СКВАЖИННЫЙ КОНТУРНЫЙ ЗАРЯД Российский патент 2000 года по МПК F42D1/02 F42D3/04 

Изобретение относится к горному делу, а именно к взрывным работам при добыче полезных ископаемых взрывным способом.

Известны конструкции контурных скважинных зарядов (авт. св. 1508699 и авт. св. 1417577) с центральным по оси скважины расположением зарядов из патронированных взрывчатых веществ (ВВ), размещаемых в виде сплошной или рассредоточенной колонки заряда типа "гирлянды". Пространство между патронами и стенками скважины заполняется инертной массой - мелкофракционными материалами дробления горных пород или оставляется воздушный промежуток.

Нижний патрон соприкасается с дном скважины или разделяется воздушным или инертным промежутком. Основная, верхняя забойка над колонкой заряда заполняется инертными материалами.

Недостатками данных контурных зарядов являются:
- равномерное распределение энергии взрыва вдоль оси расположения контурных зарядов, в сторону линии откоса уступа и в законтурный массив. Известно, что идеей применения контурных зарядов является значительное снижение действия взрыва в законтурный массив породы по сравнению с осевым расположением контурных зарядов ВВ. Следовательно, данные конструкции зарядов ВВ не выполняют задачу применения контурных зарядов,
- создание радиальных трещин, направленных в сторону законтурного массива, и раскрытие естественных макротрещин в законтурном массиве, что в последствии приводит к ослаблению откосов уступов и бортов карьера, к снижению их устойчивости, к уменьшению угла их наклона и к излишним затратам за поддержание откосов бортов карьера,
- недостаточное снижение действия взрыва скважинных зарядов ВВ вглубь массива, что приводит в последствии к затруднениям в бурении скважины на нижележащем горизонте, а также к ослаблению массива при отработке приконтурной зоны карьера.

Наиболее близким аналогом из известных решений является скважинный контурный заряд, состоящий из патронов ВВ и забойки, причем в известном заряде применяется фланговое одностороннее расположение одиночных патронов вдоль одной из стенок скважины, а в качестве внутренней забойки используют деревянные вкладыши, которые укладаваются между зарядом и стенкой скважины со стороны законтурного массива (см. Бротанек И. и др. Контурное взрывание в горном деле и строительстве, М.: Недра, 1983, с. 46-49, 92-93, 112).

Однако указанные выше недостатки, присущие контурным зарядам, можно отметить и в наиболее близком аналоге. В частности, воздействие на законтурный массив при контурном взрывании, а также недостаточное снижение действия взрыва скважинных зарядов ВВ вглубь массива, что приводит в последствии к ослаблению массива при отработке приконтурной зоны карьера.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков применяемых ранее контурных скважинных зарядов, т.е. перераспределение энергии взрыва и направление ее основной доли по оси расположения контурных зарядов со значительным снижением в сторону законтурного массива и вглубь массива (в подошву добычного уступа).

Выполнение поставленной задачи достигается тем, что в скважинном контурном заряде, состоящим из одиночных патронов ВВ, имеющих фланговое расположение вдоль одной из стенок взрывной скважины и расположенной в скважине деревянной забойке в виде вкладышей, патроны ВВ флангово закреплена на деревянном вкладыше, они примыкают к стенкам скважины и ориентированы вдоль оси контурного ряда зарядов, при этом в качестве внутренней забойки между патронами ВВ и над контурным зарядом использована пористая забойка органического происхождения, включающая древесные опилки, стружку или сухой торф, а в донной части скважины расположена демпферная забойка, состоящая из инертной и пористой частей.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично представлено сечение скважины с контурным зарядом; на фиг. 2 - сечение по I-I на фиг. 1.

Скважинный контурный заряд (фиг. 1) состоит из патронов ВВ 1, располагаемых у стенок взрывной скважины 2 и закрепленных на деревянном вкладыше 3, основной 4 и нижней демпферной инертной забойки 5, верхней 6, внутренней 7 и нижней демпферной, пористой забойки 8.

Фланговое расположение патронов в скважине, примыкающих к стенкам скважины, и ориентированное вдоль оси контурного ряда зарядов создает более направленное действие взрыва для создания контурной щели.

Значительное снижение действия взрыва в сторону откоса уступа и в законтурный массив, а также предотвращение раскрытия макротрещин в законтурном массиве достигается использованием пористой забойки и за счет сгорания во время взрыва деревянного вкладыша, на котором крепятся патроны ВВ контурного заряда.

Демпферная забойка, состоящая из инертной 5 и пористой 8 частей в большей степени, чем полностью инертная забойка или воздушный промежуток, поглощает часть кинетической энергии взрыва, направленной вглубь массива.

Применение пористой забойки в заряде ВВ 7, в донной его части 8 и над зарядом 6 приводит к снижению начального давления продуктов детонации, перераспределению энергии взрыва и растягиванию во времени процесса действия взрыва, за счет частичного поглощения пористой забойкой кинетической энергии взрыва. Инертная забойка и воздушный промежуток кинетическую энергию взрыва не поглощают, а в какой-то степени только ее снижают за счет адиабатического процесса расширения газообразных продуктов детонации взрыва.

Изобретение относится к области горного дела, в частности к взрывным работам при добыче полезных ископаемых взрывным способом. Сущность изобретения: скважинный контурный заряд состоит из патронов ВВ, которые флангово закреплены на деревянном вкладыше, примыкают к стенкам скважины и ориентированы вдоль оси контурного ряда зарядов, при этом в качестве внутренней забойки между патронами ВВ и над контурным зарядом использована пористая забойка органического происхождения, а в донной части скважины расположена демпферная забойка, состоящая из инертной и пористой частей. Изобретение обеспечивает перераспределение энергии взрыва, значительное снижение воздействия взрыва на законтурный массив и в подошву добычного уступа, что в дальнейшем обеспечит снижение затрат и повышение производительности добычных работ. 2 ил.

Скважинный контурный заряд, состоящий из патронов ВВ и забойки, отличающийся тем, что вместо осевого центрального расположения одиночных патронов используется фланговое расположение патронов вдоль стенок взрывной скважины, а в качестве внутренней и демпферной забойки - пористая забойка органического происхождения из древесных опилок или стружек, сухого торфа и деревянного вкладыша.