Вибухова свердловина

Реферат: Вибухова свердловина на блоці кар'єру містить вибухову речовину, усередині якої розміщена гірлянда ініціаторів на нитках детонуючого шнура, а відстань між ініціаторами визначають зі співвідношення: 0,45W≥L≥8,6d3, а зарядом малого діаметра відповідає співвідношення: 0,3 W≥L≥7,5d3, а над зарядом вибухової речовини в свердловині розташована набійка із замикаючим зарядом у середині неї на глибині 3,5÷4 м від поверхні уступу. Ініціатори в гірлянді і замикаючий заряд виготовлені з емульсійної вибухової речовини у вигляді окремих патронів і приєднані до єдиної магістралі із двох ниток детонуючого шнура. UA 86200 U (54) ВИБУХОВА СВЕРДЛОВИНА UA 86200 U UA 86200 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до вибухових робіт і може бути використана для дроблення гірничих порід енергією вибуху. Найбільш близьким технічним рішенням, вибраним як прототип, є спосіб руйнування гірських порід викладений у патенті України № 14967А. Відоме рішення передбачає створення вибухової свердловини на блоці кар'єру, що містить вибухову речовину, у середині якої розміщена гірлянда ініціаторів на нитках детонуючого шнура. Відстань між ініціаторами визначають зі співвідношення: 0,45W≥L≥8,6 d3, де L - значення відстані між ініціаторами, м, W - відстань від центра заряду до вільної поверхні укосу уступу, м, d3 - діаметр свердловинного заряду, м. Зарядам великого діаметра відповідає співвідношення: 0,35W≥L≥2d3, а зарядам малого діаметра відповідає співвідношення: -0,3W≥L≥7,5d3, Над зарядом вибухової речовини в свердловині розташована набійка із замикаючим зарядом у середині неї на глибині 3,5÷4· м від поверхні уступу. Замикаючий заряд виконаний з можливістю ініціювання після спрацювання свердловинного заряду вибухової речовини на границі із набійкою. 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 вибухова свердловина на блоці кар'єру, що містить вибухову речовину, у середині якої розміщена гірлянда ініціаторів на нитках детонуючого шнура. Відстань між ініціаторами визначають зі співвідношення 0,45W≥L≥8,6d3, де L - значення відстані між ініціаторами, м, W - відстань від центра заряду до вільної поверхні укосу уступу, м, d3 - діаметр свердловинного заряду, м, Зарядам великого діаметра відповідає співвідношення: 0,35W≥L≥2d3, а зарядам малого діаметра відповідає співвідношення: -0,3W≥L≥7,5d3, Над зарядом вибухової речовини в свердловині розташована набійка із замикаючим зарядом у середині неї на глибині 3,5÷4 м від поверхні уступу. Замикаючий заряд виконаний з можливістю ініціювання після спрацювання свердловинного заряду вибухової речовини на границі із набійкою. Згідно корисної моделі ініціатори в гірлянді і замикаючий заряд виготовлені з емульсійної вибухової речовини у вигляді окремих патронів і приєднані до єдиної магістралі із двох ниток детонуючого шнура, наприклад, скотчем, крім того, на самі нитки детонуючого шнура між патронами надіті гофровані трубки, наприклад з полівінілхлориду, які являють собою захисний бар'єр між детонуючим шнуром і зарядом вибухової речовини у свердловині, при цьому, вибухова свердловина виконана з можливістю подачі початкового імпульсу за допомогою свердловинних капсулів - детонаторів неелектричної ініціюючої системи до найнижчого або декількох нижніх ініціаторів у гірлянді. 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 скотчу - 12; 1 UA 86200 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 на фіг. 3 зображений поперечний переріз магістралі ДШ поміж патронами, на якому на дві нитки ДШ - 4, надіта гофрована трубка 11, наприклад з полівінілхлориду з внутрішнім діаметром - 13 та зовнішнім - 14. 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 ізолюючих трубок з полівінілхлориду заданої довжини для ізоляції магістралі ДШ - 4 від заряду - 1. До одного з кінців магістралі ДШ - 4, закріплюють, наприклад скотчем - 12, 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≥8,6d3, при цьому, зарядам великого діаметру краще відповідає співвідношення 0,35W≥L≥2d3, а зарядам малого -0,3W≥L≥7,5d3, де W - відстань від центра заряду до вільної поверхні, м, L - відстань між ініціаторами, м, d 3 - діаметр заряду, м. Сам ДШ - 4, поміж ініціаторами - 3 ізолюють від заряду - 1 розміщенням у гофрованій трубці 11, наприклад з полівінілхлориду, яка має внутрішній діаметр - 13 та зовнішній - 14. Інтервали L формуються відрізками гофрованих трубок. На протилежному кінці до магістралі ДШ - 4 приєднано вузлом монтажний шпагат - 7, а перед вузлом - до магістралі ДШ - 4 на глибині 3,5÷4 м від поверхні уступу приєднано замикаючий заряд - 5. Перед опусканням гірлянди у свердловину, до одного або двох нижніх ініціаторів - 3 вводять капсулі-детонатори неелектричної ініціюючої системи (один або два), 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 розміщенням його в гофрованій трубці - 11, з наступним додатковим затриманням продуктів детонації у свердловині за рахунок спрацювання замикаючого заряду - 5, розташованому у набійці - 6 на глибині 3,5÷4 м від поверхні уступу, дозволяє розширити сітку розташування вибухових свердловин, а також покращити якість подрібнення гірських порід, що разом узяте, зменшує витрати на буро-вибуховий комплекс кар'єру на 20-25 %. Наприклад, маємо вибуховий блок з висотою уступу Н у=15 м. Вибухова речовина Анемікс 3 70 (щільність заряджання (Δ)=1220 кг/м , теплота вибуху (Q)=3117 кДж/кг), патрони ЕВР Анемікс - Π (діаметром dп=80 мм, довжина патрона (Lп,)=0,15 м), довжина колонки заряду (Lз)=12 м, довжина набійки (Lнаб.)=5 м, довжина перебуру (Lпер.)=2 м, відстань між рядами свердловин - 5,5 м, діаметр заряду (d3)=150 мм. Відстань між ініціаторами (3) приймається із співвідношення: 0,3W≥L≥7,5d3, де L - значення відстані між ініціаторами, м, W - відстань від центра заряду до вільної поверхні укосу уступу, м, d3 - діаметр свердловинного заряду, м. Приймаємо L=0,8 м - довжина оболонок (11). Тоді кількість патронів ЕВР (3) складе 10 штук, між якими на ДШ надіта гофрована трубка (11) у кількості 10 штук. Довжина гірлянди, розташованій в заряді ВР на рівнею підошви уступу (2) складе з патронами ЕВР (3) та відстанями між ними, сформованими гофрованими трубками (11) - 9,5 м. Потім з патрону ЕВР формується запираючий заряд (5) в набійки на глибині 3,5÷4 м від поверхні уступу. Вся гірлянда, розташована у ВР та набійці, кріпиться до монтажного шпагату потрібної довжини. До першого або перших двох патронів ЕВР (3) хвилеводами (8) підводяться детонатори. 2 UA 86200 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 25 Вибухова свердловина на блоці кар'єру, що містить вибухову речовину, усередині якої розміщена гірлянда ініціаторів на нитках детонуючого шнура, а відстань між ініціаторами визначають зі співвідношення: 0,45W≥L≥8,6d3, де L - значення відстані між ініціаторами, м; W - відстань від центра заряду до вільної поверхні укосу уступу, м; d3 - діаметр свердловинного заряду, м; при цьому, зарядам великого діаметра відповідає співвідношення: 0,35W≥L≥2d3, а зарядам малого діаметра відповідає співвідношення: 0,3 W≥L≥7,5d3, а над зарядом вибухової речовини в свердловині розташована набійка із замикаючим зарядом усередині неї на глибині 3,5÷4 м від поверхні уступу, при цьому, 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 приєднані до єдиної магістралі із двох ниток детонуючого шнура, наприклад, скотчем, крім того, на самі нитки детонуючого шнура між патронами надіті гофровані трубки, наприклад з полівінілхлориду, які являють собою захисний бар'єр між детонуючим шнуром і зарядом вибухової речовини у свердловині, при цьому, вибухова свердловина виконана з можливістю подачі початкового імпульсу за допомогою свердловинних капсулів - детонаторів неелектричної ініціюючої системи до найнижчого або декількох нижніх ініціаторів у гірлянді. 3 UA 86200 U 4 UA 86200 U 5 UA 86200 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 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 6