UA124552C2

UA124552C2 - METHOD OF FORMATION OF A WELL CHARGE WITH A DETONATION CHANNEL

Info

Publication number: UA124552C2
Application number: UAA201909651A
Authority: UA
Inventors: Анатолій Леонідович Гапоненко
Original assignee: Анатолій Леонідович Гапоненко
Priority date: 2019-09-05
Filing date: 2019-09-05
Publication date: 2021-10-05

Abstract

Винахід належить до гірничої промисловості і може бути використаний для руйнування гірських порід на блоках при розробці рудних покладів відкритим способом. Спосіб включає вибурювання свердловини, формування у свердловині каналу, розміщення засобів ініціювання з бойовиками, заповнення порожнини свердловини вибуховою речовиною і забійкою. При цьому перед заряджанням свердловини утворюють канал-хвилевід, для чого згортають спіральний лист тканинного поліпропілену з утворенням трубчастого тіла, забезпеченого крізною порожниною, довжина якого відповідає розрахунковій довжині заряду вибухової речовини у свердловині, після цього до трубчастого тіла у верхній і нижній його частинах закріплюють бойовики і засоби ініціювання, після чого опускають канал-хвилевід у вибурену свердловину, яку заповнюють вибуховою речовиною і забійкою. Технічний результат від реалізації винаходу полягає у тому, що знижується собівартість ведення вибухових робіт.The invention relates to the mining industry and can be used for the destruction of rocks in blocks in the development of ore deposits in the open method. The method includes drilling a well, forming a channel in the well, placing means of initiation with militants, filling the cavity of the well with explosives and a hammer. Before loading the well, a waveguide channel is formed, for which a spiral sheet of fabric polypropylene is folded to form a tubular body provided with a through cavity, the length of which corresponds to the calculated length of the explosive charge in the well, then to the tubular body. and means of initiation, after which the waveguide channel is lowered into the drilled well, which is filled with explosive and hammer. The technical result from the implementation of the invention is that the cost of blasting is reduced.

Description

Винахід належить до гірничої промисловості і може бути використаний для руйнування гірських порід на блоках при розробці рудних покладів відкритим способом.The invention belongs to the mining industry and can be used for the destruction of rocks on blocks during the development of ore deposits by an open method.

Винахід може бути так само використаний у тому випадку, коли руди і породи мають значну міцність і що потребують значний енергетичний вплив для руйнування масиву до заданого гранулометричного складу при мінімальному виході негабариту.The invention can also be used in the case when ores and rocks have significant strength and require a significant energy impact to destroy the massif to a given granulometric composition with minimal oversize output.

Відомий спосіб формування свердловинних зарядів, який полягає у заповненні свердловини вибуховою речовиною до заданого об'єму. Усередині вибухової речовини розміщують засоби ініціації. Вибухову речовину ізолюють від денної поверхні за допомогою забійки з подрібненої гірської маси необхідної щільності. Після ініціації вибухової речовини забезпечується динамічна дія на масив і його руйнування в контурах відпрацьованого блока.There is a well-known method of forming well charges, which consists in filling the well with an explosive substance to a given volume. The means of initiation are placed inside the explosive. The explosive substance is isolated from the day surface with the help of a ram made of crushed rock mass of the required density. After the initiation of the explosive substance, a dynamic effect on the array and its destruction in the contours of the spent block is ensured.

Недоліком відомого способу формування свердловинного заряду є недостатньо висока швидкість ініціювання вибухової речовини. Це обумовлено тим, що при розташуванні бойовиків у верхній і нижній частинах свердловинного заряду детонаційна хвиля рухається від низу до верху і зверху вниз, поступово ініцюючи вибухову речовину. Поступове переміщення хвилі знижує ефект імпульсної дії на гірський масив, чим погіршується його руйнування з утворенням великоблочних структур, розмір яких виходить за планований діапазон гранулометричного складу. Використання для руйнування гірських порід збільшеного заряду вимагає високої якості забійки і призводить до збільшення собівартості буровибухових робіт, а також до вірогідності переподрібнення гірської маси (Низов В.Ф., Федоренко П.Й. "Вибухові роботи", Кривий Ріг, "Мінерал", 2001, 130-133).The disadvantage of the known method of forming a well charge is the insufficiently high speed of initiation of the explosive substance. This is due to the fact that when the militants are located in the upper and lower parts of the well charge, the detonation wave moves from the bottom to the top and from the top to the bottom, gradually initiating the explosive substance. The gradual movement of the wave reduces the effect of the impulse action on the mountain massif, which worsens its destruction with the formation of large-block structures, the size of which exceeds the planned range of granulometric composition. The use of an increased charge for the destruction of rocks requires high-quality hammering and leads to an increase in the cost of drilling and blasting, as well as to the probability of crushing the rock mass (Nyzov V.F., Fedorenko P.Y. "Explosive Works", Kryvyi Rih, "Mineral", 2001, 130-133).

Найбільш близьким рішенням, вибраним як прототип, є спосіб формування свердловинного заряду, при якому здійснюється вибурювання свердловини з наступним розміщенням в ній трубчастої ємності, вибухової речовини і засобів ініціації. Вибухова речовина ізолюється від денної поверхні забійною (Патент України Мо 133900 на корисну модель).The closest solution, chosen as a prototype, is the method of forming a well charge, in which a well is drilled followed by the placement of a tubular container, explosives and means of initiation in it. The explosive substance is isolated from the surface of the day by a slaughterhouse (Patent of Ukraine Mo 133900 for a useful model).

Після ініціації шашок-бойовиків відбувається формування зустрічно-спрямованих детонаційних хвиль, які ударяючись, утворюють високотемпературну плазму, що одномоментно ініціює вибухову речовину по усій висоті розміщеної у вибуховій речовині ємності.After the initiation of warheads, counter-directed detonation waves are formed, which, upon impact, form a high-temperature plasma that simultaneously initiates the explosive over the entire height of the container placed in the explosive.

Недоліком відомого способу є те, що його реалізація збільшує собівартість ведення гірськихThe disadvantage of the known method is that its implementation increases the cost of mountain management

Зо робіт за рахунок ускладнення заряджання свердловини при розміщенні в ній однієї ємності, довжина якої відповідає довжині колонки свердловинного заряду, а також заповнення ємності стислим повітрям. При застосуванні комплекту ємностей потребують додаткові матеріальні і трудові витрати, які пов'язані з їх заповненням стислим газом, а також їх послідовним з'єднанням в гірлянду перед опусканням у свердловину.From the works due to the complication of charging the well when placing one container in it, the length of which corresponds to the length of the column of the well charge, as well as filling the container with compressed air. When using a set of containers, additional material and labor costs are required, which are associated with their filling with compressed gas, as well as their sequential connection in a garland before lowering into the well.

Крім того, розміщення ємностей у свердловинному заряді забезпечує в, основному, переміщення високотемпературної плазми, а передача імпульсної детонаційної хвилі ускладнена з причини пластичної деформацій корпусу трубчастої місткості, що має незначну товщину.In addition, the placement of containers in the well charge mainly ensures the movement of high-temperature plasma, and the transmission of a pulsed detonation wave is complicated due to plastic deformations of the casing of the tubular container, which has a negligible thickness.

Задачею винаходу є удосконалення способу формування свердловинного заряду за рахунок переміщення зустрічно-спрямованих потоків високотемпературної плазми і переміщення детонаційного імпульсу уздовж свердловинного заряду шляхом формування у свердловинному заряді каналу-хвилеводу з твірною, виконаною із згорнутого трубкою листа тканого поліпропілену, що виконує роль каналу-хвилеводу.The task of the invention is to improve the method of forming a well charge due to the movement of counter-directed flows of high-temperature plasma and the movement of the detonation pulse along the well charge by forming a waveguide channel in the well charge with a generator made of a rolled tube of a sheet of woven polypropylene, which acts as a waveguide channel.

Технічний результат від реалізації винаходу полягає у тому, що: - знижується собівартість ведення вибухових робіт; - у свердловинному заряді формується канал-хвилевід для переміщення високотемпературної плазми, а також хвилевід для переміщення детонаційної хвилі; - вибухова речовина комплексно ініціюється за рахунок синергетичного ефекту одночасної дії високотемпературної плазми по усій довжині свердловинного заряду і зустрічно-спрямованих детонаційних хвиль, завдяки каналу-хвилеводу із спірально згорнутого полотна тканого поліпропілену; - канал-хвилевід може виготовлятися безпосередньо при зарядці свердловин на блоці, що розробляється, або завчасно па підприємстві, яке спеціалізується на виконанні масових вибухів при відкритій розробці родовищ корисних копалини; - виготовлення каналу-хвилеводу і його розміщення у свердловині не вимагає спеціального устаткування і практично не збільшує собівартість вибухових робіт; - розміщення каналу-хвилеводу може здійснюватися як у обводнених, так і в сухих свердловинах; - для виготовлення каналу-хвилеводу можна використовувати ткане полотно з поліпропілену 60 будь-якої щільності;The technical result of the implementation of the invention is that: - the cost of carrying out blasting works is reduced; - a waveguide channel is formed in the well charge for the movement of high-temperature plasma, as well as a waveguide for the movement of the detonation wave; - the explosive substance is complexly initiated due to the synergistic effect of the simultaneous action of high-temperature plasma along the entire length of the well charge and counter-directed detonation waves, thanks to the waveguide channel made of spirally rolled woven polypropylene; - the waveguide channel can be made directly when charging wells on the block being developed, or in advance at an enterprise that specializes in performing mass explosions during the open development of mineral deposits; - the manufacture of the waveguide channel and its placement in the well does not require special equipment and practically does not increase the cost of blasting; - placement of the waveguide channel can be carried out both in watered and dry wells; - for the manufacture of the waveguide channel, you can use a woven fabric made of polypropylene 60 of any density;

- використання каналу-хвилеводу із спірального згорнутого полотна поліпропілену дозволяє, залежно від конструкції свердловинного заряду і діаметра свердловини, змінювати зовнішній і внутрішній діаметр каналу-хвилеводу для переміщення високотемпературної плазми і переміщення детонаційної хвилі.- the use of a waveguide channel made of a spirally rolled polypropylene sheet allows, depending on the design of the well charge and the diameter of the well, to change the outer and inner diameter of the waveguide channel for the movement of high-temperature plasma and the movement of the detonation wave.

Поставлена задача вирішується за рахунок того, що спосіб формування свердловинного заряду з детонаційним каналом, що включає вибурювання свердловини, формування у свердловині каналу, розміщення засобів ініціації - бойовиків, наступне заповнення порожнини свердловини вибуховою речовиною і гаткою.The task is solved due to the fact that the method of forming a well charge with a detonation channel, which includes drilling a well, forming a channel in the well, placing means of initiation - fighters, and then filling the cavity of the well with an explosive substance and a detonator.

Згідно з винаходом, перед заряджанням свердловини утворюють канал-хвилевід, для чого згортають спіральний лист тканого поліпропілену з утворенням трубчастого тіла, забезпеченого крізною порожниною. Довжина трубчастого тіла відповідає розрахунковій довжині заряду вибухової речовини у свердловині. До трубчастого тіла у верхній і нижній його частинах закріплюють бойовики і засоби ініціації. Канал-хвилевід з бойовиками і засобами ініціації опускають у вибурену свердловину. Свердловину заповнюють вибуховою речовиною і забійкою.According to the invention, before charging the well, a waveguide channel is formed, for which a spiral sheet of woven polypropylene is rolled to form a tubular body equipped with a through cavity. The length of the tubular body corresponds to the calculated length of the explosive charge in the well. Fighters and means of initiation are attached to the tubular body in its upper and lower parts. A waveguide channel with fighters and means of initiation is lowered into a drilled well. The well is filled with explosives and grout.

Спосіб реалізується наступним чином.The method is implemented as follows.

Перед проведенням масового вибуху вибурюють свердловини на блоці, що розробляється, згідно з паспортом буровибухових робіт.Before carrying out a mass explosion, wells are drilled on the block being developed, according to the passport of drilling and blasting works.

Після вибурювання свердловин приступають до їх заряджання. Безпосередньо на блоці або в умовах підприємства, що виконує вибухові роботи, здійснюють виготовлення каналів- хвилеводів. Для цього беруть листовий тканий поліпропілен і згортають спірально з утворенням трубчастого тіла, довжина якого відповідає довжині колонки заряду вибухової речовини у свердловині.After drilling the wells, they start charging them. Waveguide channels are manufactured directly on the block or in the conditions of the enterprise performing blasting works. To do this, take a sheet of woven polypropylene and roll it spirally to form a tubular body, the length of which corresponds to the length of the explosive charge column in the well.

Як показали проведені дослідження і дослідно-промислові випробування, канал-хвилевід виконує подвійну функцію, яка забезпечує ініціацію заряду вибухової речовини у свердловині одночасно на усю його висоту.As shown by the conducted research and research and industrial tests, the waveguide channel performs a double function, which ensures the initiation of the charge of the explosive substance in the well at the same time to its entire height.

Реалізація цієї функції забезпечується за рахунок того, що створена порожнина в каналі- хвилеводі забезпечує переміщення по ній високотемпературної плазми, а стінки каналу- хвилеводу є ефективним провідником детонаційних хвиль.Implementation of this function is ensured due to the fact that the cavity created in the waveguide channel ensures the movement of high-temperature plasma along it, and the walls of the waveguide channel are an effective conductor of detonation waves.

Вказані функції можуть бути успішно реалізовані стосовно певного типу вживаної вибуховоїThe specified functions can be successfully implemented in relation to a certain type of used explosive

Зо речовини, діаметра свердловини і висоти заряду вибухової речовини в ній. Виходячи з цього, ефективність вибуху залежить від товщини стінок каналу-провідника і його внутрішнього діаметра.From the substance, the diameter of the well and the height of the explosive charge in it. Based on this, the effectiveness of the explosion depends on the thickness of the walls of the conductor channel and its inner diameter.

Канал-хвилевід дозволяє успішно реалізувати обидва завдання. Вони реалізуються за рахунок того, що при виготовленні каналу-хвилеводу формується канал із заданим діаметром, визначуваним конструкцією заряду і паспортом буровибухових робіт.The waveguide channel allows you to successfully implement both tasks. They are implemented due to the fact that during the manufacture of the waveguide channel, a channel with a given diameter is formed, determined by the design of the charge and the passport of drilling and blasting works.

Вказаний діаметр формується при згортанні в спіраль тканого поліпропілену, який в цих умовах є кращим із вживаних матеріалів, легко згортається, прекрасно проводить детонаційні хвилі, має високу механічну міцність і не деформується при проходженні детонаційних хвиль.The indicated diameter is formed by winding woven polypropylene into a spiral, which in these conditions is the best of the materials used, it is easily rolled, perfectly conducts detonation waves, has high mechanical strength and does not deform when detonation waves pass through.

Аналогічно, для формування стінок каналу-хвилеводу його необхідна товщина утворюється залежно від числа витків листового тканого поліпропілену навколо власної обі.Similarly, to form the walls of the waveguide channel, its required thickness is formed depending on the number of turns of sheet woven polypropylene around its own obi.

Довжину каналу-провідника виконують рівною довжині свердловинного заряду.The length of the conductor channel is equal to the length of the well charge.

Після виготовлення каналу-провідника, безпосередньо на вибуховому блоці при заряджанні свердловин у верхній і нижній частинах каналу-хвилеводу закріплюють бойовики, наприклад тротилові шашки або подібні засоби. До бойовиків закріплюють засоби ініціації.After manufacturing the channel-conductor, directly on the explosive block when charging the wells in the upper and lower parts of the channel-waveguide, warheads, such as TNT shells or similar devices, are fixed. The means of initiation are attached to the militants.

Готову гірлянду опускають у свердловину, після чого її заповнюють вибуховою речовиною до заданого рівня. Бойовики сполучають з комутаційною мережею вибухового блока, а свердловинний заряд ізолюють забійною.The finished garland is lowered into the well, after which it is filled with an explosive substance to the specified level. The fighters are connected to the switching network of the explosive unit, and the well charge is isolated by a slaughterhouse.

Після повного заряджання блока здійснюють масовий вибух. При здійсненні вибуху, у свердловині ініціюються бойовики, які, вибухаючи, формують зустрічно-спрямовані потоки високотемпературної плазми, які переміщаються по каналу уздовж свердловинного заряду.After the block is fully charged, a mass explosion is carried out. When an explosion is carried out, warheads are initiated in the well, which, exploding, form counter-directed streams of high-temperature plasma that move along the channel along the well charge.

Одночасно з високотемпературною плазмою, по стінці, що утворює канал-хвилевід, переміщаються детонаційні хвилі.Simultaneously with the high-temperature plasma, detonation waves travel along the wall forming the waveguide channel.

Переміщаючись за короткий проміжок часу по довжині заряду вибухової речовини, високотемпературна плазма і детонаційні хвилі впливають на заряд вибухової речовини перпендикулярно його осі. Це забезпечує ініціацію вибухової речовини одночасно по усій його довжині у свердловині. Такий спосіб ініціації свердловинного заряду дозволять формувати імпульс, що має значну кінетичну енергію дії на гірський масив в контурах вибухового блока.Moving in a short period of time along the length of the explosive charge, high-temperature plasma and detonation waves affect the explosive charge perpendicular to its axis. This ensures the initiation of the explosive simultaneously along its entire length in the well. This method of initiation of the well charge will allow forming a pulse that has significant kinetic energy of action on the rock mass in the contours of the explosive block.

Дослідження показали високу ефективність вибуху при руйнуванні міцних і особливо міцних порід. Застосування способу дозволяє використовувати низькоенергетичні вибухові речовини із збереженням високої ефективності способу і руйнуванням масиву до заданого гранулометричного складу.Studies have shown the high efficiency of the explosion in the destruction of strong and especially strong rocks. The application of the method allows the use of low-energy explosives while maintaining the high efficiency of the method and the destruction of the massif to the given granulometric composition.

Claims

FORMULA OF THE INVENTION

The method of forming a well charge with a detonation channel, which includes drilling a well, forming a channel in the well, placing means of initiation with warheads, filling the cavity of the well with an explosive substance and a drill, which is distinguished by the fact that before charging the well, a waveguide channel is formed, for which a spiral sheet is rolled of woven polypropylene with the formation of a tubular body equipped with a through cavity, the length of which corresponds to the calculated length of the explosive charge in the well, after that, warheads and means of initiation are attached to the tubular body in its upper and lower parts, after which the waveguide channel is lowered into the drilled well, which fill with an explosive substance and a batter.