UA124552C2 - Спосіб формування свердловинного заряду з детонаційним каналом - Google Patents

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.

Description

Винахід належить до гірничої промисловості і може бути використаний для руйнування гірських порід на блоках при розробці рудних покладів відкритим способом.

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.

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.

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).

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).

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.

Недоліком відомого способу є те, що його реалізація збільшує собівартість ведення гірських

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.

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.

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.

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;

- 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.

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.

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.

Спосіб реалізується наступним чином.

Перед проведенням масового вибуху вибурюють свердловини на блоці, що розробляється, згідно з паспортом буровибухових робіт.

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.

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.

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.

Вказані функції можуть бути успішно реалізовані стосовно певного типу вживаної вибухової

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.

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.

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.

Аналогічно, для формування стінок каналу-хвилеводу його необхідна товщина утворюється залежно від числа витків листового тканого поліпропілену навколо власної обі.

Довжину каналу-провідника виконують рівною довжині свердловинного заряду.

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.

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.

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.

Одночасно з високотемпературною плазмою, по стінці, що утворює канал-хвилевід, переміщаються детонаційні хвилі.

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.

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.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

   Спосіб формування свердловинного заряду з детонаційним каналом, що включає вибурювання свердловини, формування у свердловині каналу, розміщення засобів ініціювання з бойовиками, заповнення порожнини свердловини вибуховою речовиною і забійкою, який відрізняється тим, що 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.