RU2748830C1 - Способ определения затухания детонации - Google Patents

Способ определения затухания детонации Download PDF

Info

Publication number
RU2748830C1
RU2748830C1 RU2020133769A RU2020133769A RU2748830C1 RU 2748830 C1 RU2748830 C1 RU 2748830C1 RU 2020133769 A RU2020133769 A RU 2020133769A RU 2020133769 A RU2020133769 A RU 2020133769A RU 2748830 C1 RU2748830 C1 RU 2748830C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charge
detonation
explosive
borehole
determining
Prior art date
Application number
RU2020133769A
Other languages
English (en)
Inventor
Борис Владимирович Юсимов
Владимир Борисович Юсимов
Original Assignee
Борис Владимирович Юсимов
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 Борис Владимирович Юсимов filed Critical Борис Владимирович Юсимов
Priority to RU2020133769A priority Critical patent/RU2748830C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2748830C1 publication Critical patent/RU2748830C1/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B35/00Testing or checking of ammunition
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/22Fuels; Explosives
    • G01N33/227Explosives, e.g. combustive properties thereof
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/64Devices characterised by the determination of the time taken to traverse a fixed distance

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области горного дела и взрывным работам, и может быть использовано для определения оптимальных параметров буровзрывных работ при проходке горных выработок и очистной отбойке на горнодобывающем предприятии. Способ определения затухания детонации характеризуется заряжанием взрывчатого вещества в оболочку, подрывом и определением величины полноты инициирования заряда. Заряд взрывчатого вещества заряжают в скважинное отверстие, выполненное в монолитном блоке, а величину полноты инициирования заряда определяют по расстоянию, на котором детонационный импульс от заряда передался свидетелям, выполненным в виде детонирующих от детонационного импульса заряда отрезков шнуров, проложенных к заряду через каналы, выполненные, как минимум, в одной из стенок блока. Каждому каналу присваивают индивидуальное обозначение. Обеспечивается снижение трудоемкости и упрощение определения расстояния затухания детонации и оптимальных параметров конструкции заряда взрывчатого вещества, необходимого для проведения буровзрывных работ при проходке горных выработок и очистной отбойке. 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к области горного дела и взрывным работам, и может быть использовано для определения оптимальных параметров буровзрывных работ при проходке горных выработок и очистной отбойке на горнодобывающем предприятии [E21C 37/16, F42B 35/00].
Из уровня техники известен СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИНИЦИИРОВАНИЕМ ДЕТОНАЦИИ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ [RU 2243495 C2, опубл.: 20.05.2004], заключающийся в нагружении образца испытуемого взрывчатого вещества ударной волной и регистрации параметров ударно-сжатого вещества, отличающийся тем, что ударная волна в испытуемый образец перепускается через промежуточный слой, выполненный из пористого взрывчатого вещества, либо через систему промежуточных слоев, в каждом из которых плотность пористого взрывчатого вещества возрастает от слоя к слою в направлении от генератора ударной волны к образцу испытуемого взрывчатого вещества.
Недостаток аналога связан с особенностью, на которую направлен описанный способ, связанный с необходимостью сохранения ударной волны по всей трассе ее распространения.
Также известен СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ РАЗРУШЕНИЯ ОБОЛОЧЕК ДЕТОНИРУЮЩИХ УДЛИНЕННЫХ ЗАРЯДОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ [RU 2631457 C1, опубл.: 22.09.2017], включающий стыковку к детонирующему удлиненному заряду по схеме «в торец» передаточного заряда со средством инициирования детонации, монтаж взрывной сети и подрыв испытуемого удлиненного заряда, отличающийся тем, что оболочку детонирующего удлиненного заряда с изменяющейся по длине толщиной снаряжают бризантным взрывчатым веществом, после подрыва замеряют минимальную толщину оболочки, сохранившую свою сплошность без образования сквозных трещин, рассчитывают начальное давление на внутренней поверхности оболочки для данной комбинации «взрывчатое вещество - материал оболочки» и случая скользящей детонации и, используя закон затухания радиальной осесимметричной ударной волны в оболочке, рассчитывают для найденной толщины неразрушения оболочки критическое давление и соответствующую ему критическую скорость.
Недостаток аналога связан с оценкой разрушения оболочек зарядов, а также определения критических давления и скорости взрывчатого вещества, что усложняет задачу определения затухания детонации и, соответственно, увеличивает трудоемкость способа.
Наиболее близким по технической сущности является СПОСОБ ОЦЕНКИ ПОЛНОТЫ ДЕТОНАЦИИ ЗАРЯДА ВЗРЫВЧАТОГО ВЕЩЕСТВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ [RU 2439481 C1, опубл.: 10.01.2012], заключающийся в возбуждении в ослабителе ударной волны для детонации расположенного за ним заряда ВВ, фоторегистрации начальной скорости ударной волны в воздухе и определении параметров инициирующей ударной волны, отличающийся тем, что заряд ВВ заключают в замкнутую оболочку-ослабитель, подрывают с помощью взрывателя, регистрируют критические параметры детонации данного заряда ВВ в данной оболочке-ослабителе, определяют величину показателя полноты инициирования данного заряда ВВ, вызывают детонацию подобного заряда ВВ путем воздействия на оболочку-ослабитель инициирующим элементом, регистрируют и измеряют параметры детонации подобного заряда ВВ, определяют величину показателя полноты инициирования подобного заряда ВВ, сравнивают величины показателя полноты инициирования для данного и подобного зарядов ВВ, по результатам сравнения судят о степени полноты инициирования подобного заряда ВВ в результате воздействия на него инициирующего элемента.
Основной технической проблемой прототипа является сложность реализации способа оценки детонации, обусловленная необходимостью подрыва испытуемого и подобного ему взрывчатого вещества, а также применение дополнительного инструмента для оценки ударной волны, что существенно увеличивает затрачиваемые для этого ресурсы. Кроме того, описанный способ сложно применить для оценки воздействия взрывчатого вещества на оболочку замкнутого пространства и точного расчета взрывчатого вещества для проведения буровзрывных работ при проходке горных выработок и очистной отбойке.
Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.
Технический результат изобретения заключается в снижении трудоемкости и упрощении способа определения расстояния затухания детонации и оптимальных параметров конструкции заряда взрывчатого вещества, необходимого для проведения буровзрывных работ при проходке горных выработок и очистной отбойке.
Указанный технический результат достигается за счет того, что способ определения затухания детонации, характеризующийся зарядом взрывчатого вещества в оболочку, подрывом и определением величины полноты инициирования заряда, отличающийся тем, что в заряд взрывчатого вещества заряжают в скважинное отверстие, выполненное в монолитном блоке, а величину полноты инициирования заряда определяют по расстоянию, на котором детонационный импульс от заряда передался свидетелям, выполненным в виде детонирующих от детонационного импульса заряда отрезков шнуров, проложенных к заряду через каналы, выполненные, как минимум, в одной из стенок блока, при этом каждому каналу присваивают индивидуальное обозначение.
В частности, монолитный блок выполняют крепостью, приближенной к породе горной выработки.
В частности, монолитный блок выполняют из бетона.
В частности, скважинное отверстие, выполняют диаметром, соответствующим диаметру и конструкции заряда с возможностью имитации шпура.
В частности, скважинное отверстие, выполняют на глубину меньшую длины монолитного блока.
В частности, шаг каналов задают исходя из требуемой точности определения бризантности взрывчатого вещества.
В частности, каналы располагают перпендикулярно скважинному отверстию.
В частности, на наружных концах отрезков детонирующих шнуров смонтированы флажки с обозначениями каналов.
В частности, флажки выполнены из материла с низкой горючестью.
На чертеже показан общий вид устройства, реализующее способ определения затухания детонации, на которой обозначено: 1 - бетонный блок, 2 - имитатор шпура, 3 - каналы, 4 - детонирующие шнуры, 5 - заряд, 6 - боевик, 7 - флажки.
Осуществление изобретения.
Буровзрывные работы - совокупность производственных процессов по отделению скальных горных пород от массива с помощью взрыва. Термин буровзрывные работы возник с целью подчёркивания неразрывности, взаимосвязи и взаимозависимости процессов бурения, заряжания взрывчатых веществ и непосредственно взрыва. При проведении буровзрывных работ производится планирование буровых работ (виды скважин, их диаметр, расстояние между скважинами, глубина и т.д.), подготовка к взрыву (заряжание взрывчатых веществ, забойка скважин, монтирование взрывной сети и т.д.), инициирование и произведение взрыва.
Паспорт буровзрывных работ - технический документ, являющийся технологической схемой производства бурения и заряжания шпуров, а также инициирования зарядов взрывчатых веществ.
В ряде случаев в качестве взрывчатых веществ в основном заряде, для проведения указанных буровзрывных работ используют АС-ДТ, а в качестве боевика используют аммонит 6ЖВ (патронированный) или толовые шашки.
АС-ДТ (аббревиатура от Аммиачная Селитра/Дизельное Топливо, игданит) - смесевое взрывчатое вещество, состоящее из аммиачной селитры и углеводородного горючего вещества, чаще всего, дизельного топлива. Названо игданитом в честь Института горного дела АН СССР (ИГД). В смесях АС-ДТ окислителем является аммиачная селитра (нитрат аммония NH4NO3), а в качестве горючего используются различные углеводороды (дизельное топливо, керосин), углеводы типа мелассы и другие вещества (например, нитрометан).
Аммонит 6ЖВ (патронированный) предназначен для производства взрывных работ при ручном заряжании сухих и осушенных шпуров или скважин во всех климатических зонах России.
При проходке горных выработок и очистной отбойке с использованием игданита зачастую отмечается значительное повышение удельного расхода взрывчатого вещества. Одной из причин этого является несоответствие конструкции заряда параметрам, применяемого взрывчатого вещества, а именно не учитывается фактор затухания детонации в зарядах АС-ДТ диаметром ниже критического (который по данным ряда исследований составляет 80,0 мм для взрывчатого вещества, изготавливаемых с использованием аммиачной селитры отечественного производства).
Вместе с тем при производстве опытных взрывов шпуровой заряд АС-ДТ срабатывает не полностью, т.е. происходит затухание детонации в колонке заряда, что заметно по следам бризантного воздействия на стенку шпура в той части заряда, в которой детонация была устойчивой, и по отсутствию следов бризантного воздействия в той части шпура, где происходило затухание детонации заряд взрывчатого вещества не эффективен, причем, как показывает практика длина шпура, не имеющего следов детонационного воздействия, составляет до 1,0 м, как в шпурах длиной 1,8 м, так и в шпурах длиной 1,9 м.
Применяемые при исследованиях методы определения расстояния затухания детонации требуют применения сложного и дорогостоящего специального лабораторного оборудования.
Предлагается простой и доступный способ определения расстояния затухания детонации, в зависимости от диаметра заряда, конструкции заряда и способа инициирования основного заряда.
Для уточнения параметров затухания детонации предлагается способ имитации работы заряда в массиве с использованием в качестве индикатора наличия детонации детонирующего шнура.
С этой целью изготавливают бетонный блок 1, высотой и шириной 0,6-1,0 метр. Длина бетонного блока 1 зависит от глубины имитатора шпура 2, выполненного в блоке и превышает глубину упомянутого имитатора 2 на 0,4 - 0,7 метра, предпочтительно 0,5 м. Например, при глубине имитатора шпура 2 2,5 метра длину бетонного блока 1 выполняют около 3,0 метров. Имитатор шпура 2 создают при заливке бетонного блока с помощью цилиндрической модели диаметром, соответствующем диаметру исследуемого колонкового заряда (40,0 - 65,0 мм). На имитаторе шпура 2 на расстоянии одного метра от забоя, выполняют перпендикулярные имитатору шпура 2 (колонковому заряду) и боковой стенке бетонного блока 1, каналы 3 диаметром 6,0-8,0 мм с шагом 0,2 метра. Каждому из каналов 3 присваивают индивидуальное обозначение, например, порядковый номер. В упомянутые каналы 3 размещают отрезки детонирующего шнура 4 длиной 8-12 метров, с наружной стороны которых навязывают флажки 7 с нанесенными на них обозначениями каналов 3, или другими, отличающими их друг от друга, обозначениями, при этом отрезки детонирующего шнура 4 вводят внутрь имитатора шпура 2 с возможностью обеспечения контакта с зарядом взрывчатых веществ 5, заряженных в имитатор шпура 2.
Исследования производят на испытательном полигоне. В имитатор шпура 2 вводят боевик 6 и производят зарядку имитатора шпура 2 зарядом 5 взрывчатого вещества с помощью, например, пневмозарядчика. Затем с соблюдением всех требований безопасности производят инициирование заряда 5. При наличии детонации в местах контакта исследуемого заряда 5 и детонирующего шнура 4, детонационный импульс передается на детонирующий шнур 4 и этот отрезок детонирующего шнура 4 сгорает, а флажок 7 остается. В местах бездетонационного контакта заряда 5 и отрезка детонирующего шнура 4, взрывной импульс на указанный отрезок детонирующего шнура 4 не поступает и этот отрезок вместе с флажком 7 отбрасывается продуктами взрыва. Впоследствии по сохранившимся отрезкам детонирующего шнура 4 и их номерам на флажках 7 определяют расстояние, на котором детонационный импульс передался отрезкам детонационного шнура 4, т.е. расстояние, на котором детонация в колонке заряда 5 не затухала, после чего и вводят корректирующие поправки в расчеты количества взрывчатого вещества в заряде 5.
Технический результат изобретения - снижение трудоемкости и упрощение способа определения расстояния затухания детонации и оптимальных параметров конструкции заряда взрывчатого вещества, необходимого для проведения буровзрывных работ при проходке горных выработок и очистной отбойке, достигается за счет простоты изготовления модели для определения затухания детонации, выполненной в виде монолитного, например, бетонного блока 1 с приближенными по крепости характеристикам к породе горной выработки и путем определения расстояния, на котором детонационный импульс от заряда 5, заложенного в имитаторе шпура 5 в бетонном блоке 1, передался отрезкам детонационного шнура 4, проложенных в каналах 3, выполненных вдоль имитатора шпура 5, т.е. расстояние, на котором детонация в колонке заряда 5 не затухла, на основании чего вносят поправки в расчеты количества необходимого для проходки взрывчатого вещества. Совокупность существенных признаков в описанном способе позволяет без специального оборудования в условиях предприятия ведущего взрывные работы, осуществлять быстрые экспериментальные расчеты удельного количества взрывчатого вещества, необходимого для проведения буровзрывных работ.

Claims (9)

1. Способ определения затухания детонации, характеризующийся заряжанием взрывчатого вещества в оболочку, подрывом и определением величины полноты инициирования заряда, отличающийся тем, что заряд взрывчатого вещества заряжают в скважинное отверстие, выполненное в монолитном блоке, а величину полноты инициирования заряда определяют по расстоянию, на котором детонационный импульс от заряда передался свидетелям, выполненным в виде детонирующих от детонационного импульса заряда отрезков шнуров, проложенных к заряду через каналы, выполненные, как минимум, в одной из стенок блока, при этом каждому каналу присваивают индивидуальное обозначение.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что монолитный блок выполняют крепостью, приближенной к крепости породы горной выработки.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что монолитный блок выполняют из бетона.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что скважинное отверстие выполняют диаметром, соответствующим диаметру и конструкции заряда с возможностью имитации шпура.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что скважинное отверстие выполняют на глубину, меньшую длины монолитного блока.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что шаг каналов задают исходя из требуемой точности определения бризантности взрывчатого вещества.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что каналы располагают перпендикулярно скважинному отверстию.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что на наружных концах отрезков детонирующих шнуров смонтированы флажки с обозначениями каналов.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что флажки выполнены из материла с низкой горючестью.
RU2020133769A 2020-10-14 2020-10-14 Способ определения затухания детонации RU2748830C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020133769A RU2748830C1 (ru) 2020-10-14 2020-10-14 Способ определения затухания детонации

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020133769A RU2748830C1 (ru) 2020-10-14 2020-10-14 Способ определения затухания детонации

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2748830C1 true RU2748830C1 (ru) 2021-05-31

Family

ID=76301454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020133769A RU2748830C1 (ru) 2020-10-14 2020-10-14 Способ определения затухания детонации

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2748830C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2820793C1 (ru) * 2023-05-18 2024-06-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (ХФИЦ ДВО РАН) Способ измерения скорости детонации скважинного заряда при прямом инициировании

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2232388C2 (ru) * 2002-08-19 2004-07-10 Открытое акционерное общество "Муромец" Устройство для определения скорости детонации маломощных детонирующих шнуров типа "волновод" со светопроницаемой оболочкой
RU110191U1 (ru) * 2011-05-27 2011-11-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-техническая фирма "Взрывтехнология" Устройство для определения скорости детонации заряда взрывчатого вещества (варианты)
RU2439481C1 (ru) * 2010-08-02 2012-01-10 Сергей Михайлович Мужичек Способ оценки полноты детонации заряда взрывчатого вещества и устройство для его осуществления
CN209167337U (zh) * 2018-10-26 2019-07-26 安徽理工大学 关于炸药爆速的测量装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2232388C2 (ru) * 2002-08-19 2004-07-10 Открытое акционерное общество "Муромец" Устройство для определения скорости детонации маломощных детонирующих шнуров типа "волновод" со светопроницаемой оболочкой
RU2439481C1 (ru) * 2010-08-02 2012-01-10 Сергей Михайлович Мужичек Способ оценки полноты детонации заряда взрывчатого вещества и устройство для его осуществления
RU110191U1 (ru) * 2011-05-27 2011-11-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-техническая фирма "Взрывтехнология" Устройство для определения скорости детонации заряда взрывчатого вещества (варианты)
CN209167337U (zh) * 2018-10-26 2019-07-26 安徽理工大学 关于炸药爆速的测量装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2820793C1 (ru) * 2023-05-18 2024-06-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук (ХФИЦ ДВО РАН) Способ измерения скорости детонации скважинного заряда при прямом инициировании

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Olsson et al. Crack lengths from explosives in multiple hole blasting
Schmidt et al. In situ evaluation of several tailored-pulse well-shooting concepts
Olsson et al. What causes cracks in rock blasting?
Pal Roy Emerging trends in drilling and blasting technology: concerns and commitments
EP2660555B1 (en) A method of detaching a monolith from rock massif and a device for application of the method
RU2748830C1 (ru) Способ определения затухания детонации
CN104236404A (zh) 一种基于爆破振动测试的现场快速测定毫秒雷管延时精度的方法
RU2493352C1 (ru) Устройство и способ термогазогидродинамического разрыва продуктивных пластов нефтегазовых скважин (варианты)
KR20040105317A (ko) 스플릿튜브, 스플릿튜브와 공기층을 이용한 균열제어발파방법
Catalan Implementation and assessment of intensive preconditioning for cave mining applications
RU2442887C1 (ru) Устройство и способ газогидродинамического разрыва продуктивных пластов для освоения трудноизвлекаемых запасов (варианты)
RU2291394C1 (ru) Комбинированная забойка
RU2592910C1 (ru) Устройство и способ термогазогидродепрессионно-волнового разрыва продуктивных пластов для освоения трудно извлекаемых запасов (варианты)
RU2262069C1 (ru) Заряд взрывчатого вещества и способ ведения взрывных работ
RU2060380C1 (ru) Способ дилатансионного торпедирования скважин и торпеда для его осуществления
Gupta Emerging explosives and initiation devices for increased safety, reliability, and performance for excavation in weak rocks, mining and close to surface structures
Roy et al. Influence of initiation mode of explosives in opencast blasting on ground vibration
US20190064375A1 (en) Propellant stimulation for measurement of transient pressure effects of the propellant
RU2712876C1 (ru) Заряд для отбойки горных пород
Toratti Field pressure measurements in and near a blasthole
Bilgin et al. Assessment of explosive performance by detonation velocity measurements in Turkey
Wojewódka EMULSIVE EXPLOSIVE SENSITIVITY TO INITIATION BY ELECTRIC DETONATOR
Jha Impedance Matching Algorithm for Selection of Suitable Explosives for Any Rock Mass—A Case Study
RU2465550C1 (ru) Способ определения относительной работоспособности взрывчатого вещества
Drzewiecki Influence of Confining Pressure on the Combustion Dynamics of Selected Explosives