ШПУРОВОЙ СКВАЖИННЫЙ УДЛИНЕННЫЙ ЗАРЯД ВВ И СПОСОБ ВЕДЕНИЯ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ Российский патент 1996 года по МПК F42D3/04 F42D1/02 

Изобретение относится к области взрывного дела и может найти применение в различных областях промышленности, использующих взрывные технологии, например, для разрушения (дробления) горных пород, мерзлых грунтов, монолитов и конструкций из бетона и других материалов и т.д.

Шпуровые (скважинные) удлиненные заряды, представляющие собой заполненные (полностью или частично) взрывчатым веществом (ВВ) шпуры (скважины), широко применяются при взрывных работах. Например, основная масса работ по первичному и значительная по вторичному дроблению горных пород ведется именно такими зарядами [1]
Для заполнения шпуров (скважин), как правило, используют порошкообразные бризантные ВВ на основе аммиачной селитры (аммиачно-селитренные ВВ) - аммониты, аммоналы, детониты, углениты и др. Часто более технологичными оказываются водонаполненного типа различной консистенции акватолы, акваниты, акваналы, ифзаниты, карботолы и др. приготавливаемые на месте ведения работ, что создает ряд преимуществ. Однако, часть приготовление жидких ВВ подобного рода является взрывоопасной операцией.

Роль оболочки шпуровых (скважинных) зарядов играют, как правило, стенки и дно шпура (скважины). Однако в целом ряде случаев (обводненные или восстающие скважины, сильная трещиноватость и др.) для жидких ВВ используют эластичные оболочки.

Известен скважинный удлиненный заряд жидкого ВВ, заключенного вместе со средством взрывания (боевиком с зарядом твердого ВВ) в размещенную в скважине удлиненную эластичную оболочку [2] Такой заряд является наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству (прототипом).

Недостатки заряда [2] проявляются в сложности и повышенной опасности организации взрывных работ, и, в частности, при заводском изготовлении ВВ, приобретении, приемке, погрузке, транспортировке, разгрузке, складировании и хранении ВВ.

Известны также шпуровые удлиненные кумулятивные заряды ВВ твердого агрегатного состояния. Однако, несмотря на ряд заметных преимуществ от их использования, они не находят широкого практического применения из-за их дороговизны, опасности и сложности изготовления [3]
Сегодняшнее состояние вопроса по технике и технологии ведения взрывных работ обобщено в "Единых правилах безопасности при взрывных работах" [4] обязательных для всех организация и предприятий, производящих такие работы. Существует фактически единый способ ведения буровзрывных работ, состоящий в подготовке каким-либо, например, механическим способом шпура (скважины) в разрушаемом материале, например, бетоне, породе, мерзлом грунте и т.д. размещении в шпуре (скважине) заряда ВВ со средством, как правило, электровзрывания и подрыве заряда.

Штатные электродетонаторы сложные взрывоопасные устройства, в корпусе которых, кроме мостика (проволочки) накаливания, содержатся чувствительные составы, первичные и вторичные ВВ. Транспортировка и обращение с ними требуют особых мер осторожности и организационных мероприятий [5] В высоковольтных детонаторах (типа ЭДВ-1) и устройствах с взрывающимся проволочным мостиком (проволочкой) [6] отсутствуют первичные ВВ и чувствительные составы, а вторичные ВВ запрессовываются непосредственно в корпус устройства, что, однако, кардинально не решает задачи повышения взрывобезопасности и снижения затрат на организационные мероприятия.

Таким образом, поскольку современные средства электровзрывания содержат в своем составе в обязательном порядке какие-либо взрывчатые материалы, то эти средства устанавливают на в уже сформированный ранее заряд ВВ. Поэтому подготовка к взрыванию заряда является наиболее опасной операцией.

С целью устранения вышеперечисленных недостатков авторы предлагают шпуровой (скважинный) удлиненный заряд жидкого ВВ в оболочке, который формируется на месте применения путем смешивания (в заданных пропорциях) двух порознь взрывобезопасных (т. е. не являющихся взрывчатыми веществами) компонентов. Для инициирования заряда предлагается использовать взрывобезопасное средство взрывания на основе взрывающейся проволочки, в котором изначально отсутствует какое-либо ВВ или чувствительный состав.

С целью повышения управляемости взрыва за счет кумулятивного эффекта, обеспечивающего концентрацию энергии взрыва в выбранных направлениях, оболочку удлиненного заряда предлагается выполнять с одной или несколькими кумулятивными выемками. Материалом такой надлежащим образом профилированной оболочки может быть полимер (например, поливинилхлорид, полиэтилен), в частности, с наполнителем, металл (сталь, медь, алюминий и т.п.) и др.

С целью повышения безопасности буровзрывных работ авторы предлагают следующий порядок выполнения операцией: вначале взрывобезопасное средство взрывания, выполненное в виде взрывающейся проволочки и не содержащее изначально какого-либо ВВ или чувствительного состава, помещают в пустую оболочку заряда, и потом только заполняют оболочку жидким ВВ.

Особо следует выделить способ ведения буровзрывных работ с использованием удлиненных кумулятивных зарядов, объединенных в группы и подрываемых одновременно в группе. При этом каждый из кумулятивных зарядов в группе размещают в отдельном шпуре (скважине) под углом к другим зарядам группы таким образом, чтобы биссектрисы углов растворов кумулятивных выемок зарядов совпадали с направлениями планируемых разрушений объекта или пересекались в намечаемом к разрушению сечении объекта. Подобное решение позволяет заметно повысить эффективность (производительность) взрывных работ и их управляемость, что хорошо видно из схем на фиг.1 3. На фиг.1 показана группа из четырех кумулятивных зарядов, в центре которой заряд с тремя кумулятивными выемками, а по периферии с одной. На фиг.2 аналогичную задачу решает группа из пяти кумулятивных зарядов, в центре которой заряд с четырьмя кумулятивными выемками, а по периферии также с одной. На фиг.3 показан более сложный случай использования группы различных кумулятивных зарядов (вверху и справа подразумевается свободная поверхность массива). Очевидно, что, в зависимости от решаемых задач, существует возможность различных комбинаций зарядов.

На схемах пунктиром показаны направления (сечения) планируемых разрушений и сечения приложения наибольших усилий. Как правило, в случаях использования зарядов по схемам фиг.1 и 2 периферийные заряды размещаются на одинаковом расстоянии от центрального.

Для усиления всестороннего воздействия на разрушаемый материал шпурового (скважинного) удлиненного некумулятивного заряда зазор между стенками шпура (скважины) и оболочкой заряда предлагается заполнять водой.

НПЦ "КВАЗАР-ВВ" разработал взрывчатое вещество жидкое, изготавливаемое на месте использования (ВВЖИМИ) з двух порознь взрывобезопасных компонентов
окислителя (четырехокись азота) и горючего (продукты нефтепереработки). Для инициирования ВВЖИМИ КПЦ "КВАЗАР-ВВ" разработал взрывобезопасное средство взрывания Квазар-СВ, представляющий из себя полую втулку (отрезок трубки) с размещенной в ней проволочкой.

При заполнении оболочки удлиненного заряда с предварительно размещенным в ней Квазар-СВ жидким ВВ (ВВЖИМИ) заполняется и корпус Квазар-СВ, проволочка оказывается в жидкости, которую она и подрывает при подаче на Квазар-СВ напряжения от штатной взрывной машинки.

Проведенные НПЦ "УВАЗАР-ВВ" испытания показали, что Квазар-СВ надежно взрывает шпуровые заряды ВВЖИМИ кумулятивного и некумулятивного типа при выполнении операций согласно предлагаемому способу.

1. Мосинец В. Н. Пашков А.Д. Латышев В.А. Разрушение горных пород, М. Недра, 1975.

2. А.С. N 293125 кл. F 42 D 1/08, 1971.

3. Гурин А.А. Управление ударными воздушными волнами при взрывных работах. М. Недра, 1978.

4. Единые правила безопасности при взрывных работах. М. НПО ОБТ, 1992.

5. ГОСТ 6196-68.

6. Вспомогательные системы ракетно-космической техники. М. Мир, 1970.

Изобретение относится к области взрывного дела и может найти применение в различных областях промышленности, использующих взрывные технологии, например, для дробления горных пород, мерзлых грунтов, бетонов. Шпуровой (скважинный) удлиненный заряд ВВ в оболочке отличается тем, что образован на месте проведения взрывных работ путем смешивания двух порознь взрывобезопасных компонентов, а средство взрывания выполнено в виде взрывающейся проволочки. Заряд может иметь одну или несколько кумулятивных выемок. Способ ведения буровзрывных работ отличается тем, что средство взрывания, выполненное в виде взрывающейся проволочки, которую помещают в пустую оболочку, и только поток заполняют оболочку жидки м ВВ. 2 с. и 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Шпуровой или скважинный удлиненный заряд ВВ, содержащий оболочку, в которой размещено ВВ жидкого агрегатного состояния и средство взрывания, отличающийся тем, что заряд образован на месте проведения взрывных работ путем смешивания двух порознь взрывобезопасных компонентов, а средство взрывания выполнено в виде взрывающейся проволочки. 2. Заряд ВВ по п.1, отличающийся тем, что он выполнен с одной или несколькими кумулятивными выемками. 3. Способ ведения буровзрывных работ, состоящий в подготовке каким-либо, например, механическим способом шпура или скважины в разрушаемом материале, размещении в шпуре или скважине заряда ВВ со средством взрывания и его подрыве, отличающийся тем, что средство взрывания помещают в пустую оболочку и только потом заполняют оболочку жидким ВВ, при этом средство взрывания выполняется в виде взрывающейся проволочки. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что удлиненные шпуровые или скважинные заряды выполняют с кумулятивными выемками, объединяют эти заряды в группы, при этом каждый из кумулятивных зарядов в группе размещают в отдельном шпуре или скважине под углом к другим зарядам группы таким образом, чтобы биссектрисы углов растворов кумулятивных выемок зарядов совпадали с направлениями планируемых разрушений объекта или пересекались в намечаемом к разрушению сечении объекта. 5. Способ по п.3, отличающийся тем, что в шпуре или скважине размещают удлиненный некумулятивный заряд, а зазор между стенками шпура или скважины и оболочкой заряда заполняют водой.