RU2072091C1

RU2072091C1 - Extended charge for destruction of rocks by blast

Info

Publication number: RU2072091C1
Application number: RU94011045A
Authority: RU
Inventors: А.И. Липовой; Т.Б. Липовая
Original assignee: Липовой Анатолий Иванович
Priority date: 1994-03-30
Filing date: 1994-03-30
Publication date: 1997-01-20

Abstract

FIELD: driving of rock workings or breaking of rock mass by means of a pin-point blast. SUBSTANCE: cylindrical shell 1 is filled with explosive 2. Cover 3 with a shaped recess is hermetically installed on one end of shell 1. Boss 4 having the shape of the end shaped recess is made on the other end. Shell 1 has longitudinal shaped recess 5. Belts 6 in the form of brush 7 are positioned on the shell external surface. EFFECT: enhanced efficiency. 7 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности к буровзрывным работам, и может быть использовано при проведении горных выработок или отбойке горной массы с помощью направленного взрыва. The invention relates to the mining industry, in particular to drilling and blasting, and can be used during mining or blasting rock mass using a directed explosion.

Известно взрывное устройство, содержащее корпус в виде герметичной эластичной оболочки с подведенными к ней магистралями подачи компонентов газообразной взрывной смеси и устройство инициирования смеси, в корпусе которого закреплена эластичная перегородка с возможностью формирования кумулятивной выемки (см. патент Р. Ф. N 2005983, F 42 В 1/02, 27.03.9). Недостатком такого заряда из взрывных устройств с корпусом в виде герметичной эластичной оболочки является необходимость заполнения каждого корпуса, введенного в скважину (шпур), взрывчатым веществом (смесью). Это сложно выполнимо технически, малопроизводительно, а отсутствие концентраторов энергии взрыва вдоль боковой стенки корпуса каждого устройства не позволяет создать удлиненный заряд высокоэффективного направленного действия. Known explosive device containing a housing in the form of a sealed elastic shell with supply lines for supplying components of a gaseous explosive mixture and a device for initiating a mixture in the housing of which is fixed an elastic partition with the possibility of forming a cumulative recess (see patent R. F. N 2005983, F 42 In 1/02, 03/27/9). The disadvantage of such a charge from explosive devices with a body in the form of a sealed elastic shell is the need to fill each body introduced into the well (hole) with explosive (mixture). This is difficult technically feasible, inefficient, and the absence of explosion energy concentrators along the side wall of the housing of each device does not allow to create an elongated charge of highly effective directional action.

Наиболее близким к заявляемому устройству является оболочка для взрывчатого вещества в виде контейнера с днищем и крышкой, имеющего втулку. Между втулкой и оболочкой выштампованы углубления для размещения детонаторов или детонирующих шнуров. Один или несколько контейнеров-патронов присоединены к детонирующему шнуру. Заряд обладает кумулятивным действием благодаря углублениям в основании и колпачке оболочки, а также благодаря выштамповкам в боковой стенке (см. патент Великобритании заявка N 1420776 F 42 В 3/00, В 65 D 67/00, НКИ F 3 А В 8 С, опубл. Р. Ж. "Изобретения за рубежом", 1976 г. 14 января ЦНИИПИ). Недостатком удлиненного заряда, составленного из нескольких таких контейнеров-патронов является наличие детонирующего шнура для инициирования нескольких контейнеров-патронов. Наличие на боковой стенке оболочек произвольно расположенных небольшых выштамповок для размещения детонатора или детонирующего шнура не позволяет эффективно сконцентрировать поток энергии взрыва в сторону отбойки горной массы по линии наименьшего сопротивления Л.Н.С. (в среднем 22% общей энергии взрыва). Closest to the claimed device is a shell for an explosive in the form of a container with a bottom and a lid having a sleeve. Cavities are stamped between the sleeve and the sheath to accommodate detonators or detonating cords. One or more cartridge containers are attached to the detonating cord. The charge has a cumulative effect due to recesses in the base and cap of the shell, as well as due to stampings in the side wall (see UK patent application N 1420776 F 42 V 3/00, 65 D 67/00, NKI F 3 A B 8 C, publ. R. Zh. "Inventions Abroad", 1976, January 14, TsNIIIPI). A drawback of an elongated charge composed of several such cartridge containers is the presence of a detonating cord to initiate several cartridge containers. The presence on the side wall of the shells of arbitrarily located small punches for placement of a detonator or detonating cord does not allow to efficiently concentrate the flow of energy of the explosion towards breaking the rock mass along the line of least resistance (an average of 22% of the total energy of the explosion).

Задачей предложенного технического решения является создание высокоэффективного удлиненного заряда направленного действия. The objective of the proposed technical solution is to create a highly effective elongated charge of directional action.

Технический результат, который может быть получен при его использовании, заключается в том, что повышается качество взрыва удлиненного заряда, т. е. улучшается дробимость отбиваемой горной массы, снижается расход буримых шпуров (скважин) и взрывчатого вещества при одновременном достижении высокой эффективности взрыва. The technical result that can be obtained by using it is that the quality of the explosion of an elongated charge is increased, i.e., the crushability of the beaten rock mass is improved, the consumption of drill holes (boreholes) and explosives is reduced while achieving a high explosion efficiency.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном удлиненном заряде для разрушения горных пород взрывом, состоящем из отдельных патронов, выполненных в виде оболочки цилиндрической формы с продольной кумулятивной выемкой, и крышки с торцевой кумулятивной выемкой, и размещенного в оболочке заряда взрывчатого вещества, продольная кумулятивная выемка расположена от торцевой кумулятивной выемки на расстоянии не менее двух ее глубин, а от противоположного торца на расстоянии не менее одной ее глубины, при этом противоположный крышке торец оболочки выполнен по форме торцевой кумулятивной выемки. Торцевая кумулятивная выемка выполнена с глубиной, равной (0,5 1,0) диаметра оболочки патрона. The specified technical result is achieved in that in a known elongated charge for rock destruction by an explosion consisting of individual cartridges made in the form of a cylindrical shell with a longitudinal cumulative recess, and a lid with an end cumulative recess, and a longitudinal cumulative placed in the shell of the explosive charge the recess is located from the end cumulative recess at a distance of at least two of its depths, and from the opposite end at a distance of at least one of its depths, while the opposite The end cap of the shell is made in the form of an end cumulative recess. The end cumulative recess is made with a depth equal to (0.5 1.0) the diameter of the shell of the cartridge.

Продольная кумулятивная выемка дополнительно армирована другим материалом, например, металлом. Для фиксации патрона в скважине на внешней поверхности оболочки размещены пояса, выполненные в виде ерша из упругого эластичного материала. Крышка с торцевой кумулятивной выемкой выполнена из материала оболочки, а также может быть армирована другим материалом. Патроны установлены с воздушными зазорами или вплотную с направлением выступа предыдущего патрона в сторону торцевой кумулятивной выемки последующего патрона. The longitudinal cumulative recess is additionally reinforced with another material, for example, metal. To fix the cartridge in the borehole on the outer surface of the shell there are belts made in the form of a ruff of elastic elastic material. The cover with a cumulative end recess is made of shell material, and can also be reinforced with other material. The cartridges are installed with air gaps or closely with the direction of the protrusion of the previous cartridge in the direction of the end cumulative recess of the subsequent cartridge.

Сущность удлиненного заряда поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан фрагмент удлиненного заряда; на фиг. 2 разрез А А на фиг. 1; на фиг. 3 - удлиненный заряд с воздушными промежутками (рассредоточенный); на фиг. 4 - сосредоточенный удлиненный заряд (вплотную). The essence of the elongated charge is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a fragment of an elongated charge; in FIG. 2, section A A in FIG. one; in FIG. 3 - an elongated charge with air gaps (dispersed); in FIG. 4 - concentrated elongated charge (close).

Удлиненный заряд состоит (фиг. 1) из контейнеров-патронов, имеющих цилиндрическую оболочку 1 диаметром d_п, заполненную взрывчатым веществом (ВВ) 2. С одного торца оболочки 1 герметично установлена крышка 3, формирующая в заряде торцевую кумулятивную выемку высотой h_т.к., а с другого торца контейнера-патрона имеется выступ 4 из материала оболочки, по размерам и форме повторяющий торцевую кумулятивную выемку. Вдоль цилиндрической части из материала оболочки выполнена продольная кумулятивная выемка 5, а внешняя цилиндрическая часть контейнеров -патронов снабжена поясками 6 в виде ерша 7 (фиг. 1, 2).The elongated charge consists (Fig. 1) of cartridge containers having a cylindrical shell 1 with a diameter of d _p filled with explosive (BB) 2. A cover 3 is sealed from one end of the shell 1, forming a cumulative end recess in the charge with a height h _{because .} , and from the other end of the container-cartridge there is a protrusion 4 of the shell material, which in size and shape repeats the end cumulative recess. A longitudinal cumulative recess 5 is made along the cylindrical part from the shell material, and the outer cylindrical part of the cartridge containers is provided with belts 6 in the form of a ruff 7 (Fig. 1, 2).

Удлиненный заряд направленного действия размещен в скважине 8 (фиг. 3.4) и при формировании рассредоточенного заряда между патронами выполнены воздушные промежутки 9, величина которых регулируется, а при формировании сосредоточенного заряда торцевой выступ предыдущего контейнера-патрона введен в торцевую кумулятивную выемку последующего патрона. Устье скважины 8 заполнено забоечным материалом 10. Продольные кумулятивные выемки отдельных контейнеров-патронов удлиненного заряда ориентированы для эффективной отбойки горного массива 12 в сторону линии наименьшего сопротивления (Л.Н.С.). В одной из продольных кумулятивных выемок расположен инициатор (детонатор) взрыва 11. An elongated directional charge is placed in the borehole 8 (Fig. 3.4) and, when a dispersed charge is formed between the cartridges, air gaps 9 are made, the size of which is regulated, and when a concentrated charge is formed, the end protrusion of the previous cartridge cartridge is inserted into the end cumulative recess of the subsequent cartridge. The wellhead 8 is filled with stemming material 10. The longitudinal cumulative recesses of individual elongated charge cartridge containers are oriented for efficient breaking of the rock mass 12 towards the line of least resistance (L.N. S.). In one of the longitudinal cumulative notches is the initiator (detonator) of the explosion 11.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В горном массиве 12 (фиг. 4) пробуривают скважину или шпур. В скважину 8 заряжают последовательно вплотную (сосредоточенный заряд) оболочки 1, заполненные ВВ 2 (патроны), располагая первый и последующие торцевой кумулятивной выемкой в сторону дна скважины 8 и ориентируя продольную кумулятивную выемку 5 каждого контейнера-патрона в направлении отбойки горного массива 12 (по Л. Н. С. ). Фиксирование патронов в заданном положении обеспечивают пояса 6 за счет изгиба игольчатых или пластинчатых ершей 7. Затем размещают инициатор взрыва 11 (например, детонатор или конец детонирующего шпура), заполняют устье скважины 8 забоечным материалом 10 и взрывают ряд скважин в принятой последовательности. In the mountain range 12 (Fig. 4), a well or hole is drilled. Shell 1 is charged sequentially closely (concentrated charge) into the well 8, filled with explosives 2 (cartridges), placing the first and subsequent cumulative end recesses towards the bottom of the well 8 and orienting the longitudinal cumulative recess 5 of each container cartridge in the direction of breaking rock mass 12 ( L.N. S.). The fixing of the cartridges in the set position is ensured by the belts 6 due to the bending of the needle or plate ruffs 7. Then the initiator of the explosion 11 is placed (for example, the detonator or the end of the detonating hole), the mouth of the well 8 is filled with stemming material 10 and a number of wells are blown up in the accepted sequence.

Величина цилиндрической части патрона со стороны торцевой кумулятивной выемки, равная не менее 2h_т.к. или как минимум 2h_т.к., является достаточной для предельной величины активной части заряда, обеспечивающей максимальный кумулятивный торцевой эффект и передачу дополнительного мощного инициирующего импульса вдоль оси заряда, что очень важно при использовании удлиненного заряда с воздушными промежутками (рассредоточенный заряд) на фиг. 3.The value of the cylindrical part of the cartridge from the side of the cumulative end recess, equal to at least 2h _since or at least 2h _since is sufficient for the limiting value of the active part of the charge, providing the maximum cumulative end effect and the transmission of an additional powerful initiating pulse along the axis of the charge, which is very important when using an extended charge with air gaps (dispersed charge) in FIG. 3.

Форма выступа 4 оболочки и заряда первого от устья скважины патрона позволит направить часть энергии взрыва заряда на разрушение стенок скважины 8 и уплотнение забоечного материала 10, что увеличит эффект взрыва всего заряда. The shape of the protrusion 4 of the shell and the charge of the first cartridge from the wellhead will allow us to direct part of the energy of the explosion of the charge to the destruction of the walls of the well 8 and compaction of the bottom hole material 10, which will increase the effect of the explosion of the entire charge.

Учитывая характер действия заряда с продольной кумулятивной выемкой (пробивная сила действия взрыва в сторону кумулятивной выемки в 2,0 2,5 раза выше, чем цилиндрического заряда того же диаметра), Л.Н.С. при отбойке увеличивается в 2 раза, при этом во столько же раз экономится количество буримых скважин и взрывчатого вещества. Given the nature of the action of the charge with a longitudinal cumulative recess (the breakdown force of the explosion towards the cumulative recess is 2.0 2.5 times higher than a cylindrical charge of the same diameter), L.N.S. during blasting, it increases by 2 times, while the number of drill holes and explosives is saved by the same amount.

Кроме того, за счет продольной кумулятивной выемки в каждом патроне также на 35 40% экономится ВВ. При формировании рассредоточенного заряда экономия ВВ возрастает до 50 55% Характер распространения ударных волн взрыва по длине заряда предложенной конструкции с образованием перпендикулярно направленных всплесков плотности энергии на отдельных участках позволяет получить хорошую равномерную дробимость отбиваемой горной массы, что способствует увеличению производительности погрузочных машин на 25 30%
За счет более щадящего разрушения законтурного массива при использовании данного заряда во время проведения выработок уменьшается перебор проектного сечения, снижаются расходы на последующее поддержание их в безопасном состоянии.In addition, due to the longitudinal cumulative recess in each cartridge, explosives are also saved by 35–40%. When a dispersed charge is formed, the explosive economy increases to 50–55%. The nature of the explosion shock waves propagating along the charge length of the proposed design with the formation of perpendicularly directed energy density bursts in individual sections allows to obtain good uniform crushability of the beaten rock mass, which increases the productivity of loading machines by 25–30%
Due to the more gentle destruction of the contour array when using this charge during the workings, the enumeration of the design section is reduced, the costs of their subsequent maintenance in a safe state are reduced.

Claims

1. Удлиненный заряд для разрушения горных пород взрывом, состоящий из отдельных патронов, выполненных в виде оболочки цилиндрической формы с продольной кумулятивной выемкой и крышки с торцевой кумулятивной выемкой, и размещенного в оболочке заряда взрывчатого вещества, отличающийся тем, что продольная кумулятивная выемка расположена от торцовой кумулятивной выемки на расстоянии не менее одной ее глубины, при этом противоположный крышке торец оболочки выполнен по форме торцевой кумулятивной выемки. 1. An elongated charge for rock destruction by an explosion, consisting of individual cartridges made in the form of a cylindrical shell with a longitudinal cumulative recess and a lid with an end cumulative recess, and an explosive placed in the shell of the charge, characterized in that the longitudinal cumulative recess is located from the end cumulative recess at a distance of not less than one of its depth, while the end face of the shell opposite the cover is made in the form of an end cumulative recess.

2. Удлиненный заряд по п. 1, отличающийся тем, что торцевая кумулятивная выемка выполнена глубиной, равной 0,5 1,0 диаметра оболочки патрона. 2. An elongated charge according to claim 1, characterized in that the end-shaped cumulative recess is made with a depth equal to 0.5 1.0 diameter of the shell of the cartridge.

3. Удлиненный заряд по п. 1, отличающийся тем, что продольная кумулятивная выемка дополнительно армирована другим материалом, например металлом. 3. An elongated charge according to claim 1, characterized in that the longitudinal cumulative recess is additionally reinforced with another material, for example metal.

4. Удлиненный заряд по п. 1, отличающийся тем, что для фиксации патрона в скважине на внешней поверхности оболочки размещены пояса, выполненные в виде ерша, из упругого эластичного материала. 4. The elongated charge according to claim 1, characterized in that for fixing the cartridge in the well on the outer surface of the shell there are belts made in the form of a ruff made of elastic elastic material.

5. Удлиненный заряд по любому из пп. 1 3, отличающийся тем, что крышка с торцевой кумулятивной выемкой выполнена из материала оболочки. 5. The extended charge according to any one of paragraphs. 1 to 3, characterized in that the cover with an end cumulative recess is made of shell material.

6. Удлиненный заряд по п. 6, отличающийся тем, что крышка армирована другим материалом, например металлом. 6. The elongated charge according to claim 6, characterized in that the lid is reinforced with another material, for example metal.

7. Удлиненный заряд по п. 1 или 2, отличающийся тем, что патроны установлены с воздушными зазорами или вплотную с направлением выступа предыдущего патрона в сторону торцовой кумулятивной выемки последующего патрона. 7. An elongated charge according to claim 1 or 2, characterized in that the cartridges are installed with air gaps or closely with the direction of the protrusion of the previous cartridge in the direction of the front cumulative recess of the subsequent cartridge.