СКВАЖИННЫЙ ЗАРЯД Российский патент 1996 года по МПК F42B3/02 F42D1/04 

Изобретение относится к зарядам для взрывных работ, в частности к скважинным зарядам, и может быть использовано в горнодобывающей промышленности при отбойке скальных пород и руд взрывным способом с применением скважинных зарядов, подрываемых детонирующим шнуром.

Известна конструкция скважинного заряда, содержащая размещенное в цилиндрическом корпусе взрывчатое вещество, патрон-боевик, расположенный в нижней части заряда и детонирующий шнур, соединенный с патроном-боевиком и размещенный на поверхности корпуса [1]
Недостатками известной конструкции является низкая надежность при подрыве заряда, обусловленная небольшой площадью контакта детонирующего шнура с поверхностью патрона-боевика, а также низкая эффективность заряда, обусловленная вертикальным расположением детонирующего шнура вдоль поверхности корпуса, в результате чего происходит опережающее образование канала на поверхности корпуса за счет разницы скоростей детонации патрона-боевика и детонирующего шнура, при этом по образованному каналу часть взрывных газов непроизводительно выбрасывается в атмосферу.

Целью изобретения является повышение эффективности и надежности подрыва скважинного заряда.

Поставленная цель достигается тем, что в скважинном заряде, согласно изобретению, детонирующий шнур расположен по спирали с шагом, равным диаметру скважины.

Введение нового существенного отличительного признака, заключающегося в том, что "детонирующий шнур расположен по спирали" позволяет уменьшить различие в детонационных скоростях детонирующего шнура и патрона-боевика, что приводит к одновременному и объемному подрыву патрона-боевика, в результате чего повышается надежность подрыва скважинного заряда. Кроме того, размещение шнура по спирали обеспечивает распространение фронта детонационной волны по взрывчатому веществу в виде объемной спиральной волны с наибольшей площадью воздействия на патрон-боевик и объемной передачей энергии детонации, увеличенной за счет интерференции взрывной волны от стенок скважины, что приводит к повышению эффективности использования энергии подрыва заряда.

Несмотря на то, что скорость детонации детонирующего шнура в два раза больше скорости детонации во взрывчатом веществе патрона-боевика, время воздействия волны детонации на взрывчатое вещество за счет расположения детонирующего шнура по спирали становится равным времени детонации взрывчатого вещества, в результате чего повышается эффективность заряда и повышается надежность его подрыва. Кроме того, в случае образования сквозного канала в оболочке при слишком большой скорости детонации шнура, увеличивается путь истечения взрывных газов в атмосферу до момента полного инициирования взрывчатого вещества, в результате чего снижаются потери энергии взрыва и повышается эффективность использования взрывчатых веществ.

Введение второго нового существенного признака, а именно то что шнур располагают с шагом, "равным диаметру скважины" обеспечивает в изобретении достижение положительного эффекта независимо от применяемого диаметра взрывных скважин. Очевидно, что уменьшение шага расположения шнура по спирали меньше предложенного снижает эффективность использования детонирующего шнура вследствие повышенного его расхода, а расположение с шагом больше диаметра скважины уменьшает угол отражения и приводит к уменьшению коэффициента интерференции детонационной волны. Очевидно, что предложенный шаг спирали является оптимальным, так как при предложенном расположении образуемый угол спирали равен 60 градусам, что обеспечивает равностороннее воздействие фронта детонационной волны на взрывчатое вещество.

Предложенное техническое решение поясняется чертежом, где изображен разрез новой конструкции скважинного заряда.

Скважинный заряд содержит взрывчатое вещество 1, помещенное внутри цилиндрического корпуса 2, патрон-боевик 3, расположенный в нижней части заряда скважины и детонирующий шнур 4, соединенный с патроном-боевиком 3 и размещенный на наружной поверхности корпуса 2 по спирали с шагом, равным диаметру скважины D. В верхней части скважины размещена забойка 5, выполненная из материала породы или глины. Нижний конец детонирующего шнура помещен в патрон-боевик, верхний соединен со взрывной сетью.

Скважинный заряд работает следующим образом. После размещения заряда в скважине, и подсоединения детонирующего шнура 4 к взрывной сети, производят подрыв заряда известным способом. Детонационная волна, распространяясь в детонационном шнуре 4 с высокой скоростью по спирали, инициирует патрон-боевик 3, который в свою очередь инициирует взрывчатое вещество 3, помещенное внутри корпуса 1. В связи с кольцевым расположением детонирующего шнура 4 по спирали с шагом, равным диаметру скважины D, исключается преждевременный выход взрывных газов на поверхность до полного подрыва взрывчатого вещества, в результате чего повышается надежность подрыва и эффективность использования взрывчатых веществ.

Использование: горнодобывающая промышленность при отбойке скальных пород. Сущность изобретения: скважинный заряд содеpжит взрывчатое вещество 1, размещенное в цилиндрическом корпусе 2, и патрон-боевик 3, расположенный в нижней части заряда скважины. На наружной поверхности корпуса 2 по спирали с шагом, равным диаметру скважины расположен детонирующий шнур 4. Нижний конец шнура помещен в патрон-боевик, верхний соединен со взрывной сетью. 1 ил.

Скважинный заряд, содержащий взрывчатое вещество в цилиндрическом корпусе, патрон-боевик, расположенный в нижней части заряда и детонирующий шнур, соединенный с патроном-боевиком и размещенный на наружной поверхности корпуса, отличающийся тем, что детонирующий шнур расположен по спирали с шагом, равным диаметру скважины.