Свердловинний асиметричний кумулятивний заряд

1. Свердловинний асиметричний кумулятивний заряд, що вміщує вибухові речовини з різними швидкостями детонації, ініціатори з детонуючим шнуром, осьовий інертний сипучий сердечник із дрібної гірської маси однакового гранулометричного складу з вибуховою речовиною, а також подовжений суцільний запираючий кумулятивний заряд в забивці, який відрізняється тим, що запираючий подовжений заряд в забивці виконано з геометричною формою поперечного перерізу, рівного площі, обмеженій двома відрізками радіусів сектора свердловини і частиною циліндричної дуги свердловини, а також внутрішньою частиною дуги, що має радіус, який рівний різниці між розміром діаметра свердловини і величиною критичного діаметра використовуваної вибухової речовини та визначається з виразу: C2 2 83045 1 3 ру забивки на стінки свердловини і часу дії вибухового навантаження на гірський масив. Ця технічна задача вирішується таким чином, що запираючий подовжений кумулятивний заряд в забивці виконують з геометричною формою поперечного перерізу, обмеженою відрізками радіусів сектору свердловини і частиною дуги, описаною радіусом свердловини, а також внутрішньою частиною дуги, що має радіус, рівний різниці між розміром діаметра свердловини і величиною критичного діаметра використовуваної вибухової речовини і визначається з виразу: Rвн=Дсв-Дкр.вр., мм де: Дсв - діаметр свердловини; Rвн - розрахунковий внутрішній радіус запираючого подовженого кумулятивного заряду вибухової речовини в забивці, яка визначається умовами критичного діаметру застосовуваної вибухової речовини. Дкр.вр. - критичний діаметр застосовуваної вибухової речовини. Суттєвою ознакою прототипу є наявність геометричної форми поперечного перерізу запираючого зміщеного подовженого кумулятивного заряду в забивці у вигляді частини кільця, тобто площа поперечного перерізу його окреслена двома концентричними і паралельними дугами та частинами радіусів сектора, що забезпечувало формування і дію лінійного фокуса кумулятивного струменю у центрі свердловини, тобто на її осі. Суттєвою ознакою винаходу є наявність нової геометричної форми поперечного перерізу запираючого зміщеного суцільного кумулятивного заряду в забивці, яку утворюють двома відрізками радіусів сектору та частиною циліндричної дуги свердловини і дугою з радіусом, що дорівнює різниці між розмірами діаметра свердловини (заряду) і критичного діаметра застосовуваної вибухової речовини, тобто розрахункової товщини прошарка цієї вибухової речовини. Така величина радіуса закруглення створює концентрацію і фокусування вибухового і розпираючого навантаження в забивці свердловини безпосередньо на протилежній стінці свердловини. Це забезпечує більш щільне запирання і гальмування продуктів детонації свердловинного заряду, що створює умови для більш подовженої дії вибуху на гірський масив. Суттєві ознаки винаходу сукупно складають нове технічне рішення - асиметричний свердловинний заряд із запираючим подовженим і суцільним кумулятивним зарядом в забивці не менше, як на половину її довжини, яка забезпечує більш інтенсивний розпір забивки та її опір продуктам детонації. Таким чином створюються умови для більш ефективного руйнування міцних гірських порід особливо у верхній частині уступу. Сутність винаходу пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 показані конструктивні елементи асиметричного свердловинного заряду з додатковим суцільним кумулятивним зарядом в забивці, який має подовжену кумулятивну виямку - жолоб; на Фіг.2 - розріз А-А; на Фіг.3 - розріз Б-Б. 1 - електродетонатор, 2 - детонуючий шнур, 3 кумулятивний подовжений суцільний запираючий 83045 4 заряд в забивці, 4 - забивка, 5 - осьовий інертний сипучий сердечник, 6 - верхня кільцеподібна частина свердловинного заряду вибухової речовини, 7 - верхній бойовик, 8 - колонка основного свердловинного заряду вибухової речовини, 9 - нижній бойовик, 10 - подовжена жолобчата кумулятивна виямка запираючого заряду. Дія асиметричного кумулятивного заряду. Кумулятивний заряд діє таким чином. Після ініціювання верхнього бойовика 7 фронт детонаційної хвилі з верхньої кільцеподібної частини колонки свердловинного заряду θ вибухової речовини досягає забивки 4 і суцільного подовженого кумулятивного заряду 3 в забивці. Продукти детонації цього заряду лінійно формуються і концентруються у подовжений лінійно-площинний кумулятивний струмінь, який ущільнює сипучий інертний забійний матеріал 4 на протилежній стінці свердловини. При цьому він також стискує забивку 5 в її нижній половині, а зі свого протилежного тильного боку подовжений суцільний кумулятивний заряд 3 у забивці 4 діє на верхню зону нерегульовоного дріблення уступу. При проходженні детонаційної хвилі вибухового імпульсу в детонуючих шнурах 2, розташованих в центральній частині сипучого інертного сердечника 5, верхня кільцеподібна частина колонки свердловинного заряду не детонує у зв’язку з відсутністю у неї контакту з детонуючими шнурами 2 і повного екранування їхнього вибухового імпульсу інертною масою сердечника 5. Після проходження фронту детонаційної хвилі знизу догори по заряду і при виході її на верхній зріз кільцеподібної частини заряду 6 відбувається перехід детонаційного фронту безпосередньо до подовженого суцільного кумулятивного заряду 3 з меншою погонною масою. Вона складає від 5 до 17 відсотків площі поперечного перетину основного заряду, а довжина становить не менш половини довжини забивкової частини свердловини (забивки). Зазначені параметри запираючого кумулятивного заряду обґрунтовані і обрані за умови сталої детонації, тобто у залежності від величини критичного діаметра застосовуваної сипучої гранульованої вибухової речовини, а також від діаметра основного свердловинного заряду. Так як запираючий подовжений суцільний заряд в забивці виконаний з ввігнутою формою поперечного перерізу і радіальними кутами в діапазоні 30-90 градусів, тобто є жолобковим, то він спроможний генерувати кумулятивний струмінь. При ініціюванні подовженого суцільного кумулятивного заряду 3 створюється лінійний кумулятивний струмінь, який, переходячи в газову пробку, діє перпендикулярно напрямку руху продуктів вибуху основного заряду. Пробка перешкоджає розповсюдженню хвилі зсуву в забивці і створює за рахунок поперечного (бокового) розпору значні по розмірам сили тертя, що збільшує час дії вибухового навантаження на гірський масив, а також забезпечує підвищення коефіцієнта корисної дії вибуху. Крім цього, запираючий подовжений кумулятивний заряд в забивці виконує додаткову функцію, виконуючи корисну роботу по дрібленню верхньої частини уступу в зоні розміщення забивки. 5 83045 Здійснення винаходу. Після розміщення вибухової речовини до рівня проектного розташування нижньої точки ініціювання (бойовика) через підвішену склопластикову трубу спецпрофілю циліндричною частиною труби вниз по осі свердловини пропускають нижній і верхній 7 бойовики (тротилові шашки масою 0,4кг) і досипають вибухову речовину до рівня суцільної колонки свердловинного заряду 8. Потім засипають в трубу відсів фракції 05мм до рівня верхнього обрізу кільцевого заряду і досипають до цього ж рівня вибухову речовину, на яку встановлюють перевернуту пластмасову трубу, з формою поперечного перерізу, який має площу обмежену двома відрізками радіусів і частиною дуги, рівної радіусу свердловини і внутрішньої частини дуги, яка має радіус закруглення, що дорівнює різниці між діаметром свердловинного заряду і критичним діаметром використовуваної вибухової речовини. В трубу засипають вибухову Комп’ютерна верстка А. Рябко 6 речовину з меншою швидкістю детонації масою 16-20кг на висоту 0,5-0,7 висоти забивки. В затрубний простір засипають відсів і одночасно витягують спецтрубу, яку при цьому притискують до стінки свердловини випуклим боком в напрямку лінії найменшого опору свердловинного заряду. Після закінчення формування запираючого подовженого кумулятивного заряду в забивці всю іншу частину порожнини досипають забійною відсівом фракції 0-5мм. Застосування нової конструкції свердловинних зарядів забезпечує збільшення сітки розташування свердловин на 17-20 відсотків і зменшення виходу негабаритних фракцій гірничої маси в 1,5-2 рази. Джерела інформації: 1. Справочник по буровзрывным работам. Под ред. M.Φ. Друкованого, Москва.: Недра, 1976г. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601