КОНТУРНЫЙ ЗАРЯД Российский патент 2007 года по МПК F42D1/02 F42D1/08 

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к разработке крепких горных пород, когда необходимо снизить воздействие взрывных работ на законтурный массив устанавливаемого в предельное положение борта карьера.

Наиболее близким по существу решаемой задачи является контурный заряд, в донной части которого применяют демпферную прослойку из мелкофракционного инертного материала (песок, буровая мелочь) толщиной 25 см и древесных опилок толщиной 35-40 см, которые после нагрузки их гирляндой уменьшаются по высоте до 25 см [1]. Вместо одиночных патронов в заряде-гирлянде применены двойные, располагаемые у стенок скважины по оси ориентирования контурных зарядов с помощью деревянных реек длиной по всему заряду и комбинированная забойка из внутренней пористой забойки длиной до 1,5 м (под нагрузкой инертной забойки сжимается до 0,8-1,0 м). Верхняя забойка - из мелкофракционных инертных материалов, длиной 20% скважины.

Такая конструкция заряда в комбинации с короткозамедленным взрыванием скважин позволяет сохранить естественную трещиноватость массива за контурными скважинами.

Недостатком такой конструкции является применение древесных опилок с высокой сжимаемостью и деревянных реек по всей длине заряда, что усложняет формирование заряда.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является упрощение конструкции контурного заряда.

Поставленная задача достигается тем, что в контурном заряде, включающем демпферную прослойку в донной части из мелкофракционного инертного и сжимаемого горючего материалов, двойную гирлянду одиночных патронов ВВ с расположением их у стенок скважины по оси ориентирования контурных зарядов и тройным расположением патронов ВВ массой 200 г в донной части заряда, а также комбинацию из внутренней пористой забойки и верхней забойки из мелкофракционных инертных материалов, согласно изобретению демпферная прослойка сжимаемого горючего материала в донной части и внутренняя пористая забойка выполнены из вспененного полистирола, а гирлянды патронов в нижней части соединены распорной рейкой по высоте строенных патронов.

Контурный заряд представлен на фиг.1 (вид сбоку) и фиг.2 (разрез по А-А на фиг.1).

Контурный заряд состоит из двух гирлянд 1, выполненных из одиночных патронов ВВ 2, например аммонита №6ЖВ, привязанных к несущему шнуру 3 и соединенных с детонирующим шнуром 4 по всей длине гирлянды 1. В донной части гирлянд 1 строенные патроны ВВ 5 соединены распорной рейкой 6 по высоте патронов так, чтобы эта связка свободно проходила в скважину 7.

Контурный заряд формируют следующим образом. В специально отведенном помещении или на специальной площадке на отмеренные по длине куски несущего шнура 3, выполненного, например, из шпагата, на заданном расстоянии друг от друга привязывают патроны ВВ 2, формируя гирлянду 1. В нижней части гирлянды 1 привязывают строенные патроны ВВ 5 и по всей длине соединяют ее с детонирующим шнуром 4. После этого две гирлянды 1 укладывают рядом, соединяют изнутри строенные патроны ВВ 5 распорной рейкой 6 на высоту патронов, а длину рейки подбирают такой, чтобы связанные ею гирлянды 1 свободно проходили в скважину 7. Сформированные таким образом гирляндные заряды наматывают на катушки или иные приспособления и доставляют к скважинам 7, где и приступают непосредственно к формированию контурного заряда. Для этого в нижнюю часть скважины 7 размещают демпферную прослойку 8 из мелкофракционного материала, например отсев дробильной фабрики, буровую мелось, песок и т.п., расчетной высоты. На нее размещают такой же высоты прослойку 9 из вспененного полистирола. После этого опускают на несущем шнуре 3 связанный заряд из двух гирлянд 1 так, чтобы распорная рейка 6 была направлена по линии контурной щели, а сами гирлянды 1 опускались вдоль стенок скважины 7. Опустив гирлянды до дна скважины на демпферную прослойку, за несущий шнур 3 их прижимают к противоположным стенкам скважины 7 и фиксируют несущие шнуры 3 обеих гирлянд на поверхности уступа, например, камнем, соединяют вместе детонирующие шнуры 4 обеих гирлянд и засыпают внутреннюю пористую забойку 10 из вспененного полистирола до уровня верхней забойки 11, выполняемой из инертного материала, например буровой мелочи. Вспененный полистирол, как показали наши экспериментальные исследования в картонных и асбоцементных трубах, имеет достаточную жесткость. Так, столбик вспененного полистирола диаметром 100 мм и высотой от 200 до 800 мм имеет одинаковую осадку 20 мм при нагрузке 17 кг (0,22 кг/см²), 5 мм - при нагрузке 8 кг (0,10 кг/см²) и около 2 мм при нагрузке 2 кг (0,025 кг/см²). Насыпная забойка также дает незначительную удельную нагрузку. По данным [2] от столба бурового шлама, наиболее часто применяемого для забойки скважин, за счет принятия нагрузки стенками скважины при боковом распоре сыпучей забойки воздействие на нижележащие слои составляет: для диаметра 146 мм 3,6-4,3 кг (0,021-0,025 кг/см²), для диаметра 206 мм - 10-12 кг (0,03-0,036 кг/см²), для диаметра 265 мм - 19-25 кг (0,034-0,045 кг/см²). Поэтому просадка полистирола под гирляндами на дне скважины и от забойки будет незначительной. В то же время, за счет такой жесткости вспененный полистирол по всей высоте скважины зафиксирует гирлянды 1 у стенок скважины вместо деревянных реек по всей длине заряда. После заполнения скважины вспененным полистиролом формируют верхнюю забойку 11, засыпая инертный материал. Контурный заряд готов к работе. Взрывание таких зарядов производят обычным способом или как предложено в [1].

Таким образом, заявляемый контурный заряд существенно проще в исполнении и надежнее в установке и работе, чем применяемый в прототипе, позволяя тем самым решить поставленную задачу.

Источники информации

1. Сандаков А.В., Берсенев Г.П., Филиппов В.И. Управление состоянием бортов карьеров методом контурных зарядов // Горный журнал. Известия ВУЗ. 1999, № 7-8. С.74-76 (прототип).

2. Юматов Б.П., Шебаршов А.А., Власов В.М. Экспериментальные исследования конструкции плавающего заряда // Сб. "Взрывное дело" №74/31. М.: Недра, 1974. С.183-188.

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к разработке крепких горных пород, когда необходимо снизить воздействие взрывных работ на законтурный массив устанавливаемого в предельное положение борта карьера. Технический результат - упрощение конструкции контурного заряда. Контурный заряд включает демпферную прослойку в донной части из мелкофракционного инертного и сжимаемого горючего материалов, двойную гирлянду одиночных патронов ВВ с расположением их у стенок скважины по оси ориентирования контурных зарядов и тройным расположением патронов ВВ массой 200 г в донной части заряда, а также комбинацию из внутренней пористой забойки и верхней забойки из мелкофракционных инертных материалов. Демпферная прослойка сжимаемого горючего материала в донной части и внутренняя пористая забойка выполнены из вспененного полистирола, а гирлянды патронов в нижней части соединены распорной рейкой по высоте строенных патронов. 2 ил.

Контурный заряд, включающий демпферную прослойку в донной части из мелкофракционного инертного и сжимаемого горючего материалов, двойную гирлянду одиночных патронов ВВ массой 200 г с расположением их у стенок скважины по оси ориентирования контурных зарядов и тройным расположением патронов ВВ в донной части заряда, а также комбинацию из внутренней пористой забойки и верхней забойки из мелкофракционных инертных материалов, отличающийся тем, что демпферная прослойка сжимаемого горючего материала в донной части и внутренняя пористая забойка выполнены из вспененного полистирола, а гирлянды патронов в нижней части соединены распорной рейкой по высоте строенных патронов.