способ формирования воздушных промежутков в заряде из текучих взрывчатых веществ

Формула изобретения

Способ формирования воздушных промежутков в заряде из текучих взрывчатых веществ, включающий разделение заряда ВВ на части воздушным промежутком из пенополистирола, отличающийся тем, что воздушный промежуток расчетной высоты формируют опусканием в скважину элемента из пенопласта, выполненного в виде стержня длиной, равной длине воздушного промежутка, квадратного или круглого поперечного сечения площадью не более 0,85 площади поперечного сечения скважины, а остающийся промежуток между элементом и стенками скважины заполняют вспененным полистиролом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области буровзрывных работ и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород.

Известны способы формирования воздушных промежутков в зарядах ВВ путем рассредоточения их различными устройствами типа катушек из дерева, бумажных пыжей и т.д. /1/. Все они достаточно трудоемки и применимы только в сухих скважинах.

Наиболее близким по существу решаемой задачи является способ формирования воздушного промежутка из вспененного полистирола /2/. Такой способ рассредоточения зарядов ВВ прост, дешев и достаточно технологичен при использовании сыпучих, например, гранулированных взрывчатых веществ (ВВ). Однако при использовании текучих ВВ, например горячельющихся, эмульсионных, имеющих высокую плотность, они падают плотной струей на вспененный полистирол с достаточно большой высоты и проникают на большую глубину внутрь воздушного промежутка, выбрасывая очень легкие гранулы пенополистирола и нарушая тем самым размеры воздушного промежутка. А именно такие ВВ находят все большее распространение на горных предприятиях.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является облегчение формирования воздушного промежутка в заряде льющихся ВВ применением элементов из пенополистирола.

Поставленная задача достигается тем, что в способе формирования воздушных промежутков в заряде из текучих взрывчатых веществ, включающем разделение заряда ВВ на части воздушным промежутком из пенополистирола, согласно изобретению воздушный промежуток расчетной высоты формируют опусканием в скважину элемента из пенопласта, выполненного в виде стержня длиной, равной длине воздушного промежутка, квадратного или круглого поперечного сечения площадью не более 0,85 площади поперечного сечения скважины, а остающийся промежуток между элементом и стенками скважины заполняют вспененным полистиролом.

Принципиальная схема способа формирования воздушных промежутков в заряде из текучих взрывчатых веществ приведена на фиг.1-4.

На фиг.1 показано формирование нижней части заряда текучего ВВ; на фиг.2 - установка элемента из пенопласта; на фиг.3 - заполнение воздушного промежутка между элементом и стенками скважины пенополистиролом; на фиг.4 - заряд текучего ВВ с воздушным промежутком.

Способ формирования воздушных промежутков в заряде из текучих взрывчатых веществ осуществляют следующим образом.

В скважину 1 размещают нижний боевик 2 на проводнике инициирующего импульса 3, например детонирующем шнуре или волноводе, и формируют нижнюю часть заряда 4 расчетной высоты путем заливки текучего ВВ. После начинают формирование воздушного промежутка опусканием в скважину 1 элемента 5, выполненного в виде стержня длиной, равной длине воздушного промежутка, квадратного или круглого поперечного сечения площадью не более 0,85 площади поперечного сечения скважины. Пенопласт содержит до 98% воздуха в объеме, но в то же самое время является монолитным и достаточно прочным. Для свободного прохождения элемента 5 в скважину 1 достаточно, чтобы площадь его поперечного сечения была не более 0,85 площади поперечного сечения скважины. Это соотношение размеров сечения элемента и скважины вызвано тем, что фактические диаметры скважин отличаются от диаметра бурового инструмента как из-за разбуривания стенок скважины при бурении новым долотом, так и вследствие износа инструмента /3/. При этом наибольший разброс фактических диаметров происходит при ударно-вращательном бурении. Так, отклонение диаметров скважин от диаметра новой коронки составляет для изношенных коронок до 7,8% в сторону уменьшения, а для новых коронок до 6,4% в сторону увеличения. После установки элемента 5 на нижнюю часть заряда 4 промежуток между элементом 5 и стенками скважины 1 засыпают расчетным объемом гранул 6 вспененного полистирола. При этом возможно, что часть гранул 6 попадет поверх элемента 5 или промежуток между стенками скважины 1 и элементом 5 будет заполнен не полностью (из-за отклонений диаметра скважины). Эти отклонения будут невелики и ими можно пренебречь, чтобы не вести достаточно трудоемкий визуальный контроль.

После этого формируют верхнюю часть заряда 7, заливая текучее ВВ до расчетной высоты, предварительно установив второй боевик 8 на проводнике инициирующего импульса 9. При падении на воздушный промежуток вязкая и тяжелая струя текучего ВВ попадает на прочный элемент 5 из пенопласта, сметает с него гранулы 6 пенополистирола, если они на нем есть, или частично проникает в зазор между стенками скважины 1 и элементом 5 до гранул 6, если этот зазор заполнен вспененным полистиролом не полностью. Но в любом случае текучее ВВ не проникает внутрь прочного элемента из пенопласта и длина воздушного промежутка не изменится.

Таким образом, заявляемый способ формирования воздушных промежутков в заряде из текучих взрывчатых веществ обеспечивает быстрое и надежное формирование воздушного промежутка независимо от плотности и консистенции текучего ВВ и упрощает сам процесс, поскольку отпадает необходимость замера высоты сформированного воздушного промежутка, как это необходимо делать при засыпании гранулированного пенополистирола из-за колебаний диаметра скважины при износе бурового инструмента, что позволяет решить поставленную техническую задачу.

Источники информации

1. Марченко Л.Н., Кудряшов B.C. Методические указания по применению скважинных зарядов, рассредоточенных воздушными промежутками на открытых горных разработках // Сб. Взрывное дело №51/8. М.: Недра, 1963. - С.199-206.

2. Жаркенов М.И., Бекетаев Е.Б., Кинеев Т.А., Жунусов К.Н. Результаты промышленных испытаний скважинных зарядов с промежутками из гранулированного полистирола. // Сб. Взрывное дело №78/35. М.: Недра, 1978. - С.102-106 (прототип).

3. Степанов А.В., Гдалин А.Д. Проектирование и ведение буровзрывных работ на предприятиях строительных материалов. Л.: Стройиздат, 1973. - с.74-75.