Спосіб заряджання свердловин при проведенні вибухових робіт

Передбачувана корисна модель стосується галузі вибухових робіт, а саме способів підривання при проведенні вибухових робіт спеціального призначення. Відомий спосіб заряджання свердловин при проведенні вибухових робіт, в якому свердловинну колонку твердого або рідкого компонента вибухової речовини формують на проектну висоту і в ній розміщують засоби ініціювання [1]. Недоліками даного способу є: велика витрата вибухової речовини і можливість відмов засобів ініціювання, як які використовуються електродетонатори, що характеризуються важко контрольованим часом спрацьовування, залежним від їх внутрішнього електроопору. Найбільш близьким до передбачуваної корисної моделі по технічній суті і результату, що досягається, є спосіб заряджання свердловин при проведенні підривних робіт [2], що полягає в тому, що операції по подачі в свердловину твердого і рідкого компонентів вибухової речовини розділені в часі. У свердловинній колонці з твердого компонента вибухової речовини (аміачної селітри) формують осьову порожнину, конструктивно виконану з гірлянди тонкостінних герметично закритих ємностей, частково заповнених рідким компонентом вибухової речовини (дизельним паливом). Проміжний детонатор розміщують в осьовій порожнині над гірляндою із зазначених ємностей. Після опускання гірлянди в свердловину і її фіксації уздовж осі свердловини приступають до подачі в свердловину аміачної селітри на проектну висоту заряду. Після досягнення проектної висоти заряду і установки засобу ініціювання процес заряджання свердловини вважається закінченим. Недоліками даного способу є: низька ефективність використання енергії вибуху і можливість відмов при підриванні за рахунок використання морально застарілих засобів ініціювання, оскільки їх конструкція практично не мінялася з часів А.Нобеля. Крім того, детонатори належать до засобів точкового ініціювання детонації в заряді і тому їх застосування для подовжених свердловинних зарядів не може забезпечити процес детонації в свердловині з необхідним ступенем надійності. В основу передбачуваної корисної моделі поставлене завдання створення способу заряджання свердловини при проведенні вибухових робіт, при якому, за рахунок формування осьової порожнини шляхом вкладання гірлянди з тонкостінних герметично закритих ємностей, частково заповнених дизельним паливом, у гірлянду з тонкостінних, відкритих знизу ємностей, виконаних у формі кумулятивних порожнин, і застосуванням детонуючого шнура як ініціюючий засіб, який прокладають у вигляді петель, що плавно огинають ємності гірлянд, досягається технічний результат - надійність ініціювання заряду по його довжині, відсутність відмов, підвищення ефективності використання енергії вибуху на 25-30%. Поставлене завдання розв'язується тим, що в способі заряджання свердловин при проведенні вибухових робіт, що включає операції роздільної подачі в свердловину аміачної селітри і дизельного пального, формування свердловинної колонки з аміачної селітри на проектну висоту заряду, формування осьової порожнини в свердловинній колонці, розміщення ініціюючого засобу, опускання гірлянди в свердловину і фіксації її вздовж осі з наступною подачею в свердловину аміачної селітри, згідно з корисною моделлю, формують осьову порожнину в свердловинній колонці шляхом вкладання гірлянди з тонкостінних герметично закритих ємностей, частково заповнених дизельним паливом, в гірлянду з тонкостінних, відкритих знизу ємностей, виконаних у формі кумулятивних порожнин, а як ініціюючий засіб використовують детонуючий шнур, який прокладають у вигляді петель, що плавно огинають ємності гірлянд, при цьому співвідношення діаметра заряду d3 до діаметра внутрішньої кумулятивної порожнини dk дорівнює двом, а проектну висоту заряду h визначають за формулою h = 3dk × n, де n - кількість кумулятивних елементів у гірлянді. Порівняльний аналіз рішення, що заявляється, з прототипом дозволяє зробити висновок що пропонований спосіб відрізняється від відомого такими операціями: формуванням осьової порожнини в свердловинній колонці шляхом вкладання гірлянди з тонкостінних герметично закритих ємностей, частково заповнених дизельним паливом, в гірлянду з тонкостінних, відкритих знизу ємностей, виконаних у формі кумулятивних ємностей, і прокладанням детонуючого шнура (ініціюючого засобу) у вигляді петель, що плавно огинають ємності гірлянд, замість розміщення проміжного детонатора в осьовій порожнині над гірляндою ємностей. Наявність внутрішньої повітряної порожнини в кожній ємності гірлянди значно підвищує ефективність механічної роботи заряду, при цьому максимальна швидкість фронту ударних хвиль спостерігається, коли діаметр заряду d3 дорівнює подвійному діаметру внутрішньої кумулятивної порожнини dk, а проектна висота заряду h дорівнює потрійному добутку діаметра внутрішньої кумулятивної порожнини dk на кількість кумулятивних елементів у гірлянді n. Співвідношення прийнято на підставі досліджень [3]. Таким чином, спосіб, що заявляється, відповідає критерію "новизна". На кресленні показано схему реалізації способу. Спосіб заряджання свердловин при проведенні вибухових робіт здійснюється таким чином. Формують осьову порожнину в свердловинній колонці за допомогою гірлянди 1 з тонкостінних герметично закритих ємностей, частково заповнених дизельним паливом 2, вкладеної в гірлянду 3 з тонкостінних, відкритих знизу ємностей, виконаних у формі кумулятивних порожнин 4. Для збільшення площі зіткнення детонуючого шнура 5 з вибуховою речовиною і його ініціюючої здатності внаслідок ефекту Монроя (зіткнення ударних і детонаційних хвиль), детонуючий шнур прокладають у вигляді петель, що плавно огинають ємності гірлянд. Споряджені гірлянди опускають в свердловину, фіксують їх уздовж осі і потім подають в свердловину аміачну селітру на проектну висоту заряду h. Ініціювання детонуючого шнура проводиться в установленому порядку. Використання пропонованого способу заряджання свердловин при проведенні вибухових робіт забезпечує різке зростання працездатності вибухової речовини, оскільки детонація в свердловинному снаряді збуджується практично одночасно в усіх точках заряду й ефективність використання енергії вибуху значною мірою визначається площею контакту вибухової речовини з ініціюючим засобом - детонуючим шнуром. Розбиття подовженого лінійного свердловинного снаряда на серію безперервних, що йдуть один за іншим кумулятивних снарядів, розташованих по всьому стволу свердловини, підвищує ефективність вибуху ще на 25-30% [3]. Джерела інформації 1. Лидин Г.Д., Воронина Л.Д., Каплунов Д.Р. и др. Горное дело: Терминологический словарь, 4-е изд. - М: Недра, 1990. - С. 80. 2. Патент України на корисну модель №13990, МПК F42D 1/08, F42D 3/04. Спосіб заряджання свердловин при проведенні підривних робіт/ M.I.Іщенко, М.В.Лисицин, В.Ф.Монаков, А.Л.Гапоненко, Г.М.Шулін. - №u 200511639; Заявл. 07.12.2005; Опубл. 17.04.2006, Бюл. №4. - 2006. 3. Михалюк А.В., Писарев Ю.А. Механическое действие газокумулятивных зарядов в горных породах // Физика горения и взрыва. 1989. - №5. - С. 123-125.