ЗАРЯД ДЛЯ ОТБОЙКИ ГОРНЫХ ПОРОД Российский патент 2020 года по МПК F42B3/87 F42D3/04 

Изобретение относится к области ведения взрывных работ в горной промышленности, строительстве и предназначено для отделения и разделки блоков природного камня из пород различной крепости в качестве шпуровых зарядов, а также шпуровых и скважинных зарядов при проходке горных выработок с использованием контурного взрывания на земной поверхности и в забоях подземных выработок.

Известен способ формирования заряда взрывчатого вещества (ВВ) (патент на изобретение РФ №2596212) заключающийся в получении комбинированного заряда из двух типов ВВ располагающихся концентрично друг другу для этого в заряжаемую выработку устанавливают трубу, затем пространство вокруг нее заполняют ВВ после чего эту трубу заполняют ВВ со скоростью детонации больше скорости детонации ВВ расположенного снаружи трубы. Недостатком в данном способе является сложность и материалоемкость конструкции заряда, применение специальных приспособлений и оборудования для монтажа и центрирования трубы при формировании заряда ВВ в полости скважины, использование высокотоксичных, взрывоопасных, дорогостоящих ВВ и расходных материалов.

Известен скважинный комбинированный заряд ВВ (патент на полезную модель РФ № РФ №38054) состоящий из комбинированного заряда двух типов ВВ расположенных в непосредственном контакте концентрично друг другу, формируемого на месте ведения взрывных работ в процессе заряжания скважин взрывчатыми веществами. Центральная часть заряда представлена ВВ скорость детонации которого больше скорости детонации ВВ расположенного в периферийной части. Недостатком данного способа является ограниченная область его применения, а именно только сухие скважины и шпуры достаточно большого диаметра, т.к. гранулированные и эмульсионные ВВ имеют большой критический диаметр детонации, при заряжании они могут частично смешиваться при этом нарушается концентричность зарядов, что создает определенные трудности в применении данного способа в скважинах и шпурах небольшого диаметра.

Прототипом заявляемого изобретения является заряд для отбойки горных пород (патент на изобретение РФ 2026988), содержащий заряд ВВ в центральной полости которого размещена вставка обладающая способностью к газовыделению под действием детонационной волны, а ее жесткая поверхность имеет акустический импеданс больший чем импеданс окружающего ее взрывчатого вещества. Недостатком такого заряда является сложность и могокомпонетность и большая стоимость элементов конструкции, затрата дополнительного рабочего времени на формирование заряда, использование для оболочки вставки жестких материалов, применение специальных приспособлений и оборудования для монтажа и центрирования трубы при формировании заряда ВВ в полости скважины.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции заряда, уменьшение расхода взрывчатых веществ, уменьшение до минимума нарушений структуры камня или законтурного пространства в массиве горной породы в прилегающей к заряду зоне, повышение эффективности и экономичности взрывных работ.

Технический результат достигается тем, что при изготовлении заряда для отбойки горных пород линейная масса ВВ детонирующего шнура (ДШ), линейная масса и состав заряда ВВ фугасного действия и его геометрические размеры выбираются в зависимости от свойств горной породы, диаметра шпура или скважины при этом обеспечивается наличие воздушного зазора между зарядом и стенкой скважины или шпура. При необходимости заряд для отбойки горных пород можно резать на отрезки требуемой длины. Все вышеперечисленное позволяет уменьшить расход взрывчатых веществ, произвести «мягкое» взрывание в результате, которого образуется относительно гладкая поверхность отбойки с минимальными нарушениями целостности массива за пределами контура.

Сущность решений предложенных в описании поясняется на чертеже фиг. 1, где 1 - шнур детонирующий, 2 - заряд ВВ фугасного действия, 3 - клей (лак, мастика, скотч), 4 - лента полипропиленовая, 5 - нить полипропиленовая, 6 - водоизолирующая эластичная полимерная оболочка.

Предлагаемая конструкция заряда для отбойки горных пород представляет собой цилиндрический удлиненный заряд взрывчатого вещества (ВВ) фугасного действия - 2, состоящий из аммиачной селитры или смеси ее с твердой горючей добавкой, например угольным порошком, сенсибилизатором, например гранулотолом, добавкой повышающей температуру взрыва, например алюминиевой пудрой или порошком содержащим кремний, ферросилиций и силикокальций и детонирующего шнура - 1 расположенного соосно внутри. Заряд ВВ фугасного действия размешен в оболочке, состоящей из полипропиленовой ленты - 4, полипропиленовой нити - 5 и эластичной водоизолирующей оболочки - 6 изготовленной из термопластичного материала, например пластиката для детонирующего шнура, расположенных послойно. Концы заряда для отбойки горных пород загерметизированы, например клеем, лаком, мастикой, скотчем - 3.

Работа заряда для отбойки пород осуществляется следующим образом. Конец заряда для отбойки горных пород соединяется с магистральным ДШ который инициируется в обычном порядке. Инициирующий импульс, распространяющийся по ДШ, инициирует заряд ВВ фугасного действия, в результате взрыва которого образуются ударные волны и большой объема газов. Воздушный зазор между зарядом и стенкой скважины, шпура снижает воздействие энергии взрыва на горную породу, в результате чего уменьшается степень нарушенности каменного блока, количество заколов и трещин в массиве горной породы.

Технико-экономическая эффективность достигается за счет сокращения расхода взрывчатых веществ, минимального нарушения структуры горной породы в прилегающей к заряду зоне, повышения технологичности, качества и безопасности взрывных работ. Меняя марку ДШ и фугасный состав, можно подобрать заряд для отбойки горных пород оптимально подходящий к конкретным горно-геологическим условиям.

Заряд для отбойки горных пород был испытан в условиях гранитного карьера ООО «Султаевский Гранит», на добыче блочного камня в карьере «Ловчорр» и при контурной проходке горных выработок на Кировском подземном руднике АО «Апатит». Применение данного заряда для добычи блочного камня и оконтуривания горных выработок позволило снизить объемы бурения шпуров, контур образованный по линиям шпуров более четкий, нарушения структуры горной породы в прилегающей к заряду зоне минимальны. Процесс заряжания по условиям формирования заряда стал более технологичным.

Изобретение относится к области ведения взрывных работ в горной промышленности, строительстве и предназначено для отделения и разделки блоков природного камня из пород различной крепости в качестве шпуровых зарядов, а также шпуровых и скважинных зарядов при проходке горных выработок с использованием контурного взрывания на земной поверхности и в забоях подземных выработок. Заряд для отбойки горных пород представляет собой цилиндрический удлиненный заряд взрывчатого вещества (ВВ) фугасного действия, состоящий из аммиачной селитры или смеси аммиачной селитры с твердой горючей добавкой, с сенсибилизатором, с добавкой, повышающей температуру взрыва, инициатором которого является детонирующий шнур, расположенный соосно внутри. Заряд фугасного действия размещен в оболочке, состоящей из полипропиленовой ленты, нити и эластичной водоизолирующей оболочки, изготовленной из термопластичного материала, которые расположены послойно. Концы заряда для отбойки горных пород загерметизированы. Линейная масса и состав заряда ВВ фугасного действия и его геометрические размеры выбираются в зависимости от свойств горной породы, диаметра шпура или скважины. Изобретение позволяет более эффективно использовать энергию продуктов взрыва, снизить удельный расход ВВ, минимизировать или полностью исключить нарушения структуры камня или законтурного пространства в прилегающей к заряду зоне, повысить технологичность, качество и безопасность взрывных работ, расширить область его применения. 1 ил.

Заряд для отбойки горных пород, отличающийся тем, что представляет собой цилиндрический удлиненный заряд взрывчатого вещества (ВВ) фугасного действия, состоящий из аммиачной селитры или смеси аммиачной селитры с твердой горючей добавкой, с сенсибилизатором, с добавкой, повышающей температуру взрыва, инициатором которого является детонирующий шнур, расположенный соосно внутри, заряд размещен в оболочке, состоящей из полипропиленовой ленты, нити и эластичной водоизолирующей оболочки, изготовленной из термопластичного материала, которые расположены послойно, концы заряда загерметизированы.