RU2804470C1 - Sleeve of asymmetric design for loading rising wells with an emulsion explosive materials - Google Patents

Sleeve of asymmetric design for loading rising wells with an emulsion explosive materials Download PDF

Info

Publication number
RU2804470C1
RU2804470C1 RU2023107038A RU2023107038A RU2804470C1 RU 2804470 C1 RU2804470 C1 RU 2804470C1 RU 2023107038 A RU2023107038 A RU 2023107038A RU 2023107038 A RU2023107038 A RU 2023107038A RU 2804470 C1 RU2804470 C1 RU 2804470C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shell
stitching
sleeve
hose
transverse
Prior art date
Application number
RU2023107038A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Александрович Горинов
Илья Юрьевич Маслов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Глобал Майнинг Эксплозив - Раша"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Глобал Майнинг Эксплозив - Раша" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Глобал Майнинг Эксплозив - Раша"
Application granted granted Critical
Publication of RU2804470C1 publication Critical patent/RU2804470C1/en

Links

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: sleeve of asymmetric design for loading rising wells with an emulsion explosive materials (EEM) is a waterproof and sealed tubular shell at one end with an outer diameter greater than the diameter of the loaded well, while the shell is made with transverse stitching at an angle to its longitudinal axis at regular intervals to form pockets under filling their EEM. Each transverse stitching has an inclined section and a longitudinal stitching section extending from it to form a side passage for the charging device hose on one side of the shell between the shell wall and the longitudinal stitching. At the angle of inclination of the inclined sections of the transverse stitching from 30° up to 45° the height of the opening between the pockets adjacent to the height of the sleeve for introducing EEM with a charging device hose with a diameter of 0.1 m is from 0.4 m to 0.6 m, the distance between the inclined sections of the transverse stitching along the outer side of the shell is from 1.1 m to 1 .5 m, the distance between the extreme point of the inclined section of the transverse stitching of one pocket on the outer side of the shell and the extreme point on the line of the inclined section of the transverse stitching from the side of the longitudinal stitching of the adjacent pocket is from 0.6 m to 1.0 m.
EFFECT: achievement of uniform rock crushing with a 10-15% reduced consumption of EEM due to the formation of a detonation-capable charge when filling the sleeve of EEM.
1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при производстве взрывных работ в породах любой степени обводненности и трещиноватости в условиях подземных выработок при одиночном и веерном заряжании восстающих скважин водоэмульсионными (и водногелевыми) взрывчатыми веществами (ЭВВ). The invention relates to the mining industry and can be used in blasting rocks of any degree of water content and fracturing in underground workings with single and fan-shaped loading of rising wells with water-emulsion (and water-gel) explosives (EWE).

Применение тканевых рукавов при создании нисходящих скважинных зарядов ЭВВ нашло достаточно широкое распространение в практике горных работ (RU 2104473, Тогунов М.Б. «Повышение эффективности взрывания горных пород эмульсионными ВВ» / М.Б. Тогунов, С.В. Семкин // В кн.: Развитие ресурсосберегающих технологий во взрывном деле. - Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2009). В качестве основных преимуществ использования рукавов указывают на снижение стоимости взрывной скважины, обусловленное уменьшением удельного расхода ВВ, меньшую экологическую нагрузку на окружающую среду и более равномерное дробление взорванной горной массы (Прокопенко B.C. Физико-технические основы разрушения скальных пород взрывами скважинных зарядов взрывчатых веществ в рукавах: Дисс. … докт. техн. наук / 05.15.11 / Прокопенко Виктор Степанович. - Киев. - 2002). При этом характерной особенностью указанных рукавов является то обстоятельство, что они имеют диаметр меньше, чем диаметр заряжаемой скважины. Данное обстоятельство препятствует применению данной технологии для создания заряда ЭВВ в восходящих скважинах.The use of fabric hoses when creating downhole emulsion explosive charges has found quite widespread use in mining practice (RU 2104473, Togunov M.B. “Increasing the efficiency of blasting rocks with emulsion explosives” / M.B. Togunov, S.V. Semkin // V book: Development of resource-saving technologies in blasting - Ekaterinburg: IGD Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 2009). The main advantages of using hoses indicate a reduction in the cost of a blast hole due to a decrease in the specific consumption of explosives, a lower environmental load on the environment and a more uniform crushing of the blasted rock mass (Prokopenko B.S. Physical and technical basis for the destruction of rocks by explosions of borehole charges of explosives in hoses: Dissertation ... Doctor of Technical Sciences / 05.15.11 / Prokopenko Viktor Stepanovich - Kiev - 2002). In this case, a characteristic feature of these hoses is the fact that they have a diameter smaller than the diameter of the well being charged. This circumstance prevents the use of this technology to create an explosive charge in upward wells.

В связи с расширением области применения ЭВВ на подземные горные работы решение задачи разработки технологий заряжания данными взрывчатыми веществами восходящих скважин приобретает огромное значение. Для решения данной задачи различными авторами предлагается использовать рукава специальных конструкций (RU 154388, RU 154389, RU 170984, Маслов И.Ю. «Промышленные эмульсионные взрывчатые вещества и системы инициирования во взрывном деле» / И.Ю. Маслов, В.И. Сивенков, С.В. Иляхин и др. - М.: ВНИИгеосистем. - 2018). Однако в предложенных конструктивных решениях отсутствуют методики расчета параметров данных рукавов, что осложняет их применение на практике, вызывает перерасход ЭВВ.In connection with the expansion of the scope of application of explosives to underground mining, solving the problem of developing technologies for loading upward wells with these explosives is of great importance. To solve this problem, various authors propose to use hoses of special designs (RU 154388, RU 154389, RU 170984, Maslov I.Yu. “Industrial emulsion explosives and initiation systems in blasting” / I.Yu. Maslov, V.I. Sivenkov , S.V. Ilyakhin, etc. - M.: VNIIgeosystem. - 2018). However, the proposed design solutions do not contain methods for calculating the parameters of these hoses, which complicates their use in practice and causes excessive consumption of explosives.

Так, известен рукав для заряжания скважины взрывчатым веществом, содержащий водонепроницаемую и герметичную с одного конца трубообразную оболочку для размещения внутри нее шланга от зарядного устройства, при этом оболочка выполнена из полотна с гидрофобной пропиткой путем сшивания боковых срезов полотна по ее длине, диаметр оболочки выполнен больше диаметра заряжаемой скважины, герметичный торец оболочки представляет собой верхний торец оболочки, вводимый в восходящую скважину, оболочка выполнена газопроницаемой с поперечным прошиванием под углом к ее продольной оси через равные промежутки величиной не менее четырех диаметров оболочки и с оставлением бокового прохода для шланга зарядного устройства с одной боковой стороны оболочки между стенкой оболочки и прошивками (RU 154388, F42D 1/10, опубл. 20.08.2015 г.).Thus, a hose for loading a well with an explosive is known, containing a waterproof and sealed at one end tubular shell for placing a hose from the charging device inside it, while the shell is made of fabric with hydrophobic impregnation by stitching the side sections of the fabric along its length, the diameter of the shell is larger diameter of the well being charged, the sealed end of the shell is the upper end of the shell, inserted into the ascending well, the shell is made gas-permeable with transverse stitching at an angle to its longitudinal axis at equal intervals of at least four shell diameters and leaving a side passage for the charging device hose with one the side of the shell between the shell wall and the firmware (RU 154388, F42D 1/10, publ. 08/20/2015).

Данное решение принято в качестве прототипа.This solution was adopted as a prototype.

В известном решении рукав выполнен с поперечной прошивкой через равные промежутки по длине рукава с оставлением бокового прохода вдоль одной стенки для зарядного шланга. Поперечные прошивания рукава производятся на участке под углом к его продольной оси (от 30 до 45°), который заканчивается прошивкой в виде участка вдоль оси рукава. Боковой проход для шланга зарядного устройства выполнен с одной боковой стороны рукава между стенкой рукава и прошивками. Конструкция рукава проста и технологична.In the known solution, the sleeve is made with transverse stitching at equal intervals along the length of the sleeve, leaving a side passage along one wall for the charging hose. Transverse stitching of the sleeve is carried out in a section at an angle to its longitudinal axis (from 30 to 45°), which ends with stitching in the form of a section along the axis of the sleeve. The side passage for the charger hose is made on one side of the sleeve between the wall of the sleeve and the stitching. The design of the sleeve is simple and technologically advanced.

Несмотря на простоту конструкции и удобство заряжания скважины, остаются нерешенными вопрос удержания рукава в скважине за счет сил трения материала рукава с горной породой и вопрос количественного заполнения рукава ЭВВ. На практике оба этих момента решаются переполнением рукава ЭВВ, при котором рукав распирается и упирается в стенку скважины, но при этом имеет место перерасход ЭВВ, так как его объем используется не на получение оптимизированной по параметрам энергии взрыва для дробления породы, а для распирания рукава.Despite the simplicity of the design and the convenience of loading the well, the issue of holding the hose in the well due to the frictional forces of the hose material with the rock and the issue of quantitatively filling the hose with explosives remain unresolved. In practice, both of these issues are solved by overfilling the emulsion explosive sleeve, in which the hose expands and rests against the wall of the well, but in this case there is an overconsumption of emulsifier, since its volume is not used to obtain the explosion energy optimized in terms of parameters for crushing rock, but to expand the sleeve.

При переполнении рукава ЭВВ подвергается химическому газированию (медленно происходит химическая реакция эмульсии с газогенерирующей добавкой) и системе «рукав-ЭВВ» надо куда-то расширяться. Если этого не будет, а будет сплошной заряд ЭВВ - система не будет иметь возможность расширяться - видимые газовые пузырьки не образуются (выделяющееся при химической реакции газообразное вещество просто растворится в жидкости ЭВВ при повышенном давлении) - плотность ЭВВ не снижается - чувствительность к детонационному импульсу не появляется - имеет место отказ детонации скважинного заряда.When the hose is overfilled, the emulsion explosive is subjected to chemical gassing (a chemical reaction of the emulsion with the gas-generating additive occurs slowly) and the “hose-emulsion explosive” system needs to expand somewhere. If this does not happen, but there is a continuous charge of emulsifier, the system will not be able to expand - visible gas bubbles will not form (the gaseous substance released during the chemical reaction will simply dissolve in the liquid emulsifier at increased pressure) - the density of the emulsion explosive will not decrease - sensitivity to the detonation pulse will not appears - there is a failure of detonation of the borehole charge.

Указанный недостаток не позволяет обеспечить равномерное дробление породы за счет ускоренного процесса выделения взрывной энергии.This drawback does not allow for uniform crushing of the rock due to the accelerated process of releasing explosive energy.

Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в достижении равномерного дробления породы при уменьшенном на 10-15% расходе ЭВВ за счет формирования детонационно способного заряда при заполнении рукава ЭВВ.The present invention is aimed at achieving a technical result, which consists in achieving uniform crushing of rock with a 10-15% reduction in the consumption of emulsifying explosives due to the formation of a detonation-capable charge when filling the emulsifier sleeve.

Указанный технический результат достигается тем, что в рукаве асимметричной конструкции для заряжания восстающих скважин эмульсионным взрывчатым веществом, содержащем водонепроницаемую и герметичную с одного конца трубообразную оболочку с внешним диаметром больше диаметра заряжаемой скважины, при этом оболочка выполнена с поперечным прошиванием под углом к ее продольной оси через равные промежутки для образования карманов под заполнение их ЭВВ, при этом каждая поперечная прошивка имеет наклонный участок и отходящий от него участок продольной прошивки для образования бокового прохода для шланга зарядного устройства с одной боковой стороны оболочки между стенкой оболочки и продольными прошивками, при угле наклона наклонных участков поперечных прошивок от 30° до 45° высота проема между смежно расположенными по высоте рукава карманами для ввода ЭВВ шлангом зарядного устройства диаметром 0,1 м равна от 0,4 м до 0,6 м, расстояние между наклонными участками поперечных прошивок по наружной стороне оболочки равно от 1,1 м до 1,5 м, расстояние между крайней точкой наклонного участка поперечной прошивки одного кармана на наружной стороне оболочки и крайней точкой на линии наклонного участка поперечной прошивки со стороны продольной прошивки смежно расположенного кармана равно от 0,6 м до 1,0 м.This technical result is achieved by the fact that in a sleeve of an asymmetrical design for loading rising wells with an emulsion explosive, containing a waterproof and sealed at one end tubular shell with an outer diameter greater than the diameter of the well being charged, while the shell is made with transverse piercing at an angle to its longitudinal axis through equal intervals for the formation of pockets for filling them with explosives, while each transverse stitching has an inclined section and a section of longitudinal stitching extending from it to form a side passage for the charger hose on one side of the shell between the shell wall and the longitudinal stitchings, at the angle of inclination of the inclined sections transverse stitching from 30° to 45°, the height of the opening between pockets adjacent to the sleeve height for inserting explosives using a charger hose with a diameter of 0.1 m is from 0.4 m to 0.6 m, the distance between the inclined sections of the transverse stitching on the outer side of the shell equals from 1.1 m to 1.5 m, the distance between the extreme point of the inclined section of the transverse stitching of one pocket on the outer side of the shell and the extreme point on the line of the inclined section of the transverse stitching from the side of the longitudinal stitching of the adjacent pocket is equal to from 0.6 m to 1 .0 m.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.These features are essential and are interrelated to form a stable set of essential features sufficient to obtain the required technical result.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрируют возможность достижения требуемого технического результата.The present invention is illustrated by a specific example of execution, which, however, is not the only possible one, but clearly demonstrates the possibility of achieving the required technical result.

На фиг. 1 общий вид конструкции рукава, продольный разрез;In fig. 1 general view of the sleeve design, longitudinal section;

фиг. 2 схема расчета конструктивных параметров рукава;fig. 2 diagram for calculating the design parameters of the hose;

фиг. 3 - схема рукава с установленным промежуточным детонатором и шлангом перед заполнением ЭВВ;fig. 3 - diagram of a hose with an installed intermediate detonator and a hose before filling with explosives;

фиг. 4 - заполнение верхнего кармана рукава ЭВВ шлангом от зарядного устройства с образованием воздушной полости в этом кармане;fig. 4 - filling the upper pocket of the EVV sleeve with a hose from the charger to form an air cavity in this pocket;

фиг. 5 - заполнение расположенного под верхним карманом ЭВВ шлангом от зарядного устройства;fig. 5 - filling the explosive explosive located under the upper pocket with a hose from the charger;

фиг. 6 - демонстрация воздушных полостей в карманах после заполнения их ЭВВ.fig. 6 - demonstration of air cavities in pockets after filling them with explosives.

Согласно настоящему изобретению рассматривается конструкция рукава для заряжания ЭВВ при применении в восстающей скважине.According to the present invention, the design of a sleeve for loading explosive explosives when used in a raise well is considered.

В общем случае рукав для ЭВВ (фиг. 1) представляет собой водонепроницаемую газопроницаемую оболочку 1 с герметичным верхним торцом 2 для размещения внутри нее шланга 3 (фиг. 3) от зарядного устройства (не показано), подающего в оболочку промышленное ЭВВ. Оболочка выполнена из тканого или нетканого полотна с гидрофобной пропиткой путем сшивания боковых срезов 4 полотна по его длине в направлении диаметра рукава больше диаметра заряжаемой скважины. Диаметр D рукава выполнен больше диаметра заряжаемой скважины. Оболочка выполнена с поперечными прошивками 5 под углом к продольной ее оси через равные промежутки величиной не менее четырех диаметров оболочки и с оставлением бокового прохода для шланга зарядного устройства с одной боковой стороны оболочки между ее стенкой и прошивками. А со стороны открытого нижнего торца оболочка оснащается клапаном для герметизации заполненной ЭВВ оболочки при извлечении шланга от зарядного устройства.In general, the hose for emulsion explosives (Fig. 1) is a waterproof gas-permeable shell 1 with a sealed upper end 2 for placing inside the hose 3 (Fig. 3) from the charger (not shown), which supplies industrial emulsion explosives to the shell. The shell is made of woven or non-woven fabric with hydrophobic impregnation by stitching the side sections 4 of the fabric along its length in the direction of the sleeve diameter greater than the diameter of the well being charged. The diameter D of the sleeve is larger than the diameter of the well being charged. The shell is made with transverse piercings 5 at an angle to its longitudinal axis at equal intervals of at least four shell diameters and leaving a side passage for the charger hose on one side of the shell between its wall and the piercings. And on the side of the open lower end of the shell is equipped with a valve to seal the shell filled with explosives when removing the hose from the charger.

При этом каждая поперечная прошивка 5 имеет наклонный участок 6 (под углом β наклона участков поперечных прошивок от 30° до 45°), и отходящий от него продольный участок 7 поперечной прошивки, который используется для образования бокового прохода 8 для шланга 3 зарядного устройства с одной боковой стороны оболочки между стенкой оболочки и продольными участками 7 прошивок.In this case, each transverse stitching 5 has an inclined section 6 (at an angle β of inclination of sections of the transverse stitching from 30° to 45°), and a longitudinal section 7 of the transverse stitching extending from it, which is used to form a side passage 8 for the hose 3 of the charger with one on the side of the shell between the shell wall and the longitudinal sections there are 7 piercings.

Таким образом, указанные прошивки образуют по длине рукава карманы, расположенные на равном расстоянии друг от друга для обеспечения равномерного и примерно равного заполнения полостей карманов ЭВВ при движении шланга с постоянной скоростью вдоль бокового прохода 8.Thus, the specified firmware forms pockets along the length of the sleeve, located at an equal distance from each other to ensure uniform and approximately equal filling of the cavities of the pockets with explosives when the hose moves at a constant speed along the side passage 8.

Особенностью заявленного рукава является то, что высота проема с между смежно расположенными по высоте рукава карманами для ввода ЭВВ шлангом 3 зарядного устройства (выполненного диаметром 0,1 м) равна от 0,4 м до 0,6 м, расстояние b между наклонными участками поперечных прошивок по наружной стороне оболочки равно от 1,1 м до 1,5 м, расстояние между крайней точкой наклонного участка поперечной прошивки одного кармана на наружной стороне оболочки и крайней точкой на линии наклонного участка поперечной прошивки со стороны продольной прошивки смежно расположенного кармана равно от 0,6 м до 1,0 м (фиг. 2).A feature of the claimed hose is that the height of the opening c between pockets adjacent to the height of the hose for inserting explosives with the hose 3 of the charger (made with a diameter of 0.1 m) is from 0.4 m to 0.6 m, the distance b between the inclined sections of the transverse stitching on the outer side of the shell is from 1.1 m to 1.5 m, the distance between the extreme point of the inclined section of the transverse stitching of one pocket on the outer side of the shell and the extreme point on the line of the inclined section of the transverse stitching from the side of the longitudinal stitching of the adjacent pocket is from 0 .6 m to 1.0 m (Fig. 2).

При таком исполнении рукава проем для ввода ЭВВ расположен выше крайней точки наклонного участка на наружной стороне оболочки. При заряжании ЭВВ в карманы шланг 3 (фиг. 3) медленно с заданной скоростью опускается вдоль оболочки. При прохождении зоны проема ЭВВ заполняет карман до момента когда выпускной патрубок шлага становится ниже крайней точки продольного участка прошивки того кармана, который заполняется ЭВВ в данный момент. Это приводит к образованию в кармане воздушной полости (фиг. 3).With this design of the sleeve, the opening for introducing explosives is located above the extreme point of the inclined section on the outer side of the shell. When loading explosive explosives into pockets, hose 3 (Fig. 3) slowly descends along the shell at a given speed. When passing through the opening area, the explosive agent fills the pocket until the moment when the hose outlet pipe becomes lower than the extreme point of the longitudinal section of the piercing of the pocket that is being filled with the explosive explosive at the moment. This leads to the formation of an air cavity in the pocket (Fig. 3).

Наличие воздушной полости, незаполненной ЭВВ, важно, так как ЭВВ подвергается химическому газированию (медленно, происходит химическая реакция эмульсии с газогенерирующей добавкой) и системе надо куда-то расширяться. При выделении газов повышается давление в воздушной полости, но при этом не изменяется химический состав самого ЭВВ (выделяющееся при химической реакции газообразное вещество не растворяется в жидкой фазе ЭВВ при повышенном давлении).The presence of an air cavity unfilled with emulsion explosive is important, since the emulsion explosive is subjected to chemical gassing (slowly, a chemical reaction of the emulsion with a gas-generating additive occurs) and the system needs to expand somewhere. When gases are released, the pressure in the air cavity increases, but the chemical composition of the emulsion explosive itself does not change (the gaseous substance released during the chemical reaction does not dissolve in the liquid phase of the emulsifier at elevated pressure).

С другой стороны, воздушные полости в скважинном заряде снижают начальное давление взрыва и плотность энергии взрыва на единицу поверхности заряда, но при этом удлиняют время воздействия взрыва на разрушаемую среду и таким образом уменьшают местное (бризантное) действие взрыва, приводящее к переизмельчению среды в ближней зоне взрыва,. Это способствуют большей равномерности и стабильности результатов дробления значительных объемов среды (Лещинский А.В., Шевкун Е.Н. «Рассредоточение скважинных зарядов» Хабаровск, Изд-во ТОГУ, 2009, стр. 16).On the other hand, air cavities in a borehole charge reduce the initial explosion pressure and explosion energy density per unit charge surface, but at the same time lengthen the time of exposure of the explosion to the destroyed medium and thus reduce the local (blasting) effect of the explosion, leading to over-grinding of the medium in the near zone explosion. This contributes to greater uniformity and stability of the results of crushing significant volumes of the medium (Leshchinsky A.V., Shevkun E.N. “Dispersal of borehole charges” Khabarovsk, Tomsk State University Publishing House, 2009, p. 16).

В отношении воздушных полостей в карманах следует уточнить, что это позволяет организовать пустотности без прерывания непрерывности простирания заряда по длине скважины. Это не радиальная пустотность, а асимметричные сужения по длине заряда (Марченко Л.Н. Энергия взрыва и конструкция заряда. - М.: Наука. - 1965, стр. 13). Это позволяет на 10-15% сократить массу ЭВВ в формируемом заряде. По Марченко - детонационное срабатывание ЭВВ в карманах обеспечивает дробление породы не хуже (но более равномерное) по сравнению со сплошным колонковым зарядом.With regard to the air cavities in the pockets, it should be clarified that this makes it possible to organize voids without interrupting the continuity of charge extension along the length of the well. This is not a radial void, but asymmetrical narrowing along the length of the charge (Marchenko L.N. Explosion energy and charge design. - M.: Nauka. - 1965, p. 13). This makes it possible to reduce the mass of explosives in the formed charge by 10-15%. According to Marchenko, detonation activation of explosives in pockets ensures crushing of rock no worse (but more uniform) compared to a solid core charge.

Устройство используют следующим образом.The device is used as follows.

Предварительно в восходящую скважину размещают промежуточный детонатор 9 (ПД) на волноводе или детонирующем шнуре 10 (до проектной отметки установки промежуточного детонатора в скважине; промежуточный детонатор оснащается самостоятельным устройством фиксации в скважине).First, an intermediate detonator 9 (ID) is placed into the ascending well on a waveguide or detonating cord 10 (up to the design mark for installing the intermediate detonator in the well; the intermediate detonator is equipped with an independent fixation device in the well).

Либо, как показано на фиг. 3, ПД устанавливают в верхний открытый «карман» рукава, после чего горловину рукава собирают «в чуб» и перевязывают тесьмой (пристроченной к торцу рукава). В этом случае, отпадает необходимость использования самостоятельного устройства фиксации ПД в скважине. А установленный таким способом ПД находится в непосредственном контакте с ЭВВ - что повышает надежность инициирования ЭВВ: детонационный импульс от ПД передается в ЭВВ, минуя возможные препятствия в виде возможно образующихся воздушных полостей при установке ПД.Or, as shown in FIG. 3, the PD is installed in the upper open “pocket” of the sleeve, after which the neck of the sleeve is collected “into a forelock” and tied with braid (attached to the end of the sleeve). In this case, there is no need to use an independent device for fixing PD in the well. And the PD installed in this way is in direct contact with the explosive explosive - which increases the reliability of the initiation of the explosive explosive: the detonation pulse from the PD is transmitted to the explosive, bypassing possible obstacles in the form of air cavities that may form when installing the PD.

Рукав одевают на зарядный шланг 3 (фиг. 3) и подают его восходящую скважину до ее дна. При одевании рукав может быть поджат «в гармошку» для удобства ввода в скважину. При размещении в скважине рукав может оставаться частично в гармошке, а может и распрямиться частично или полностью по всей длине (высоте) скважины. Так как прошивки имеют однонаправленное положение, то при сборке «в гармошку» рукав собирается на шланге по одну общую сторону. При вводе «гармошки» в скважину складки опадают и не зацепляются за стенку скважины.The sleeve is put on the charging hose 3 (Fig. 3) and fed up the well to its bottom. When putting on, the sleeve can be pressed into an accordion for ease of insertion into the well. When placed in a well, the hose can remain partially in the accordion, or it can straighten partially or completely along the entire length (height) of the well. Since the firmware has a unidirectional position, when assembling “in an accordion” the sleeve is assembled on the hose along one common side. When the accordion is inserted into the well, the folds fall off and do not catch on the well wall.

Включают зарядное устройство и подают ЭВВ 11 в рукав по шлангу 3. В начальный момент конец шланга расположен в боковом проходе на уровне проема доступа к полости 9 первого кармана, ограниченного прошивкой и верхним торцом рукава. Под давлением ЭВВ проходят через проем и заполняет полость первого (верхнего) кармана. При заполнении первого кармана воздух из него выходит через поры ткани рукава и в боковом шве, ЭВВ остается внутри оболочки рукава 1. При этом в кармане остается пустотность.The charger is turned on and the explosive 11 is fed into the sleeve through hose 3. At the initial moment, the end of the hose is located in the side passage at the level of the access opening to the cavity 9 of the first pocket, limited by the firmware and the upper end of the sleeve. Under pressure, explosives pass through the opening and fill the cavity of the first (upper) pocket. When the first pocket is filled, the air leaves it through the pores of the sleeve fabric and in the side seam, the explosive remains inside the sleeve shell 1. At the same time, a void remains in the pocket.

Больший относительно диаметра скважины рукав распирается и удерживается силами трения в скважине. Во всех случаях исполнения устройства, диаметр рукава должен быть больше диаметра заряжаемой скважины. В этом случае, за счет неидеальности внутренней поверхности скважины (трещины в горном массиве, вывалы отдельностей при бурении), происходит распирание заполненного ЭВВ рукава и его удержание в скважине за счет сил трения в контакте пары «стенка скважины - материал рукава». При этом опирание с трением рукава на стенку скважины будет не по всей поверхности рукава, а на участках заполненных ЭВВ карманов. Данное распирание, как показали эксперименты, на уровне заполненной части карманов, проявляются при расположении наклонного участка прошивки под углом от 30° до 45°.The sleeve, which is larger relative to the diameter of the well, expands and is held by friction forces in the well. In all cases of device design, the diameter of the hose must be greater than the diameter of the well being charged. In this case, due to the imperfection of the inner surface of the well (cracks in the rock mass, falls out of individual parts during drilling), the sleeve filled with explosives expands and is retained in the well due to frictional forces in the contact of the “well wall - sleeve material” pair. In this case, the hose will be supported with friction on the well wall not over the entire surface of the hose, but in areas of pockets filled with explosives. This expansion, as experiments have shown, at the level of the filled part of the pockets, appears when the inclined section of the firmware is located at an angle from 30° to 45°.

Такой прием удержания рукава с восходящей скважине основан на расчетных данных применительно к фиг.2 и подтвержден экспериментально. Обозначения геометрических параметров а, b, с, d, D и β понятны из фиг. 2. При этом, между указанными параметрами должны выполняться соотношения:This method of holding a hose with an ascending well is based on calculated data in relation to Fig. 2 and confirmed experimentally. The designations of the geometric parameters a, b, c, d, D and β are clear from Fig. 2. In this case, the following relationships must be satisfied between the specified parameters:

B0A11В1=b ⇒ т.к. B0A1=С; А1В1=b-сB 0 A 1 +A 1 B 1 =b ⇒ because B 0 A 1 =C; A 1 B 1 =b-c

D1C1=b=а+C1B1cosβD 1 C 1 =b= a +C 1 B 1 cosβ

b=а+C1B1cosβ=а+Dctgβb= a +C 1 B 1 cosβ= a +Dctgβ

Δ+с+а=bΔ+c+ a =b

Δ=b-а-с=(а+Dctgβ)-а-с=Dctgβ-сΔ=b- а -с=( а +Dctgβ)- а -с=Dctgβ-с

Δ>0 (Dctgβ>c)Δ>0 (Dctgβ>c)

Δ<0 (Dctgβ<0)Δ<0 (Dctgβ<0)

Величина D назначается из условия «охвата» тканью рукава зарядного шланга для сокращения объемов вытекания ЭВВ из «ячейки» при ее заполнении.The value D is assigned based on the condition that the fabric “covers” the sleeve of the charging hose in order to reduce the volume of emulsion explosives leaking out of the “cell” when it is filled.

Величина d назначается из условий как свободного прохождения зарядного шланга, так и снижения трудностей при размещении рукава в скважине, и может быть определена по формулеThe value d is assigned based on the conditions of both the free passage of the charging hose and the reduction of difficulties when placing the hose in the well, and can be determined by the formula

Объем V0 скважинного пространства, ограниченного плоскостями ограниченных наклонными участками смежных карманов, равенThe volume V 0 of the well space, limited by the planes limited by the inclined sections of adjacent pockets, is equal to

где R - радиус скважины; where R is the well radius;

Объем V ЭВВ, заключенного в рукаве между наклонными участками смежных карманов, равенThe volume V of the explosive enclosed in the sleeve between the inclined sections of adjacent pockets is equal to

Коэффициент заполнения скважины ЭВВ равенThe filling factor of the EVV well is equal to

Для зарядов с воздушным промежутком коэффициент уменьшения фактической длины заряда по сравнению с неразрывным зарядом равен (Марченко Л.Н. «Энергия взрыва и конструкция заряда» М., Наука, 1965)For charges with an air gap, the coefficient of reduction in the actual length of the charge compared to a continuous charge is equal (Marchenko L.N. “Explosion energy and charge design” M., Nauka, 1965)

где ƒкреп - коэффициент крепости горных пород по М.М. Протодьяконову.where ƒ crepe is the rock strength coefficient according to M.M. Protodyakonov.

Рассматриваемая конструкция рукава будет позволять достигать эффективного использования энергии взрыва при N=Kвозд.The hose design under consideration will make it possible to achieve efficient use of explosion energy at N=K air .

В соответствии с (5) и (6), определяем условие эффективного применения рукава с точки зрения использования энергии взрыва заряда ЭВВ на дроблениеIn accordance with (5) and (6), we determine the condition for the effective use of the hose from the point of view of using the explosion energy of the explosive charge for crushing

Однако важнейшей задачей рукава в нашем случае является создание условий удержания заряда в восходящей скважине. Априори ясно, что если каждая «ячейка» рукава после ее заполнения ЭВВ останется неподвижной, то и весь размещенный в рукав заряд не выпадет из скважины.However, the most important task of the hose in our case is to create conditions for retaining the charge in the ascending well. It is a priori clear that if each “cell” of the sleeve remains motionless after filling it with explosives, then the entire charge placed in the sleeve will not fall out of the well.

Рассмотрим «ячейку» рукава после заполнения ее ЭВВ до уровня х=Dctgβ (фиг. 2, поз. 6).Let's consider the “cell” of the sleeve after filling it with explosives to the level x=Dctgβ (Fig. 2, item 6).

Оставшаяся незаполненной часть «ячейки» компенсирует последующее расширение ЭВВ вследствие его газификации, наступающей, как правило, через 20-30 мин после зарядки. Оставленное пространство, с учетом (4), создает начальную пористость α заряда ЭВВ в «ячейке» равнуюThe remaining unfilled part of the “cell” compensates for the subsequent expansion of the explosive due to its gasification, which usually occurs 20-30 minutes after charging. The left space, taking into account (4), creates an initial porosity α of the explosive charge in the “cell” equal to

где - начальный объем незаполненной части «ячейки».Where - the initial volume of the unfilled part of the “cell”.

Определим условия равновесие данной «ячейки» рукава под воздействием веса ЭВВ, сил трения между рукавом и вытягивающимся из «ячейки» зарядным шлангом и удерживающих «ячейку» сил трения между оболочкой и стенкой скважины.Let us determine the equilibrium conditions for this “cell” of the hose under the influence of the weight of the explosive, the friction forces between the hose and the charging hose extending from the “cell,” and the friction forces holding the “cell” between the casing and the well wall.

Вес ЭВВ при рассматриваемой степени заполнения «ячейки» равенThe weight of the emulsion explosive at the considered degree of filling of the “cell” is equal to

где ρ - начальная плотность ЭВВ, кг/м3; g - ускорение свободного падения, м/с2.where ρ is the initial density of emulsifier, kg/m 3 ; g - free fall acceleration, m/s 2 .

Суммарная сила трения, действующая на «ячейку», равна разнице между силой трения рукава о стенки скважины, которая удерживает «ячейку», и силой трения между рукавом и зарядным шлангом, которая способствует выпадению «ячейки» из скважины, составляет:The total friction force acting on the “cell” is equal to the difference between the friction force of the sleeve on the walls of the well, which holds the “cell”, and the friction force between the sleeve and the charging hose, which contributes to the “cell” falling out of the well, is:

При с>DctgβWith c>Dctgβ

при с≤Dctgβwith с≤Dctgβ

где х - текущая координата вдоль образующей «ячейки», м (рис. 1); kтр, ƒтр - коэффициенты трения в паре «рукав-горная порода» и в паре «рукав-зарядный шланг», соответственно. При этом полагаем, что выполняется условие формирования «ячейки»: с<b-2d.where x is the current coordinate along the generatrix of the “cell”, m (Fig. 1); k tr , ƒ tr are the friction coefficients in the “hose-rock” pair and in the “hose-charging hose” pair, respectively. At the same time, we believe that the condition for the formation of a “cell” is fulfilled: c<b-2d.

Условие неподвижности «ячейки» в скважине: Condition for immobility of a “cell” in a well:

На основании (10)-(12), с учетом (3), находим ограничение на коэффициент трения в паре «материал рукава-горная порода», при котором восходящий заряд не выпадает из скважины:Based on (10)-(12), taking into account (3), we find a limitation on the friction coefficient in the “hose material-rock” pair, under which the ascending charge does not fall out of the well:

при с>Dctgβwith c>Dctgβ

при с≤Dctgβwith с≤Dctgβ

Анализ представленных зависимостей показывает, что при использовании рукавов конструкции прототипа, размещаемых в 100-миллиметровых скважинах, для отбойки скальных в широком диапазоне крепости пород, их геометрические параметры должны лежать в диапазоне: 0,6 м≤а≤1,0 м, 1,1 м≤b≤1,5 м, 0,4 м≤с≤0,6 м, D≅0,19 м, d≅0,1 м и 20°≤β≤45°. В этом случае достигается благоприятная для прохождения детонации пористость ЭВВ после газификации (10-20%) и удержание рукава в скважине при его частичном заполнении (с воздушными полостями).Analysis of the presented dependencies shows that when using hoses of the prototype design, placed in 100 mm wells, for breaking rocks in a wide range of rock strengths, their geometric parameters should be in the range: 0.6 m ≤ a ≤ 1.0 m, 1. 1 m≤b≤1.5 m, 0.4 m≤c≤0.6 m, D≅0.19 m, d≅0.1 m and 20°≤β≤45°. In this case, a porosity of emulsifier after gasification that is favorable for detonation is achieved (10-20%) and retention of the hose in the well when it is partially filled (with air cavities).

Далее шланг опускают до проема нижележащего кармана, и операция по его заполнению повторяется по аналогии заполнения ВВ первого кармана. И так до последнего кармана. При заполнении каждого нижележащего кармана в нем образуется воздушная полость.Next, the hose is lowered to the opening of the underlying pocket, and the operation of filling it is repeated by analogy with filling the explosives of the first pocket. And so on until the last pocket. As each underlying pocket is filled, an air cavity is formed in it.

Зарядный шланг извлекается из заряжаемой скважины с равномерной скоростью, равной скорости формирования колонки восстающего скважинного заряда ЭВВ.The charging hose is removed from the well being charged at a uniform speed equal to the rate of formation of the column of rising borehole explosive charge.

При этом возможны следующие дополнительные эффекты:The following additional effects are possible:

- газовые включения, которые неизбежно будут образовываться в процессе формирования восстающего заряда внутри рукава, будут способствовать возникновению изменений скорости детонации ЭВВ по длине заряда и, соответственно, формированию пульсаций давления в продуктах взрыва за счет перемены площади поперечного сечения заряда ЭВВ (большая площадь - в сплошной части заряда, меньшая - при наличии газового включения) - известен эффект изменения скорости детонации заряда ЭВВ от диаметра заряда ВВ (Л.В. Дубнов, Н.С. Бахаревич, А.И. Романов «Промышленные взрывчатые вещества», М., «Недра», 1988, стр. 87). Пульсации давления в продуктах взрыва усиливают дробящий эффект действия взрыва за счет многократного циклического нагружения (А. Горинов и др., «О практической ценности некоторых конструкций скважинных зарядов взрывчатых веществ», Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). Отдельные статьи (специальный выпуск) - 2015. - №01, М., издательство «Горная книга», стр. 4].- gas inclusions, which will inevitably form during the formation of a rising charge inside the sleeve, will contribute to the occurrence of changes in the detonation speed of the explosive explosive along the length of the charge and, accordingly, the formation of pressure pulsations in the explosion products due to a change in the cross-sectional area of the explosive explosive charge (a large area is in a continuous part of the charge, a smaller one - in the presence of a gas inclusion) - the effect of changing the detonation speed of an explosive charge on the diameter of the explosive charge is known (L.V. Dubnov, N.S. Bakharevich, A.I. Romanov “Industrial Explosives”, M., “ Subsoil", 1988, p. 87). Pressure pulsations in the explosion products enhance the crushing effect of the explosion due to repeated cyclic loading (A. Gorinov et al., “On the practical value of some designs of borehole charges of explosives,” Mining Information and Analytical Bulletin (scientific and technical journal). Selected articles ( special issue) - 2015. - No. 01, M., publishing house "Mountain Book", p. 4].

Настоящее изобретение промышленно применимо и может быть изготовлено с применением существующего швейного оборудования. Изобретение позволяет закладывать в восходящую скважину ЭВВ в дифференцированном алгоритме распределения ВВ по высоте рукава. Это приводит к детонации ЭВВ в карманах с небыстрым повышением газового давления, что позволяет дробить породу уже в момент взрыва. При этом стало возможным уменьшить количество ЭВВ, расходуемое на заряжание одной скважины.The present invention is industrially applicable and can be manufactured using existing sewing equipment. The invention makes it possible to place explosive explosives into an ascending well in a differentiated algorithm for distributing explosives along the height of the sleeve. This leads to the detonation of explosive explosives in pockets with a slow increase in gas pressure, which allows the rock to be crushed already at the moment of explosion. At the same time, it became possible to reduce the amount of explosives spent on charging one well.

Claims (1)

Рукав асимметричной конструкции для заряжания восстающих скважин эмульсионным взрывчатым веществом (ЭВВ), содержащий водонепроницаемую и герметичную с одного конца трубообразную оболочку с внешним диаметром больше диаметра заряжаемой скважины, при этом оболочка выполнена с поперечным прошиванием под углом к ее продольной оси через равные промежутки для образования карманов под заполнение их ЭВВ, при этом каждая поперечная прошивка имеет наклонный участок и отходящий от него участок продольной прошивки для образования бокового прохода для шланга зарядного устройства с одной боковой стороны оболочки между стенкой оболочки и продольными прошивками, отличающийся тем, что при угле наклона наклонных участков поперечных прошивок от 30° до 45° высота проема между смежно расположенными по высоте рукава карманами для ввода ЭВВ шлангом зарядного устройства диаметром 0,1 м равна от 0,4 м до 0,6 м, расстояние между наклонными участками поперечных прошивок по наружной стороне оболочки равно от 1,1 м до 1,5 м, расстояние между крайней точкой наклонного участка поперечной прошивки одного кармана на наружной стороне оболочки и крайней точкой на линии наклонного участка поперечной прошивки со стороны продольной прошивки смежно расположенного кармана равно от 0,6 м до 1,0 м.A hose of asymmetrical design for loading rising wells with an emulsion explosive (EME), containing a waterproof and sealed at one end tubular shell with an outer diameter larger than the diameter of the well being charged, while the shell is made with transverse stitching at an angle to its longitudinal axis at regular intervals to form pockets for filling them with explosives, each transverse piercing has an inclined section and a section of longitudinal piercing extending from it to form a side passage for the charger hose on one side of the shell between the shell wall and the longitudinal piercings, characterized in that at the angle of inclination of the inclined sections of the transverse piercings from 30° to 45°, the height of the opening between pockets adjacent to the sleeve height for inserting explosives using a charger hose with a diameter of 0.1 m is from 0.4 m to 0.6 m, the distance between the inclined sections of the transverse piercings on the outer side of the shell is equal to from 1.1 m to 1.5 m, the distance between the extreme point of the inclined section of the transverse stitching of one pocket on the outer side of the shell and the extreme point on the line of the inclined section of the transverse stitching from the side of the longitudinal stitching of the adjacent pocket is from 0.6 m to 1, 0 m.
RU2023107038A 2023-03-24 Sleeve of asymmetric design for loading rising wells with an emulsion explosive materials RU2804470C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2804470C1 true RU2804470C1 (en) 2023-10-02

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3760727A (en) * 1971-06-03 1973-09-25 Masabi Jobbers Inc Blast-hole liner
RU154388U1 (en) * 2015-05-05 2015-08-20 ИП Маслов Илья Юрьевич EXPLOSIVE CARTRIDGE HOSE
RU2571317C2 (en) * 2013-03-29 2015-12-20 Виктор Степанович Прокопенко Device for filling of down wells with substance in sleeve
RU165293U1 (en) * 2016-06-14 2016-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Глобал Майнинг Эксплозив - Раша" EXPLOSIVE CARTRIDGE HOSE
RU170984U1 (en) * 2017-02-02 2017-05-17 Непубличное акционерное общество "НИПИГОРМАШ" HOSE FOR CHARGING ASCENDING WELLS WITH EMULSION EXPLOSIVES
RU188700U1 (en) * 2019-02-04 2019-04-22 Александр Валерьевич Колышкин SLEEVE FOR DISTRIBUTION OF WELLS CHARGES

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3760727A (en) * 1971-06-03 1973-09-25 Masabi Jobbers Inc Blast-hole liner
RU2571317C2 (en) * 2013-03-29 2015-12-20 Виктор Степанович Прокопенко Device for filling of down wells with substance in sleeve
RU154388U1 (en) * 2015-05-05 2015-08-20 ИП Маслов Илья Юрьевич EXPLOSIVE CARTRIDGE HOSE
RU165293U1 (en) * 2016-06-14 2016-10-10 Общество с ограниченной ответственностью "Глобал Майнинг Эксплозив - Раша" EXPLOSIVE CARTRIDGE HOSE
RU170984U1 (en) * 2017-02-02 2017-05-17 Непубличное акционерное общество "НИПИГОРМАШ" HOSE FOR CHARGING ASCENDING WELLS WITH EMULSION EXPLOSIVES
RU188700U1 (en) * 2019-02-04 2019-04-22 Александр Валерьевич Колышкин SLEEVE FOR DISTRIBUTION OF WELLS CHARGES

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5584222A (en) Method for charging bore-holes with explosive
US9829287B2 (en) Explosive tube having air gap and method of blasting bedrock using same
JP3442066B2 (en) Explosive radiator for forming a horizontal hole in the ground, its assembly, and blasting method using the same
CN106091853A (en) Tunnel piercing cumulative smooth Hydraulic Blasting device and blasting method
CN108132005B (en) A kind of method of short-delay blasting in medium-length hole upward hole
RU2804470C1 (en) Sleeve of asymmetric design for loading rising wells with an emulsion explosive materials
AU668946B2 (en) Method of uphole loading
US11236974B2 (en) Anti-static, folding container for blasting operations, which can be partially compressed, and associated accessories
RU154389U1 (en) EXPLOSIVE CARTRIDGE HOSE
RU2362970C1 (en) Method for loading watered rising wells
Gnirk et al. On the correlation between explosive crater formation and rock properties
RU2333460C1 (en) Method of performance of blast-hole drilling works in flooded wells
RU105989U1 (en) COMBINED EXPLOSIVE CHARGING FOR CHARGING PARTLY WATERED WELLS
RU2103516C1 (en) Method for degassing of coal-bearing mass
RU2305673C1 (en) Method of running of the blasting operations in the flooded well using the charge of the emulsion blasting explosive
RU154388U1 (en) EXPLOSIVE CARTRIDGE HOSE
Bragin et al. On the density distribution in the charge of emulsion explosives sensitized with gas pores
RU2778746C1 (en) Folded antistatic container for accommodation of explosive
WO2003014045A2 (en) Narrow cast booster charges
RU2288445C2 (en) Device for locking of burst products
RU2089844C1 (en) Method of blasting of low-stable ore bodies
RU2100612C1 (en) Method for prevention of gas explosion in mine worked-out space
US3058418A (en) Means for loading seismic explosives
UA22625U (en) Method to make charge-bunch for charging contour wells
CN117928321A (en) Uncoupled charging device and construction method thereof