладываемых во взрывчатом веществе 3 на границе с взрывчатом веществом 4. Количество блоков 10 зависит от высоты заряжаемой скважины.A combined charge of bulk explosives is formed in the form of blocks 10 in the process of loading wells 9 by alternately supplying explosives 2, 3, 4 (figure 2, 3). In this case, the combined charge may consist of one block 10 (figure 3) or several blocks 10 (figure 2). The sequence of supply of explosives 2, 3, 4, the installation location of the action movie 11 is determined by the type of initiation - direct (figa) or reverse (figb, 2c). Reverse initiation is applied if the upper part of the ledge consists of a layer of strong or fractured rocks, which during an explosion give an increased yield of oversized materials. The combined charge is initiated by the fighter 11, installed in the end layer of the explosive with low detonation impedance 4 (figa, 2b) or detonating cord 14, running along the charge, initiating a highly sensitive explosive 3 of the intermediate layer, but not transmitting lateral detonation impulse to the explosives 2 , 4 blocks 10 (Fig.2g). When a single-point unilateral initiation of a combined charge consisting of blocks using explosives 3, 4, significantly differing in their detonation impedances, to improve the initiation of the explosive of the intermediate layer, sections of the detonating cord 13 are additionally placed in it in the form of a beam inside the explosive 3 (Fig. 2c) or in the form of spiral coils stacked in the explosive 3 at the boundary with the explosive 4. The number of blocks 10 depends on the height of the charged well.

12 - забойка из инертного материала.12 - stemming from inert material.

Комбинированный заряд (фиг.4) формируется в скважине 9 путем опускания в нее предварительно изготовленных блоков 15. Количество блоков зависит от высоты заряжаемой скважины. Боевик 11 устанавливают в торцевом блоке в слое взрывчатого вещества с низким детонационным импедансом.The combined charge (Fig. 4) is formed in the well 9 by lowering the prefabricated blocks 15 into it. The number of blocks depends on the height of the charged well. The action 11 is installed in the end block in the explosive layer with low detonation impedance.

Комбинированный заряд в процессе заряжания скважин может быть сформирован из патронов диаметром, меньшим, чем диаметр заряжаемых скважин, и сыпучего взрывчатого вещества (фиг.5). Очередность подачи взрывчатых веществ, место установки боевика определяется типом инициирования. В скважину 9 опускается готовый патрон взрывчатого вещества 6 диаметром, меньшим, чем диаметр скважины 9. Свободный объем между патроном и стенками скважины заполняется сыпучим взрывчатым веществом 7 на высоту патрона - так формируется слой взрывчатого вещества с высоким детонационным импедансом 8 (операции по опусканию патрона 6 и подачи сыпучего взрывчатого вещества 7 для формирования слоя 8 могут повторяться, патроны 6 устанавливаются друг на друга). Затем загружается поочередно взрывчатое вещество промежуточного слоя 3 и взрывчатое вещество с низким детонационным импедансом 4. Количество блоков 16 зависит от высоты заряжаемой скважины.The combined charge in the process of loading wells can be formed from cartridges with a diameter smaller than the diameter of the charged wells, and free-flowing explosives (figure 5). The order of supply of explosives, the place of installation of the action movie is determined by the type of initiation. The finished explosive cartridge 6 is lowered into the well 9 with a diameter smaller than the diameter of the well 9. The free volume between the cartridge and the walls of the well is filled with loose explosive 7 to the height of the cartridge - this is how an explosive layer with high detonation impedance 8 is formed (operations for lowering the cartridge 6 and the supply of granular explosive 7 to form a layer 8 can be repeated, cartridges 6 are mounted on top of each other). Then, the explosive of the intermediate layer 3 and the explosive with a low detonation impedance 4 are loaded alternately. The number of blocks 16 depends on the height of the charged well.

Формулы 1-3 получены следующим образом.Formulas 1-3 are obtained as follows.

Масса блока равна сумме масс составляющих его слоев:The mass of the block is equal to the sum of the masses of its constituent layers:

Figure 00000006
Figure 00000006

а высота блока

Figure 00000007
and block height
Figure 00000007

выразив массу через диаметр и высоту блока или слоя, преобразуем выражение 5:expressing the mass through the diameter and height of the block or layer, we transform the expression 5:

Figure 00000008
Figure 00000008

учитывая, что dбл=d1=dпр.=d2, выражение 7 записываем в видеconsidering that d bl = d 1 = d ave = d 2 , expression 7 is written in the form

Figure 00000009
Figure 00000009

принимая Н2=Нбл.-Н1-Нпр. и подставив его в выражение 8, после преобразования получаем: H1(ρ1-ρ2)=Нбл.(ρбл.-ρ2)-Нпр.(ρпр.-ρ2), из которого рассчитываем значение H1: т.е. получаем формулу 1 варианта 1:taking H 2 = N bl. -H 1 -H etc. and substituting it into expression 8, after the conversion we obtain: H 1 (ρ 1 -ρ 2 ) = H bl. (ρ bl. -ρ 2 ) -H ave. (ρ bl . -ρ 2 ), from which we calculate the value of H 1 : i.e. we get the formula 1 of option 1:

Figure 00000010
Figure 00000010

где Мбл., M1, M2, Мпр. - массы блока, слоев взрывчатого вещества с большим и меньшим детонационными импедансами, промежуточного слоя, кг;where M bl. , M 1 , M 2 , M ave. — Mass of the block, layers of explosive with greater and less detonation impedances, intermediate layer, kg;

dбл., d1, d2, dпр. - диаметры блока, слоев взрывчатого вещества с большим и меньшим детонационными импедансами, промежуточного слоя, м.d bl , d 1 , d 2 , d etc. - the diameters of the block, layers of explosives with greater and less detonation impedances, the intermediate layer, m

Аналогично получаем формулу 2 варианта 1, приняв H1=Нбл.-Н2-Нпр.Similarly, we obtain the formula 2 of option 1, taking H 1 = N bl. -H 2 -H ave .

Формулу 3 варианта 2 получаем, подставив Нбл.=Н1+Нпр.+Н2 в выражение 8 (Нбл.ρбл=H1ρ1+Hпр.ρпр.+H2ρ2) и проведя соответствующие преобразования.We obtain Formula 3 of Option 2 by substituting H bl. = H 1 + H ave. + H 2 into expression 8 (H bl. Ρ bl = H 1 ρ 1 + H ave. Ρ ave. + H 2 ρ 2 ) and having carried out the corresponding transformations.

Формирование колонки комбинированного заряда в скважине осуществляется следующим образом.The formation of the combined charge column in the well is as follows.

Предварительно в зависимости от крепости пород и обводненности скважин выбираются взрывчатые вещества с разными детонационными импедансами.Previously, depending on the rock strength and water cut of the wells, explosives with different detonation impedances are selected.

Задается плотность и высота блока или плотность блока и высота слоя взрывчатого вещества с большим детонационным импедансом по варианту 2, если для формирования блока используются готовые предварительно изготовленные патроны с известными габаритно-массовыми характеристиками. Экспериментально подбирается тип взрывчатого вещества для промежуточного слоя, задается его насыпная плотность и высота слоя. По формулам 1, 2 рассчитывают высоты слоев взрывчатых веществ с разными детонационными импедансами для варианта 1 или по формуле 3 высота слоя взрывчатого вещества с меньшим детонационным импедансом для варианта 2. Скважина поочередно заполняется предварительно сформированными блоками или поочередно заполняется взрывчатыми веществами расчетных высот, образуя заявляемые блоки. Устанавливается боевик в торцевом слое взрывчатого вещества с меньшим детонационным импедансом или прокладывается детонирующий шнур вдоль колонки заряда. При заряжании обводненных скважин комбинированный заряд формируется из предварительно изготовленных блоков в полимерных гидроизолирующих оболочках с плотностью взрывчатого вещества блока более 1000 кг/м3 для обеспечения их потопляемости.Specifies the density and height of the block or the density of the block and the height of the explosive layer with a large detonation impedance according to option 2, if ready-made cartridges with known overall mass characteristics are used to form the block. The type of explosive for the intermediate layer is experimentally selected, its bulk density and layer height are set. The heights of explosive layers with different detonation impedances for option 1 are calculated using formulas 1 and 2, or the height of an explosive layer with a lower detonation impedance for option 2 is calculated according to formula 3. . A fighter is installed in the end layer of an explosive with a lower detonation impedance or a detonating cord is laid along the charge column. When loading waterlogged wells, a combined charge is formed from prefabricated blocks in polymer waterproofing shells with a block explosive density of more than 1000 kg / m 3 to ensure their flooding.

Порядок расчета блоков комбинированного заряда для вариантов 1 и 2 приведен в примерах 1-3.The calculation procedure of the blocks of the combined charge for options 1 and 2 are given in examples 1-3.

Масса взрывчатого вещества промежуточного слоя берется такой, что она превышает минимальный инициирующий импульс, требующийся по техническим условиям для инициирования взрывчатого вещества определенной марки, и обеспечивает возбуждение детонации в испытываемом взрывчатом веществе.The mass of the explosive of the intermediate layer is taken such that it exceeds the minimum initiating impulse required by the technical conditions for the initiation of explosives of a certain brand, and provides excitation of detonation in the test explosive.

Пример №1 (фиг.3) - расчет по варианту 1.Example No. 1 (figure 3) - calculation according to option 1.

Комбинированный заряд состоит из одного блока высотой Нбл.=14,5 м с плотностью заряжания ρбл.=950 кг/м3. Блок формируется в процессе заряжания скважин из эмульсионного взрывчатого вещества АС-25П со скоростью детонации 4500 м/с, плотностью ρ1=1200 кг/м3, детонационным импедансом ρ1D1=5,4·106 кг/c и сыпучего взрывчатого вещества гранулита РП со скоростью детонации 3000 м/с, плотностью ρ2=800 кг/м3, детонационным импедансом ρ2D2=2,4·106 кг/c. Промежуточный слой выполнен из порошкообразного гексонита тип 1 с плотностью ρпр=1200 кг/м3 со скоростью детонации 7000 м/с, высотой слоя Нпр.=0,36 м. В соответствии с формулами 1, 2 настоящего изобретения высоты слоев равны: эмульсионного АС-25П - H1=1/(1200-800)[14,5(950-800)-0,36(1200-800)]=5,08 (м); гранулита РП: Н2=1/(1200-800)[14,5(1200-950)-0,36(1200-1200)]=9,06 (м).The combined charge consists of one block with a height of N bl. = 14.5 m with a loading density ρ bl. = 950 kg / m 3 . The block is formed during the loading of wells from emulsion explosive AS-25P with a detonation speed of 4500 m / s, density ρ 1 = 1200 kg / m 3 , detonation impedance ρ 1 D 1 = 5.4 · 10 6 kg / s and bulk explosive substances of granulite RP with a detonation velocity of 3000 m / s, density ρ 2 = 800 kg / m 3 , detonation impedance ρ 2 D 2 = 2.4 · 10 6 kg / s. The intermediate layer is made of powdered geksonita type 1 with a density ρ ave = 1200 kg / m 3 with a velocity of detonation of 7000 m / s, the bed height H = 0.36 m etc. In accordance with the formulas 1 and 2 of the present invention, the height of the layers are equal..: emulsion AC-25P - H 1 = 1 / (1200-800) [14.5 (950-800) -0.36 (1200-800)] = 5.08 (m); granulite RP: H 2 = 1 / (1200-800) [14.5 (1200-950) -0.36 (1200-1200)] = 9.06 (m).

Инициирование блока (скважинного заряда) осуществляется боевиком 11, установленным в верхней торцевой части гранулита РП.The initiation of the block (borehole charge) is carried out by the gunman 11 installed in the upper end part of the granulite RP.

Пример №2 (фиг.4) - расчет по варианту 2.Example No. 2 (figure 4) - calculation according to option 2.

Колонка комбинированного заряда формируется из блоков в водостойкой полимерной оболочке. Скважины, обводненные диаметром 0,2 м, высотой 11,6 м. Блок изготавливается из трех слоев: слой взрывчатого вещества с высоким детонационным импедансом - двух готовых патронов порэмита П-11-С-О (ТУ 84-08628424-797-2003) диаметром 180 мм, массой 12 кг, высотой каждого патрона 0,39 м с плотностью взрывчатого вещества ρ1=1200 кг/м3, скоростью детонации D1=4500 м/c и детонационным импедансом ρ1D1=5,4·106 кг/с, H1=0,39·2=0,78 м; слой взрывчатого вещества с меньшим детонационным импедансом - сыпучего гранулита Т с плотностью ρ2=800 кг/м3, скоростью детонации D2=3000 м/с и детонационным импедансом ρ2D2=2,4·106 кг/c. В качестве взрывчатого вещества промежуточного слоя принят порошкообразный аммонит №6 ЖВ с высотой слоя Нпр.=0,18 м (массой 5,65 кг), имеющего плотность ρпр.=1000 кг/м3, скорость детонации 4500 м/с. Плотность взрывчатого вещества в блоке ρбл.=1100 кг/м3. В соответствии с формулой 3 настоящего изобретения высота слоя гранулита ТThe combined charge column is formed of blocks in a water-resistant polymer shell. Wells watered with a diameter of 0.2 m and a height of 11.6 m. The block is made of three layers: an explosive layer with a high detonation impedance - two ready-made P-11-S-O cartridges (TU 84-08628424-797-2003) diameter 180 mm, weight 12 kg, the height of each cartridge 0.39 m with an explosive density ρ 1 = 1200 kg / m 3 , detonation velocity D 1 = 4500 m / s and detonation impedance ρ 1 D 1 = 5.4 · 10 6 kg / s, H 1 = 0.39 · 2 = 0.78 m; a layer of explosive with a lower detonation impedance — granular granite T with a density ρ 2 = 800 kg / m 3 , detonation velocity D 2 = 3000 m / s and detonation impedance ρ 2 D 2 = 2.4 · 10 6 kg / s. As the explosive of the intermediate layer, powdered ammonite No. 6 LW with a layer height of H ave. = 0.18 m (weight 5.65 kg) having a density ρ ave = 1000 kg / m 3 and a detonation speed of 4500 m / s was adopted. The density of the explosive in the block ρ bl. = 1100 kg / m 3 . In accordance with formula 3 of the present invention, the height of the granulite layer T

Н2=1/(1100-800)[0,78(1200-1100)-0,18(1100-1000)]=0,2 (м). Высота блока равна 1,16 м (0,78+0,18+0,2). Количество блоков - 10 (11,6 м: 1,16 м = 10). В скважину 9 опускается десять блоков 15, устанавливается в верхней части заряда боевик 11, производится забойка скважины инертным материалом 12 и инициирование.H 2 = 1 / (1100-800) [0.78 (1200-1100) -0.18 (1100-1000)] = 0.2 (m). The block height is 1.16 m (0.78 + 0.18 + 0.2). The number of blocks is 10 (11.6 m: 1.16 m = 10). Ten blocks 15 are lowered into the borehole 9, the fighter 11 is installed in the upper part of the charge, the borehole is clogged with inert material 12 and initiated.

Пример 3 (фиг.5) - расчет по варианту 2.Example 3 (figure 5) - calculation according to option 2.

Скважинный заряд диаметром 0,22 м, высотой 19,3 м с плотностью ρбл.=900 кг/м3 формируется в виде блоков в процессе заряжания скважин из патронированного гексонита П и сыпучего гранулита ПФ следующим образом. Слой взрывчатого вещества с большим детонационным импедансом состоит из трех патронов гексонита П диаметром 0,18 м, высотой 0,39 м, с плотностью ρ1=1200 кг/м3, скоростью детонации D1=3800 м/c, детонационным импедансом ρ1D1=4,56·106 кг/с, установленных друг на друга, высотой слоя H1=1,17м (0,39·3). Свободный объем между патронами и стенками скважины заполняется гранулитом ПФ с плотностью ρ2=800 кг/м3. Промежуточный слой выполняется из аммонита №6ЖВ с плотностью рпр.=1000 кг/м3, скоростью детонации Dпр.=4500 м/с высотой Нпр.=0,36 м. Слой взрывчатого вещества с меньшим детонационным импедансом выполняется из гранулита ПФ с плотностью ρ2=800 кг/м3. По формуле 4 рассчитывают среднюю насыпную плотность слоя взрывчатого вещества с большим детонационным импедансом: ρср.=0,0324/0,0484[(1200-800)+800]=1068 кг/м3. По формуле 3 рассчитывают высоту слоя гранулита ПФ:Downhole charge with a diameter of 0.22 m, a height of 19.3 m with a density of ρ bl. = 900 kg / m 3 is formed in the form of blocks in the process of loading wells from cartridge hexonite P and loose granulite PF as follows. An explosive layer with a large detonation impedance consists of three cartridges of hexonite P with a diameter of 0.18 m, a height of 0.39 m, with a density ρ 1 = 1200 kg / m 3 , a detonation velocity D 1 = 3800 m / s, and a detonation impedance ρ 1 D 1 = 4,56 · 10 6 kg / s, mounted on top of each other, the layer height H 1 = 1,17m (0,39 · 3). The free volume between the cartridges and the walls of the well is filled with PF granulite with a density of ρ 2 = 800 kg / m 3 . The intermediate layer is made of ammonite No. 6ZHV with a density of p ave. = 1000 kg / m 3 , detonation speed D ave . = 4500 m / s with a height of ave. = 0.36 m. An explosive layer with a lower detonation impedance is made of PF granulite with a density ρ 2 = 800 kg / m 3 . By formula 4, the average bulk density of the explosive layer with a large detonation impedance is calculated: ρ cf. = 0.0324 / 0.0484 [(1200-800) +800] = 1068 kg / m 3 . Using the formula 3, calculate the height of the PF granulite layer:

H2=1/(900-800)[1,17(1068-900)-0,36(900-1000)]=2,33 м.H 2 = 1 / (900-800) [1.17 (1068-900) -0.36 (900-1000)] = 2.33 m.

Высота блока Нбл.=1,17 м + 0,36 м + 2,33 м = 3,86 м.Block height N bl. = 1.17 m + 0.36 m + 2.33 m = 3.86 m.

Инициирование осуществляют детонирующим шнуром 14, проложенным вдоль колонки комбинированного заряда.Initiation is carried out by a detonating cord 14, laid along the column of the combined charge.

В скважине слой взрывчатого вещества с большим детонационным импедансом получают путем поочередного опускания по одному патрону гексонита П с заполнением свободного объема между патроном и стенками скважины гранулитом ПФ. Затем засыпают по очереди аммонит №6ЖВ (промежуточный слой) и гранулит ПФ (слой взрывчатого вещества с меньшим детонационным импедансом). Так формируют один блок 16. Эти операции повторяют до получения комбинированного заряда заданной высоты. Заряд состоит из пяти блоков: 19,3 м : 3,86 м = 5.In the well, an explosive layer with a large detonation impedance is obtained by alternately lowering one hexonite P cartridge one by one, filling the free volume between the cartridge and the well walls with PF granulite. Then, ammonite No. 6ZHV (intermediate layer) and PF granulite (explosive layer with a lower detonation impedance) are filled in turn. So form one block 16. These operations are repeated until a combined charge of a given height is received. The charge consists of five blocks: 19.3 m: 3.86 m = 5.

Принцип работы предлагаемого комбинированного заряда следующий.The principle of operation of the proposed combined charge is as follows.

Закономерности возбуждения и распространения детонационного процесса в порошкообразных, гранулированных, эмульсионных, прессованных и литых взрывчатых веществах одинаковы. При распространении стационарного (нормального) детонационного процесса в скважинном заряде диаметром, более или равном критическому, в каждом его сечении детонирующий слой играет роль инициатора для последующего еще не детонирующего слоя. При этом в сечении заряда одного и то же состава импульс инициирующего слоя вследствие постоянства физических свойств взрывчатого вещества по длине заряда соответствует импульсу, необходимому для нормального возбуждения детонации в последующем слое заряда.The patterns of excitation and propagation of the detonation process in the powdered, granular, emulsion, extruded and cast explosives are the same. When a stationary (normal) detonation process propagates in a borehole charge with a diameter greater than or equal to critical, in each of its cross sections the detonating layer plays the role of an initiator for the subsequent not yet detonating layer. Moreover, in the charge cross section of the same composition, the pulse of the initiating layer due to the constancy of the physical properties of the explosive along the charge length corresponds to the pulse necessary for normal detonation excitation in the subsequent charge layer.

В комбинированном заряде различие детонационных импедансов взрывчатых веществ, составляющих блок и заряд в целом, влечет за собой изменение параметров инициирующей детонационной волны на границе их раздела. Для полной детонации блока и всего комбинированного заряда из разных взрывчатых веществ необходимо и достаточно равенство импульсов взрывов контактирующих между собой взрывчатых веществ. Взрывчатое вещество с меньшим детонационным импедансом не способно развить детонацию слоя взрывчатого вещества с большим детонационным импедансом, если оно имеет низкую чувствительность к инициирующему импульсу. С этой целью в предлагаемом способе ведения буровзрывных работ и его варианте комбинированными зарядами, состоящими из блоков взрывчатых веществ с разными детонационными импедансами, между ними размещается промежуточный слой взрывчатого вещества, преобразующий инициирующий импульс взрывчатого вещества с меньшим детонационным импедансом до инициирующего импульса, достаточного для возбуждения детонации во взрывчатом веществе с большим детонационным импедансом, но имеющего низкую чувствительность к детонационному импульсу. Промежуточные слои могут также инициироваться детонирующим шнуром, проложенным вдоль колонки скважинного заряда.In a combined charge, the difference between the detonation impedances of explosives that make up the block and the charge as a whole entails a change in the parameters of the initiating detonation wave at their interface. For the complete detonation of the block and the entire combined charge of different explosives, it is necessary and sufficient that the pulses of explosives in contact with each other explosives be equal. An explosive with a lower detonation impedance is not capable of developing detonation of an explosive layer with a large detonation impedance if it has a low sensitivity to the initiating pulse. To this end, in the proposed method of drilling and blasting operations and its variant with combined charges consisting of explosive blocks with different detonation impedances, an intermediate layer of explosive is placed between them, converting the explosive initiating pulse with a lower detonation impedance to an initiating pulse sufficient to initiate detonation in an explosive with a large detonation impedance, but having a low sensitivity to a detonation impulse. Intermediate layers may also be initiated by a detonating cord running along the borehole column.

Математическое выражение закона изменения параметров инициирующей ударной волны на границе двух взрывчатых веществ является весьма сложным, потому что сразу же от границы их раздела ударная волна инициирует взрывчатое превращение впереди лежащего слоя, энергия которого идет на поддержание параметров инициирующей ударной волны. Поэтому скорость детонации, зависящая от свойств инициируемого взрывчатого вещества и параметров инициирующего слоя, определяется экспериментально. Инициирующее действие каждого слоя оптимально при равенстве площадей контакта инициируемого и инициирующего слоев заряда.The mathematical expression of the law of variation of the parameters of the initiating shock wave at the boundary of two explosives is very complex, because immediately from the interface, the shock wave initiates an explosive transformation in front of the underlying layer, whose energy is used to maintain the parameters of the initiating shock wave. Therefore, the detonation velocity, which depends on the properties of the initiated explosive and the parameters of the initiating layer, is determined experimentally. The initiating action of each layer is optimal when the contact areas of the initiated and initiating charge layers are equal.

Обычно для инициирования комбинированного заряда, состоящего из взрывчатых веществ, не передающих детонацию друг другу, требуется установка дополнительных дорогостоящих прессованных детонаторов с повышенным импульсом для инициирования низкочувствительной части заряда. В предлагаемом способе взамен дорогостоящих детонаторов в комбинированном заряде размещается промежуточный слой взрывчатого вещества на основе сыпучего бризантного взрывчатого вещества, имеющего высокую чувствительность к инициирующему импульсу.Usually, the initiation of a combined charge consisting of explosives that do not transmit detonation to each other requires the installation of additional expensive extruded detonators with an increased momentum to initiate a low-sensitive part of the charge. In the proposed method, instead of expensive detonators, an intermediate layer of explosive based on a loose blasting explosive having a high sensitivity to an initiating pulse is placed in the combined charge.

Предлагаемый способ ведения буровзрывных работ и его вариант обеспечивают заявляемый технический результат:The proposed method of drilling and blasting and its variant provide the claimed technical result:

- обеспечение оптимального дробления горной массы при сокращении объема переизмельчения, управление равномерностью дробления горного массива достигается за счет предлагаемой конструкции блока и комбинированного заряда в целом, состоящего из взрывчатых веществ с разными детонационными импедансами, передача детонации которых друг другу осуществляется через промежуточный слой на основе бризантного взрывчатого вещества;- ensuring optimal crushing of the rock mass while reducing the volume of crushing, the uniformity of crushing of the rock mass is achieved due to the proposed block design and the combined charge as a whole, consisting of explosives with different detonation impedances, the transfer of detonation of which to each other is carried out through an intermediate layer based on blasting explosive substances;

- расширение ассортимента и области применения неводоустойчивых взрывчатых веществ за счет предлагаемой конструкции блока комбинированного заряда, когда неводоустойчивые взрывчатые вещества размещаются в полимерной гидроизолирующей оболочке. Обводненные скважины заряжаются предварительно изготовленными блоками в водостойкой полимерной оболочке со средней плотностью взрывчатого вещества более 1000 кг/м3;- expanding the range and scope of non-waterproof explosives due to the proposed design of the combined charge unit, when non-waterproof explosives are placed in a polymer waterproofing shell. Waterlogged wells are charged with prefabricated blocks in a waterproof polymer shell with an average explosive density of more than 1000 kg / m 3 ;

- возможность заряжания обводненных скважин взрывчатыми веществами с плотностью меньше 1000 кг/м3 за счет формирования блоков из трех взрывчатых веществ, при этом только одно из них может иметь плотность более 1000 кг/м3;- the possibility of loading flooded wells with explosives with a density of less than 1000 kg / m 3 due to the formation of blocks of three explosives, while only one of them can have a density of more than 1000 kg / m 3 ;

- снижение стоимости ведения буровзрывных работ за счет выбора и оптимального сочетания взрывчатых веществ с разными детонационными импедансами, обеспечивающих требуемую плотность заряжания и безотказность работы скважинного заряда применительно к породам разной крепости и обводненности; снижения расхода средств инициирования;- reduction in the cost of drilling and blasting operations due to the selection and optimal combination of explosives with different detonation impedances, providing the required loading density and reliability of the borehole charge as applied to rocks of different strength and water cut; reduce the cost of initiation tools;

- повышение кпд взрыва за счет пульсирующего режима детонации комбинированного заряда, состоящего из блоков различных взрывчатых веществ;- increased explosion efficiency due to the pulsating detonation mode of the combined charge, consisting of blocks of various explosives;

- для варианта 2 - дополнительный технический результат - упрощение схемы расчета блока и скважинного заряда в целом.- for option 2, an additional technical result is a simplification of the calculation scheme of the block and the downhole charge as a whole.

Предлагаемый способ и его вариант ведения буровзрывных работ комбинированными зарядами, состоящими из блоков различных взрывчатых веществ, был проверен на скважинах различных диаметров и обводненности, в породах различной крепости. Ведение буровзрывных работ предлагаемым способом позволило повысить равномерность дробления горной породы за счет снижения в основном выхода негабаритной (крупнокусковой) фракции, улучшить проработку подошвы уступа, что позволило повысить производительность погрузочно-транспортного и дробильно-сортировочного оборудования и снизить затраты на буровзрывные работы.The proposed method and its version of drilling and blasting operations with combined charges consisting of blocks of various explosives was tested on wells of various diameters and water cuts, in rocks of various strengths. Drilling and blasting operations using the proposed method made it possible to increase the uniformity of rock crushing by mainly reducing the oversized (lumpy) fraction yield, to improve the working out of the bottom of the ledge, which allowed to increase the productivity of handling and crushing and screening equipment and reduce the cost of drilling and blasting operations.

В процессе проведения взрывов отказов и аномальной работы комбинированного заряда не зафиксировано.In the process of explosions of failures and abnormal operation of the combined charge is not fixed.

Источники информацииInformation sources

1. Патент России №20599651. Patent of Russia №2059965

2. Патент России №20599642. Patent of Russia No. 2059564

3. Патент России №20436013. Patent of Russia No. 2043601

4. Патент России №21849284. Patent of Russia No. 2184928

5. Патент России №21525865. Patent of Russia No. 2152586

6. Патент России №22340526. Patent of Russia No. 2234052

7. Патент России №22352907. Patent of Russia No. 2235290

8. Авторское свидетельство СССР №15140108. USSR Copyright Certificate No. 1514010

Claims (17)

1. Способ ведения буровзрывных работ, включающий бурение скважин, размещение в них комбинированных зарядов, установку боевиков, забойку инертным материалом и инициирование, отличающийся тем, что комбинированный заряд состоит из одного или нескольких сформированных в процессе заряжания скважин блоков, содержащих два взрывчатых вещества с разными детонационными импедансами, между которыми размещен промежуточный слой взрывчатого вещества на основе бризантных взрывчатых веществ, инициирование производят боевиком, установленным в торцевом блоке взрывчатого вещества с меньшим детонационным импедансом, или детонирующим шнуром, проложенным вдоль заряда и возбуждающего детонацию взрывчатого вещества промежуточных слоев блока, задаваясь плотностью и высотой блока, плотностью и высотой взрывчатого вещества промежуточного слоя, высоты слоев из взрывчатых веществ с разными детонационными импедансами рассчитывают по формулам1. A method of drilling and blasting, including drilling wells, placing combined charges in them, installing militants, jamming with inert material and initiating, characterized in that the combined charge consists of one or more blocks formed during the loading of wells containing two explosives with different detonation impedances, between which an intermediate layer of explosive based on blasting explosives is placed, the initiation is carried out by a fighter installed at the end the explosive block with a lower detonation impedance, or a detonating cord laid along the charge and exciting the detonation of the explosive of the intermediate layers of the block, given the density and height of the block, the density and height of the explosive of the intermediate layer, the height of the layers of explosives with different detonation impedances is calculated by formulas
Figure 00000011
Figure 00000011
Figure 00000012
Figure 00000012
 где H1, H2, Hпр. - высоты слоев взрывчатых веществ с большим и меньшим детонационным импедансом и промежуточного слоя, м;where H 1 , H 2 , H ave - the height of the layers of explosives with greater and less detonation impedance and the intermediate layer, m; Нбл. - высота блока, м;N bl - block height, m; рбл. - плотность блока (комбинированного заряда), кг/м3;r bl - the density of the block (combined charge), kg / m 3 ; р1, p2, рпр. - плотности взрывчатых веществ с большим и меньшим детонационным импедансом и промежуточного слоя, кг/м3,p 1 , p 2 , p pr - the density of explosives with greater and less detonation impedance and the intermediate layer, kg / m 3 , при этом диаметры слоев блока одинаковы, а диаметр блока равен или больше критического диаметра детонации любого взрывчатого вещества, составляющих блок.the diameters of the block layers are the same, and the diameter of the block is equal to or greater than the critical diameter of the detonation of any explosive constituting the block. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что слой блока взрывчатого вещества с высоким детонационным импедансом изготавливают из порошкообразных, гранулированных, чешуированных, дробленых утилизированных, эмульсионных, водосодержащих взрывчатых веществ или их смеси.2. The method according to claim 1, characterized in that the layer of the explosive block with a high detonation impedance is made of powdered, granular, flake, crushed utilized, emulsion, water-containing explosives or mixtures thereof. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве утилизированных взрывчатых веществ используют зерненые или измельченные пироксилиновые и баллиститные пороха.3. The method according to claim 2, characterized in that as utilized explosives use granular or crushed pyroxylin and ballistic gunpowder. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что слой блока из взрывчатого вещества с низким детонационным импедансом изготавливают из гранулированных аммиачно-селитренных взрывчатых веществ.4. The method according to claim 1, characterized in that the layer of the block of explosives with low detonation impedance is made of granular ammonium nitrate explosives. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что промежуточный слой изготавливают из сыпучего взрывчатого вещества и отрезков детонирующего шнура, собранных в витки спирали или пучки, расположенных на границе слоев взрывчатых веществ промежуточного слоя и взрывчатого вещества с низким детонационным импедансом, или во внутренней части взрывчатого вещества промежуточного слоя.5. The method according to claim 1, characterized in that the intermediate layer is made of granular explosive and detonating cord segments assembled into spiral coils or bundles located at the interface between the explosive layers of the intermediate layer and explosive with low detonation impedance, or in the inner parts of the explosive intermediate layer. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что для заряжания обводненных скважин блоки изготавливают в полимерных гидроизолирующих оболочках с усредненной плотностью взрывчатого вещества более 1000 кг/м3.6. The method according to claim 1, characterized in that for charging flooded wells, blocks are made in polymer waterproofing shells with an average density of explosive more than 1000 kg / m 3 . 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что блок формируют из слоев взрывчатых веществ, каждый из которых или любой из них предварительно упаковывают в индивидуальные оболочки.7. The method according to claim 1, characterized in that the block is formed from layers of explosives, each of which or any of them is pre-packaged in individual shells. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что блок формируют в процессе заряжания скважин из патронов и сыпучих взрывчатых веществ в следующей последовательности: опускают в скважину готовые патроны с надрезанной оболочкой диаметром меньшим, чем диаметр скважины, содержимое патрона заполняет скважину на полное сечение, затем поочередно загружают взрывчатое вещество промежуточного слоя и взрывчатое вещество с меньшим детонационным импедансом.8. The method according to claim 1, characterized in that the block is formed in the process of loading wells from cartridges and loose explosives in the following sequence: the finished cartridges with a notched shell with a diameter smaller than the diameter of the well are lowered into the well, the contents of the cartridge fill the well into a full section , then alternately loading the explosive of the intermediate layer and the explosive with a lower detonation impedance. 9. Способ ведения буровзрывных работ, включающий бурение скважин, размещение в них комбинированных зарядов, установку боевиков, забойку инертным материалом и инициирование, отличающийся тем, что комбинированный заряд состоит из одного или нескольких сформированных в процессе заряжания скважин блоков, содержащих два взрывчатых вещества с разными детонационными импедансами в виде патронов или патрона и слоя сыпучего взрывчатого вещества, между которыми размещен промежуточный слой взрывчатого вещества на основе бризантных взрывчатых веществ, инициирование производят боевиком, установленным в торцевом блоке взрывчатого вещества с меньшим детонационным импедансом, или детонирующим шнуром, проложенным вдоль заряда и возбуждающего детонацию взрывчатого вещества промежуточных слоев блока, задаваясь плотностью блока, высотой слоя из взрывчатого вещества с большим детонационным импедансом, плотностью и высотой взрывчатого вещества промежуточного слоя, высоту слоя из взрывчатого вещества с меньшим детонационным импедансом рассчитывают по формуле9. A method of drilling and blasting, including drilling wells, placing combined charges in them, installing militants, jamming with inert material and initiating, characterized in that the combined charge consists of one or more blocks formed during the loading of wells containing two explosives with different detonation impedances in the form of cartridges or a cartridge and a layer of granular explosive, between which an intermediate layer of explosive based on blasting explosives is placed initiation is carried out by a fighter installed in the end block of the explosive with a lower detonation impedance or a detonating cord laid along the charge and exciting the detonation of the explosive of the intermediate layers of the block, given the density of the block, the height of the layer of explosive with a large detonation impedance, density and height explosive intermediate layer, the height of the layer of explosives with a lower detonation impedance is calculated by the formula
Figure 00000013
Figure 00000013
 где H1, H2, Hпр. - высоты слоев взрывчатых веществ с большим и меньшим детонационным импедансом и промежуточного слоя, м;where H 1 , H 2 , H ave - the height of the layers of explosives with greater and less detonation impedance and the intermediate layer, m; рбл. - плотность блока (комбинированного заряда), кг/м3;r bl - the density of the block (combined charge), kg / m 3 ; р1, р2, рпр. - плотности взрывчатых веществ с большим и меньшим детонационным импедансом и промежуточного слоя, кг/м3,p 1 , p 2 , p pr - the density of explosives with greater and less detonation impedance and the intermediate layer, kg / m 3 , при этом диаметры слоев блока одинаковы, а диаметр блока равен или больше критического диаметра детонации любого взрывчатого вещества, составляющих блок.the diameters of the block layers are the same, and the diameter of the block is equal to or greater than the critical diameter of the detonation of any explosive constituting the block. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что слои взрывчатого вещества с высоким детонационным импедансом изготавливают из патронированных порошкообразных, гранулированных, чешуированных, дробленых утилизированных, эмульсионных, водосодержащих, прессованных, литых взрывчатых веществ или их смеси.10. The method according to claim 9, characterized in that the explosive layers with a high detonation impedance are made of cartridge powder, granular, flake, crushed utilized, emulsion, water-containing, pressed, molded explosives or mixtures thereof. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что в качестве прессованных взрывчатых веществ используют заряды из прессованного тротила, баллиститных ракетных твердых топлив, предварительно связанные пучки трубок из пироксилиновых или баллиститных порохов.11. The method according to claim 10, characterized in that as pressed explosives use charges of pressed TNT, ballistic solid rocket fuels, pre-connected bundles of tubes made of pyroxylin or ballistic gunpowder. 12. Способ по п.9, отличающийся тем, что слои блоков изготавливают из патронированного и сыпучего взрывчатого вещества, заполняющего свободный объем между патронами, между патронами и стенками оболочки блока или стенками скважины.12. The method according to claim 9, characterized in that the layers of the blocks are made of a cartridge and loose explosive filling the free space between the cartridges, between the cartridges and the walls of the shell of the block or the walls of the well. 13. Способ по п.12, отличающийся тем, что усредненную плотность взрывчатого вещества слоя блока, изготовленного из патронированного и сыпучего взрывчатого вещества, рассчитывают по формуле13. The method according to p. 12, characterized in that the average density of the explosive layer of a block made from a cartridge and loose explosive is calculated by the formula
Figure 00000014
Figure 00000014
 где рср., рп, рс - усредненная плотность взрывчатого вещества слоя, плотности взрывчатого вещества в патроне и сыпучего взрывчатого вещества, кг/м3;where r cf. , p p , p with the average density of the explosive layer, the density of the explosive in the cartridge and bulk explosive, kg / m 3 ; Дп, Дбл. - диаметры патрона и блока, м.D p , D bl. - diameters of the cartridge and block, m 14. Способ по п.9, отличающийся тем, что слой блока из взрывчатого вещества с низким детонационным импедансом изготавливают из гранулированных аммиачно-селитренных взрывчатых веществ.14. The method according to claim 9, characterized in that the layer of the block of explosives with low detonation impedance is made of granular ammonium nitrate explosives. 15. Способ по п.9, отличающийся тем, что промежуточный слой изготавливают из сыпучего взрывчатого вещества и отрезков детонирующего шнура, собранных в витки спирали или пучки, расположенных на границе слоев взрывчатых веществ промежуточного слоя и взрывчатого вещества с низким детонационным импедансом, или во внутренней части взрывчатого вещества промежуточного слоя.15. The method according to claim 9, characterized in that the intermediate layer is made of bulk explosive and detonating cord segments assembled into spiral coils or bundles located at the boundary of the explosive layers of the intermediate layer and explosive with low detonation impedance, or in the inner parts of the explosive intermediate layer. 16. Способ по п.9, отличающийся тем, что для заряжания обводненных скважин блоки изготавливают в полимерных гидроизолирующих оболочках с усредненной плотностью взрывчатого вещества более 1000 кг/м3.16. The method according to claim 9, characterized in that for charging flooded wells, the blocks are made in polymer waterproofing shells with an average density of explosive more than 1000 kg / m 3 . 17. Способ по п.9, отличающийся тем, что блок формируют в процессе заряжания скважин из патронов и сыпучих взрывчатых веществ в следующей последовательности: опускают в скважину готовые патроны, затем поочередно загружают взрывчатое вещество промежуточного слоя и взрывчатое вещество с меньшим детонационным импедансом.17. The method according to claim 9, characterized in that the block is formed in the process of loading wells from cartridges and bulk explosives in the following sequence: finished cartridges are lowered into the well, then explosive material of the intermediate layer and explosive substance with a lower detonation impedance are successively loaded.
RU2005103980/03A 2005-02-16 2005-02-16 Method for conducting of drilling and blasting operations (modifications) RU2283473C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005103980/03A RU2283473C1 (en) 2005-02-16 2005-02-16 Method for conducting of drilling and blasting operations (modifications)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005103980/03A RU2283473C1 (en) 2005-02-16 2005-02-16 Method for conducting of drilling and blasting operations (modifications)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2283473C1 true RU2283473C1 (en) 2006-09-10

Family

ID=37112966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005103980/03A RU2283473C1 (en) 2005-02-16 2005-02-16 Method for conducting of drilling and blasting operations (modifications)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2283473C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101598522B (en) * 2009-07-07 2012-07-04 西南石油大学 Delivery and initiation device for deflagration and fracturing liquid explosive in hydraulic fracture and application thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101598522B (en) * 2009-07-07 2012-07-04 西南石油大学 Delivery and initiation device for deflagration and fracturing liquid explosive in hydraulic fracture and application thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2703528A (en) Blasting process
WO1992013815A1 (en) Explosives
RU2283473C1 (en) Method for conducting of drilling and blasting operations (modifications)
US4161142A (en) Blasting booster and methods
US5596165A (en) Blasting method and composition
CN114353609B (en) Structure and method for sectional charging in downward blast hole
RU2280236C1 (en) Combination explosive charge
RU120761U1 (en) EXTENDED EXPLOSIVE CHARGE
RU2449241C1 (en) Method to form multicharge in drowned well
RU132884U1 (en) EXPLOSIVE CHARGE FOR WATERFILLED WELLS
US2055618A (en) Tamping for explosives
RU119092U1 (en) EXPLOSIVES
RU2382327C1 (en) Method for blasting of rocks in open pits
RU2184928C1 (en) Method for conducting of drilling and blasting operations
RU178139U1 (en) CONTROL BLASTING CHARGE
RU2059965C1 (en) Process of performance of drilling and blasting operations in strippings
RU182716U1 (en) CONTROL BLASTING CHARGE
RU2425324C1 (en) Combined charge shaping method
CN111023933B (en) Mixed charging structure, charging method and blasting application thereof
RU176467U1 (en) COMBINED BORE CHARGE
RU2305673C1 (en) Method of running of the blasting operations in the flooded well using the charge of the emulsion blasting explosive
CN208419758U (en) A kind of blasting cartridge
RU182776U1 (en) A device for dispersing the borehole explosive charge and its stemming
SU163514A1 (en)
RU130689U1 (en) EXPLOSIVES CARTRIDGE

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120217