Свердловинний заряд при масових вибухах в кар’єрах

Реферат: Винахід належить до технології проведення вибухових робіт в кар'єрах та екології гірничого виробництва. Конструкція свердловинного заряду, крім вибухівки, набивки та засобів ініціювання заряду, включає введені в свердловину два ізольовані електроди, які розміщені вздовж всього заряду до дна свердловини. Перед вибухом електроди підключають до джерела високої напруги, що приводить до підвищення швидкості та повноти хімічних перетворень вибухівки при її детонації. Використання запропонованого способу дозволить підвищити ефективність руйнування гірських порід та зменшити забруднення атмосфери вибуховими газами. UA 108523 C2 (12) UA 108523 C2 UA 108523 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до технології проведення вибухових робіт в кар'єрах та екології гірничого виробництва і може бути використаний для зменшення забруднення атмосфери кар'єрів від шкідливих викидів, а також для підвищення ефективності руйнування гірських порід при масових вибухах в кар'єрах. Відомий свердловинний заряд [Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород взрывом. Взрывные технологии в промышленности. - М.: Издательство Московского горного университета, 1994. С. 148], який включає вибухівку, набивку, а також засоби ініціювання заряду. Недоліком цього свердловинного заряду є те, що він не виключає можливості неповної детонації вибухівки, викиду її із свердловини та догорання в атмосфері кар'єру. Найбільш близьким за технічним рішенням є свердловинний заряд, який крім вибухівки, засобів ініціювання заряду та набивки, включає два електроди, які поміщають по всій висоті набивки. Для збільшення міцності набивки шляхом обробки її електричним полем в свердловинах вибухового блока через електроди пропускають постійний струм протягом 3-6 годин [А. с. № 1613641 СССР, МКИ E21F5/00. Способ борьбы с пылегазовым облаком при взрывных работах в карьерах / А.В. Зберовский, В.И. Бондаренко, Б.Е. Собко. Опубл. в Б. И. № 46. 1990. С. 138]. Недоліком свердловинного заряду є те, що він не виключає передчасного викиду набивки, внаслідок чого знижується коефіцієнт корисної дії вибуху. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення свердловинного заряду при масових вибухах в кар'єрах, в якому шляхом вибору інших технологічних параметрів забезпечується можливість повної детонації вибухівки вздовж всього заряду та попередження передчасного викиду набивки шляхом підвищення швидкості хімічних перетворень вибухівки в процесі вибуху. За рахунок цього забезпечується підвищення ефективності руйнування гірського масиву та покращення екологічної рівноваги атмосфери кар'єрів та прилеглих територій. Задача вирішується тим, що у відомому свердловинному заряді, що включає вибухівку, набивку та два ізольовані електроди, згідно з винаходом, електроди розміщені вздовж всього заряду до дна свердловини для підключення відповідно до джерела високої електричної напруги. На кресленні показана принципова схема обробки вибухівки в свердловині електричним полем, де 1 - свердловина, 2 - вибухівка, 3 - набивка, 4 - електроди, які проходять вздовж всього заряду до дна свердловини, 5 - засоби ініціювання заряду. Свердловинний заряд реалізується наступним чином: Перед зарядкою свердловини 1 вибухівкою 2 в неї поміщають, крім засобів ініціювання заряду 5, наприклад, "ПРІМА - ЕРА", яка не чутлива до блукаючого струму, статичної електрики та електричних наведень, два покриті ізоляційним матеріалом електроди 4, які проходять через набивку 3 і вибухівку 2. Якість ізоляційного матеріалу не повинна допускати її пробою при подачі на електроди 4 електричної напруги до 5-10 кВ. По закінченню зарядки свердловини 1 вибухівкою 2 та набивкою 3 за 5 хвилин до вибуху електроди підключають до джерела електричної напруги 5-10 кВ. При попередній дії електричного поля на вибухівку внаслідок орієнтації електронів та іонів підвищується швидкість та повнота хімічних перетворень в вибухівці 2, що приводить до зменшення створення та викиду шкідливих газів в атмосферу. Внаслідок цього діється: 1) безпосередній вплив електричного поля на швидкість детонації вибухівки внаслідок електризації частинок; 2) зрив з горючої частинки вибухівки оболонки продуктів детонації, внаслідок чого забезпечується більш інтенсивний підвід окислювача до частинки під дією іонного вітру. З моменту ініціювання вибуху починається детонація вибухівки 2, створення вибухових газів та ріст їх тиску на стінки свердловини 1 та набивку 3. Під дією тиску газів в гірському масиві створюються тріщини, а набивка 3 починає рух до устя свердловини 1. Для підвищення ефективності вибуху по руйнуванню гірських порід необхідно, щоб час хімічних перетворень вибухівки 2 закінчився до моменту повного викиду набивки 3 із свердловини 1, при якому наступає її розгерметизація. Вирішення цієї задачі можливе за допомогою попередньої дії електричного поля на вибухівку 2. Це не суперечить результатам досліджень, які приведені в роботі [Степанов Е.М., Дьячков Б.Г. Ионизация в пламени и электрическое поле. - М.: Металлургия, 1968. - С. 237]. При дослідженні впливу електричного поля на процес згорання твердого ракетного палива, яке при реалізації програми його утилізації використовується для виробництва промислової емульсійної вибухівки, встановлено, що іони і електрони в електричному полі набувають високі швидкості поступального руху, внаслідок чого чиниться їх вплив на процес горіння. Встановлено, що при 1 UA 108523 C2 5 накладанні електричного поля (20 кВ на поверхні горіння) швидкість розповсюдження полум'я зростає з 0,17 до 7 м/с і таким чином можна регулювати процес горіння. Враховуючи одержані результати досліджень впливу електричного поля на процес горіння твердого ракетного палива, які надані в вище наведених роботах, підрив емульсійних вибухових речовин з його використанням забезпечить підвищення ефективності руйнування гірських порід та зменшення забруднення атмосфери вибуховими газами. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 Свердловинний заряд при масових вибухах в кар'єрах, що включає вибухівку, набивку, засоби ініціювання заряду та два ізольовані електроди, який відрізняється тим, що електроди розміщені вздовж всього заряду до дна свердловини з можливістю підключення до джерела високої електричної напруги. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2