Способ взрыво-динамической забойки взрывных скважин

Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к взрывному разрушению горных пород. Забойку скважины обеспечивают встречным, по отношению к потоку продуктов детонации основного заряда, движением потока продуктов детонации дополнительного кумулятивного цилиндрического заряда, установленного в незаряженной части скважины кумулятивной выемкой в сторону основного заряда на расстоянии от него, определяемом по формуле, и инициированного с замедлением, по отношению к моменту инициирования основного заряда, которое определяют из выражения. Целью изобретения является повышение эффективности отбойки и дробления. 3 ил.

 

Изобретение относится к горной промышленности и в частности, к взрывной отбойке руд и пород на открытых и подземных горных работах.

Известен способ забойки взрывных скважин путем заполнения незаряженной части скважины забойным материалом [Кутузов Б.Н. Методы ведения взрывных работ. - Часть 2 Взрывные работы в горном деле и промышленности: Учебник для ВУЗов - 2-ое изд. стр. - М.: Горная книга. - 512 с. (рис. 6.3 на стр. 139-140)].

Недостатком этого способа является низкое сопротивление забойного материала выбросу продуктов детонации в атмосферу определяемое величиной сцепления материала забойки со стенкой скважины, а также достаточно высокая трудоемкость подготовки забоечного материала и заполнения им незаряженной части скважин.

Известен способ отбойки скважинами, в котором использована запрессовка свободной части (устья) основной скважины [Мосинец В.Н., Абрамов А.В., Рубцов С.К. Способ отбойки полезных ископаемых. А.С. СССР №300619 // Б.И. 1971; бюл. №3.]

Недостатком данного способа является необходимость бурения дополнительных скважин и повышение трудоемкости работ по оборудованию блока на величину, равную отношению длины забойки к общей глубине скважины.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ забойки скважин за счет запрессовки незаряженной части скважины в результате смещения грунта, вызванного предварительным взрыванием вспомогательного забойного скважинного заряда, расположенного рядом с основной скважиной и имеющего длину, равную длине незаряженной части основной скважины [Рубцов С.К., Шеметов П.А. Управление взрывным воздействием на горный массив при открытой разработке месторождений. - Ташкент: Изд. «ФАН» АН респ. Узбекистан, 2011-397 с. (стр. 162-169) (прототип)].

Недостатком данного способа является очевидное повышение трудоемкости буровзрывных работ за счет необходимости бурения, заряжания и взрывания дополнительных забойных скважин, а также соответствующее увеличение расходов на эту технологическую операцию.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности отбойки и дробления.

Указанная цель достигается тем, что качественную забойку скважины обеспечивают встречным, по отношению к потоку продуктов детонации основного заряда движением кумулятивной струи из продуктов детонации дополнительного кумулятивного заряда, установленного в незаряженной части скважины с кумулятивной выемкой, направленной в сторону основного заряда, на расстоянии от него, определяемом по формуле:

где: Δl - расстояние между основным и дополнительными зарядами, м;

D - диаметр основного заряда (или скважины), м; α - угол между образующими кумулятивной выемки дополнительного заряда, определяемый из выражения:

где: А и h - соответственно, размер основания и глубина кумулятивной выемки, м.

и инициированного с замедлением, по отношению к моменту инициирования основного заряда, которое определяют из выражения:

где: Δt - время замедления инициирования дополнительного заряда по отношению к моменту инициирования основного заряда, с;

Lз и Vд - соответственно, общая длина, м и скорость детонации, м/с основного заряда.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано положение и конструкция дополнительного и основного зарядов; во взрывной скважине; на фиг. 2 показана схема для определения геометрических параметров установки дополнительного заряда; на фиг. 3 показан механизм действия дополнительного заряда в качестве взрыво-динамической забойки взрывной скважины.

Способ взрыво-динамической забойки взрывных скважин содержит: взрывную скважину 1, основной заряд 2, патрон-боевик 3, донную часть скважины 4, электродетонатор 5, не заряженную часть скважины 6, дополнительный цилиндрический заряд 7, кумулятивную выемку 8, образующие линии кумулятивной выемки 9, основание кумулятивной выемки 10, глубину кумулятивной выемки 11, электродетонатор с миллисекундным замедлением 12, кумулятивную струю дополнительного заряда 13, поток продуктов детонации основного заряда 14.

Способ взрыво-динамической забойки взрывных скважин реализуется следующим способом. В пробуренной взрывной скважине 1 формируют основной заряд 2 с патроном-боевиком 3 в донной части 4 скважины 1 с электродетонатором 5. В незаряженной части 6 скважины 1 устанавливают дополнительный заряд 7 с кумулятивной выемкой 8, направленной в сторону основного заряда 2 (фиг. 1). Расстояние между основными 2 дополнительными 7 зарядами определяют по формуле (фиг. 2):

где: - расстояние между основным и дополнительными зарядами, м;

D - диаметр основного заряда (или скважины), м; α - угол между образующими 9 кумулятивной выемки 8.

Величину угла α определяют из выражения:

где: А - размер основания 10 кумулятивной выемки 8; h - глубина 11 кумулятивной выемки 8.

Дополнительный заряд инициируют одним из известных способов, например, с помощью электродетонатора с миллисекундным замедлением 12, после инициирования патрона-боевика 3 основного заряда 2 одним из известных способов, например с применением электродетонатора 5.

Промежуток времени между инициированием основного заряда 2 и инициированием дополнительного заряда 7 определяют из выражения:

где: Lз - длина основного заряда 2;

Vд - скорость детонации основного заряда 2.

В результате такого замедления кумулятивная струя из продуктов детонации 13 дополнительного заряда 4 движется навстречу потоку продуктов детонации 14 основного заряда 2 и эффективно осуществляет тем самым функцию забойки, останавливая преждевременный выброс в атмосферу продуктов детонации 14 основного заряда 2 (фиг. 3).

Способ взрыво-динамической забойки взрывных скважин на открытых и подземных горных работах, включающий в себя формирование основного заряда взрывчатого вещества в скважине, забойку скважины, инициирование и детонацию основного заряда, отличающийся тем, что забойку скважины обеспечивают встречным, по отношению к потоку продуктов детонации основного заряда, движением потока продуктов детонации дополнительного кумулятивного цилиндрического заряда, установленного в незаряженной части скважины кумулятивной выемкой в сторону основного заряда на расстоянии от него, определяемом по формуле:

где: ∆l - расстояние между основным и дополнительным зарядами, м;

D - диаметр основного заряда, м;

α - угол между образующими кумулятивной выемки, определяемый из выражения:

где: h - глубина кумулятивной выемки, м;

А - размер основания кумулятивной выемки в дополнительном заряде, м;

и инициированного с замедлением по отношению к моменту инициирования основного заряда, которое определяют из выражения:

где: Lз - длина основного заряда, м;

Vд - скорость детонации основного заряда, м/с.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области взрывного дела в горнодобывающей промышленности, строительстве и предназначено для заряжания горизонтальных шпуров детонирующим шнуром, а также может применяться в оконтуривающих шпурах с различным углом наклона при проходке горных выработок различного сечения и назначения.

Изобретение относится к горному делу, к области буровзрывных работ в горных породах, и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в массивах горных пород, в частности, при открытой разработке полезных ископаемых.

Изобретение относится к области взрывного разрушения горных пород с использованием многорядного короткозамедленного взрывания (МКЗВ) и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород.

Изобретение относится к устройству инертизации призабойного пространства. Техническим результатом является упрощение конструкции, повышение надежности функционирования, повышение технологичности, повышение безопасности.

Изобретение относится к способу подготовки горных пород взрывом. Техническим результатом является повышение эффективности подготовки горных пород взрывом в системах с применением циклично-поточной технологии.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке сложноструктурных месторождений, преимущественно рудных. Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении эффективности разработки месторождений за счет более равномерного распределения зарядов ВВ в объеме блока при дифференцированном взрывном воздействии на участки рудного массива с различными прочностными характеристиками и тектонической нарушенностью.

Изобретение относится к области буровзрывных работ в массивах мерзлых горных пород в суровых климатических условиях. Способ взрывного разрушения включает бурение взрывных скважин, формирование в них зарядов ВВ с воздушными полостями.

Изобретение относится к области буровзрывных работ в горных породах с использованием многорядного короткозамедленного взрывания (МКЗВ) и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при проходке подземных горных выработок любого сечения и назначения в породах любой крепости.

Изобретение относится к горной промышленности. Составляют проект на производство буровых и взрывных работ.

Изобретение относится к области горного дела и строительства, в частности к способам заряжания восстающих скважин водосодержащими взрывчатым веществом (ВсВВ), и может использоваться при ведении буровзрывных работ (БВР) в подземных условиях.

Изобретение относится к горному делу, а именно к области буровзрывных работ, и предназначено для запирания продуктов взрыва в зарядной полости скважин. Изобретение может быть использовано в отраслях промышленности, применяющих взрывные работы в массивах горных пород, в частности при открытой разработке полезных ископаемых.

Изобретение относится к области взрывного дела в горнодобывающей промышленности, строительстве и предназначено для заряжания горизонтальных шпуров детонирующим шнуром, а также может применяться в оконтуривающих шпурах с различным углом наклона при проходке горных выработок различного сечения и назначения.

Изобретение относится к горному делу, в части ведения взрывных работ на открытых горных работах и предназначено для производства забойки скважины или создания воздушного промежутка для производства рассредоточения заряда ВВ в полости скважины в различных производственных и природно-климатических условиях.

Изобретение относится к конструкциям скважинных зарядов и может быть использовано для производства взрывных работ на земной поверхности, для заряжания обводненных скважин на карьерах, а также к средствам для возбуждения сейсмических волн в сейсморазведке и в геофизических исследованиях.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для механизированного заряжания шпуров и скважин гранулированными взрывчатыми веществами, в частности при конструировании передвижных, переносных и ранцевых пневматических зарядчиков.

Изобретение относится к горному делу, к области буровзрывных работ в горных породах, и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в массивах горных пород, в частности, при открытой разработке полезных ископаемых.

Изобретение относится к области взрывного разрушения горных пород с использованием многорядного короткозамедленного взрывания (МКЗВ) и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород.

Изобретение относится к области горного дела и используется при проведении взрывных работ. Механическая забойка для осуществления технологии заряжания выработки в виде шпура или скважины при буровзрывных работах выполнена в виде распорного затвора клинового типа, конструктивно включающего две составные части: наружную втулку с раздвижными продольными щеками и размещённый в её полости клиновой элемент, контактирующие своими взаимообращенными поверхностями.

Изобретение относится к горному делу и может использоваться для разрушения горных пород. Механическая забойка выполнена в виде распорного затвора, включающего распорное средство с центральным отверстием и упорную структуру, оснащенную стержневым элементом, проходящим через выполненное в распорном средстве отверстии с выходом за его пределы в направлении устья выработки.

Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к взрывной отбойке горных пород. На верхнюю поверхность колонки забоечного материала в скважинах устанавливают вспомогательный цилиндрический заряд, диаметром, равным диаметру скважин, с кумулятивной выемкой, направленной в сторону дна скважины, который инициируют после основного заряда с замедлением, определяемым по формуле где Δt - замедление, сек; Lз - длина основного заряда ВВ, м; D - скорость детонации ВВ в основном заряде, м/сек. Целью изобретения является повышение эффективности взрывной отбойки руд и пород. 3 ил.

Изобретение относится к области горного дела и, в частности, к взрывному разрушению горных пород. Забойку скважины обеспечивают встречным, по отношению к потоку продуктов детонации основного заряда, движением потока продуктов детонации дополнительного кумулятивного цилиндрического заряда, установленного в незаряженной части скважины кумулятивной выемкой в сторону основного заряда на расстоянии от него, определяемом по формуле, и инициированного с замедлением, по отношению к моменту инициирования основного заряда, которое определяют из выражения. Целью изобретения является повышение эффективности отбойки и дробления. 3 ил.

Наверх