Спосіб вибухового дроблення гірських порід кумулятивними зарядами

1. Спосіб вибухового дроблення уступів міцних гірських порід, що включає буріння свердловин на уступі, установку донних кумулятивних монозарядів з торцевою лінійною поперечною двогранною кумулятивною виїмкою, заряджання свердловин вибуховими речовинами, розташування верхнього і нижнього бойовиків, із яких першим ініціюють нижній, який відрізняється тим, що на верхньому обрізі стовпчика заряду розміщають такий же монозаряд з торцевою лінійною поперечною двогранною кумулятивною виїмкою, спрямо C2 1 3 82506 ний монозаряд з повздовжньою кумулятивною виїмкою розташовують на рівні підошви уступу, направляючи кумулятивну виїмку убік лінії найменшого опору свердловинного заряду. Істотною ознакою прототипу є вибухове р уйнування уступу свердловинними монозарядами з торцевими лінійними двогранними кумулятивними виїмками, розташовуваними тільки на дні свердловини. Істотною ознакою пропонованого винаходу є вибухове р уйнування уступу подвійним впливом кумулятивних зарядів з торцевою двогранною лінійною кумулятивною виїмкою по обидва боки стовпчика свердловинного заряду: донним кумулятивним монозарядом і таким же зарядом, установленим на верхньому обрізі стовпчика свердловинного заряду. Вибір діапазону лінійних куті в між двома гранями облицювання кумулятивної виїмки від 5 до 120 градусів у монозарядів обґрунтований з розрахунку оптимального й ефективного генерування лінійно-площинного кумулятивного струменя і підтверджений контрольними лабораторнополігонними і дослідно-промисловими іспитами кумулятивних зарядів у міцних гірських породах з різними фізико-механічними властивостями. Істотні ознаки пропонованого винаходу сукупно складають нове технічне рішення - спосіб вибухового дроблення гірських порід кумулятивними зарядами. Цей спосіб реалізується шляхом розміщення в свердловині додатково двох кумулятивних монозарядів з торцевою двогранною лінійною кумулятивною виїмкою одного кумулятивного монозаряда на дні свердловини, а другого - на верхньому обрізі стовпчика свердловинного заряду з орієнтуванням кумулятивної виїмки у бік забійки. В другому варіанті способу відбійки всіановлюють третій кумуятивний монозаряд і повздовжньою двогранною кумулятивною виїмкою на рівні підошви уступу. Сутність винаходу пояснюється кресленням, де на Фіг.1 показані конструктивні елементи свердловинного заряду, що реалізують новий спосіб вибухової відбійки: 1 - свердловина, 2 - шнур, що детонує, 3 - забійка. 4 - грань кумулятивного облицювання верхнього кумулятивного монозаряду, 5 сегментна ділянка верхнього кумулятивного монозаряду. 6 - ребро кумулятивної двогранної виїмки верхнього кумулятивного монозаряду, 7 -стовпчик основного заряду, 8 - верхній бойовик. 9 - нижній бойовик. 10 -кумулятивний монозаряд з повздовжньою кумулятивною виїмкою, 11 -повздовжня кумулятивна виїмка, 12 - ребро двогранного кумулятивного облицювання донного монозаряду, 13 сегментна ділянка оболонки кумулятивної виїмки донного кумулятивного монозаряду, 14 - донний кумулятивний . 15 - верхній кумулятивний заряд, 16 -бокова грань обкладинки донного кумулятивного заряду. На Фіг.2 зображено: 10- заряд з повздовжньою кумулятивною виїмкою, 11 - повздовжня кумулятивна виїмка. На Фіг.3 зображено: 12 - ребро двогранного кумулятивного облицювання донного заряду, 13 сегмента ділянка оболонки кумулятивної виїмки 4 донного заряду, 16 —бокова грань обкладинки донного кумулятивного заряду. Дія кумулятивного заряду Нижнього бойовика 9 ініціюють першим, а потім з уповільненням ініціюють верхній бойовик 8. Від нижнього бойовика 9 вибуховий імпульс передається нижній ділянці свердловинного заряду 7. При підриванні кумулятивного монозаряда з повздовжньою кумулятивною виїмкою 10 генерується асиметричне вибухове навантаження з орієнтуванням більшого потенціалу ударної хвилі убік лінії найменшого опору в напрямку підошви уступ у. Потім детонаційна хвиля, пройшовши відстань рівну двом - трьом діаметрам заряду, виходить до донного монозаряду з торцевою двогранною лінійною кумулятивною виїмкою. Донний кумулятивний монозаряд 14 генерує лінійно-площинний кумулятивний струмінь, паралельний лінії підошви уступу і його брівці. У торцевій частини свердловини 1 утвориться зона підвищеного дроблення з каверною у виді еліпсоїда обертання. Друга детонаційна хвиля від дії вибухового імпульсу вер хнього бойовика 8 підходить до верхнього кумулятивного монозаряду 15 з торцевою лінійною двогранною кумулятивною виїмкою, що генерує лінійно-площинний кумулятивний струмінь, який діє на матеріал забійки 3. Розсікаючи забійку на дві рівні частини по вертикалі і діаметру свердловини 1 лінійно-площинний струмінь створює простір для проникнення в нього інших продуктів детонації усього свердловинного заряду 7. Таким чином, нижня частина забійки З розклинюється, утворюючи бічний розпір, що перешкоджає передчасному вильоту забійки 3, збільшуючи час впливу вибухового навантаження на породи уступу. Здійснення винаходу Свердловини 1 на уступі бурять з перебуром, без перебура і з недобуром. У пробурені на уступі свердловини 1 першого ряду встановлюють донні кумулятивні монозаряди з двогранними торцевими лінійними кумулятивними виїмками, відповідно до проектної схеми відбійки і паралельно лінії брівки уступу ребрами 6 облицювань кумулятивних виїмок. Потім завантажують основна вибухова речовина невеликим шаром, рівним двом - трьом діаметрам заряду свердловини. Після цього встановлюють кумулятивний монозаряд 10 з повздовжньою кумулятивною виїмкою при орієнтуванні її убік лінії найменшого опору на рівні підошви уступу. Потім знову завантажують основну вибухову речовину 7, на висоту рівну двом - трьом діаметрам свердловини і встановлюють нижній бойовик 9 і досипають вибухову речовину 7, на яку встановлюють верхній монозаряд 15 з торцевою двогранною кумулятивною виїмкою, розташовуючи його ребро облицювання перпендикулярно ребру облицювання нижнього донного кумулятивного монозаряду 14, а кумулятивну виїмку убік забійки. Після цього роблять засипання забійного матеріалу З фракції 0,55мм. Ініціювання нижнього бойовика 9 необхідно робити першим, а верхнього бойовика з уповільненням, тому що вибуховий вплив верхнього кумулятивного монозаряда 15 забезпечує більш 5 82506 щільне запирання продуктів детонації основної вибухової речовини 7 стовпчика свердловинного заряду. Сукупність вибухової дії всіх кумуляти вних зарядів у свердловині забезпечує підвищену ефективність вибухового дроблення уступів з міцними гірськими породами, створює передумови для підвищення коефіцієнта корисної дії вибуху, розширення сітки розташування свердловин, ліквідації перебуру свердловин і зменшення сейсмічного впливу вибухів на промислові будинки і спорудження. Практика застосування одних тільки донних кумулятивних зарядів показала їхню високу ефективність вибухового р уйнування: зменшення вихо Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 6 ду негабариту в 1,5-2 рази та витрат вибухових речовин на 20%. Відсутні завищення підошви уступу і ліквідований перебур при вибуховій відбійці гранітів. Джерела інформації: 1. Ассонов В.А. і ін. Підривні роботи на металевих р удниках. - М.: Металлургиздат, 1950. с.59 (аналог) 2. Глускин Л,И., Корсаков П.Φ., Кожевников Л.А. Буровзрывные работы на карьерах нерудной промышленности. М: Недра.- 1968. - С.137-108. 3. Циліндричний кумулятивний заряд / В.И. Косенко: Патент № 21696 А Україна Ε 21 С 37/00,F 42 Д 3/04. Опубл. 3 0.07.98. Бюл. № 2. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601