UA145476U - Свердловинний заряд - Google Patents

Abstract

Свердловинний заряд містить свердловину, вибурену на блоці, в порожнині якої розміщені засоби ініціювання у вигляді шашок-бойовиків, пов'язаних з комутаційної мережею, а також вибухову речовину з забійкою з подрібненої гірської маси. При цьому в свердловину занурений повітряний активатор у вигляді гірлянди ємностей, заповнених стисненим повітрям, тиск якого становить не менше 0,1 МПа, довжина активатора відповідає довжині колонки заряду вибухової речовини, а уздовж повітряного активатора розміщений детонуючий шнур, пов'язаний з комутуючою вибуховою мережею, і за допомогою піротехнічних реле - з шашками-бойовиками, які закріплені у верхній і нижній частинах повітряного активатора.

Description

Корисна модель належить до гірничої промисловості і може бути використана як свердловинний заряд для руйнування гірських порід при відкритій розробці рудних родовищ.

Зокрема, корисна модель належить до свердловин, які вибурюють для ведення буро-вибухових робіт, що здійснюються з використанням бурових верстатів великого діаметру.

Корисна модель може використовуватися як свердловинний заряд для руйнування гірського масиву середньої і вище середньої міцності.

Відомий свердловинний заряд, який містить свердловину, в порожнині якої розміщені засоби ініціації - бойовики і вибухова речовина.

Над колонкою вибухової речовини розміщена забійка з подрібненої гірської маси. Бойовики пов'язані між собою в єдину вибухову мережу і з'єднані із засобами, які забезпечують їх ініціацію

ІБизов В.Ф., Федоренко П.І. Вибухові роботи, Кривий Ріг, "Мінерал", 2001, - С. 130-133.

Недоліком відомої конструкції свердловинного заряду є те, що в порожнині свердловини, заповненої вибуховою речовиною, міститься мінімальна кількість атмосферного кисню, який є необхідним елементом-окислювачем, що забезпечує необхідне горіння вибухової речовини при її ініціації.

Найближчим аналогом є конструкція свердловинного заряду, яка містить свердловину з розміщеними в ній засобами ініціювання в вигляді бойовиків, з'єднаних в мережу. Порожнина свердловини заповнена вибуховою речовиною, розділеною повітряними проміжками. Над вибуховою речовиною розміщена забійка (Патент України Мо 2112207 на винахіді.

Недоліком відомого засобу є те, що повітряні проміжки розосереджені і, практично, не беруть участь у процесі детонації вибухової речовини. Наявність незначного об'єму кисню в розосереджених повітряних проміжках дозволяє в певній мірі вибуху пружно впливати на гірський масив при ініціюванні вибухової речовини. Розосереджених повітряних проміжків недостатньо для їх участі в процесі горіння вибухівки, тому енергія вибуху формується в основному тільки за рахунок її внутрішнього потенціалу.

Задачею корисної моделі є удосконалення конструкції свердловинного заряду за рахунок розміщення в порожнині свердловини гірлянди ємностей з надлишковим тиском стисненого повітря, уздовж якої розміщений детонуючий шнур, за допомогою якого утворюють порожнину з підвищеним тиском повітря, в якій формуються канальні зустрічно-спрямовані

Зо високотемпературні детонаційні хвилі, які ініціюють основний заряд вибухової речовини.

Поставлена задача вирішується тим, що свердловинний заряд містить свердловину, вибурену на блоці, в порожнині якої розміщені засоби ініціювання у вигляді шашок-бойовиків, пов'язаних з комутаційної мережею, а також вибухову речовину ізольовану забійкою з подрібненої гірської маси, при цьому, згідно з корисною моделлю, в свердловину занурений повітряний активатор у вигляді гірлянди ємностей, заповнених стисненим повітрям, тиск якого становить не менше 0,1 МПа, довжиною, що відповідає довжині колонки заряду вибухової речовини, а уздовж повітряного активатора розміщений детонучий шнур, пов'язаний з комутуючою вибуховою мережею і за допомогою піротехнічних реле -3з шашками-бойовиками, які закріплені у верхній і нижній частині повітряного активатора.

Технічний результат від використання корисної моделі полягає в тому, що: знижується питома вага вибухової речовини, що витрачається на руйнування гірської маси в блоці при відкритій розробці корисних копалин; конструкція свердловинного заряду може бути використана при різних гірничотехнічних і гірничо-геологічних умовах розробки рудних покладів; забезпечується ефективне руйнування гірських порід за рахунок високого рівня кінетичної енергії продуктів горіння вибухової речовини, що впливають на масив; конструкція свердловинного заряду обумовлює можливість реалізації високого рівня механізації при спорядженні свердловин на блоці; свердловинний заряд знижує собівартість буро-вибухових робіт; свердловинний заряд забезпечує ефективне руйнування міцних і особливо міцних порід, навіть при застосуванні низькоенергетичних вибухових речовин.

Корисна модель ілюструється схемою вертикальної проекції конструкції свердловинного заряду.

Свердловинний заряд містить свердловину 1, в порожнині якої розміщені засоби ініціювання - бойовики 2, розміщені у верхній і нижній частині гірлянди ємностей З зі стисненим повітрям, тиск в яких становить не менше 0,1 МПа.

Бойовики 2 з'єднані за допомогою піротехнічних реле 4 з детонуючим шнуром 5, пов'язаним з комутаційної мережею, що розташована на блоці (на схемі не показано).

Порожнина свердловини заповнена вибуховою речовиною 6, яка ізольована від денної 60 поверхні забійкою 7.

Конструкція свердловинного заряду реалізується в такий спосіб.

На блоці вибурюють свердловини відповідно до паспорта буро-вибухових робіт. Після вибурювання свердловин приступають до їх заряджання.

Перед заряджанням свердловини 1 визначають розрахункову висоту колонки вибухової речовини 6. Виходячи з висоти колонки вибухової речовини, збирають гірлянду з ємностей 3, які попередньо заповнюють стисненим повітрям, тиск якого має становити не менше 0,1 МПа.

Дослідження показали, що для досягнення поставленої задачі високоенергетичного руйнування гірських порід оптимальний тиск стисненого повітря має становити не менше 0,1

МПа. Зменшення тиску повітря не призводить до очікуваного результату, так як для досягнення необхідного ефекту не вистачає об'єму повітря для ефективної детонації вибухової речовини 6.

Чим більше тиск повітря в ємностях 3, тим більша ефективність детонації вибухової речовини 6 в свердловині 1, але величина тиску повітря обмежена характеристиками міцності, параметрами матеріалу, з якого виготовлені ємності 3. Крім того, тиск в ємності З обмежується вимогами щодо забезпечення безпеки гірничого персоналу при її використанні при виготовленні гірлянд і заряджанні свердловин 1.

Після складання гірлянд в їх нижній і верхній частинах розміщують бойовики 2, а вздовж гірлянд розміщують детонуючий шнур 5. Детонуючий шнур 5 за допомогою піротехнічних реле 4 з'єднують з шашками-бойовиками 2.

Сформовану гірлянду опускають в свердловину 1.

Після заповнення вільного простору свердловини 1 вибуховою речовиною 6, її заповнюють забійкою 7, яка ізолює вибухову речовину 6 від відкритого простору.

Після заряджання усіх свердловин на блоці здійснюють масовий вибух.

При здійсненні вибуху в першу чергу ініціюючий імпульс передають детонуючому шнуру 5, розташованому вздовж гірлянди ємностей 3, заповнених стисненим повітрям.

При ініціюванні детонуючого шнура 5 відбувається одномоментне руйнування всіх ємностей

З, при якому утворюється єдина порожнина, в якій тиск повітря перевищує атмосферний тиск.

Як тільки ємності З будуть зруйновані, ініціюючий імпульс передається через піротехнічне реле 4, поєднане з шашками-бойовиками 2. Ініціювання шашок-бойовиків 2 призводить до формування в утвореній порожнині зустрічно-спрямованих канальних високотемпературних

Зо детонаційних хвиль, які майже миттєво ініціюють заряд вибухової речовини 6 по всій висоті заряду.

Висока ефективність вибуху досягається за рахунок надлишкового тиску повітря, який забезпечує каталітичну дію на процес горіння вибухової речовини 6. Крім того, ініціювання вибухової речовини 6 здійснюється не по осі заряду, а перпендикулярно його осі, що забезпечує імпульсний вплив на вибухову речовину б, багаторазово прискорюючи процес згоряння вибухової речовини 6 зі значним динамічним впливом на гірський масив. Кінетична енергія вибуху забезпечує ефективне руйнування гірського масиву в порівнянні з традиційними способами здійснення вибуху свердловинних зарядів.

Дослідження показали, що конструкція свердловинного заряду ефективно реалізується при відкритій розробці рудних і нерудних корисних копалин для руйнування міцних і особливо міцних гірських порід.

Дослідження показали, що свердловинний заряд може бути реалізований щодо всього діапазону параметрів бурових свердловин, які вибурюють сучасними буровими верстатами.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Свердловинний заряд, що містить свердловину, вибурену на блоці, в порожнині якої розміщені засоби ініціювання у вигляді шашок-бойовиків, пов'язаних з комутаційної мережею, а також вибухову речовину з забійкою з подрібненої гірської маси, який відрізняється тим, що в свердловину занурений повітряний активатор у вигляді гірлянди ємностей, заповнених стисненим повітрям, тиск якого становить не менше 0,1 МПа, при цьому довжина активатора відповідає довжині колонки заряду вибухової речовини, а уздовж повітряного активатора розміщений детонуючий шнур, пов'язаний з комутуючою вибуховою мережею, і за допомогою піротехнічних реле - з шашками-бойовиками, які закріплені у верхній і нижній частинах повітряного активатора.