UA150426U - Спосіб формування і підривання свердловинного заряду - Google Patents

Abstract

Спосіб формування і підривання свердловинного заряду включає вибурювання свердловини на блоці, що розробляється, розміщення в порожнині свердловини засобів ініціювання та вибухової речовини, ізолювання вибухової речовини від денної поверхні забійкою. Перед заряджанням свердловин формують об'ємний детонатор у вигляді оболонки з полімерного матеріалу, довжина якої відповідає висоті свердловинного заряду, при цьому у торцевих частинах об'ємного детонатора розташовують шашки-бойовики і розташовують об'ємний детонатор в порожнині свердловини, а суміжно об'ємному детонатору в свердловині розміщують капсулу, яку формують з багатошарової оболонки з полімерного матеріалу, в якій розміщують заряд вибухової речовини, і ізолюють його забійкою свердловини у вигляді замикаючої капсули, всередині багатошарової оболонки якої розміщують подрібнену гірську масу. При цьому усередині об'ємного детонатора, ініціюванням шашок-бойовиків, формують між ними високотемпературну плазму і зону регламентованого критичного тиску детонаційної хвилі, синергетичним впливом яких ініціюють вибухову речовину в багатошаровій капсулі по всій висоті свердловинного заряду, при цьому при ініціюванні заряду вибухової речовини утворюють продукти вибуху, якими, по досягненню критичного тиску, руйнують оболонку багатошарової капсули по всій висоті свердловинного заряду і динамічно впливають на гірський масив.

Description

Корисна модель належить до гірничої промисловості, зокрема, для вибухового руйнування гірських порід середньої і вище середньої міцності при відкритій розробці рудних і нерудних корисних копалин.

Відомий спосіб формування свердловинного заряду, який включає вибурювання свердловини, в порожнині якої розташовують засоби ініціації - бойовики. Після цього порожнину свердловини заповнюють вибуховою речовиною, кількість якої забезпечує необхідний рівень енергії вибуху для руйнування гірського масиву.

Над колонкою вибухової речовини розташовують забійку з подрібненої гірської маси для попередження прориву утворених газів. Бойовики пов'язують між собою в єдину вибухову мережу і з'єднують із засобами, які забезпечують їх ініціацію (Бизов В.Ф., Федоренко П. Й. "Вибухові роботи", Кривий Ріг, "Мінерал", 2001, 130-133).

Недоліком відомого способу є те, що при ініціюванні вибухової речовини детонаційна хвиля поширюється послідовно по тілу вибухової речовини. Такий порядок ініціювання зумовлює відносно низьку швидкість утворення продуктів вибуху і, відповідно, знижує швидкість імпульсу динамічного впливу на гірський масив.

Відомий спосіб формування і підривання свердловинного заряду для руйнування міцних і особливо міцних порід вимагає збільшення питомої витрати вибухової речовини, що негативно позначається на собівартості буро-вибухових робіт.

Істотним недоліком відомого способу є те, що він характеризується значним виходом негабариту, що вимагає значних витрат на додаткове вторинне дроблення.

Відомий спосіб не передбачає процесу регламентованого накопичення енергії вибуху з подальшим руйнівним впливом на гірський масив.

Збільшення питомої ваги вибухової речовини негативно позначається на ефективності забійки свердловинного заряду, що зумовлює значні викиди пилоподібних частинок в атмосферу, погіршуючи екологічну обстановку промислового регіону.

Задачею корисної моделі є удосконалення способу формування свердловинного заряду за рахунок розміщення вибухової речовини в капсулі, що має багатошарову оболонку і високу міцність. Крім того, для ініціювання вибухової речовини використовується об'ємний детонатор, який виконують з оболонки, до торцевих частин якої закріплюють шашки-бойовики. Для

Зо накопичення енергії вибуху при ініціюванні вибухової речовини об'ємний детонатор розташовують із зовнішнього боку високоміцної оболонки капсули, в якій знаходиться вибухова речовина.

Підвищення енергетичного потенціалу вибуху забезпечується забійкою свердловини, яку виконують у вигляді капсули, в якій розташовують зволожену подрібнену гірську масу. Капсулу для розміщення забійки виконують з водопроникненої мембрани при наявності обводненої свердловини, а при наявності сухих свердловин капсулу виконують водонепроникною для попереднього насичення водою подрібненої гірської маси призначеної для забійки.

Поставлена задача вирішується за рахунок того, що спосіб формування і підривання свердловинного заряду включає вибурювання свердловини на блоці, що розробляється, розміщення в порожнині свердловини засобів ініціювання і вибухової речовини, ізолювання вибухової речовини від денної поверхні забійкою.

Згідно з корисною моделлю, перед заряджанням свердловин формують об'ємний детонатор у вигляді оболонки з полімерного матеріалу, довжина якої відповідає висоті свердловинного заряду.

У торцевих частинах об'ємного детонатора розташовують шашки-бойовики і розташовують об'ємний детонатор в порожнині свердловини. Суміжно об'ємному детонатору в свердловині розміщують капсулу, яку формують з багатошарової оболонки з полімерного матеріалу, в якій розміщують заряд вибухової речовини, і ізолюють забійкою свердловини у вигляді замикаючої капсули, всередині багатошарової оболонки якої розміщують подрібнену гірську масу.

Усередині об'ємного детонатора, ініцюванням шашок-бойовиків, формують між ними високотемпературну плазму і зону регламентованого критичного тиску детонаційної хвилі, синергетичним впливом яких ініціюють вибухову речовину в багатошаровій капсулі по всій висоті свердловинного заряду.

При ініціюванні заряду вибухової речовини утворюють продукти вибуху, якими, по досягненню критичного тиску, руйнують оболонку багатошарової капсули по всій висоті свердловинного заряду і динамічно впливають на гірський масив.

Для підвищення детонаційних характеристик всередині оболонки об'ємного детонатора розміщують одну нитку детонуючого шнура.

Для підвищення енергетичних показників вибуху при руйнуванні міцних гірських порід всередині оболонки об'ємного детонатора розміщують не менше двох ниток детонуючого шнура.

Для ефективної ізоляції заряду вибухової речовини шляхом насичення водою забійки з подрібненої гірської маси, при формуванні свердловинного заряду в обводнених свердловинах, багатошарову оболонку замикаючої капсули виконують водопроникною.

Для ефективного замикання заряду вибухової речовини, при формуванні свердловинного заряду в сухих свердловинах, багатошарову оболонку замикаючої капсули виконують водонепроникною з подальшим насиченням водою забійкового матеріалу з подрібненої гірської маси.

Технічний результат від реалізації корисної моделі полягає в тому, що: забезпечується високий ступінь детонуючого впливу об'ємного детонатора на заряд вибухової речовини; здійснений вибух володіє високими енергетичними характеристиками; в результаті вибуху забезпечується високоякісне дроблення масиву міцних і особливо міцних порід з мінімальним виходом негабариту; спосіб формування свердловинного заряду є високотехнологічним і дозволяє здійснювати заряджання вибуховою речовиною як сухих, так і обводнених свердловин; застосування багатошарової оболонки капсули, в якій знаходиться вибухова речовина, дозволяє акумулювати в капсулі енергію з моменту детонації вибухової речовини до моменту його впливу на гірський масив; розташування об'ємного детонатора з зовнішньої частини капсули, що містить вибухову речовину, дозволяє прискорити процес заряджання свердловин і, відповідно, скоротити час здачі блоку для проведення масового вибуху; застосування капсули зі зволоженою забійкою дозволяє максимально ізолювати вибухову речовину, а в поєднанні з капсулою, яка містить вибухову речовину, це дозволяє формувати камуфлетний вплив вибуху на гірський масив з мінімальним об'ємом викидів; спосіб може бути реалізований при виконанні вибухових робіт на відкритих гірничих роботах шляхом підривання свердловин будь-якого діаметру.

Зо Спосіб реалізується наступним чином.

Реалізація способу заснована на використанні максимального ефекту стримування динамічного впливу на гірський масив продуктів ініційованої вибухової речовини, яка знаходиться в капсулі, оболонка якої сформована з багатьох шарів полімерного матеріалу, серед яких кращим є поліпропілен, який має високу механічну міцність і не деформується при використанні вибухової речовини, що може мати високу температуру при заряджанні свердловин.

Застосування капсули з міцною оболонкою дозволяє ефективно використовувати ініціюючий ефект від впливу об'ємного детонатора, за допомогою якого реалізується максимальний енергетичний вплив вибуху на гірський масив.

Після вибурювання свердловин підготовка до вибуху здійснюється з моменту формування об'ємного детонатора на блоці, що розробляється. В першу чергу утворюється оболонка з полімерного матеріалу, довжина якої відповідає висоті свердловинного заряду.

До торцевих частин оболонки об'ємного детонатора закріплюють шашки-бойовики, які пов'язують з вибуховою мережею на блоці.

Об'ємний детонатор розташовують в порожнині свердловини. Суміжно об'ємному детонатору в свердловині розміщують багатошарову оболонку капсули для розміщення вибухової речовини. Дослідження показали, що як оболонку об'ємного детонатора можуть використовуватися ткані і неткані полімерні матеріали.

Експериментальні та дослідно-промислові дослідження показали, що ефективне застосування оболонки з тканинного поліпропілену для формування капсули, призначеної для розміщення вибухової речовини. Застосування поліпропілену забезпечує високу механічну міцність оболонки капсули. Виконання багатошарової оболонки з кількістю шарів поліпропіленової тканини від З до 15 забезпечує високу акумулюючу здатність оболонки при ініціюванні вибухової речовини. Якщо оболонка капсули має менше трьох шарів, то її міцності недостатньо для акумулювання енергії вибуху для подальшого руйнування гірського масиву.

Збільшення кількості шарів поліпропіленової тканини більше п'ятнадцяти істотно не забезпечує приріст позитивного ефекту акумуляції енергії вибуху.

Крім того, застосування тканого поліпропілену дозволяє запобігти деформації оболонки капсули при застосуванні вибухової речовини, що має значну температуру. бо Після заповнення капсули вибуховою речовиною здійснюють забійку свердловини.

Для забійки використовують замикаючу капсулу, оболонку якої виконують багатошаровою з полімерного матеріалу і заповнюють подрібненою гірською масою. Застосування капсули дозволяє забезпечити ефективний замикаючий ефект і запобігти викидам в атмосферу продуктів вибуху і пилоподібних частинок.

Залежно від гірничотехнічних умов можуть застосовуватися замикаючі капсули з водопроникною і водонепроникною оболонкою. Це обумовлено тим, що в результаті досліджень встановлено, що зволожена гірська маса в оболонці володіє високим замикаючим ефектом, який забезпечує не тільки запобігання прориву продуктів вибуху в атмосферу, але і максимальний руйнівний вплив на гірський масив.

Для забезпечення замикаючого ефекту при виконанні вибуху в обводнених свердловинах капсулу виконують з водопроникною оболонкою. Водопроникна оболонка замикаючої капсули дозволяє наситити подрібнену гірську масу за період з моменту спорядження свердловини до моменту виробництва вибуху.

Якщо вибухові свердловини є сухими, то застосовують водонепроникну оболонку замикаючої капсули. Водонепроникна оболонка дозволяє при зарядці наситити подрібнену масу забійки водою, при цьому вона не дренується до моменту виробництва вибуху.

При виконанні вибуху в першу чергу ініціюються шашки-бойовики. Наявність оболонки між шашками-бойовиками зумовлює переміщення зустрічно-спрямованих детонаційних хвиль від кожної шашки, які супроводжуються зустрічно спрямованими потоками високотемпературної плазми.

Високотемпературна плазма і регламентований критичний тиск детонаційної хвилі синергетично впливають на вибухову речовину і ініціюють її.

При ініціюванні вибухової речовини всередині багатошарової капсули відбувається короткочасна акумуляція продуктів вибуху, які по досягненню критичного тиску в подальшому руйнують оболонку багатошарової капсули і впливають на гірський масив, регламентовано руйнуючи його.

Дослідження показали, що в залежності від сприятливих умов для формування каналу об'ємного детонатора, по якому рухаються високотемпературна плазма і зустрічно-спрямовані детонаційні хвилі, результати можуть бути досягнуті розміщенням всередині оболонки

Зо об'ємного детонатора однієї нитки детонуючого шнура.

Підвищення вищевказаного ефекту в залежності від застосовуваного типу вибухової речовини і фізико-механічних властивостей гірських порід досягається розміщенням всередині оболонки об'ємного детонатора не менше двох ниток детонуючого шнура.

Claims (5)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

1. Спосіб формування і підривання свердловинного заряду, що включає вибурювання свердловини на блоці, що розробляється, розміщення в порожнині свердловини засобів ініціювання та вибухової речовини, ізолювання вибухової речовини від денної поверхні забійкою, який відрізняється тим, що перед заряджанням свердловин формують об'ємний детонатор у вигляді оболонки з полімерного матеріалу, довжина якої відповідає висоті свердловинного заряду, при цьому у торцевих частинах об'ємного детонатора розташовують шашки-бойовики і розташовують об'ємний детонатор в порожнині свердловини, а суміжно об'ємному детонатору в свердловині розміщують капсулу, яку формують з багатошарової оболонки з полімерного матеріалу, в якій розміщують заряд вибухової речовини, і ізолюють його забійкою свердловини у вигляді замикаючої капсули, всередині багатошарової оболонки якої розміщують подрібнену гірську масу, при цьому усередині об'ємного детонатора, ініціюванням шашок-бойовиків, формують між ними високотемпературну плазму і зону регламентованого критичного тиску детонаційної хвилі, синергетичним впливом яких ініціюють вибухову речовину в багатошаровій капсулі по всій висоті свердловинного заряду, при цьому при ініціюванні заряду вибухової речовини утворюють продукти вибуху, якими, по досягненню критичного тиску, руйнують оболонку багатошарової капсули по всій висоті свердловинного заряду і динамічно впливають на гірський масив.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що всередині оболонки об'ємного детонатора розміщують одну нитку детонуючого шнура.

З. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що всередині оболонки об'ємного детонатора розміщують не менше двох ниток детонуючого шнура.

4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що багатошарову оболонку замикаючої капсули виконують водопроникною.

5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що багатошарову оболонку замикаючої капсули виконують водонепроникною.