Свердловинний заряд при масових вибухах в кар’єрах

Реферат: Свердловинний заряд при масових вибухах в кар'єрах, містить вибухівку, набійку, засоби ініціювання заряду та два ізольовані електроди. Електроди розміщені вздовж всього заряду до дна свердловини для підключення відповідно до джерела високої електричної напруги. UA 91398 U (54) СВЕРДЛОВИННИЙ ЗАРЯД ПРИ МАСОВИХ ВИБУХАХ В КАР'ЄРАХ UA 91398 U UA 91398 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до технології проведення вибухових робіт в кар'єрах та екології гірничого виробництва і може бути використана 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, набійку, 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 набійки, включає два електроди, які поміщають по всій висоті набійки. Для збільшення міцності набійки 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 набійки, внаслідок чого знижується коефіцієнт корисної дії вибуху. В основу корисної моделі 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 набійки 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, набійку 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 - набійка, 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 набійку 3 і вибухівку 2. Якість ізоляційного матеріалу не повинна допускати її пробою при подачі на електроди 4 електричної напруги до 5-10 кВ. По закінченні зарядки свердловини 1 вибухівкою 2 та набійкою 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 діє: 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 набійку 3. Під дією тиску газів в гірському масиві створюються тріщини, а набійка 3 починає рух до гирла свердловини 1. Для підвищення ефективності вибуху по руйнуванню гірських порід необхідно, щоб час хімічних перетворень вибухівки 2 закінчився до моменту повного викиду набійки 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., Дъячков 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 91398 U 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 приведених роботах, підрив емульсійних вибухових речовин з його використанням забезпечить підвищення ефективності руйнування гірських порід та зменшення забруднення атмосфери вибуховими газами. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Свердловинний заряд при масових вибухах в кар'єрах, що містить вибухівку, набійку, засоби ініціювання заряду та два ізольовані електроди, який відрізняється тим, що електроди розміщені вздовж всього заряду до дна свердловини для підключення відповідно до джерела високої електричної напруги. Комп’ютерна верстка М. Мацело 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