Спосіб гасіння ударних повітряних хвиль в гірничих виробках

1. Способ гашения ударных воздушных волн в гарных эыработках, включающий размещение емкостей с водой нз Нугт движения УВВ, установку в емкостях фугасных зарядов В В и взрывное распыление воды, отличающийся тем, что емкости выполняют в виде пробуренных в подошве выработки водонаполиенных скважин, над устьями которых устанавливают полые цилиндрические колонки с отверстиями для направления высоконапорных струй на встречу фронту УВВ, выполненными по образующим цилиндра, при этом распыление воды осуществляют поочередным инициированием фугасных зарядов с замедлением, соатветствукжімм интервалам замедления между взрывами технологических зарядов, и создают сплошную водяную завесу с динамическим напором а плоскости ее образования не менее избыточного давления в области сжатия воздуха при его прохождении через эту плоскость. 2. Способ по п. 1 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что мзесу фугасного заряда определяют из следующего выражения; П рад л ол а г эемое относит^я к горной промышленности и может быть использовано для гашения при ведении зэрывных рзбот в шахтах. Известен способ гашения УВВ в горных выработках [1], в основе которого лежит перекрытие сечения горной выработки «рдонэполненными полиэтиленовыми емко 1,082 гт ,2,165 2647,5 где Р* ~ безразмерный осевой динамический напор; р - плотность водяной завесы, tcr/м ; % - коэффициент местного сопротивления полой колонки; L - глубина водонаполненной скважины, м; [Ризб 3 ~ избыточное давление во фронта УВВ в плоскости образования водяной завесы. Па; Кз - 1,5,..2,5 - коэффициент запаса С > 5191 емкостях фугасных зарядов ВВ и взрыаное стями, которые крепятся к специально подраспыление согласно изобретению емкости готовленному металлическому или деревянвыполняют в виде пробуренных в подошве ному каркасу. Количество рядов таких выработки водонаполненных скважин, над емкостей зависит от интенсивности ударной воздушной волны. Гидравлические пере- 5 устьями которых устанавливают полые цилиндрические колонки с отверстиями для мычки имеют невысокую стоимость, однако, направления высоконапорных струй напри действии нескольких волн с интервалавстречу фронту УВВ, выполненными по обми замедления более 100 мс разрушаются разующей цилиндра, при этом распыление первой волной. В связи с этим при короткозамедленном взрывании зарядов с больши- 10 воды осуществляют поочередным инициированием фугасных зарядов с замедлением, ми интервалами замедлений применение соответствующим интервалам замедления этих перемычек для гашения УВВ неэффекмежду взрывами технологических зарядов и тивно. создают сплошную водяную завесу с динаТакже известен способ гашения ударных воздушных волн встречными волнами, 15 мическим напором в плоскости ее образования не менее избыточного давления в генерируемыми от взрыва дополнительного области сжатия воздуха при его прохождезаряда, расположенного на пути движения нии через эту плоскость. При этом массу ударной волны [2]. Массу дополнительного фугасного заряда определяют из следующезаряда рекомендуется принимать 50-100 кг. Однако, возможность применения этого 20 го выражения: способа для ослабления УВВ при массовых 1,082 _ [2Кз[Ризб.З взрывах ограничивается необходимостью демонтажа оборудования в горных выработ{ РР* 2,165 ках на расстоянии 150-200 м от взрыва ос7,04-ьЗ,468£ + 1 новных и дополнительных зарядов или 25 .кг (1) 2647,5 устройством дополнительной тупиковой выработки или ниши для размещения противогде Р* - безразмерный осевой динамичезаряда. ский напор; В качестве прототипа выбран способ гар- ПЛОТНОСТЬ водяной завесы, кг/и ; шения УВВ, основанный на распылении во- 30 £ - коэффициент местного сопротивледы в горной выработке взрывом ния полой колонки; специального заряда ВВ [3]. ПолиэтиленоL - глубина водонаполиенной скваживые сосуды с водой емкостью 20-30 л распоны, м; лагают в один или два ряда вдоль оси [Ризб]- избыточное давление во фронте выработки на расстоянии 1,5 м от забоя. 35 УВВ в плоскости образования водяной завеРасстояние между сосудами - до 3,5 м. Спесы, Па; циальные заряды в сосудах и основные иниКз - 1,5...2,5 - коэффициент запаса. циируются на одну ступень замедления. Техническая сущность предложенного Снижение давления на фронте УВВ при ее способа поясняется чертежом, на котором взаимодействии с водой достигается за счет 40 фиг. 1 - продольный разрез горной выработрасходования энергии ударной волны на ки; на фиг. 2 - вид сверху. распыление воды до мелкодисперсного соСущность предложенного способа застояния и переноса ее по горной выработке ключается в следующем. на значительные расстояния. Недостатком В выработке (1), где производят взрывэтого способа является нерациональное ис- 45 ные работы, бурят нисходящие сква*жины (2) пользование энергии распыленной воды, заданного диаметрэ и глубины, при необхотак как из-за отсутствия преобладающего димости ггид роли зу ют их и заливают водой направления движения общий импульс во(3) до устьев. В торцевых частях скаажин дяной завесы близок к нулю. размещают фугасные заряды (4) с ииициато- • В основу изобретения поставлена зада- 50 рами (5). Над устьями водонаполненных ча усовершенствования способа гашения скважин устанавливают полые цилиндричеУВВ при короткозамедленном взрывании ские колонки (6) с отверстиями (7) по образутехнологических зарядов за счет более полющим. Участок электровзрывной сети с ного использования кинетической энергии фугасными зарядами подключают к общей распыляемой воды, что повышает эффектив- 55 электровзрывной сети технологических заность гашения УВВ. рядов. Поочередно инициируют фугасные Поставленная задача решается тем, что заряды выброса воды в режиме, соответств способе гашения ударных воздушных вующем интервалам замедления между волн, включающем размещение емкостей с взрывами технологических зарядов. Количеводой на пути движения УВВ, установку в 5191 стао эаспонов определяют исходя мз количеводяные завесы, причем в качестве емкоства ст */пеней замедления технологического стей для воды используют парные нисходявзрыва и длительности единичного импульщие скважины трек вееров, не са выброса поды, который определяют по задействованных в настоящем взрыве. Глуформуле: 5 бины скезжин по 10 м, высота колонок 2,5 м. диаметр отверстий в полой колонке 0,025 м. і -fo.os є В соответстомм с выбранными расстояниями между смежными отверстиями по обра0.162 2647,5 m зующей колонки, а также углом раствора Высоконапорные струи (8), истекающее ** между крайними рядами отверстий и особенностями расширения струи, расстояние из отверстий колонок, направляют навстреот двух колонок, расположенных в попереччу фронту воздушной полны, обеспечивая в ном сечении оырпботки до плоскости обплоскости (9) образование сплошной водяразов-амия сплошной водяной завесы ной завесы с динамический напором не месоставляют 0,54 м, Ожидаемое (расчетное) нее избыточного давления s области сжатия избыточное давление на фронте воздушвоздуха в этой плоскости. Массу заряда ЇЇ ной волны а плоскости сплошной завесы скважине, обеспечивающую среднюю вели6'10 5 Па, Коэффициент турбулентности вычину необходимого динамического напора численный по известным методикам для определяют по формуле 0)- Расстояние от диапазона скоростей 20-150 м составляет очага взрыва до плоскости образования 20 в среднем 6,3 * 10 . Коэффициент местного сплошной завесы определяют из формулы: сопротивления ©"рлой колонки с отверстиями определен экспериментально и равен * (3) _ -„ и tg a 10. Масса заряда в каждой скважине, вычисгде VJBB ~ средняя скорость фронта ленная по вышеприведенной формуле (1), в 25 УВВ; О 47Я max t - продолжительность достижения которой Р* * — — —-, где а - коэффимаксимального давления струи, с; 0,478 h - высота незаполненной части колонциент турбулентности; d c - диаметр отверки, м; стия в коронке, м; х - расстояние от колонки Vc - средняя скорость движения столба до плоскости образования водяного засчоводы от устья скважин до торца колонки; на, м, равна 2,7 кг. Длительность импульса A t - время упреждения взрыва фугасвыброса соды определяют ия формулы (2) ного заряда относительно технологического 0,112 с. заряда, с; Расстояние от парных водонэполненв • ширина выработки, м; ных скважин до очага озрмва определяют по а-угол раствора между крайними обраma формуло (3) с учетом того, что t * = 0,015 с, зующими на колонке. VJRB = 600 м/с и Д і - 0 . Вычисленное значеПри необходимости расстояние (I) могут ние I составляет 12 м. Из приведенного расрегулировать различной степенью заполчета следует, что в момент взрыва второго и ненности скеажмны и колонки водой, а тактретьего оееров одновременно работают же величиной упреждения, которую два заслона. Общая длительность действия изменяют дискретно в соответствии с номизаслонов составляет 0,237 с, что значительнальными значениями замедлений но превышает продолжительность суммарПредложенный способ иллюстрируется 45 ного времени фаз сжатмя воздуха. следующим условным примером. В буровой Таким образом, предлагаемый способ выработке (ширина 2,5 м) очистного блока позволяет повысить эффективность гашеподготовлены к взрыву три веерных компний УВВ за счет более полного использовалекта зарядов, в которых инициаторами явния кинетической энергии распылярмой ляются злектродетонаторы ЭДКЗ № 1, 3, 5 с воды и возможности многократного Форми временами срабатывания 25, 75, '150 мс сорования водяных завес при короткоээмедответственно. Для гашения ударных возленныж взрывах. душных волн применяют импульсные s 5191 N^>^^ Ц.Г. 5191 ttf. Коректор Ы. Ткач Замовлення 599 України, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл., 8 Виробиичо-видавнілчїій комбінат "Патент", м, Ужгород, аул.Гагарина, 101