Спосіб здійснення внутрішньосвердловинного уповільнення детонації

Реферат: UA 88619 U UA 88619 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до вибухової справи, зокрема способів здійснення короткоуповільненого підривання, і може бути використана при відбійці скельних і нескельних масивів. Відомий спосіб внутрішньосвердловинного уповільнення, заснований на поділі всього заряду вибухової речовини (ВР) недетонуючим проміжком, розміщенні засобів проміжного ініціювання в кожній частині заряду і їх ініціювання від зовнішніх впливів, що посилаються за деяким інтервалом часу. Передача зовнішнього ініціюючого імпульсу здійснюється або за допомогою електропровідних шнурів, або за допомогою малопотужних детонуючих шнурів (МДШ). У першому випадку для здійснення уповільнення використовують електронні уповільнюючі пристрої, у другому - піротехнічні уповільнювачі. (Украинский союз инженеров взрывников. Информационный бюллетень № 2, 2011 г.) Недоліком такого способу є те, що при електричному способі ініціювання виникає небезпека пошкодження електропровідного шнура при вибуху частини заряду, яка підривається спочатку, що призвело, практично, до відмови від електричного підривання з внутрішньосвердловинним уповільненням при проведенні масових вибухів. Труднощі застосування МДШ полягають, в основному, у його дефіцитності і необхідності прокладки подвійної вибухової магістралі. Тому що в практиці вибухових робіт отримало розповсюдження підривання з основною та дублюючою вибуховими магістралями, то в разі підривання з внутрішньосвердловинним уповільненням їх кількість становить чотири. Найбільш близьким по суті є технічне рішення, в якому частини заряду розділяються проміжком з недетонуючою речовиною (HP). Величина уповільнення регулюється довжиною недетонуючої ділянки, по якій ударна хвиля рухається повільніше хвилі детонаційної. Якщо для забезпечення заданого уповільнення необхідна ділянка HP з довжиною, при якій інтенсивність ударної хвилі зменшується настільки, що її не вистачає для ініціювання другої частини заряду, то у цю ділянку вставляють тонкостінний металевий конус, що звужується в бік частини заряду, яка підривається з уповільненням. Завдяки наявності конусу ударна хвиля фокусується, її питома енергія збільшується, що забезпечує підривання другої частини заряду, (а.с. № 1067908, СССР МКИ - 42В 1/02. Скважинный заряд / В.М. Комир, Н.И. Мячина, А.Г. Назаренко, В.И. Нападайло) Недоліком цього способу є обмеженість довжини недетонуючого проміжку, а, отже, і часу уповільнення, що обумовлюється загасанням ударної хвилі, незважаючи на фокусування. Крім того, для запобігання попаданню ВР з першої частини заряду в конічний канал, необхідні додаткові заходи у вигляді прокладок, що погіршує надійність передачі детонації і технологічність даного способу. Технічна задача корисної моделі: створити умови для підтримки інтенсивності ударної хвилі на виході з недетонуючої ділянки заряду не нижче такої, яка необхідна для ініціювання частини заряду, що має вибухнути з уповільненням. Поставлена задача вирішується тим, що, для здійснення внутрішньосвердловинного уповільнення в свердловину вводять частину основного заряду ВР; далі розташовують розділяючу недетонуючу ділянку, в якій розміщують один або кілька дископодібних (підтримуючих інтенсивність ударної хвилі) зарядів ВР, площина яких перпендикулярна осі недетонуючої ділянки; зверху розміщують другу частину основного заряду. Ініціювання свердловинного заряду здійснюють зверху. Як недетонуючі речовини можуть бути використані будь-які, включаючи і горючі без переходу в детонацію. Вибухова речовина дископодібних зарядів має відноситися до класу високо або середньочутливих, у яких детонація виходить на стаціонарний режим на ділянці, яка не перевищує (4-5)% діаметра основного заряда, наприклад, тол або тен. Діаметр дископодібних зарядів повинен забезпечувати легкість їхнього розташування в свердловині, але бути не менше 90 % діаметра свердловини. Товщина вибирається такою, що забезпечує вихід детонації на стаціонарний режим. Число підтримуючих зарядів визначається відстанню, на яку гарантовано передається детонація через речовину, яка використовується в недетонуючому проміжку, і довжиною всього проміжку. Недетонуючий проміжок може бути сформований в окремому контейнері і в готовому вигляді опущений в свердловину слідом за першою частиною основного заряду. Перевага способу здійснення внутрішньосвердловинного уповільнення детонації, що заявляється, полягає в тому, що, завдяки наявності дископодібних зарядів, інтенсивність ударної хвилі, що проходить по недетонуючому проміжку, підтримується достатньою для ініціювання другої частин заряду, незалежно від довжини недетонуючого проміжку. Працює спосіб наступним чином. Після ініціювання верхнього заряду 1 (див. креслення) в ньому збуджується детонаційна хвиля, яка, дійшовши до недетонуючої речовини 2, генерує в ній ударну хвилю. Проходячи по недетонуючій речовині, ударна хвиля слабшає. Однак, 1 UA 88619 U 5 10 15 20 зустрівши на своєму шляху підтримуючий заряд 3, викликає його ініціювання. Детонація в заряді виходить на стаціонарний режим і генерує в наступній ділянці недетонуючої речовини 2 ударну хвилю з відновленою інтенсивністю. Далі процес повторюється. Час уповільнення буде дорівнювати часу проходження ударної хвилі по всій ділянці, що містить недетонуючу речовину. Отже, підбираючи недетонуючу речовину і загальну довжину ділянки з HP можна отримати будь-який необхідний час уповільнення. Приклад конкретного виконання. Нехай необхідно здійснити внутрішньосвердловинне уповільнення в 1 мс для заряду, масою 400 кг, що розміщується в свердловині діаметром 250 мм і глибиною 14 м. Використовуємо як недетонуючу речовину буровий шлам. Швидкість ударної хвилі в буровому шламі дорівнює 1000 м/с. Отже необхідна довжина розділяючої ділянки дорівнює -3 L=V  t=1000 м/с  10 с = 1 м, де L - довжина ділянки, яка розділяє заряд, [м]; t - час уповільнення, [с]; V - швидкість ударної хвилі в буровому шламі, [м/с]. Для підтримуючих зарядів використовуємо дрібнодисперсний пресований тротил. Отже, з урахуванням діаметра свердловинного заряду, відстань впевненої передачі детонації становить 300 мм. Число розбиття ділянки з HP складе 3,33. Округляємо в більшу сторону - 4. Число підтримуючих зарядів - 3. Формуємо розділяючу ділянку в тонкостінному контейнері, діаметром 225 мм так, щоб ділянки, на які вона буде розділена підтримуючими зарядами були однаковими. Враховуючи, що вибухові роботи ведуться в обводнених умовах, стінки контейнера мають отвори для заповнення водою і гарантованого затоплення. Розміщуємо 200 кг основного заряду в свердловину, далі опускаємо контейнер, зверху дозаряджаємо 200 кг основного заряду з ініціюючим пристроєм. Подальші операції здійснюємо звичайним способом. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 1. Спосіб здійснення внутрішньосвердловинного уповільнення детонації, що включає розділ подовженого заряду на декілька частин, розташування між ними ділянки з недетонуючою речовиною та підривання з одного кінця, який відрізняється тим, що з метою запобігання зменшенню інтенсивності ударної хвилі на виході з ділянки недетонуючої речовини, всередині цієї ділянки розташовують додаткові заряди. 2. Спосіб здійснення внутрішньосвердловинного уповільнення детонації по пункту 1, який відрізняється тим, що додаткові заряди мають дископодібну форму з віссю, яка співпадає з віссю ділянки з недетонуючою речовиною. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2