Колонковое взрывное устройство

 

Использование: изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при производстве взрывных работ на карьерах. Цель изобретения - максимальное высвобождение энергии простейших и водосодержащих взрывчатых смесей в скважинных зарядах на карьерах. Сущность изобретения: колонковое взрывное устройство, при котором инициирование взрыва производится с помощью промежуточного детонатора. Промежуточный детонатор изготавливают в виде трубы, массу взрывчатого вещества в нем увеличивают до 6% от массы основного заряда и размещают его по центру взрывчатой смеси. 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при производстве взрывных работ на карьерах.

При ведении взрывных работ на карьерах с использованием колонковых зарядов простейших гранулированных (ПВС) и водосодержащих взрывчатых смесей (ВВС) известно устройство для их прямого и обратного инициирования с помощью промежуточных детонаторов (ПД) в виде шашек (патронов), масса которых составляет 0,1-0,2% от массы основного заряда ПВС или ВВС в скважине [1] Устройство имеет следующие недостатки: при прямом (верхнем) инициировании наблюдаются отказы вследствие влияния граничных условий, например попадания шлама во взрывчатую смесь и, следовательно, ее флегматизации, вызывающие понижение эффекта взрыва по сравнению с нижним расположением боевика; при обратном (нижнем) инициировании вследствие спрессовывания или горения смеси под влиянием внутрискважинной линии детонирующего шнура (ДШ) теряется до 30% полной энергии заряда ВВ.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является устройство для инициирования зарядов ВВ шашками цилиндрической формы с кумулятивной выемкой в торце. При этом масса ПД, располагаемого на уровне подошвы уступа, составляет 0,1-0,2% от массы основного заряда [2] Данное устройство обеспечивает детонацию ВВ в высокоскоростном режиме на ограниченном участке в пределах трех диаметров заряда. В остальной части заряда скорость детонации будет зависеть как от состава смеси, так и от наличия примесей в степени расслоения смеси. По данным [2] скорость детонации серийно выпускаемых промышленных гранулированных ВВ не превышает 2,5-4,0 км/с. Так, например, скорость детонации зарядов "Акватол Т-20" в скважинах диаметром 250 мм изменилась при расстояниях от инициатора 3 м, 4 м, 5 м и 6 м 4570 м/с, 3930 м/с, 2540 м/с и 1250 м/с соответственно. Следовательно, данное устройство не обеспечивает полного высвобождения энергии зарядов ПВС и ВВС.

Целью изобретения является максимальное высвобождение энергии взрыва простейших и водосодержащих взрывчатых смесей в скважинных зарядах на карьерах.

Цель достигается тем, что в скважинном заряде, содержащем взрывчатую смесь и размещенный внутри взрывчатой смеси промежуточный детонатор в виде оболочки и расположенного внутри оболочки взрывчатого вещества, оболочку выполняют в виде трубы, а масса взрывчатого вещества в ней составляет не менее 6% причем промежуточный детонатор располагают по центру взрывчатой смеси.

Сопоставительный анализ существенных признаков заявляемого изобретения с аналогами показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что оболочка выполнена в виде трубы, а масса взрывчатого вещества в ней составляет не менее 6% от массы взрывчатой смеси в скважине, причем промежуточный детонатор располагают по центру взрывчатой смеси.

Таким образом, заявляемое устройство не известно из уровня техники и соответствует требованию "новизны".

Сравнение заявляемого устройства с другими известными в мировой технике показывает, что новое свойство заряда ПВС или ВВС в скважине благодаря его инициированию линейными ПД в виде оболочки, размещенной по центру скважины по всей длине колонки, проявляется в полном высвобождении энергии ВВ вследствие приближения скорости детонации его к предельному значению, соответствующему гидродинамической скорости.

Совокупность отличительных от прототипа существенных признаков, влияющих на достижение технического результата, не следует явным образом из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии требованию изобретательского уровня.

Технический результат при использовании заявляемого устройства выражается в повышении эффекта взрыва за счет стабилизации скорости детонации взрывчатой смеси на уровне, приближенном к ее гидродинамической скорости.

На чертеже показана конструкция колонкового заряда взрывного устройства.

Устройство состоит из скважины 1, взрывчатой смеси 2, оболочки 3 и детонирующего шнура 4.

Устройство осуществляется следующим образом.

В скважину 1 перед заполнением ее взрывчатой смесью 2 по центру устанавливается оболочка 3 с двумя нитями детонирующего шнура 4.

При инициировании зарядов ПВС и ВВС промежуточным детонатором (ПД) в виде оболочки с массой ВВ не менее 6% от массы основного заряда и обладающим высокой энергией обеспечивается устойчивая скорость детонации по всей колонке заряда.

Заявляемое устройство было опробовано при взрывании пород крепостью f 14 15 по шкале профессора Протодьяконова на карьере АО "Карельский окатыш" в июле-августе 1993 года. Объем взрывания составил 65000 м³. Использовались скважины диаметром 250 мм на уступе высотой 15 м. В качестве промежуточного детонатора использовались серийные шланговые заряды ШЗ-4 диаметром 80 мм, длиной 10 м с массой заряда 3,9 кг на 1 м длины. Кольцевая полость в обводненных скважинах заполнялась загущенным горячим раствором аммиачной селитры, в сухих скважинах гранулированной селитрой с введением 6% дизельного топлива в первом и во втором случаях.

Результаты взрывов положительные, отказов не наблюдалось, качество дробления и проработка подошвы удовлетворительные.

Использование заявляемого устройства позволит заменить дорогостоящие водоустойчивые ВВ типа гранулотола и "Акватола Т-20" при взрывании в обводненных породах и граммонита 79/21 при заряжании сухих скважин.

Формула изобретения

Колонковое взрывное устройство, содержащее взрывчатую смесь и размещенный внутри взрывчатой смеси промежуточный детонатор в виде оболочки и расположенного внутри оболочки взрывчатого вещества, отличающееся тем, что оболочку выполняют в виде трубы, а масса взрывчатого вещества в ней составляет не менее 6% от массы взрывчатой смеси, причем промежуточный детонатор располагают по центру взрывчатой смеси.

РИСУНКИ

Рисунок 1