Спосіб формування парнонаближених свердловинних зарядів вибухової речовини

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, преимущественно к открытой разработке месторождений полезных ископаемых с применением взрывной отбойки горных пород. Известны способы формирования и применения парносближенных скважинных зарядов при уступной отбойке горных пород [1], которые позволяют усилить действие зарядов в направлении линии наименьшего сопротивления и улучшить условия дробления и проработки подошвы уступа. Однако эти способы обладают и рядом недостатков, свойственных отдельным скважинным зарядам, таким, как плохое дробление среды в зоне нерегулируемого дробления, значительный развал взорванной горной массы. В качестве прототипа выбран способ отбойки горных пород парносближенными скважинными зарядами [2], где приведена конструкция парносближенного заряда, осуществляющего способ. Этот способ не обеспечивает плотное запирание продуктов детонации в скважинах, что уменьшает полезную работу взрыва и увеличивает выброс вредных пыли и газа в атмосферу. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать известный способ формирования парносближенных скважинных зарядов и отбойки ими горной породы путем размещения в скважинах зарядов взрывчатого вещества и забойки, которую осуществляют так, что нижняя ее часть высотой 4-5 диаметров скважины выполнена из вязкого материала (сырой глины), а остальная часть из гранотсева, при этом в первой скважине между частями забойки размещают дополнительный заряд взрывчатого вещества высотой 1-4 диаметра скважины так, что он располагается напротив вязкой забойки во второй скважине, и инициируют первым дополнительный заряд взрывчатого вещества и находящийся в той же скважине основной заряд, а затем, через 2-5 мс заряд, второй скважины. В результате такого расположения взрывчатого вещества и забоечного материала, а также предлагаемой очередности инициирования парносближенных скважинных зарядов обеспечивается плотное запирание продуктов детонации, что увеличивает их воздействие на окружающую среду, а соответственно, повышается коэффициент полезного действия взрыва. Поставленная задача решается тем, что в известном способе формирования парносближенных зарядов, включающем размещение в скважинах взрывчатого вещества, рассредоточенного воздушным промежутком, забойки и средств инициирования, а в предлагаемом - в первой из скважин парносближенного скважинного заряда формируют дополнительный заряд взрывчатого вещества высотой 1-4 диаметра скважины и размещают его в забойке, которая состоит из двух частей, нижняя часть которой выполнена из вязкой среды, а верхняя - из среды широко применяемой в данных условиях. При этом дополнительный заряд находится на одном уровне с вязкой забойкой, расположенной во второй скважине парносближенного скважинного заряда. Инициируют сначала дополнительный заряд и основной заряд первой скважины, а затем, через 2-5 мс, второй скважинный заряд. Сущность предлагаемого способа заключается в том, что он предусматривает инициирование первым дополнительного заряда взрывчатого вещества, который за счет выделившейся при взрыве энергии за 2-5 мс до взрыва основного заряда в другой скважине, сдвинет среду между скважинами в зоне своего расположения. При этом произойдет зажим материала вязкой забойки, расположенного в смежной скважине напротив дополнительного заряда, что задержит ее вылет при детонации основного заряда. При этом также произойдет зажатие вязкой забойки, находящейся под дополнительным зарядом, что обеспечит задержку ее вылета из скважины. При инициировании через 2-5 мс другого скважинного заряда взрывчатого вещества произойдет дополнительное скважинное сжатие вязкой забойки первой скважины, так как она расположена напротив этого заряда. Таким образом, произойдет взаимное воздействие энергий взрывов, разнесенное во времени, на материал вязкой забойки в обеих скважинах, что обеспечивает более плотное запирание продуктов детонации, а соответственно, и более эффективное действие парносближенного скважинного заряда. Время задержки в 2-5 мс между инициированием дополнительного заряда и основного заряда второй скважины выбрано из расчета времени детонации средств инициирования и времени детонации дополнительного заряда, зависящее от их длины и размеров, что определяет время воздействия их на окружающую среду, обеспечивающее сохранность инициирующих средств. Высота вязкой забойки во второй скважине, равная 2-5 диаметрам скважины, обеспечивает полное приложениек ней энергии взорвавшегося дополнительного заряда взрывчатого вещества. В свою очередь, взорвавшийся заряд второй скважины способствует дополнительному зажиму вязкой забойки в первой скважине, расположенной на одном с ним уровне. Осуществление части забойки из вязкого материала обусловлено результатами известных экспериментальных исследований вязкой забойки, из которых следует, что забойка из вязкого материала изза меньшего его коэффициента трения скольжения способна при внешнем на нее воздействии плотно сжиматься и проникать глубоко в естественные и образующиеся трещины, перекрывая выход газообразных продуктов детонации но дневную поверхность. На чертеже представлено схематическое изображение в разрезе парносближенного скважинного заряда, поясняющее способ, где I-основные заряды взрывчатого вещества, 2- дополнительный заряд взрывчатого вещества , 3 - забойки из вязкого материала, 4 - забойки из гранотсева, 5 -замедлитель КЗДШ. Формирование парносближенных скважинных зарядов в промышленных условия х по предлагаемому способу производится в обычном порядке, как и при заряжении одиночных скважин и не требует специальных приспособлений. При инициировании дополнительного заряда взрывчатого вещества выделившаяся в первой скважине энергия взрыва воздействуе т на среду, разделяющую две скважины, разрушит и сдвинет ее, зажимая при этом материал вязкой забойки в соседней второй скважине, расположенной напротив дополнительного заряда. При этом также будет сжат материал вязкой забойки, находящийся под дополнительным зарядом. Таким образом, из-за зажима вязкого забойного материала во второй скважине и сжатия такого же материала, расположенного между дополнительным и основным зарядами взрывчатого вещества, произойдет задержка вылета забойки. Инициирование через 2-5 мс скважинного заряда во второй скважине приведет к дополнительному воздействию на материал вязкой забойки, находящейся в первой скважине. Экспериментальная проверка предлагаемого способа проводилась в лабораторных условиях с помощью скоростной фотосъемки. Было установлено, что вылет забоечного материала из парносближенных скважин, сформированных предлагаемым способом, задерживается на 130 мкс по сравнению с вылетом забойки, выполненной из гранотсева.