Свердловинний заряд

Свердловинний заряд, що складається із вибухової речовини, поміщеної в свердловину, осьової порожнини, сформованої в вибуховій речовині, проміжного детонатора, який відрізняється тим, що по довжині свердловинного заряду почергово сформовані заряди вибухової речовини з осьовою порожниною і суцільні заряди, при цьому довжина заряду з осьовою порожниною не менша 1/3 довжини чергового суцільного заряду. (19) (21) 2003109502 (22) 22.10.2003 (24) 15.06.2006 (46) 15.06.2006, Бюл. № 6, 2006 р. (72) Бригінець Юрій Володимирович, Олійник Марина Олександрівна (73) Бригінець Юрій Володимирович (56) "Взрывное дело", сборник 78/35 "Совершенствование буровзрывных работ" под ред. акад. Н.В. Мельникова, Москва, "Недра", 1977г. 3 71148 4 структури підриваємих гірських порід. розміщення суцільних зарядів і зарядів з осьовою Завданням винаходу, що заявляється є: удопорожниною, по довжині свердловинного заряду, сконалення конструкції свердловинного заряду, в дозволяє збільшити швидкість детонації, підвищиякому, шляхом забезпечення почергової концентти енергетичні показники дешевих безтротилових рації об'ємної енергії вибуху, по довжині свердловибухових речовин, використати їх для подрібненвинного заряду, за рахунок створення почергових ня гірських порід, високої кріпкості (до 18 балів по пікових хвиль навантаження і хвиль розвантаженшкалі проф. Протод'яконова), покращити екологічня, в гірському масиві, при його руйнуванні, досяний стан навколишнього середовища. Пікові навагають: підвищення ефективності руйнівної дії свентаження на гірський масив підвищеної вибухової рдловинного заряду, зниження питомих витрат енергії, її вібрації по довжині свердловинного завибухових речовин, покращення енергетичних ряду, при вибусі, створюють в гірському масиві характеристик дешевих безтротилових вибухових хвилі навантаження і розвантаження різної об'ємречовин, концентрації об'ємної енергії вибуху на ної енергії і швидкості розповсюдження, що значно окремих ділянках свердловинного заряду, з врахузбільшує площу і об'єм їх зіткнення в гірському ванням геологічної структури гірських порід підримасиві, максимально можливо покращує подрібваємого блока, покращення екологічного стану нення гірських порід підриваємого блока. атмосфери, розширення сфери дії заряду. ПостаУ випадку, коли свердловинний заряд складавлене завдання вирішується тим що: у відомій ється із суцільної вибухової речовини, при вибусі, конструкції свердловинного заряду, який складашвидкість детонації його стабільна. Високі динаміється: із вибухової речовини, поміщеної в свердчні навантаження продуктів вибуху на породу стіловину, порожнини, сформованої в вибуховій ренок свердловини, призводять до переподрібнення човині по довжині свердловинного заряду, по породи по всій довжині заряджаємої частини свевертикальній осі свердловини, проміжного детонардловини, створена буферна зона значно погіршує тора, згідно винаходу по довжині свердловинного проникнення і розповсюдження хвиль навантазаряду почергово сформовані заряди вибухової ження і розвантаження в гірському масиві, швидречовини з осьовою порожниною, і суцільні зарякість розповсюдження, об'ємна енергія і площа їх ди, при цьому довжина заряду з осьовою порожзіткнення - зменшується, що значно погіршує розниною не менша 1/3 довжини чергового суцільного виток тріщин і подрібнення гірських порід підривазаряду. ємого блока. Суттєвими ознаками винаходу є: У випадку формування свердловинного заря- свердловина; ду з осьовою порожниною, в вибуховій речовині, - поміщення вибухової речовини в свердлопо його довжині, розповсюдження хвиль напруги і вину; розвантаження в гірському масиві, при його вибусі - осьова порожнина, в вибуховій речовині, по - стабільне. Зниження питомих витрат вибухової довжині свердловинного заряду; речовини при формуванні свердловинного заряду, - проміжний детонатор; без врахування геологічної структури підриваємих - почергове формування по довжині свердлопорід, призводить до погіршення швидкості і енервинного заряду, зарядів вибухової речовини з гії розповсюдження хвиль напруги і розвантаження осьовою порожниною і суцільних зарядів; в гірському масиві, що значно погіршує подрібнен- формування довжини заряду з осьовою поня гірських порід. Створення осьової порожнини в рожниною не менше 1/3 довжини чергового сувибуховій речовині по довжині свердловинного цільного заряду; заряду, технологічно складне, що призводить до - виконання осьової порожнини зарядів із відзбільшення витрати часу на заряджання свердходів - відпрацьованих полиетиленових пляшок. ловин. Новими суттєвими ознаками конструкції сверВідсутність пікових, динамічних навантажень дловинного заряду, що заявляється є: продуктів вибуху на гірський масив, при вибусі - почергове формування по довжині свердлосвердловинного заряду, без врахування геологічвинного заряду, зарядів вибухової речовини з ної структури гірських порід, підриваємого блоку, осьовою порожниною і суцільних зарядів; значно погіршує їх подрібнення. - формування довжини заряду з осьовою поЗавдяки тому, що вибухову речовину суцільнорожниною не менша 1/3 довжини чергового суго заряду, ініціюють кумулятивним струменем, цільного заряду; сформованим при вибусі попереднього заряду з - виконання осьової порожнини із відходів - віосьовою порожниною, довжиною не менше 1/3 дпрацьованих поліетиленових пляшок. довжини суцільного заряду, значно збільшується Указані суттєві ознаки винаходу, що заявляоб'єм продуктів вибуху суцільного заряду, збільється, необхідні і достатні у всіх випадках роботи шується об'ємна енергія вибуху. Під впливом кусвердловинного заряду. мулятивного струменю, сформованого при вибусі Завдяки тому, що свердловинний заряд склапопереднього заряду з осьовою порожниною і надається із почергово сформованих зарядів з осьоправленого вподовж центральної вісі свердловини вою порожниною, і суцільних зарядів, це дає можна вибухову речовину, чергового суцільного заряливість збільшити об'єм газів і час впливу ду, вибухова речовина, детонує від його центру до продуктів вибуху, на гірські породи, при вибусі стінок свердловини, що значно зменшує зону песвердловинного заряду, забезпечити концентрареподрібнення гірської породи стінок, енергія розцію об'ємної енергії вибуху, в заданій частині свеповсюдження хвиль навантаження і розвантаженрдловинного заряду, з врахуванням геологічної ня збільшується, збільшується площа їх зіткнення, структури підриваємих гірських порід. Почергове збільшується об'єм і швидкість розповсюдження 5 71148 6 тріщин в гірському масиві, що значно покращує детонатор 6 розміщується в вибуховій речовині його подрібнення. Ініціювання кумулятивним струсуцільного заряду 10. менем, вибухової речовини чергового, суцільного При подачі ініціюючого імпульсу, по детоназаряду, збільшує її швидкість детонації, покращує ційному шнурі 5, на проміжний детонатор 6, що енергетичні показники вибухової речовини, що дає вибухає, по вибуховій речовині 7, суцільного заряможливість використовувати дешеві безтротилові ду 10, поширюється стійка детонаційна хвиля 12, вибухові речовини для подрібнення гірських порід яка ініціює вибухову речовину 8, чергового заряду високої кріпкості із збереженням екологічного ста11 з осьовою порожниною 9, детонаційна хвиля ну навколишнього середовища. поширюється по вибуховій речовині 8, формує, У випадку зменшення довжини осьової порожфокусує, в осьовій порожнині 9, кумулятивний нини у вибуховій речовині попереднього заряду, струмінь 15 і направляє його на вибухову речовину менше 1/3 довжини чергового суцільного заряду, 7, чергового суцільного заряду 10. Кумулятивний об'єм продуктів вибуху, довжина сформованого струмінь 15, маючи велику швидкість, щільність, кумулятивного струменю, при вибусі заряду з температуру і тиск, направлений по вісі свердлоосьовою порожниною - зменшується, зменшується вини, пробиває товщу вибухової речовини 7, черглибина проникнення кумулятивного струміню в гового суцільного заряду 10, і створює в вибуховій товщу вибухової речовини суцільного заряду, збіречовині 7, порожнину 16, вибухова речовина 7, льшується зона переподрібнення порід стінок свеущільнюється, подрібнюється і детонує від вісі рдловини, що заважає проникненню і розповсюзаряду до стінок свердловини 2, швидкість детодженню в гірському масиві хвиль навантаження і нації її - зростає. За рахунок об'єму повітря осьової розвантаження, зменшується об'ємна енергія випорожнини 9, і продуктів детонації вибухової речобуху суцільного заряду. Пікові, динамічні навантавини 8, сформованих в кумулятивний струмінь 15, ження на гірський масив продуктів вибуху, вібрації різко зростає, об'ємна енергія вибуху суцільного вибухової енергії по довжині свердловинного зазаряду 10. Завдяки тому, що в вибуховій речовині ряду - зменшуються, погіршується розвиток і об'єм 7, по вісі суцільного заряду 10, кумулятивним тріщин в гірському масиві, збільшується вихід "неструменем 15, створена осьова порожнина 16, то габариту" при його відпрацюванні, подрібнення на початковій стадії вибухової реакції, продукти гірських порід погіршується. вибуху, розширюються в бік створеної кумулятивДякуючи використанню, сукупності переліченим струменем порожнини 16, час дії продуктів них вище, відомих і нових суттєвих ознак, стало вибуху, на породу стінок свердловини, збільшуможливим здійснення причинно-наслідного зв'язку ється, зменшується переподрібнення порід стінок між ними, що забезпечує одержання технічного свердловини 2, що покращує руйнівний вплив результату заявляємого винаходу - підвищення продуктів вибуху на гірський масив. Висока концеруйнівної дії свердловинного заряду і розширення нтрація об'ємної енергії, підвищений об'єм газів області його застосування. вибуху, суцільного заряду 10, забезпечує збільCyть винаходу пояснюється кресленнями де: шення об'єму тріщин і швидкість їх розвитку в гірна Фіг.1, схематично зображена свердловина 1, ському масиві, енергетика хвиль навантаження 13 забивка 4, свердловинний заряд 18, з почергово і хвиль розвантаження 14 - збільшується, що значрозміщеними по його довжині зарядами вибухової но покращує подрібнення гірських порід. речовини, з осьовою порожниною 11 і суцільними Різниця в об'ємній енергії вибуху, зарядів, з зарядами 10, (поздовжній розріз); осьовою порожниною 11 і суцільних зарядів 10, - на Фіг.2, схема формування кумулятивного сформованих почергово, по довжині свердловинструменю 15, у осьовій порожнині 9, заряду 11, ного заряду 18, створення пікових, динамічних його дія, і створення хвиль навантаження 13 і рознавантажень, продуктів детонації на гірський мавантаження 14 в гірському масиві 3, при вибусі сив 3, при вибусі свердловинного заряду, створює свердловинного заряду 18; додаткові вібрації хвиль навантаження 13 і хвиль - на Фіг.3, схема дії сформованого кумулятиврозвантаження 14, в гірському масиві, що значно ного струменю 15, при детонації заряду з осьовою збільшує площу їх зіткнення, об'єм і довжина тріпорожниною 11, на гірські породи 3, дна свердлощин зростає, що значно покращує подрібнення вини і гідрозабивку 17, свердловинного заряду 18. гірських порід. На Фіг.2, 3, зображено: руйнування гірських При розміщенні заряду з осьовою порожниною порід 3, створення стійких хвиль навантаження 13, 11, в верхній крапці свердловинного заряду 18, і розвантаження 14 в гірському масиві 3, при вибупри його вибусі, сформований кумулятивний струсі зарядів з осьовою порожниною 11, і суцільних мінь 15, при використанні гідрозабивки 17, свердзарядів 10, формування і дія кумулятивного струловинного заряду 18, пробиває її товщу, створює меню 15, на вибухову речовину суцільного заряду гідравлічний удар, який додатково створює дина10, гірську породу 3, в нижній частині свердловини, мічні навантаження на гірський масив 3, в верхній і на гідрозабивку свердловинного заряду 17, при частині підриваємого блоку, що покращує подріброзміщенні заряду з осьовою порожниною 11, в нення гірських порід, частина гідрозабивки 17, наверхній крапці свердловинного заряду. сичена продуктами вибуху, висаджується в повітря Свердловинний заряд, працює наступним до підйому подрібненних порід, і створює над підчином. риваємим блоком повітряно-краплинну суміш з Для створення стійкої детонаційної хвилі 12, в речовини гідрозабивки, яка зв'язує і осаджує часвибуховій речовині 8, заряду з осьовою порожнитинки пилу на поверхню блоку. Екологічний стан ною 11, формування і направлення кумулятивного атмосфери в районі проведення вибухових робіт струменю 15, по осьовій порожнині 9, проміжний покращується. 7 71148 8 При розміщенні заряду з осьовою порожниною Конструкція свердловинного заряду, дозволяє ро11, в нижній крапці свердловинного заряду 18, зширити сферу його використання, застосовувати сформований при вибусі, кумулятивний струмінь для створення повітряно-краплинної суміші із ре15, пробиває товщу гірських порід нижче дна свечовини гідрозабивки над підриваємим блоком, до рдловини, створені динамічні напруги покращують підйому подрібненої породи, що значно зменшить розвиток тріщин і подрібнення гірських порід в нивикиди пилу в атмосферу, покращити подрібнення жній частині підриваємого блоку. порід підошви підриваємого блоку. Завдяки тому що, по довжині свердловинного Удосконалена конструкція свердловинного зазаряду почергово сформовані заряди вибухової ряду, дає можливість концентрувати і збільшити речовини з осьовою порожниною і суцільні заряди, об'ємну енергію вибуху, в різних частинах сверда довжина заряду з осьовою порожниною не менловинного заряду, з врахуванням геологічної струша 1/3 довжини чергового суцільного заряду, об'єктури гірських порід підриваємого блоку. Конструкмна енергія свердловинного заряду збільшується, ція свердловинного заряду може створені, почергові, динамічні навантаження гірсьвикористовуватись для подрібнення гірських порід, ких порід, продуктами вибуху зарядів з різною як монолітних так і тріщинуватих високої кріпкості, об'ємною енергією, по довжині свердловинного до 18 балів по шкалі проф. Протод'яконова, з визаряду, створюють в гірському масиві додаткові користанням дешевих безтротилових вибухових вібрації енергії, підвищують енергетику зіткнення речовин з низькою енергетикою, що значно покхвиль навантаження і розвантаження, завдяки ращить екологічний стан атмосфери в районі прочому зростає об'єм і швидкість розповсюдження ведення вибухових робіт. тріщин, покращується подрібнення гірських порід. Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 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