СПОСОБ УНИЧТОЖЕНИЯ БОЕПРИПАСОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭНЕРГИИ ЗАРЯДОВ И МЕТАЛЛА КОРПУСОВ Российский патент 1999 года по МПК F42D3/04 F42B33/00 E21C37/00 

Изобретение относится к способам уничтожения боеприпасов и предназначено для применения в горной промышленности при открытой разработке полезных ископаемых, преимущественно - в железнорудных карьерах.

Известно конверсионное использование взрывчатых веществ (ВВ) и металла корпусов извлечением ВВ из снаряженных боеприпасов механическим путем, растворителями или выполнением с последующим применением в качестве промышленных ВВ. После тщательного удаления остатков и следов ВВ металлические корпуса передают на переплавку.

Получаемое при этом ВВ лишь на 30% дешевле ВВ, изготовленных специализированными заводами [1] . При нулевой стоимости боеприпасов с законченным сроком гарантийного хранения стоимость выплавленного тротила 3,5 млн/т при стоимости гранулотола 5 млн/руб/т характеризуют низкую рентабельность утилизации боеприпасов.

Известно уничтожение боеприпасов взрыванием без использования их потенциальной энергии.

Прототипом изобретения является способ проходки горных выработок разрешением горных пород артиллерийскими снарядами, метаемыми на забой пушкой [2].

Недостатки прототипа: способ неэффективен при необходимости разрушения скальных пород высокой крепости, так как снаряды, не проникая в массив, будут взрываться на поверхности забоя;
- применяются только бронебойные снаряды малых калибров, не могут быть использованы мины и снаряды гладкоствольной и реактивной артиллерии, боеприпасы инженерных войск;
- применение пушек в подземных выработках нереально, так как пороховые заряды рассчитаны на образование максимального объема газов, достигаемого лишь при условии неполного сгорания порозов - до окиси углерода, следовательно, необходимо безлюдное ведение артиллерийской стрельбы.

Стрельба в автоматическом режиме разработана для авиационных, зенитных и других скорострельных пушек из боекомплектов в виде магазинов и лент на весьма короткие промежутки времени.

Боеприпасы артиллерии хранят и транспортируют в специальной таре. В забое, на рабочем месте должен быть штабель ящиков с боеприпасами, что недопустимо по технике безопасности. В безлюдном режиме необходимо поочередно вскрывать ящики, извлекать элементы выстрела унитарного заряжания, транспортировать к пушке, заряжать, производить выстрел и удалять после стрельбы гильзы - отдельно от отбитой горной массы, уборка которой и крепление тоже должны выполняться без людей. Весь этот комплекс работ сложно роботизировать.

Главный недостаток - загазованность выработки после непродолжительного обстреливания забоя беглым огнем сделает непригодным к эксплантации весь горизонт. Поставленная прототипом цель - проходка горных выработок артиллерией - не достигается вследствие неработоспособности способа. Проблема рационального использования боеприпасов не решена.

Целью изобретения является утилизация боеприпасов при ведении взрывных работ в горной промышленности с исключением изложенных недостатков, достигаемая тем, что боеприпасами заряжают скважины и взрывают, а при обогащении полезного ископаемого осколки металлических корпусов боеприпасов собирают магнитными сепараторами.

При открытой разработке месторождений газообразные продукты взрыва рассеиваются в безграничном пространстве земной атмосферы. Взрыв боеприпасов в скважинах, глубина которых достигает 50 - 60 м, не сопровождается разбросом осколков корпусов, что позволяет их собрать и утилизировать.

Способ иллюстрируется чертежами: фиг. 1 - схема заряжания скважины артиллерийскими снарядами: фиг. 2 - схема заряжания малогабаритными боеприпасами, фиг. 3 - схема скважинного заряда; фиг. 4 - кольцо для опускания в скважину снаряда, фиг. 5 - схема применения кольца, где приняты следующие обозначения: 1 - скважина, 2 - металлический поддон с прорезью 3 для троса 4, один конец которого жестко закреплен на опоре 5, а второй конец связан с барабаном лебедки 6, 7 - артиллерийский снаряд (фиг. 1), 8 - малогабаритные боеприпасы (фиг. 2), 9 - взрывчатое вещество (граммонит 79/21, гранулиты С-6М, АС-4 и др.), 10 - промежуточные детонаторы, 11 - детонирующий шнур или волновод системы инициирования H₀нель, 12 - забойка (фиг. 3), 13 - кольцо, одеваемое на головную часть артиллерийского снаряда (фиг. 4 и 5).

Диаметр скважин на рудных карьерах 243 - 320 мм.

Калибр снарядов гаубицы образца 1934 г - 203 мм, гаубица образца 1939 г - 210 мм - меньше диаметра скважины на 40 и 33 мм соответственно. Ведущие медные пояски, выступающие у этого калибра на 4 мм, перед отгрузкой на уничтожение целесообразно снять (срубить), при этом зазор увеличится на 8 мм и составит 48 и 41 мм соответственно.

Примеры применения способа. В прорезь 3 металлического поддона 2 продевают конец троса 4, сматываемого с барабана лебедки 6, и закрепляют на опоре 5. Поддон 2 устанавливают по оси устья скважины 1, укладывают первый артиллерийский снаряд 7 и опускают в скважину на глубину, превышающую длину снаряда на 50%, после чего на верх снаряда укладывают следующий снаряд и т. д. (фиг. 1), при этом вся сборка из колонки снарядов, удерживаемых поддоном 2, опускается в скважину. Металлический поддон снабжен удлинителем, выполненным из кровельного железа или дерева - для исключения перекоса поддона при опускании в скважину. Длина поддона с таким удлинителем - не менее 1,5 диаметра скважины.

После достижения устья скважины, определяемого прекращением натяжения троса 4, конец троса отсоединяют от опоры 5 и трос вытягивают из скважины лебедкой 6. При затруднениях извлечения троса, что может происходить в скважинах глубиной до 40-50 м, трос из синтетических волокон отрезают.

После заряжания скважины боеприпасами в скважину засыпают гранулированное ВВ, опускают два промежуточных детонатора с детонирующим шнуром или волноводом системы инициирования Нонель и снова засыпают ВВ. Длина заряда гранулированного ВВ в скважине должна быть не менее четырех диаметров скважины, что необходимо для полного развития детонации до предельной скорости. Производят забойку, заряжают другие скважины, монтируют взрывную сеть и взрывают. Общий вид заряда представлен на фиг. 3. Оба промежуточных детонатора размещены в верхней части заряда, так как встречное инициирование с размещением одного из детонаторов у забоя скважины недопустимо из-за возможности разрушения прессованной или литой шашки детонатора снарядами и обрыва детонирующего шнура и деформации волновода Нонель, размещаемых по всей глубине скважины, краями артиллерийских снарядов.

Противопехотные мины и другие мелкие боеприпасы (без взрывателей) загружают на опускаемый поддон засыпкой из конвейерной ленты (снаряды крупных калибров извлекают из стандартных артиллерийских ящиков и опускает на поддон вручную).

Наряду с изложенным заряжание крупными боеприпасами осуществляют без поддона 2, применяя кольцо 13 с выемками для троса 4 на диаметрально противоположных сторонах кольца, выполненного из прочного материала (фиг. 4). Кольцо надевают на конус головной части снаряда и опускают в скважину (фиг. 5). На донную часть первого снаряда помещают следующий и т.д., опуская колонку снарядов. При этом головной снаряд центрует колонку своим корпусом с исключением перекосов.

Оперенные мины и снаряды гладкоствольной артиллерии должны применяться для заряжания скважин в другом режиме: после опускания каждого крупного боеприпаса (например, мины к 240 мм миномету для скважин диаметром 270 - 320 мм) в скважину засыпают гранулированное ВВ в количестве, необходимом для полного заполнения свободного пространства в оперенной части боеприпаса, что необходимо для надежной детонации скважинного заряда и для повышения коэффициента заряжания. При обводненности в донную часть скважины засыпают водоустойчивое ВВ, а выше - состав 98% аммиачной селитры и 2% дизельного топлива, чтобы компенсировать дефицит окислителя ВВ боеприпаса, имеющего преимущественно отрицательный кислородный баланс. Такой режим поочередного опускания боеприпаса и засыпки ВВ может быть реализован электромагнитом на гибком кабеле, поднимающим боеприпас из зарядного ящика и опускающим его в скважину.

После взрывного разрешения массива металлические осколки корпусов улавливают магнитными сепараторами на операции обогащения полезного ископаемого. Кроме железорудных карьеров, способ применения уничтожаемых боеприпасов может быть при открытой разработке полезных ископаемых, подвергающихся обогащению.

Источники информации
1. Независимое военное обозрение N 26 (53), 1997, стр. 6 - Еженедельное приложение к "Независимой газете" 19 - 25 июля 1997. Артем Дмитриев. Боеприпасы обезвреживаются парафином. Красноармейским НИИ механизации разработана безопасная технология утилизации.

2. Пат. РФ N 2060388, E 21 C 37/00, F 42 D 3/04, E 21 D 9/00 по заявке N 92004963/03 от 06.11.92. Б.И. N 14, 1996.

Изобретение относится к способам утилизации боеприпасов и предназначено для применения в горной промышленности при открытой разработке полезных ископаемых. Изобретение направлено на рациональное использование боеприпасов и повышение безопасности ведения взрывных работ. Сущность изобретения заключается в том, что боеприпасами заряжают скважины и взрывают, а при обогащении полезного ископаемого осколки металлических корпусов боеприпасов собирают магнитными сепараторами. 5 ил.

Способ утилизации боеприпасов в горной промышленности с использованием энергии зарядов и металла корпусов, включающий взрывание боеприпасов для разрушения горных пород, отличающийся тем, что перед взрыванием боеприпасами загружают скважины, а при обогащении полезного ископаемого осколки металлических корпусов боеприпасов собирают магнитными сепараторами.