Вибухова свердловина

Реферат: Вибухова свердловина містить вибухову речовину, усередині якої розміщена гірлянда ініціаторів на нитках детонуючого шнура, а відстань між ініціаторами визначають за співвідношенням. Над зарядом вибухової речовини в свердловині розташована набійка із замикаючим зарядом усередині неї. Замикаючий заряд виконаний з можливістю ініціювання після спрацювання свердловинного заряду вибухової речовини на границі із набійкою. Ініціатори в гірлянді і замикаючий заряд виготовлені з емульсійної вибухової речовини у вигляді окремих патронів і з’єднані з єдиною магістраллю із двох ниток детонуючого шнура. Нитки детонуючого шнура між патронами розміщені у багатошаровій трубочці із полімерного матеріалу, із кількістю прошарків не менше трьох, яка являє собою захисний бар'єр між детонуючим шнуром і зарядом вибухової речовини у свердловині. Вибухова свердловина виконана з можливістю подачі початкового імпульсу за допомогою свердловинних капсулів детонаторів неелектричної ініціюючої системи до нижніх ініціаторів у гірлянді. UA 79000 U (12) UA 79000 U UA 79000 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до вибухових робіт і може бути використана для дроблення гірничих порід енергією вибуху. Найбільш близьким технічним рішенням (найбільш близьким аналогом) є спосіб руйнування гірських порід викладений у патенті України № 14967А, кл.Е21В47/00 F42D3/00, авторів Тимофеева С.Г., Шапуріна А.В. Відоме рішення передбачає розташування у кожній вибуховій свердловині (ВС) вибухового блока гірських порід вибухової речовини, а в ній гірлянди ініціаторів, на двох нитках детонуючого шнура (маються на увазі нитки ДШ з наважкою тену в них по 9 грамів на метр, надалі просто ДШ), а відстань між ініціаторами визначають із співвідношення 0,45W≥L≥8,6dз, при цьому зарядам великого діаметра краще відповідає співвідношення 0,35W≥L≥2dз, а для зарядів малого діаметра - співвідношення 0,35W≥L≥7,5dз, де L - значення відстані між ініціаторами, м, W - відстань від центра заряду до вільної поверхні, м, dз - діаметр заряду, м. ВС відомого технічного рішення, крім того, містить набійку і замикаючий заряд у ній, що спрацьовує після спрацювання граничної з набійкою частини вибухової речовини (ВР) у ВС. Відоме технічне рішення дозволяє покращити техніко-економічні результати вибухової відбійки за рахунок багаторазових вибухових ударів по гірничим породам, складання вибухових хвиль у складнодробимій частині масиву гірничих порід і продовження дії вибухових газів замикаючим зарядом у набійці. Недоліками відомого технічного рішення є пошкодження ВР навколо себе ДШ, що з'єднує ініціатори, призводячи до підвищення хімічних втрат її потенційної енергії і погіршення якості вибухових робіт; виготовлення ініціаторів із тротиловмісних шашок-детонаторів, які є екологічно небезпечними, шкодять здоров'ю працюючих, а в процесі вибуху виділяють багато отруйних газів. Технічний результат від використання корисної моделі полягає в покращенні екологічних умов виконання робіт за рахунок того, що ініціатори у гірлянді і замикаючий заряд у набійці виконані із емульсійної ВР, а також за рахунок забезпечення повноти спрацювання ВР у ВС та відокремлення її від контакту із ДШ, який за умов прямого контакту пошкоджує ВР навколо себе, призводячи до підвищення хімічних втрат її енергії. Все вищезазначене покращує якість подрібнення гірських порід вибухом і покращення екологічних умов виконання робіт. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у ВС розташовують гірлянду ініціаторів, закріплених на двох нитках ДТП на відстанях між ініціаторами, граничні значення яких знаходять із співвідношення 0,45W≥L≥8,6dз. При цьому, зарядам великого діаметра краще відповідає співвідношення 0,35W≥L≥2dз, а зарядам малого - 0,3W≥L≥7,5dз, де W - відстань від центра заряду до вільної поверхні, м, L - відстань між ініціаторами, м, dз - діаметр заряду, м. Набійка і замикаючий заряд у ній, що спрацьовує після спрацювання частини заряду на межі із набійкою та ініціатори у гірлянді, виконані із емульсійної вибухової речовини у вигляді окремих патронів і з’єднані з єдиною магістраллю із двох ниток детонуючого шнура, наприклад, скотчем. Крім того, сам детонуючий шнур поміж патронами розміщений в багатошаровій плетеній оболонці, наприклад, із полістиролу, із кількістю прошарків не менше трьох. При цьому, ВС виконана із можливістю ініціювання ініціаторів у гірлянді, починаючи від нижніх, за допомогою капсулів-детонаторів неелектричної ініціюючої системи. Корисна модель ілюструється схемами, на яких на фіг. 1 зображений заряд ВР - 1, підошва уступу - 2, ініціатори, що розташовані в заряді ВР - 3, магістраль двох ниток ДШ - 4, замикаючий заряд ВР - 5, набійка - 6, монтажний шпагат - 7, хвилеводи - 8, поверхня уступу - 9, укіс уступу 10; на фіг.2 зображений поперечний переріз гірлянди у місці кріплення патрону, на якому патрон емульсійного ВР - 3, магістраль із двох ниток ДШ - 4, обмотка скотча - 11; на фіг. 3 зображений поперечний переріз магістралі ДШ поміж патронами, на якому дві нитки ДШ - 4, розміщеного в багатошаровій плетеній оболонці - 12, наприклад, із полістиролу з кількістю прошарків не менше трьох. Корисна модель реалізується наступним чином. На уступі гірських порід, обмеженому покрівлею - 9 і укосом - 10, вибурюють ВС рядами уздовж укосу уступу - 10. Перед заряджанням ВС на обладнаному робочому місці, або місцях, виготовляють ініціюючі гірлянди, основою кожної з них є магістраль із двох ниток ДШ - 4 необхідної довжини, на яку нанизано необхідну кількість тришарових оболонок заданої довжини для ізоляції магістралі ДШ - 4 від заряду - 1. До одного з кінців магістралі ДШ - 4, закріплюють, наприклад скотчем - 11, окремий патрон емульсійної ВР, що стає нижнім ініціатором - 3, а інші ініціатори - 3 закріплюють на магістралі ДШ - 4 на відстані L між ініціаторами, яка визначається співвідношенням 0,45W≥L≥8,6dз, при цьому, зарядам великого діаметра краще відповідає співвідношення 0,35W≥L≥2dз, а зарядам малого - 0,3W≥L≥7,5dз, де W - відстань від центра заряду до вільної поверхні, м, L - відстань між ініціаторами, м, dз - діаметр заряду, м. Сам ДШ - 4, поміж ініціаторами - 3 ізолюють від заряду 1 UA 79000 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1 розміщенням у оболонці - 12 із плетеного матеріалу, наприклад полістиролу, яка складається не менш як з трьох шарів. Інтервали L формуються відрізками тришарових ізолюючих оболонок - 12. На протилежному кінці до магістралі ДШ - 4 приєднано вузлом монтажний шпагат - 7, а перед вузлом - до магістралі ДШ - 4 приєднано замикаючий заряд - 5. Перед опусканням гірлянди у свердловину, до двох нижніх ініціаторів - 3 вводять капсулі-детонатори неелектричної ініціюючої системи, до яких (капсулів-детонаторів) приєднані хвилеводи - 8. Сформовану гнучку ініціюючу конструкцію опускають у вибухову свердловину і закріплюють у необхідному положенні за допомогою монтажного шпагату - 7. Після виконання перерахованого у ВС розміщують заряд ВР - 1, а по завершенню його формування, над ним розташовують набійку - 6. Хвилеводи - 8, що виведені із різних свердловин на поверхню уступу - 9, складають у єдину вибухову мережу, яка забезпечує почергове спрацювання окремих зарядів ВР - 1 у вибухових свердловинах. В той же час, ініціювання в кожній свердловині зарядів ВР - 1 за допомогою гірлянди ініціаторів створює таку суперпозицію хвиль напружень в оточуючій свердловину гірській породі, яка дозволяє розширити сітку розташування свердловин. Таку ж саму мету поставлено перед замикаючим зарядом - 5, розташованому у набійці - 6. Замикаючий заряд - 5 своєю дією затримує продукти детонації у свердловині додатково на деякий інтервал часу, заставляючи їх віддати більше енергії масиву гірських порід на більш якісне їх подрібнення. Таким чином, спрацювання заряду - 1 у вибуховій свердловині від гірлянди ініціаторів - 3, закріплених на магістралі із двох ниток ДШ - 4, а також, відокремлення магістралі ДШ - 4 від заряду ВР - 1 тришаровими ізолюючими оболонками - 12, з наступним додатковим затриманням продуктів детонації у свердловині за рахунок спрацювання замикаючого заряду - 5, розташованому у набійці - 6, дозволяє розширити сітку розташування вибухових свердловин, а також покращити якість подрібнення гірських порід, що разом узяте, зменшує витрати на буровибуховий комплекс кар'єру на 20-25 %. Наприклад, маємо вибуховий блок з висотою уступу Н у=15 м. Вибухова речовина Анемікс 3 70 (щільність заряджання ()=1220 кг/м , теплота вибуху (Q)=3117 кДж/кг), патрони ЕВР Анемікс - П (діаметром dп=100 мм, довжина патрона (Lп)=0,5 м), довжина колонки заряду (LЗ)=12 м, довжина набійки (Lнaб)=5 м, довжина перебуру (Lпep.)=2 м, відстань між рядами свердловин 5,5 м, діаметр заряду (d3)=150 мм. Відстань між ініціаторами (3) приймається із співвідношення: 0,3W≥L≥7,5dз, де L - значення відстані між ініціаторами, м, W - відстань від центра заряду до вільної поверхні укосу уступу, м, dз - діаметр свердловинного заряду, м. Приймаємо L=1,15 м - довжина оболонок (12). Тоді кількість патронів ЕВР (3) складе 6 штук, між якими розташована плетена оболонка (1,2) у кількості 6 штук. Довжина гірлянди, розташованій в заряді ВР на рівнею підошви уступу (2) складе з патронами ЕВР (3) та відстанями між ними, сформованими плетеними оболонками (12) - 9,9 м. Потім за патрону ЕВР формується запираючий заряд (5) на рівні набійки. Вся гірлянда, розташована у ВР та набійці, кріпиться до монтажного шпагату потрібної довжини. До перших двох патронів ЕВР (3) хвилеводами (8) підводяться детонатори. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Вибухова свердловина, що містить вибухову речовину, усередині якої розміщена гірлянда ініціаторів на нитках детонуючого шнура, а відстань між ініціаторами визначають зі співвідношення 0,45W≥L≥8,6dз, при цьому, зарядам великого діаметра краще відповідає співвідношення 0,35W≥L≥2dз, а зарядам малого - 0,3W≥L≥7,5dз, де L - значення відстані між ініціаторами, м, W - відстань від центра заряду до вільної поверхні укосу уступу, м, d з - діаметр свердловинного заряду, м, а над зарядом вибухової речовини в свердловині розташована набійка із замикаючим зарядом усередині неї, причому замикаючий заряд виконаний з можливістю ініціювання після спрацювання свердловинного заряду вибухової речовини на границі із набійкою, яка відрізняється тим, що ініціатори в гірлянді і замикаючий заряд виготовлені з емульсійної вибухової речовини у вигляді окремих патронів і з’єднані з єдиною магістраллю із двох ниток детонуючого шнура, наприклад, скотчем, крім того, самі нитки детонуючого шнура між патронами розміщені у багатошаровій трубочці із полімерного матеріалу, наприклад полістиролу із кількістю прошарків не менше трьох, яка являє собою захисний бар'єр між детонуючим шнуром і зарядом вибухової речовини у свердловині, причому 2 UA 79000 U вибухова свердловина виконана з можливістю подачі початкового імпульсу за допомогою свердловинних капсулів - детонаторів неелектричної ініціюючої системи до нижніх ініціаторів у гірлянді. 3 UA 79000 U 4 UA 79000 U Комп’ютерна верстка С. Чулій 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 5