ГРУППОВОЙ СКВАЖИННЫЙ ЗАРЯД ВЫБРОСА Российский патент 1995 года по МПК F42D3/04 

Изобретение относится к горному делу, а именно к использованию взрывов для создания на поверхности Земли траншей различного промышленного применения.

Строительство траншей взрывным способом производят методом шпуровых, скважинных, траншейных и сосредоточенных зарядов.

При методе шпуровых и скважинных зарядов производят взрывание зарядов химических взрывчатых веществ, размещенных в шпурах глубиной не более 5 м и диаметром до 75 мм. В результате таких взрывов массив дробится на куски, после чего взорванную массу породы выбирают из траншеи экскаваторами и другими погрузочными машинами.

Недостатками этого метода являются ограниченная глубина траншеи, использование средств механизации для транспортировки грунта из траншеи, большие объемы ручного труда при разбивке негабаритных кусков породы и продолжительность времени строительства траншеи, а также повышенная трудоемкость при бурении.

Метод удлиненных зарядов (траншейных) выброса применяют для получения различных продольных выемок.

Недостатками этого метода являются использование средств механизации для создания зарядных траншей, высокий удельный расход взрывчатого вещества, ограниченная глубина траншеи (до 10 м).

Известен способ одновременного взрывания сосредоточенных зарядов выброса линейно расположенных, например, в скважинах на требуемой глубине. Такой способ применяют для образования траншей различного промышленного назначения.

Основным недостатком способа является высокий удельный расход взрывчатого вещества.

Наиболее близким к предлагаемому является способ создания траншей, в котором используется групповой скважинный заряд выброса, содержащий ряд отдельных скважинных зарядов взрывчатого вещества, рассредоточенных промежутками между частями заряда. Недостатком способа являются невысокая эффективность группового скважинного заряда выброса.

Целью изобретения является повышение эффективности взрывных работ за счет оптимального размещения зарядов.

Поставленная цель достигается тем, что в групповом скважинном заряде выброса, содержащем ряд отдельных скважинных зарядов взрывчатого вещества, каждый из которых разделен промежутками на части, промежуток между частями заряда и расстояние между скважинами выбирают из соот- ношений a = 6,1·Δ_опт· ;
Δ_опт=0,22/П_р˙Q/^1/3 , где Q - масса заряда;
Δ_{<%-2><N>опт}<%0>- оптимальная высота промежутка;
П_р - показатель простреливаемости пород;
а - горизонтальное расстояние между скважинами;
n - показатель действия взрыва;
0,22 - удельный расход взрывчатого вещества.

На фиг. 1 приведена схема расположения рассредоточенных зарядов ВВ в скважинах; на фиг. 2 - продольный профиль траншеи от группового взрыва сосредоточенных зарядов ВВ при расстоянии между скважинами 4,9 м; на фиг.3 - продольный профиль траншеи от группового взрыва сосредоточенных зарядов при расстоянии между скважинами 6,3 м; на фиг.4 - продольный профиль траншеи от группового взрыва рассредоточенных зарядов ВВ при расстоянии между скважинами 6,3 м.

Результаты обработки экспериментальных данных представлены в таблице. Из данных таблицы следует, что при групповом взрыве рассредоточенных зарядов ВВ длина и объем траншеи увеличиваются, а удельный расход ВВ уменьшается по сравнению с групповым взрывом сосредоточенных зарядов.

Способ осуществляется следующим образом.

Для создания траншеи с поверхности земли проходят ряд скважин с расстоянием между ними "а", в которых формируют групповой скважинный заряд выброса 1, включающий ряд отдельных скважинных зарядов 2, каждый из которых разделен на части (нижний и верхний заряды) промежутками, где нижний заряд ВВ с патроном-боевиком 3, засыпанный в скважину грунт (промежуток) 4 до оптимальной отметки Δ_опт, верхний заряд ВВ с патроном-боевиком 5 и забойка скважины грунтом 6 до поверхности земли.

П р и м е р. Взрывом на выброс нужно создать траншею в глине глубиной 3 м. Взрывчатое вещество - зерногранулит 79/21.

Удельный расход ВВ К = 2 кг/м³, показатель простреливаемости П_пр = 110 дм³/кг.

Рассмотрим взрыв на выброс сосредоточенных зарядов и взрыв на выброс рассредоточенных зарядов в скважине. Общий вес ВВ 760 кг, диаметр скважин 0,6 м.

Взрыв сосредоточенных зарядов.

Вес заряда в скважине определяют из известного выражения Q = K ˙W³˙(0,4 + +0,6n³).

При n = 1,35 и Н = 2,9 м вес заряда составляет Q = 190 кг.

Количество скважин 4. Расстояние между скважинами определяют из выражения Q = 0,5W(n+1).

При W = 3,7 м и n = 1,35 расстояние между скважинами "а" = 4,4 м.

Таким образом, параметры
взрыва следующие: вес заряда в скважине 190 кг; число скважин 4;
расстояние между скважинами 4,4 м;
линия наименьшего сопротивления 3,7 м.

В результате такого взрыва будет образована траншея, основание параметра которой следующие (см. таблицу): длина 20,5 м глубина 2,9 м объем 282 м
Взрыв рассредоточенных зарядов.

Заряд Q = 190 кг делят на две равные части Q₁ = Q₂ = 95 кг и располагают их в скважине с промежутком из грунта между ними.

При этом высоту промежутка определяют из выражения Δ_опт=0,22(П_пр˙Q)^1/3 , а геометрический центр его совпадает с линией наименьшего сопротивления сосредоточенного заряда. В данном случае Δ_опт = 0,6 м, W= = 3,7 м.

Расстояние между скважинами определяют из выражения, которое при n = 1,35 и Δ_опт = 0,6 м составляет "а" = 6,4 м.

Таким образом, параметры
взрыва следующие:
вес заряда в скважине 190 кг число скважин 4
расстояние между скважинами 6,4 м
высота промежутка между зарядами 0,6 м
линия наименьшего сопротивления 3,7 м
В результате такого взрыва образована траншея длиной 30,3 м, глубиной 3 м, объемом 364 м³.

По сравнению с прототипом изобретение позволяет увеличить объем траншеи в 1,3 раза, длину траншеи в 1,3 раза и уменьшить удельный расход ВВ в 1,3 раза (см. таблицу).

Использование: взрывные работы на выброс для создания траншей. Сущность изобретения: групповой скважинный заряд выброса 1 содержит ряд отдельных скважинных зарядов взрывчатого вещества 2. Части 3 (нижний заряд) и 5 (верхний заряд) отдельного скважинного заряда 2 разделены промежутком из грунта 4. Над верхним зарядом 5 размещена забойка скважины из грунта 6 до поверхности земли. Промежуток между частями заряда и расстояние между скважинами определяется соотношениями, приведенными в тексте описания. 4 ил., 1 табл.

ГРУППОВОЙ СКВАЖИННЫЙ ЗАРЯД ВЫБРОСА, содержащий ряд отдельных скважинных зарядов взрывчатого вещества, каждый из которых разделен на части промежутками, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности взрывных работ за счет оптимального размещения зарядов, в нем промежуток Δ_опт между частями заряда и расстояние a между скважинами определяются соотношениями
Δ_опт= 0,22(Пр·Q)^1/3,

где Пр - показатель простреливаемости породы;
Q - масса заряда, кг;
0,22 - удельный расход взрывчатого вещества;
n - показатель действия взрыва.