Результат интеллектуальной деятельности: ЗАРЯД ДЛЯ ОТБОЙКИ ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к области ведения взрывных работ в горной промышленности, строительстве и предназначено для отделения и разделки блоков природного камня из пород различной крепости в качестве шпуровых зарядов, а также шпуровых и скважинных зарядов при проходке горных выработок с использованием контурного взрывания на земной поверхности и в забоях подземных выработок.

Известен способ формирования заряда взрывчатого вещества (ВВ) (патент на изобретение РФ №2596212) заключающийся в получении комбинированного заряда из двух типов ВВ располагающихся концентрично друг другу для этого в заряжаемую выработку устанавливают трубу, затем пространство вокруг нее заполняют ВВ после чего эту трубу заполняют ВВ со скоростью детонации больше скорости детонации ВВ расположенного снаружи трубы. Недостатком в данном способе является сложность и материалоемкость конструкции заряда, применение специальных приспособлений и оборудования для монтажа и центрирования трубы при формировании заряда ВВ в полости скважины, использование высокотоксичных, взрывоопасных, дорогостоящих ВВ и расходных материалов.

Известен скважинный комбинированный заряд ВВ (патент на полезную модель РФ № РФ №38054) состоящий из комбинированного заряда двух типов ВВ расположенных в непосредственном контакте концентрично друг другу, формируемого на месте ведения взрывных работ в процессе заряжания скважин взрывчатыми веществами. Центральная часть заряда представлена ВВ скорость детонации которого больше скорости детонации ВВ расположенного в периферийной части. Недостатком данного способа является ограниченная область его применения, а именно только сухие скважины и шпуры достаточно большого диаметра, т.к. гранулированные и эмульсионные ВВ имеют большой критический диаметр детонации, при заряжании они могут частично смешиваться при этом нарушается концентричность зарядов, что создает определенные трудности в применении данного способа в скважинах и шпурах небольшого диаметра.

Прототипом заявляемого изобретения является заряд для отбойки горных пород (патент на изобретение РФ 2026988), содержащий заряд ВВ в центральной полости которого размещена вставка обладающая способностью к газовыделению под действием детонационной волны, а ее жесткая поверхность имеет акустический импеданс больший чем импеданс окружающего ее взрывчатого вещества. Недостатком такого заряда является сложность и могокомпонетность и большая стоимость элементов конструкции, затрата дополнительного рабочего времени на формирование заряда, использование для оболочки вставки жестких материалов, применение специальных приспособлений и оборудования для монтажа и центрирования трубы при формировании заряда ВВ в полости скважины.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции заряда, уменьшение расхода взрывчатых веществ, уменьшение до минимума нарушений структуры камня или законтурного пространства в массиве горной породы в прилегающей к заряду зоне, повышение эффективности и экономичности взрывных работ.

Технический результат достигается тем, что при изготовлении заряда для отбойки горных пород линейная масса ВВ детонирующего шнура (ДШ), линейная масса и состав заряда ВВ фугасного действия и его геометрические размеры выбираются в зависимости от свойств горной породы, диаметра шпура или скважины при этом обеспечивается наличие воздушного зазора между зарядом и стенкой скважины или шпура. При необходимости заряд для отбойки горных пород можно резать на отрезки требуемой длины. Все вышеперечисленное позволяет уменьшить расход взрывчатых веществ, произвести «мягкое» взрывание в результате, которого образуется относительно гладкая поверхность отбойки с минимальными нарушениями целостности массива за пределами контура.

Сущность решений предложенных в описании поясняется на чертеже фиг. 1, где 1 - шнур детонирующий, 2 - заряд ВВ фугасного действия, 3 - клей (лак, мастика, скотч), 4 - лента полипропиленовая, 5 - нить полипропиленовая, 6 - водоизолирующая эластичная полимерная оболочка.

Предлагаемая конструкция заряда для отбойки горных пород представляет собой цилиндрический удлиненный заряд взрывчатого вещества (ВВ) фугасного действия - 2, состоящий из аммиачной селитры или смеси ее с твердой горючей добавкой, например угольным порошком, сенсибилизатором, например гранулотолом, добавкой повышающей температуру взрыва, например алюминиевой пудрой или порошком содержащим кремний, ферросилиций и силикокальций и детонирующего шнура - 1 расположенного соосно внутри. Заряд ВВ фугасного действия размешен в оболочке, состоящей из полипропиленовой ленты - 4, полипропиленовой нити - 5 и эластичной водоизолирующей оболочки - 6 изготовленной из термопластичного материала, например пластиката для детонирующего шнура, расположенных послойно. Концы заряда для отбойки горных пород загерметизированы, например клеем, лаком, мастикой, скотчем - 3.

Работа заряда для отбойки пород осуществляется следующим образом. Конец заряда для отбойки горных пород соединяется с магистральным ДШ который инициируется в обычном порядке. Инициирующий импульс, распространяющийся по ДШ, инициирует заряд ВВ фугасного действия, в результате взрыва которого образуются ударные волны и большой объема газов. Воздушный зазор между зарядом и стенкой скважины, шпура снижает воздействие энергии взрыва на горную породу, в результате чего уменьшается степень нарушенности каменного блока, количество заколов и трещин в массиве горной породы.

Технико-экономическая эффективность достигается за счет сокращения расхода взрывчатых веществ, минимального нарушения структуры горной породы в прилегающей к заряду зоне, повышения технологичности, качества и безопасности взрывных работ. Меняя марку ДШ и фугасный состав, можно подобрать заряд для отбойки горных пород оптимально подходящий к конкретным горно-геологическим условиям.

Заряд для отбойки горных пород был испытан в условиях гранитного карьера ООО «Султаевский Гранит», на добыче блочного камня в карьере «Ловчорр» и при контурной проходке горных выработок на Кировском подземном руднике АО «Апатит». Применение данного заряда для добычи блочного камня и оконтуривания горных выработок позволило снизить объемы бурения шпуров, контур образованный по линиям шпуров более четкий, нарушения структуры горной породы в прилегающей к заряду зоне минимальны. Процесс заряжания по условиям формирования заряда стал более технологичным.