СПОСОБ МНОГОТОЧЕЧНОГО ИНИЦИИРОВАНИЯ ЗАРЯДОВ ВВ Советский патент 2010 года по МПК F42D3/04 

Изобретение относится к взрывным работам в горной промышленности и предназначено для взрывной отбойки горных пород при разработке полезных ископаемых или сооружения объектов различного назначения.

Известны различные способы инициирования колонковых зарядов (см. например, патент США №3654866 кл. 102-23, 1972; А.С. №894317 кл. МКИ F42D 3/04, 1978).

Однако известные решения не обеспечивают желаемого эффекта по отбойке горных пород, не достаточно полно используется энергия взрыва.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является контурный заряд, устанавливаемый в предварительно пробуренные скважины, состоящий из прикрепленных к детонирующему шнуру патронов взрывчатых веществ в виде гирлянды (см. например, Ищенко П.И. Контурное взрывание и сейсмобезопасность на карьерах. - Свердловск, издат. УПИ, 1978, c.11-12).

Однако известное решение не обеспечивает повышения степени дробления горных пород из-за того, что взрываемые ряды работают для создания экранирующего вруба.

Целью изобретения является повышение степени дробления горных пород путем создания динамического инициирования в направлении откоса уступа взрываемого блока.

Поставленная цель достигается тем, что инициатор выполняют в виде гирлянды толовых шашек, периодически повторяющихся на детонирующем шнуре, и располагают его со стороны внешней, относительно разрушаемого массива, стенки заряда, причем расстояние между толовыми шашками по длине инициатора равно 2 диаметрам заряда.

Расположение инициатора со стороны внешней, относительно разрушаемого массива, стенки заряда обуславливает периодическое направленное движение детонации заряда и создание периодических зон наложения детонационных волн на стенки скважины, которые в свою очередь создают направленное действие волн напряжений. Такое условие достигается при отсутствии инициирования заряда от детонирующего шнура. Расстояние между толовыми шашками по длине инициатора, равное 2 диаметрам заряда, установлено исходя из максимального эффекта от работы заряда периодическими зонами наложения детонационных волн на стенки скважины. Максимальный эффект получается от максимального динамического удара в каждой зоне наложения детонационных волн. При уменьшении расстояния сила удара в каждой зоне будет уменьшаться. При увеличении расстояния более 2 диаметров: во-первых, направление силы детонационной волны от одного элемента инициатора на противоположную стенку скважины будет иметь менее 45 град., а это при разложении сил на преломленную и отраженную приведет к уменьшению разрушающего действия направленной детонационной волны; во-вторых, периодичность ударов с максимальной нагрузкой по длине скважины уменьшится и из-за этого сократится разрушающее действие заряда.

Приведенная совокупность существенных признаков в известных аналогах не обнаружена, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".

Пример 1. Рудное месторождение полезных ископаемых разрабатывается открытым способом. Буровзрывные работы проводятся при ведении вскрышных работ и добычных. Средняя высота уступа по карьеру составляет 10 м. Коэффициент крепости пород по шкале проф. М.М. Протодьяконова составляет 10-15. Взрывные скважины проходят буровым станком СБШ-250 МН диаметром 269 мм. Для проведения взрывных работ используют ВВ Грамонит 79/21. Сетка скважин 6×6 м. В качестве инициатора используют детонирующий шнур и толовые шашки T-400. Длина забойки 3,5 м.

Пример 2. Разрабатываемое месторождение и технология проведения работ аналогичны приведенным в примере 1.

Инициатор колонкового заряда выполняют следующим образом. Детонирующий шнур с прикрепленными к нему на расстоянии, равном 2 диаметрам заряда, толовыми шашками опускают в скважину и устанавливают его со стороны внешней, относительно разрушаемого массива, стенки заряда.

За счет увеличения степени дробления горных пород увеличилась производительность экскаватора на 11% и автосамосвала на 2,5%. Полученные данные сведены в таблицу.

Таблица. Результаты использования известного и предлагаемого инициатора колонкового заряда Показатели Прототип Предлагаемый способ Годовой объем производства горных работ, тыс. м³ 10000 10000 Затраты на обуривание 1 м³ горных пород, руб. 0,103 0,103 Затраты на взрывные работы 1 м³ горных пород, руб. 0,181 0,182 Часовая производительность экскаватора, м³ 191 212 Затраты на экскавацию 1 м³ горных пород, руб. 0,115 0,099 Часовая производительность автосамосвала, м³ 65,9 67,5 Затраты на транспортирование 1 м³ горных пород, руб. 0,318 0,302 Общие удельные затраты на 1 м³ горных пород, руб. 0,717 0,686 Годовой экономический эффект, тыс. руб. - 310

Изобретение позволяет повысить степень дробления горных пород путем создания динамического инициирования в направлении откоса уступа взрываемого блока за счет выполнения инициатора в виде гирлянды толовых шашек периодически повторяющихся на детонирующем шнуре на всю длину колонкового заряда и располагают со стороны внешней, относительно разрушаемого массива, стенки заряда, причем расстояние между толовыми шашками по длине инициатора равно 2 диаметрам заряда. 1 табл.

Способ многоточечного инициирования зарядов BB, включающий размещение в скважине на всю ее длину детонирующего шнура с закрепленными на нем промежуточными инициаторами, заряжание ВВ, забойку и подачу инициирующего импульса, отличающийся тем, что, с целью повышения качества дробления горных пород за счет получения импульса, направленного в сторону откоса отбиваемого массива, детонирующий шнур с промежуточными инициаторами располагают у стенки скважины, противоположной разрушаемому массиву, при этом промежуточные инициаторы размещают на расстоянии друг относительно друга, равном двум диаметрам заряда.