RU2422637C1 - Hard rock or concrete destructing device - Google Patents
Hard rock or concrete destructing device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2422637C1 RU2422637C1 RU2010106722/03A RU2010106722A RU2422637C1 RU 2422637 C1 RU2422637 C1 RU 2422637C1 RU 2010106722/03 A RU2010106722/03 A RU 2010106722/03A RU 2010106722 A RU2010106722 A RU 2010106722A RU 2422637 C1 RU2422637 C1 RU 2422637C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thin
- combustible
- oxidizing agent
- filler
- initiation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам, применяемым в области строительства и горного дела, и может использоваться при прокладке дорог для дробления твердых (скальных) пород, а также в строительстве для разрушения крупных монолитных объектов, например, при разделке на фрагменты бетонных конструкций и т.п.The invention relates to devices used in the field of construction and mining, and can be used when laying roads for crushing hard (rock) rocks, as well as in construction for the destruction of large monolithic objects, for example, when cutting into fragments of concrete structures, etc.
Известно устройство для разрушения материалов, в том числе твердых плотных скальных пород и бетона, содержащее средство для генерирования газа и связанное с ним средство для впрыскивания газа в шпур. Шпур выполнен в разрушаемом материале на расстоянии от его свободной поверхности. Имеется также средство для уплотнения газа в шпуре, которое обеспечивает уплотнение газа в шпуре вблизи его дна. Средство для впрыскивания газа в шпур и средство для уплотнения газа размещены внутри шпура (RU 2081313, E21C 37/00, опубл. 10.06.1997). Недостатком известного устройства является конструктивная сложность, что удорожает процесс разрушения и снижает надежность работы устройства.A device for the destruction of materials, including solid dense rock and concrete, containing a means for generating gas and associated means for injecting gas into a hole. The hole is made in destructible material at a distance from its free surface. There is also a means to seal the gas in the hole, which provides a gas seal in the hole near its bottom. Means for injecting gas into the borehole and means for sealing gas are placed inside the borehole (RU 2081313, E21C 37/00, publ. 06/10/1997). A disadvantage of the known device is the structural complexity, which increases the cost of the destruction process and reduces the reliability of the device.
Известно устройство для разрушения природных и искусственных объектов, содержащее герметичный корпус, заполненный соосно корпусу горючими элементами - полиэтиленовыми трубками с диаметром 2,5-7,0 мм и толщиной стенки 0,05-0,7 мм. Пространство между трубками заполнено частицами неорганического окислителя. При этом концы трубок должны выступать над слоем окислителя на 2-7 мм. Средство для инициирования горения монтируется в крышке, закрывающей верхнюю часть корпуса (RU 2153069, E21C 37/00, 20.07.2000). Недостатком известного устройства является необходимость использования в качестве горючих элементов тонких полиэтиленовых трубок и необходимость их соосного и равномерного распределения по объему корпуса. При длине корпуса 300-500 мм обеспечить равномерное распределение тонких полиэтиленовых трубок в объеме окислителя практически очень сложно. Это не только усложняет процедуру изготовления устройства, но и приводит к отказам в его работе. Кроме того, применение данного устройства для дробления твердых и скальных горных пород малоэффективно, так как используемые в нем составы характеризуются низкой скоростью горения (~1 мм/сек), что не обеспечивает быстрого газовыделения, и, следовательно, фугасный эффект от применения данного устройства очень мал.A device for the destruction of natural and artificial objects, containing a sealed enclosure coaxially filled with combustible elements — polyethylene tubes with a diameter of 2.5-7.0 mm and a wall thickness of 0.05-0.7 mm. The space between the tubes is filled with particles of an inorganic oxidizing agent. In this case, the ends of the tubes should protrude 2-7 mm above the oxidizing layer. Means for initiating combustion is mounted in a cover covering the upper part of the housing (RU 2153069, E21C 37/00, 07.20.2000). A disadvantage of the known device is the need to use thin polyethylene tubes as combustible elements and the need for their coaxial and uniform distribution throughout the body. With a case length of 300-500 mm, it is practically very difficult to ensure uniform distribution of thin polyethylene tubes in the oxidizer volume. This not only complicates the manufacturing process of the device, but also leads to failures in its operation. In addition, the use of this device for crushing hard and rocky rocks is ineffective, since the compositions used in it are characterized by a low burning rate (~ 1 mm / s), which does not provide rapid gas evolution, and, therefore, the high-explosive effect from the use of this device is very small
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для дробления твердых и скальных пород, выполненное в виде герметичного корпуса из полимерной оболочки толщиной до 3 мм и диаметром, меньшим критического диаметра детонации взрывчатого вещества (ВВ), содержащее горючий наполнитель, включающий насыпную гранулированную пористую аммиачную селитру, пропитанную жидким углеводородным топливом, и промотор конвективного горения, состоящий из стехиометрической смеси мелкодисперсных компонентов: порошка металла, например алюминия, и аммиачной селитры. Средство для инициирования горения расположено в толще заряда и выполнено с возможностью обеспечения быстрого конвективного горения (RU 2262069, F42D 1/00, F42B 3/087, опубл. 10.10.2005, - прототип).The closest in technical essence to the present invention is a device for crushing hard and rocky rocks, made in the form of a sealed enclosure made of a polymer shell up to 3 mm thick and with a diameter smaller than the critical diameter of the detonation of explosives (BB), containing a combustible filler, including bulk granular porous ammonium nitrate, impregnated with liquid hydrocarbon fuel, and a convective combustion promoter, consisting of a stoichiometric mixture of finely divided components: powder metal such as aluminum, and ammonium nitrate. Means for initiating combustion is located in the thickness of the charge and is configured to provide fast convective combustion (RU 2262069, F42D 1/00, F42B 3/087, publ. 10.10.2005, prototype).
Недостатком данного устройства является использование смеси, широко используемой во взрывном деле, а наличие промотора конвективного горения на основе мелкодисперсных компонентов - порошка металла, например алюминия, и аммиачной селитры, резко увеличивает вероятность перехода конвективного режима горения в детонационный с вытекающими отсюда негативными явлениями. Кроме того, применение крупноразмерной гранулированной селитры и размещение средства инициирования в толще заряда не обеспечивает полное сгорание всего состава из-за медленного сгорания зерен селитры, а в удлиненных зарядах (диаметр 40 мм, длина от 250 до 500 мм) это дополнительно усугубляется из-за возникновения опережающей волны уплотнения, препятствующей развитию конвективного горения.The disadvantage of this device is the use of a mixture that is widely used in blasting, and the presence of a convective combustion promoter based on finely dispersed components - a metal powder, such as aluminum, and ammonium nitrate, sharply increases the likelihood of a convective combustion mode becoming detonative with the ensuing negative phenomena. In addition, the use of large-sized granular nitrate and placing the initiating agent in the thickness of the charge does not ensure complete combustion of the entire composition due to the slow combustion of nitrate grains, and in elongated charges (diameter 40 mm, length from 250 to 500 mm) this is further aggravated due to the occurrence of a leading compaction wave, which prevents the development of convective combustion.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка такого устройства для разрушения твердых пород или бетона, применение которого позволит значительно повысить эффективность и безопасность проведения работ, удешевит работы и обеспечит надежность срабатывания удлиненных зарядов.The objective of the invention is the development of such a device for the destruction of solid rocks or concrete, the use of which will significantly increase the efficiency and safety of work, reduce the cost of work and ensure the reliability of operation of elongated charges.
Решение поставленной задачи достигается предлагаемым устройством для разрушения твердых пород или бетона, включающим герметичный корпус из полимерной оболочки, заполненный горючим наполнителем, и средство инициирования, размещенное внутри корпуса, которое в качестве горючего наполнителя содержит смесь минерального окислителя, твердого органического горючего и газообразующей добавки в стехиометрическом соотношении, а по оси корпуса размещена тонкостенная перфорированная трубка диаметром менее 5 мм из горючего или негорючего материала, полая или заполненная полностью или частично воспламенительным составом, внутри которой или на ее поверхности размещено средство инициирования.The solution to this problem is achieved by the proposed device for the destruction of hard rocks or concrete, including a sealed enclosure made of a polymer shell filled with a combustible filler, and initiating means placed inside the enclosure, which as a combustible filler contains a mixture of mineral oxidizing agent, solid organic fuel and gas-forming additives in stoichiometric ratio, and along the axis of the housing is a thin-walled perforated tube with a diameter of less than 5 mm from a combustible or non-combustible material ala, hollow or filled completely or partially igniter composition, inside which or on its surface taken initiation means.
В качестве минерального окислителя предлагаемое устройство может содержать калийную или натриевую селитру.As a mineral oxidizing agent, the proposed device may contain potassium or sodium nitrate.
В качестве газообразующей добавки предлагаемое устройство может содержать мелкодисперсную мочевину в количестве до 20%.As a gas-forming additive, the proposed device may contain finely divided urea in an amount up to 20%.
В качестве воспламенительного состава предлагаемое устройство может содержать смесь минерального окислителя с порошком металла, например алюминия.As an igniter composition, the proposed device may contain a mixture of a mineral oxidizing agent with a powder of a metal, for example aluminum.
В качестве минерального окислителя в воспламенительном составе устройство может содержать калийную, натриевую или аммиачную селитру.As a mineral oxidizing agent in the igniter composition, the device may contain potassium, sodium or ammonium nitrate.
Средство инициирования в предлагаемом устройстве может быть выполнено в виде стандартного электровоспламенителя типа МБ-2Н.The means of initiation in the proposed device can be made in the form of a standard electric igniter type MB-2H.
Средство инициирования в предлагаемом устройстве может быть выполнено в виде тонкой взрывающейся проволочки, размещенной на внешней поверхности полой тонкостенной перфорированной трубки.The means of initiation in the proposed device can be made in the form of a thin exploding wire placed on the outer surface of a hollow thin-walled perforated tube.
Средство инициирования в предлагаемом устройстве может быть выполнено в виде тонкой взрывающейся проволочки, размещенной внутри тонкостенной перфорированной трубки, заполненной воспламенительным составом.The means of initiation in the proposed device can be made in the form of a thin exploding wire placed inside a thin-walled perforated tube filled with an igniter composition.
Крышка корпуса предлагаемого устройства может быть выполнена в виде самозаклинивающейся конструкции.The housing cover of the proposed device can be made in the form of a self-jamming design.
Благодаря отмеченным выше особенностям выполнения устройства обеспечивается технический результат, который состоит в увеличении эффективности и безопасности проведения работ, их удешевлении и обеспечении надежности срабатывания удлиненных зарядов, длина которых превышает их диаметр.Due to the above-mentioned features of the device, a technical result is achieved, which consists in increasing the efficiency and safety of work, reducing their cost and ensuring the reliability of operation of elongated charges, the length of which exceeds their diameter.
Предлагаемое устройство было разработано на основе детальных экспериментальных исследований параметров конструкции и состава, а также конструкции средства инициирования и параметров низковольтного и высоковольтного электрического импульса.The proposed device was developed on the basis of detailed experimental studies of the parameters of the design and composition, as well as the design of the means of initiation and parameters of the low-voltage and high-voltage electric pulse.
Конструктивные особенности предлагаемого устройства обеспечивают его безопасность в обращении, так как исходная смесь при атмосферном давлении трудно воспламеняется от открытого огня, медленно и нестабильно горит на атмосфере и не способна к переходу в режим быстрого конвективного горения. Применение в качестве окислителя таких безопасных минеральных компонентов, как калийная или натриевая селитра - сельскохозяйственных удобрений, широко выпускаемых промышленностью, позволяет существенно удешевить работы.The design features of the proposed device ensure its safety in handling, since the initial mixture at atmospheric pressure is difficult to ignite from an open flame, it burns slowly and unstably in the atmosphere, and is not capable of switching to the mode of fast convective combustion. The use of such safe mineral components as potassium or sodium nitrate, an agricultural fertilizer widely produced by industry, as an oxidizing agent, can significantly reduce the cost of work.
Применение в качестве твердого органического горючего, например, идитола, древесной муки, крахмала, полимерного порошка или каких-либо органических порошкообразных отходов химической и перерабатывающей промышленности обеспечивает дешевизну устройства и нечувствительность смеси к механическим воздействиям.The use as a solid organic fuel, for example, iditol, wood flour, starch, polymer powder or any organic powdery waste from the chemical and processing industries ensures the cheapness of the device and the insensitivity of the mixture to mechanical stress.
Применение инертной газообразующей добавки, например мочевины, с одной стороны, снижает горючесть смеси, а с другой стороны, увеличивает фугасный эффект устройства за счет дополнительного газовыделения.The use of an inert gas-forming additive, for example, urea, on the one hand, reduces the combustibility of the mixture, and on the other hand, increases the high-explosive effect of the device due to additional gas evolution.
Размещение воспламенительного состава на основе смеси минерального окислителя с порошком металла, например алюминия, в тонкостенной перфорированной трубке, который может заполнять ее полностью или частично, позволяет увеличить надежность воспламенения. Трубка может быть выполнена из негорючего полимера или горючего пористого полимера, например бумаги, пропитанной окислителем, или покрыта изнутри воспламенительным составом. Перфорирование трубки, например, щелевыми прорезями позволяет удерживать наполнитель от просыпания в полость полой трубки и в то же время обеспечить надежное воспламенение всего наполнителя через множество щелевых прорезей. Наличие перфорированных щелей в трубке создает множество очагов воспламенения наполнителя и сокращает время задержки воспламенения. Применение трубки из горючего пористого полимера, например бумаги, пропитанной окислителем, или ее покрытие изнутри воспламенительным составом позволяет упростить и удешевить конструкцию устройства.Placing an igniter composition based on a mixture of a mineral oxidizing agent with a metal powder, for example aluminum, in a thin-walled perforated tube that can fill it in whole or in part, allows to increase the reliability of ignition. The tube may be made of a non-combustible polymer or a combustible porous polymer, for example paper, impregnated with an oxidizing agent, or coated internally with an igniter composition. Perforation of the tube, for example, with slotted slots allows you to keep the filler from spilling into the cavity of the hollow tube and at the same time ensure reliable ignition of the entire filler through many slotted slots. The presence of perforated slots in the tube creates many foci of ignition of the filler and reduces the ignition delay time. The use of a tube made of a combustible porous polymer, for example, paper impregnated with an oxidizing agent, or its coating from the inside with an igniter composition makes it possible to simplify and cheapen the design of the device.
Применение стандартного электровоспламенителя типа МБ-2Н или средства инициирования в виде тонкой взрывающейся проволочки дополнительно удешевляет конструкцию устройства. Надежное воспламенение наполнителя возможно как с использованием стандартного электровоспламенителя, размещенного в тонкостенной перфорированной трубке диаметром менее 5 мм, заполненной полностью или частично воспламенительным составом, и соединенного с источником низковольтного электрического импульса напряжением ~5 вольт, так и при инициировании устройства от взрывающейся проволочки, размещенной на внешней поверхности полой тонкостенной перфорированной трубки или размещенной внутри тонкостенной перфорированной трубки, заполненной воспламенительным составом, если энергия инициирующего высоковольтного электрического импульса при напряжении 3-5 кВ превышает критическую величину, равную примерно 1 кДж. Применение средства инициирования, выполненного в виде взрывающейся проволочки, дополнительно увеличивает степень безопасности устройства при проведении работ по разрушению твердых пород.The use of a standard electric igniter type MB-2H or a means of initiation in the form of a thin exploding wire further reduces the cost of the design of the device. Reliable ignition of the filler is possible both using a standard electric igniter placed in a thin-walled perforated tube with a diameter of less than 5 mm, filled with a fully or partially igniter composition, and connected to a source of low-voltage electrical pulse with a voltage of ~ 5 volts, and when the device is initiated from an exploding wire placed on the outer surface of a hollow thin-walled perforated tube or placed inside a thin-walled perforated tube filled constant igniter composition, if the high-energy electrical initiation pulse at a voltage of 3-5 kV exceeds the critical value of about 1 kJ. The use of initiating means, made in the form of an exploding wire, further increases the degree of safety of the device during work on the destruction of hard rocks.
Расположение по оси корпуса тонкостенной перфорированной трубки из горючего или негорючего материала, заполненной полностью или частично воспламенительным составом, внутри которой или на ее поверхности размещено средство инициирования, обеспечивает возможность быстрого воспламенения наполнителя по всей длине трубки. Это обусловливает возможность применения удлиненных устройств с длиной, намного превосходящей диаметр, что позволяет увеличить, удельный объем разрушаемой породы или бетона и снизить стоимость работ.The location along the axis of the housing of a thin-walled perforated tube of combustible or non-combustible material filled with a fully or partially igniter composition, inside of which or on its surface is placed the initiating means, which makes it possible to quickly ignite the filler along the entire length of the tube. This makes it possible to use elongated devices with a length far exceeding the diameter, which allows to increase the specific volume of destructible rock or concrete and reduce the cost of work.
Изготовление крышки корпуса устройства в виде самозаклинивающейся конструкции обеспечивает динамическую герметизацию шпура и обеспечивает высокую эффективность устройства даже при его использовании в шпурах небольшой глубины ~0,5 м, при этом в качестве забойки может быть использована вода вместо песка. Самозаклинивающаяся конструкция может быть стандартной, а в простейшем варианте может представлять собой металлическую чашечку с вертикальными прорезями.The manufacture of the device case cover in the form of a self-jamming design provides dynamic sealing of the borehole and ensures high efficiency of the device even when it is used in boreholes of a small depth of ~ 0.5 m, while water can be used instead of sand for clogging. A self-jamming design can be standard, and in the simplest version it can be a metal cup with vertical slots.
Герметичная конструкция и герметичный ввод проводов для средства инициирования через торцевую крышку устройства обеспечивают длительное и безопасное его хранение, транспортировку и размещение на месте проведения работ, а также использование воды в качестве забойки шпура.The hermetic design and the sealed entry of wires for the initiation means through the end cover of the device ensure its long-term and safe storage, transportation and placement at the work site, as well as the use of water as a hole for drilling holes.
После сгорания наполнителя в замкнутом объеме устройства, размещенного в шпуре, за время менее 1 мсек достигается давление продуктов горения свыше 5-10 кбар, что приводит к растрескиванию твердой породы на фрагменты размером от 0,1 до 1 м.After the filler is burned in the closed volume of the device located in the borehole, in less than 1 ms the pressure of the combustion products exceeds 5-10 kbar, which leads to cracking of hard rock into fragments from 0.1 to 1 m in size.
На чертеже представлено предлагаемое устройство.The drawing shows the proposed device.
Устройство содержит герметичный корпус 1, наполнитель 2, тонкостенную перфорированную трубку 3, полую или заполненную воспламенительным составом 4, и средство инициирования 5 (электровоспламенитель или взрывающаяся проволочка - на чертеже показан электровоспламенитель), герметичный ввод проводов 6 для средства инициирования 5 через торцевую крышку с самоуплотняющейся втулкой 7, выполненную, например, в виде металлической чашечки с вертикальными прорезями.The device comprises a sealed housing 1, a filler 2, a thin-walled perforated tube 3, hollow or filled with an igniter 4, and initiating means 5 (an electric igniter or an exploding wire - an electric igniter is shown in the drawing), a sealed input of wires 6 for an initiating means 5 through an end cap with a self-sealing sleeve 7, made, for example, in the form of a metal cup with vertical slots.
Устройство работает следующим образом. Высокоэнергетический импульс от срабатывания воспламенителя или при электровзрыве металлической проволочки приводит к быстрому проникновению форса пламени или высокотемпературной плазмы разряда в поры между частицами воспламенительного состава или в полость полой трубки. В результате объемного воспламенения состава или заполнения полой трубки высокотемпературной плазмой давление в перфорированной трубке возрастает, что приводит к ее деформации и раскрытию щелевых прорезей. Происходит поджигание наполнителя по всей длине трубки через ее перфорации, приводящее к развитию быстрого конвективного горения наполнителя в радиальном направлении. Так как конвективное горение в наполнителе распространяется на небольшое расстояние, равное радиусу устройства, то реализуется очень быстрое и полное сгорание всего наполнителя без формирования волны уплотнения наполнителя. Быстрому завершению горения способствует малый размер частиц компонентов.The device operates as follows. A high-energy pulse from ignition operation or electric explosion of a metal wire leads to the rapid penetration of the force of the flame or high-temperature discharge plasma into the pores between the particles of the ignition composition or into the cavity of the hollow tube. As a result of volumetric ignition of the composition or filling of the hollow tube with high-temperature plasma, the pressure in the perforated tube increases, which leads to its deformation and the opening of slotted slots. The filler is ignited along the entire length of the tube through its perforations, leading to the development of rapid convective combustion of the filler in the radial direction. Since convective combustion in the filler extends over a small distance equal to the radius of the device, very fast and complete combustion of the entire filler is realized without generating a wave of compaction of the filler. The rapid completion of combustion contributes to the small particle size of the components.
Выбранные параметры устройства определяются следующим образом.The selected device parameters are determined as follows.
Увеличение диаметра тонкостенной перфорированной трубки свыше 5 мм снижает безопасность устройства, так как возрастает масса воспламенительного состава, уменьшение диаметра трубки затрудняет размещение в ней электровоспламенителя.An increase in the diameter of a thin-walled perforated tube over 5 mm reduces the safety of the device, since the mass of the igniter composition increases, a decrease in the diameter of the tube makes it difficult to place an electric igniter in it.
При инициировании устройства от взрывающейся проволочки, если энергия инициирующего электрического импульса меньше критической величины 1 кДж, конвективное горение не образуется или затухает из-за низкого давления газов при воспламенении.When the device is initiated from an exploding wire, if the energy of the initiating electric pulse is less than the critical value of 1 kJ, convective combustion does not form or decays due to the low pressure of the gases during ignition.
Применение инертной газообразующей добавки, например мочевины, в количестве до 20%, с одной стороны, снижает горючесть смеси, а с другой стороны, увеличивает фугасный эффект устройства за счет дополнительного газовыделения. Уменьшение количества добавки приводит к уменьшению фугасного эффекта из-за снижения дополнительного газовыделения и увеличения горючести наполнителя. Увеличение количества добавки приводит к уменьшению фугасного эффекта из-за значительного снижения температуры продуктов сгорания наполнителя.The use of an inert gas-forming additive, for example urea, in an amount up to 20%, on the one hand, reduces the combustibility of the mixture, and on the other hand, increases the high-explosive effect of the device due to additional gas evolution. A decrease in the amount of additive leads to a decrease in the high explosive effect due to a decrease in additional gas evolution and an increase in the combustibility of the filler. An increase in the amount of additive leads to a decrease in the explosive effect due to a significant decrease in the temperature of the products of combustion of the filler.
Экспериментальные исследования предлагаемого устройства, реализованного в виде опытного образца, показали его эффективность и безопасность проведения работ. Принципиальным результатом проведенных испытаний является установление безопасности устройства, связанное с неспособностью наполнителя к взрывному превращению в режиме детонации. Это было продемонстрировано при проведении стандартных тестов по методике ООН при диаметре заряда 48 мм, длине 400 мм, толщине металлической оболочки 4 мм и инициирующем бустерном заряде ВВ 160 г. При испытаниях устройства в лабораторных условиях и в шпурах установлен режим быстрого конвективного горения наполнителя и достижения 100% полноты его сгорания. Опыты с устройствами диаметром 38 мм, содержащими стандартные мелкодисперсные компоненты, выпускаемые промышленностью, где в качестве окислителя использовалась калийная селитра, в качестве органического горючего - порошок идитола, в качестве инертной добавки - мочевина, все компоненты в стехиометрическом соотношении, и размещенными в гранитной породе на дне шпура диаметром 40 мм и глубиной от 0,5 до 2,5 м с забойкой из песка, показали, что происходит полное сгорание наполнителя в режиме быстрого конвективного горения и растрескивание породы на фрагменты с характерным размером 0,1-1 м.Experimental studies of the proposed device, implemented in the form of a prototype, showed its effectiveness and safety of work. The principal result of the tests is to establish the safety of the device associated with the inability of the filler to explosive transformation in detonation mode. This was demonstrated by conducting standard tests according to the UN method with a charge diameter of 48 mm, a length of 400 mm, a metal shell thickness of 4 mm, and an initiating booster charge of explosive 160 g. When testing the device in laboratory conditions and in boreholes, the mode of fast convective combustion of the filler was established and the achievement 100% completeness of its combustion. Experiments with devices with a diameter of 38 mm containing standard finely dispersed components manufactured by industry, using potassium nitrate as an oxidizing agent, iditol powder as an organic fuel, urea as an inert additive, all components in a stoichiometric ratio, and placed in a granite rock on the bottom of the hole with a diameter of 40 mm and a depth of 0.5 to 2.5 m with sand clogging, showed that the filler completely burns up in the mode of fast convective burning and cracking of the rock into fragments with a characteristic size of 0.1-1 m
Установлено, что в качестве средства инициирования могут быть использованы дешевые стандартные электровоспламенители МБ-2Н ЛД.34.322.006ТУ, МКТА 773983.301 и др.It has been established that as a means of initiation, cheap standard electric igniters MB-2N LD.34.322.006TU, MKTA 773983.301 and others can be used.
Продемонстрировано, что предлагаемое безопасное устройство обладает эффективностью, в 2-3 раза превосходящей эффективность аналогичного заряда на основе широко используемого промышленного ВВ марки 6ЖВ. Удельный расход наполнителя при использовании удлиненных устройств при разрушении скальной породы прочностью 2000 кг/см2 равен всего лишь 150-200 г/м3. Это связано с тем, что дробление породы происходит на крупные фрагменты размером от 0,1 до 1 м при отсутствии бризантного эффекта (как в случае применения ВВ), когда значительная часть энергии тратится на ненужное измельчение породы. Полученные фрагменты легко удаляются машинным методом. Все это удешевляет стоимость работ. Значительная экономия при производстве работ достигается также при изготовлении шпуров небольшого диаметра до 50 мм и благодаря отсутствию дополнительных затрат на транспортировку, хранение и проведение охранных мероприятий в отличие от детонационно-способных зарядов ВВ и необходимых для их инициирования опасных капсюлей-детонаторов.It has been demonstrated that the proposed safe device has an efficiency that is 2-3 times higher than the efficiency of a similar charge based on the widely used industrial explosive grade 6ZHV. The specific consumption of filler when using elongated devices for the destruction of rock with a strength of 2000 kg / cm 2 is only 150-200 g / m 3 . This is due to the fact that the crushing of the rock occurs into large fragments ranging in size from 0.1 to 1 m in the absence of a brisant effect (as in the case of the use of explosives), when a significant part of the energy is spent on unnecessary grinding of the rock. The resulting fragments are easily removed by machine method. All this reduces the cost of the work. Significant savings in the performance of work are also achieved in the manufacture of small-diameter bore holes up to 50 mm and due to the absence of additional costs for transportation, storage and security measures, unlike detonation-capable explosive charges and the dangerous detonator caps necessary for their initiation.
Увеличение эффективности устройства на 10-20% достигается при засыпании зазора между корпусом размещенного в шпуре устройства и стенками шпура сухим песком, буровой мелочью или заполнении зазора водой, что связано с увеличением давления продуктов горения в закрытом пространстве. Показано, что при «мягком» режиме энерговыделения в условиях быстрого конвективного горения при использовании предлагаемого устройства в шпуре глубиной 0,5-2,5 м с забойкой из песка или воды отсутствует разлет каких-либо осколков, уровень шума при быстром сгорании наполнителя и разрушении породы не превышает 60 дБ, интенсивность сейсмической волны более чем на порядок ниже по сравнению с детонацией промышленного ВВ эквивалентной мощности. Проведенные эксперименты продемонстрировали, что предлагаемое устройство может быть эффективно использовано в строительстве для дробления твердых пород или бетона в стесненных городских условиях на расстоянии 5-10 метров от жилых объектов, магистралей или даже внутри промышленных объектов для разрушения бетонных конструкций без прерывания их функционирования.An increase in the efficiency of the device by 10-20% is achieved by filling the gap between the body of the device located in the hole and the walls of the hole with dry sand, drill fines or filling the gap with water, which is associated with an increase in the pressure of the combustion products in an enclosed space. It is shown that in the "soft" mode of energy release in conditions of rapid convective combustion when using the proposed device in a hole 0.5-2.5 m deep with sand or water clogging, no fragments fly apart, the noise level during rapid combustion of the filler and destruction rock does not exceed 60 dB, the intensity of the seismic wave is more than an order of magnitude lower compared to the detonation of an industrial explosive of equivalent power. The experiments showed that the proposed device can be effectively used in construction for crushing hard rocks or concrete in cramped urban conditions at a distance of 5-10 meters from residential facilities, highways or even inside industrial facilities for the destruction of concrete structures without interrupting their operation.
Использование заявляемого устройства позволит добиться увеличения эффективности и безопасности проведения работ, их удешевления и обеспечения надежности срабатывания удлиненных устройств, длина которых намного превышает их диаметр. Устройство может быть эффективно использовано в строительстве для дробления твердых пород и бетона в стесненных городских условиях.Using the inventive device will allow to increase the efficiency and safety of work, their cost and reliability of operation of elongated devices, the length of which is much greater than their diameter. The device can be effectively used in construction for crushing hard rocks and concrete in cramped urban environments.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010106722/03A RU2422637C1 (en) | 2010-02-26 | 2010-02-26 | Hard rock or concrete destructing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010106722/03A RU2422637C1 (en) | 2010-02-26 | 2010-02-26 | Hard rock or concrete destructing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2422637C1 true RU2422637C1 (en) | 2011-06-27 |
Family
ID=44739240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010106722/03A RU2422637C1 (en) | 2010-02-26 | 2010-02-26 | Hard rock or concrete destructing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2422637C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2477791C1 (en) * | 2011-08-10 | 2013-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" | Gas generator for directed rock destruction |
-
2010
- 2010-02-26 RU RU2010106722/03A patent/RU2422637C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2477791C1 (en) * | 2011-08-10 | 2013-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" | Gas generator for directed rock destruction |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101978238B (en) | Explosive cartridge filled with gunpowder | |
| CN108086966B (en) | Safe type high energy gas fracturing unit | |
| RU2498064C2 (en) | Gas generator for destruction or cracking of natural and artificial objects, and method of destruction or cracking of natural and artificial objects | |
| CA2666645A1 (en) | Self-stemming cartridge | |
| EP2660555B1 (en) | A method of detaching a monolith from rock massif and a device for application of the method | |
| RU2422637C1 (en) | Hard rock or concrete destructing device | |
| Tulepov et al. | Development of gas-generator chemical cartridges working in the mode of non-explosive destructive mixture | |
| RU2262069C1 (en) | Explosive charge and method for conducting of blasting | |
| RU2402745C1 (en) | Method for destruction of solid rocks or concrete (versions) | |
| RU2633606C1 (en) | Blast-hole pressure gas generator, cartridge for manufacturing blast-hole pressure gas generator (versions), device for filling cartridge with fuel, method for manufacturing blast hole pressure gas generator immediately before use and method for loading gas generator into blast hole (versions) | |
| KR100767740B1 (en) | Blasting method of a slight shock | |
| RU2153069C1 (en) | Method of destructing natural and artificial objects | |
| RU2422636C1 (en) | Hard rock or concrete destructing device | |
| CA3031356A1 (en) | A method of and a cartridge for disarming an unexploded blasting charge in a drill hole | |
| CN110631424B (en) | Detonator type miniature explosive package | |
| RU2308674C1 (en) | Combination stemming | |
| RU2291394C1 (en) | Combined stemming | |
| RU215769U1 (en) | Starting device for blast hole gas generator | |
| RU163418U1 (en) | DEVICE FOR ELECTRIC EXPLOSION DESTRUCTION OF SOLID NON-CONDUCTIVE MATERIALS | |
| RU86975U1 (en) | PERFORATOR-GENERATOR | |
| UA154949U (en) | COMBINED DRILL CHARGE PLUG | |
| RU2260770C1 (en) | Method of blasting | |
| KR20060000164A (en) | Triggering device for a detonator and triggering method thereof | |
| AU2014203265B2 (en) | Improved low energy breaking agent | |
| RU2307311C1 (en) | Combination charging tamping |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20111027 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150227 |
|
| BF4A | Cancelling a publication of earlier date [patents] |
Free format text: PUBLICATION IN JOURNAL SHOULD BE CANCELLED |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160227 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20170518 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190227 |