Результат интеллектуальной деятельности: Способ формирования контурных зарядов из эмульсионных взрывчатых веществ

Изобретение относится к отрасли горной промышленности, а именно к технике ведения взрывных работ и может быть использована при специальных взрывных работах, например, при контурном взрывании.

Известны конструкции контурных скважинных зарядов (авт.свидетельства №1508699 и №1417577) с центральным по оси скважины расположением зарядов из патронированных взрывчатых веществ, размещаемых в виде сплошной или рассредоточенной колонки заряда типа гирлянды. Пространство между патронами и стенками скважины заполняется инертной массой - мелкофракционными материалами дробления горных пород или оставляется воздушный промежуток. Нижний патрон соприкасается с дном скважины или разделяется воздушным или инертным промежутком. Основная, верхняя забойка над колонкой заряда заполняется инертными материалами.

Недостатком данного способа является высокая трудоемкость, потери времени и повышенное законтурное разрушение массива.

Известен скважинный контурный заряд (патент РФ №2150672, опубл. 10.06.2000). Сущность изобретения: заряд состоит из патронов взрывчатого вещества (ВВ), которые флангово закреплены на деревянном вкладыше, примыкают к стенкам скважины и ориентированы вдоль оси контурного ряда зарядов, при этом в качестве внутренней забойки между патронами ВВ и над контурным зарядом использована пористая забойка органического происхождения, а в донной части скважины расположена демпферная забойка, состоящая из инертной и пористой частей.

Недостатком данного способа является высокая трудоемкость и повышенное законтурное разрушение массива.

Известен способ формирования шланговых контурных зарядов из водосодержащих взрывчатых веществ (патент РФ №2097680, опубл. 27.07.1997). Сущность изобретения: способ включает смешение загущенного водного раствора окислителя с твердым сенсибилизатором - гранулотолом и сшивающим агентом с изменением процентного содержания гранулотола при температуре раствора ниже точки плавления гранул грануолотола, заполнение рукава из полиэтилена диаметром, соответствующим массе заряда на 1 м скважин, помещенным в скважину или формируемым на поверхности уступа с последующим помещением его в контурную скважину.

Недостатком данного способа является высокая стоимость контурных зарядов и сложность их спуска в скважину.

Известен способ заряжания контурных скважин и устройство для его осуществления (а.с. СССР №1383957, опубл. 27.04.2000, бюл. №12). Способ заряжания контурных скважин, включает одновременное формирование колонки заполнителя из инертного материала и, с отставанием от нее, колонки заряда ВВ, подаваемой сжатым воздухом по трубопроводам с насадками, согласно изобретению с целью повышения эффективности действия контурных зарядов за счет увеличения диапазона изменения свойств заряда, колонку заполнителя формируют с различной по поперечному сечению плотностью, причем сжатый воздух отделяют от трубопровода подачи ВВ выше уровня колонки заполнителя. Устройство для заряжания контурных скважин, включает трубопроводы подачи ВВ и заполнителя с насадками на выходе, согласно изобретению насадки для заполнителя отделены друг от друга продольными перегородками, а трубопровод подачи ВВ снабжен воздухоотделителями, установленными последовательно за насадками заполнителя. Воздухоотделитель может быть выполнен в виде корпуса с боковой стенкой в виде усеченного конуса, большее основание которого снабжено сеткой с центральным отверстием для шланга подачи ВВ.

Недостатком данного способа является высокая стоимость контурных зарядов и повышенные трудозатраты на их формирование.

Известен способ формирования контурных зарядов из эмульсионных взрывчатых веществ, принятый за прототип (патент РФ №2061864, опубл. 10.06.1996), включающий газогенерацию горячей смеси, ее заливку в оболочку и охлаждение до полной кристаллизации окислителя, согласно изобретению с целью снижения нарушений законтурного массива при создании контурной щели путем приведения плотности контурного заряда по его длине в соответствие с разрушаемостью пород по высоте уступа, в процессе газогенерации смеси изменяют процентное содержание вводимой в нее добавки, а охлаждение заряда до полной кристаллизации окислителя ведут при постоянном гидростатическом давлении до помещения его в скважину. Процентное содержание вводимой газогенерирующей добавки нитрита натрия определяют в зависимости от крепости пород из соотношения.

Недостатком данного способа является необходимость оставления заряда на поверхности для охлаждения и высокая трудоемкость спуска заряда в скважину.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в исключении необходимости оставления заряда на поверхности и снижение трудоемкости спуска заряда в скважину.

Технический результат достигается тем, что в способе формирования контурных зарядов из эмульсионных взрывчатых веществ, включающем газогенерацию смеси, ее заливку в оболочку и охлаждение, согласно изобретению заряжание оболочки требуемой длины производят через насадку, в продольных каналах которой помещают детонирующий шнур и несущую веревку, по мере заряжания оболочки по ее длине ставят завязки, причем по мере формирования контурного заряда его наматывают на катушку, на которой предварительно закрепляют на съемной несущей планке верхний конец оболочки и несущую веревку, после окончания заряжания оболочки контурный заряд на катушке переносят до места установки и опускают в скважину путем размотки контурного заряда с катушки с подвешиванием контурного заряда на несущей планке.

Технический результат достигается также тем, что на нижний конец контурного заряда перед спуском крепят пластиковый направляющий конус.

Технический результат достигается также тем, что катушка снабжена ручками для переноски.

Технический результат достигается также тем, что охлаждение производят в скважине после спуска.

Технический результат достигается также тем, что добавку газогенерерирующей добавки в смесь производят через статический миксер при подаче эмульсионного взрывчатого вещества в оболочку.

Способ формирования контурных зарядов из эмульсионных взрывчатых веществ, поясняется рисунками, где на фиг. 1 приведена схема формирования контурного заряда из газогенерируемого эмульсионного взрывчатого вещества в оболочке, на фиг. 2 изображен поперечный разрез насадки с продольными каналами по А-А, на фиг. 3 показан сформированный контурный заряд на катушке, на фиг. 4 показан этап установки контурного заряда в скважину, на фиг. 5 показан контурный заряд, установленный в скважине, где:

1 - оболочка требуемой длины, например, полиэтиленовый рукав;

2 - насадка с продольными каналами, например, труба;

3 - продольный канал для размещения детонирующего шнура;

4 - продольный канал для размещения несущей веревки;

5 - газогенерированное взрывчатое вещество.

6 - детонирующий шнур;

7 - несушая веревка;

8 - завязки;

9 - катушка для намотки контурного заряда, закрепленная с возможностью вращения на стойке 10;

10 - стойка катушки 9;

11 - несущая планка, например, деревянный брус;

12 - переходник от смесительно-зарядной машины к насадке 2 со статическим миксером;

13 - скважина;

14 - направляющий конус для контурного заряда.

Изготавливают насадку 2 с продольными каналами 3 и 4 для размещения в них детонирующего шнура и несущей веревки соответственно. Насадка 2 может быть выполнена с наружной поверхностью в форме, способной удерживать рукав в собранном положении, например, конусовидной с углом порядка 3-5 градусов. Также изготавливают катушку 9 для намотки контурного заряда, закрепленную с возможностью вращения на стойке 10. Размеры и материалы катушки 9 определяют опытным путем из условия сохранности контурного заряда при его наматывании и разматывании с учетом размещения на ней несущей планки 11.

Способ формирования контурных зарядов из эмульсионных взрывчатых веществ осуществляют следующим образом. На блоке, на котором проектом предусмотрено контурное взрывание бурят скважину 13 (или несколько). Затем на блок доставляют оболочку 1 в сложенном виде, либо на катущке и нарезают кусками требуемой длины с учетом проектной длины контурного заряда. Затем полученный кусок оболочки 1 требуемой длины надевают на насадку 2 с продольными каналами, например, трубу. В продольный канал 3 для размещения детонирующего шнура вставляют детонирующий шнур 6 с размещением его внутри оболочки 1 при заполнении ее внутреннего пространства газогенерированным взрывчатым веществом 5. В продольный канал 4 для размещения несущей веревки вставляют несущую веревку 7 с размещением ее внутри оболочки 1 при заполнении ее внутреннего пространства газогенерированным взрывчатым веществом 5. Затем фиксируют детонирующий шнур 6 и несущую веревку 7 на несущей планке 11, например, деревянном брусе, который в свою очередь временно фиксируют на катушке 9 для намотки контурного заряда. Затем наматывают незаряжаемую часть контурного заряда на катушку 9 и ставят верхнюю завязку 8, после чего насадку 2 с продольными каналами подключают к переходнику 12 от смесительно-зарядной машины со статическим миксером и подают во внутреннее пространство оболочки 1 газогенерируемое эмульсионное взрывчатое вещество 5. По мере заполнения с внешней стороны оболочки 1 ставят завязки 8, например, с использованием пистолета для вязки арматуры, либо вручную. Шаг установки завязок 8 определяют экспериментальным, экспериментально-аналитическим или опытным путем. Также по мере заполнения оболочки 1 производят ее намотку на катушку 9 намотки контурного заряда, закрепленную с возможностью вращения на стойке 10. После полного заполнения оболочки 1 по длине и полной намотки ее на катушку 9 ставят нижнюю завязку 8 с получением контурного заряда, готового к установке в скважину 13. Контурный заряд переносят к скважине 13, при необходимости подгибают (фиг. 5) и ставят направляющий конус 14 для снижения вероятности разрыва заряда при спуске по скважине 13. Производят спуск контурного заряда в скважину 13 путем размотки заряженной оболочки 1 с катушки 9. После размотки над скважиной 13 контурный заряд крепят с помощью несущей планки 11, например, деревянного бруса. Катушку 9 используют многократно в указанной выше последовательности. Охлаждение полученного контурного заряда можно производить в скважине после спуска, за счет этого он будет более подвижен и удобен для работы. Добавку газогенерерирующей добавки в смесь можно производить через статический миксер при подаче эмульсионного взрывчатого вещества 5 в оболочку 1, за счет этого повышается безопасность работ.

Применение способа формирования контурных зарядов из эмульсионных взрывчатых веществ обеспечивает следующие преимущества:

- исключение необходимости оставления заряда на поверхности для охлаждения;

- снижение трудоемкости спуска заряда в скважину;

- снижение стоимости создания контурного заряда;

- упрощение конструкции устройства.