СПОСОБ ВЗРЫВНОГО РЫХЛЕНИЯ СКАЛЬНОГО ГРУНТА Советский патент 1995 года по МПК F42D3/04 

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при проведении буровзрывных работ в скальном грунте.

Целью изобретения является увеличение степени дробления грунта путем использования явления резонансного возбуждения скальных отдельностей массива взрывными волнами.

На чертеже дана схема расположения скважинных зарядов и боевиков в них.

Способ осуществляется следующим образом.

Бурят ряды скважин 1 определенной глубины, соответствующей условиям работ. После окончания бурения размещают в скважинах заряды взрывчатых веществ (ВВ) 2 и в них на расчетной глубине скважины H_i, устанавливают боевики 3, подсоединенные к взрывной сети детонирующих шнуров (ДШ) 4. При этом ДШ в пределах зарядов в случаях применения гранулированных или водонаполненных ВВ прокладывают обычным порядком без защитной оболочки, поскольку взрыв ДШ не возбуждает детонации таких типов ВВ, в случае применения порошкообразных ВВ ДШ в пределах зарядов прокладывают в защитных трубах, например из резины, препятствующих детонации от ДШ порошкообразных ВВ. Глубину установки боевика в первой скважине первого ряда принимают произвольно, например, в верхней части заряда, для остальных скважин принимают в пределах заряда глубину скважин по формуле
H_i= KCΔ-a+H1+K где а расстояние между соседними скважинами в ряду;
K= D/C отношение скорости детонации ДШ D к скорости С распространения в скальном массиве продольных волн;
H_i-1 глубина размещения боевика в предыдущей скважине ряда;
Δ- резонансный интервал времени между подходом волн от взрыва соседних зарядов к скальным отдельностям, определяемый по формуле
Δ ±
Г средний размер негабаритной скальной отдельности в массиве;
N последовательные числа натурального ряда, начиная с 1.

Знак параметра Δ и значения N принимают такими, чтобы расчетная глубина установки боевика находилась в пределах заряда (см. пример).

В результате определения глубины установки боевиков по указанной формуле глубина постепенно меняется от скважины к скважине, как показано на чертеже.

После окончания заряжения скважин выполняют забойку, монтаж сети ДШ и взрывание, причем направление инициирования сети ДШ принимают обязательно со стороны первой скважины рядов, т.е. по стрелке 5 на чертеже.

В результате разницы в моментах подхода детонации по ДШ к боевикам в соседних скважинах и во времени движения взрывных волн от боевиков волны от двух соседних зарядов подходят к негабаритным отдельностям массива в верхней части уступа с интервалом времени Δ кратным периоду наступления резонанса колебаний в этих отдельностях.

П р и м е р. При разработке выемки используют скважинные заряды диаметром 105 мм, располагаемые по сетке 3 х 3 м (а3 м). Глубина скважин 8 м, проектная длина забойки 3 м. Боевики в зарядах инициируют с помощью ДШ со скоростью детонации D 6˙10³ м/с. Скорость распространения продольных упругих волн в массиве С 4˙10³ м/с. Соответственно К D/C 1,5.

Характерный размер негабарита для рассматриваемых условий Г 1,3 м, чему соответствует при N 1 период наступления резонанса
Δ ± ± ≈ ± 10^-3[c]
При использовании предлагаемого способа бурят скважины по указанной сетке и затем приступают к их заряжению гранулированным ВВ-граммонитом 79/21. При заряжении первой скважины ряда (N 1) боевик устанавливают произвольно, например, в верхней части заряда на глубине скважины Н₁ 4 м.

Для скважины N 2 глубину установки боевика принимают равной
H₂= KCΔ-a+H1+K 1,5·4·10³·10^-3-
3+41+1,5 5,1 м
При расчете значение Δ принято положительным при N 1.

Аналогичным образом определяют глубину установки боевиков в последующих скважинах (см. таблицу).

При определении глубины установки боевиков в скважинах N 2-5 принято положительное значение периода наступления резонанса при N 1, причем глубина установки боевиков постепенно увеличивается. Для определения глубины установки боевика в скважине N 6 принято Δ -10^-3с, чтобы изменить направление линии боевиков. В результате получено Н₆= 4,1 м, т.е. практически аналогично скважине N 1, после чего вновь принимается Δ= 10^-3 с и линия боевиков начинает вновь опускаться.

После окончания заряжения производят забойку скважин и взрывают, причем направление детонации во взрывной сети принимают от скважины N 1 к скважинам с нарастающими номерами.

Изобретение может быть использовано при проведении буровзрывных работ в скальном грунте. Целью изобретения является увеличение степени дробления грунта путем использования явления резонансного возбуждения скальных отдельностей массива взрывными волнами. Способ взрывногорыхления скального грунта включает бурение рядов скважин, установку зарядов взрывчатого вещества, размещение боевиков, причем во второй и последующих скважинах каждого ряда боевики размещают в пределах заряда на глубине скважин, определяемой по приведенной формуле, а инициирование сети детонирующего шнура производят со стороны первых скважин рядов. 1 ил. 1 табл.

СПОСОБ ВЗРЫВНОГО РЫХЛЕНИЯ СКАЛЬНОГО ГРУНТА, включающий бурение скважины, установку зарядов взрывчатого вещества, размещение боевиков и инициирование сети детонирующего шнура, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени дробления грунта путем использования явления резонансного возбуждения скальных отдельностей массива взрывными волнами, боевики во второй и последующих скважинах каждого ряда размещают на глубине H_i скважин, которую определяют по формуле

где H_i-1 глубина размещения боевика в предыдущей скважине ряда, м;
a расстояние между соседними скважинами в ряду, м;
отношение скорости детонации детонирующего шнура D к скорости C распространения в скальном массиве продольных упругих волн;
резонансный интервал времени между подходом волн от взырва соседних зарядов к скальным отдельностям массива, с;
Г средний размер негабаритной скальной отдельности в массиве, м;
N последовательные числа натурального ряда, начиная с 1,
при этом инициирование сети детонирующего шнура производят со стороны первых скважин рядов.