Способ формирования кумулятивного заряда

(51) 42 3/04 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ заряжения скважин путем внедрения концентраторов взрыва (кумулятивов) на тросе. При чем, подача кумулятивов в веерные скважины,расположенные под углом естественного откоса,вниз в интервале 120 от оси забоя, осуществляется под действием силы тяжести груза, закрепленного на конце троса. В остальных интервалах бурения скважин (240) крепления троса и его подача осуществляется от пилотного устройства,предварительно установленного для крепления и перемещения троса на дне скважины. Для оптимизации кумулятивной энергии взрыва угол раствораконуса параболоида выполнен в интервале 40-75. С целью эффективного управления энергией взрыва, кумулятивные полости располагают по длине скважины поинтервально, величина которых равна двум радиусам ударной волны, образованной от взрыва единичного кумулятивного заряда.(72) Цой Самен Жусупбеков Сарсенбек Сейтбекович Поветкин Виталий Васильевич Цой Лариса Саменовна Ниязова Шамсинур Валиевна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(56)21032 А, кл. 42 3/04, 16.03.2009 СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ КУМУЛЯТИВНОГО ЗАРЯДА(57) Изобретение относится к горнорудной промышленности и применяется при добыче руд взрывным способом и при проведении горных выработок. Новизна данного изобретения проявляется в формировании кумулятивных зарядов во взрывных скважинах, предварительно до Изобретение относится к горнорудной промышленности и применяется при добыче руд взрывным способом и при проведении горных выработок. Известен способ (А.с., СССР 1533451 опубл.20.10.96 Бюл.29, МКИ 42 3/04),который осуществляется следующим образом бурят скважину, заряжают ее ВВ с одновременным введением полых конусов, соединенных попарно с общим основанием. При этом вершины этих конусов смещают относительно вертикальной оси симметрии скважины. От сдвоенных конусов образуется два встречных потока продуктов взрыва,усиленных действием эффекта аккумуляции. При фокусировании энергии кумулятивных потоков от таких конусов образуется газодинамическая струя,направленная перпендикулярно оси скважины,способствующая усиленному разрушению породы в месте концентрации газа. Заряжение скважины производят в следующем порядке. В скважину опускают детонирующий шнур с боевиком, затем засыпают в нее ВВ и опускают полый конус, соединенный с основанием, и снова засыпают порцию ВВ и т.д. В процессе зарядки полые конусы опускают вне зависимости от положения детонирующего шнура. Центрирование сдвоенных полых конусов осуществляется за счет выступов и хвостового оперения. Далее оставляется воздушный промежуток и снова засыпается ВВ,опускается на детонирующем шнуре боевик,опускают сдвоенный конус соединенный основанием, и засыпают следующую порцию ВВ и так далее. В конце зарядки засыпают забойку. Диаметр полых конуса по их основанию изготавливают на 40-50 мм меньше диаметра скважины. В основу этого способа положена идея о возможности более эффективного в сравнении с известным управления действием взрыва за счет расположения сдвоенных полых конусов с общим основанием и размещения их в массе ВВ с интервалом. При инициировании такого заряда детонационные волны распространяются по длине скважины в виде удлиненного эллипса, с некоторым отставанием сфокусированная кумулятивная энергия от полых конусов с общим основанием создает дополнительный толчок(удар) перпендикулярно оси скважины. Таким образом, за короткий промежуток времени горные породы вокруг скважины подвергаются ударным воздействиям от обычной детонации и кумулятивного эффекта, создавая суперпозицию в напряженном массиве. Преимущество от других способов заряжения - использование эффекта кумуляции заряда с помощью полых сдвоенных конусов, вводимых в заряд. Недостатки приведенного способа 1. Фокусирование энергии кумулятивных потоков не происходит, так как конические поверхности не имеют фокуса. 2. Встречные потоки продуктов взрыва могут,как увеличивать так и гасить энергию взрыва. 3. Не используется эффект увеличения поверхности заряда. Наиболее близким изобретением является способ формирования кумулятивного заряда по авторскому свидетельству (Патент РК 21032 от 16.03.2009,бюл.3 42 3/04). Сущность изобретения состоит в увеличении эффекта использования энергии взрыва и уменьшения выхода негабарита взорванной горной породы и расхода ВВ, что решается выбором формы полости, способных фокусировать и направлять газодинамические струи, и их определенного расположения внутри заряда. Эффект кумулятивного взрыва увеличивается за счет выбора параболической формы полости в заряде. Кумулятивная полость может быть направлена в шахматном порядке, как в сторону откоса, так и в сторону массива. Недостатками предлагаемого способа являются 1) сложность подачи параболоидов в скважину по ее длине и их установки 2) отсутствуют элементы рациональных параметров параболоидов, позволяющих оптимизировать энергию взрыва. Задачей предлагаемого изобретения является увеличение эффекта использования энергии взрыва,уменьшение выхода негабарита взорванной горной массы и расхода ВВ. Задача изобретения решается следующим образом. В пробуренную скважину опускают детонирующий шнур с боевиком, засыпают незначительное количество взрывчатого вещества,затем размещают параболические концентраторы энергии взрыва - концентраторы взрыва параболоиды вдоль скважины. После установки концентраторов взрыва заполняют скважину полностью взрывчатым веществом. Одновременно параболоиды выполнены строго рациональной формы и угол их раствора лежит в пределах от 40 до 75. Эффект кумулятивного взрыва позволяет, за счет рассредоточенности и поинтервальному расположению концентраторов взрыва - параболоидов вдоль взрывной скважины, значительно увеличить энергию взрыва зарядов и создать условия переизмельчения блоков горных пород. На фиг.1 а представлено устройство по способу формирования кумулятивных зарядов в нижней зоне буровых скважин (120). Это означает, если веерные скважины пробурены до угла естественного откоса груза от центра нижней части проходки вправо и влево. На фиг.1 б показан разрез по кумулятивной полости. На фиг.2 показан фрагмент сечения скважины при расположении кумулятивных зарядов в верхней зоне веерных скважин (240). Устройство (Фиг.1) размещается в скважину 1,заполненную взрывчатым веществом и снабженной устройством для взрывания (детонирующего шнура и боевика) оно состоит из металлического троса 2 на котором крепятся параболические концентраторы взрыва 3, расположенные в интервале -действия ударной взрывной волны от единичного концентратора взрыва - параболоида 3, в нижней части троса, при расположении скважин в пределах угла естественно откоса груза, крепится груз,который обеспечивает равномерную подачу вдоль скважины 1 концентраторов 3 , нанизанных на трос 2, в верхней части скважины расположено забойка 4, через которую проходят окончание троса 2, а в нижней части забойки 4 расположено ограничивающая тарельчатая пружина 5. На фиг.1 б изображено сечение концентратора взрыва - параболоида 3, 2 - угол раствора которого находится в пределах 45-65. На фиг.2 изображен способ формирования кумулятивного заряда при наклонном и вертикальном расположении взрывных скважин. В нижней части скважины (фиг. 2) размещают пилотное устройство 6 для крепления троса 2 и его подачи. В нижней части пилотного устройства 6 в сторону скважины расположена тарельчатая пружина 7 с кольцом 8 для крепления и подачи троса 2 с закрепленных на нем концентраторов взрыва - параболоидов 3. Пилотное устройство 6 предварительно подается вручную или пневматически до дна скважины 1 и фиксируется за счет распорного усилия тарельчатой пружины 7. Затем вручную переброшенным тросом 2 через кольцо 8 подаются концентраторы энергии внутрь скважины. Способ осуществляется следующим образом в пробуренную вниз скважину опускают детонирующий шнур с боевиком (на фигуре не показано) затем тросом подают концентраторы взрыва - параболоиды, расположенные поинтервальнона тросе на всю длину скважины, после чего подается в скважину взрывчатое вещество. Возможно через воздушные промежутки. На фиг. 1 а изображена схема применения гравитационной доставки кумулятивных зарядов по длине скважины в пределах угла расположения буровых скважин на забое. В нижней части троса закрепляется груз произвольной формы. Под действием груза трос натягивается и устанавливает концентраторы взрыва. Если веерные скважины пробурены вверх и под углом большем, чем угол естественно откоса, то доставка концентраторов взрыва, осуществляется применением пилотного устройства. На фиг.2 трос перекинут через кольцо. Пилотное устройство(тарельчатая пружина с кольцом и перекинутым тросом) предварительно подается вручную или пневматически до дна скважины и фиксируется за счет распорного усилия тарельчатой пружины. На трос крепятся концентраторы взрыва - параболоиды. Вручную, натягиванием троса из устья скважины,осуществляется установка концентраторов взрыва параболоидов. Пилотное устройство 6 выполнено из пенопласта. Преимущество предлагаемого способа состоит в том, что можно формировать кумулятивный заряд в скважине с заранее заданным кумулятивным действием взрыва за счет подачи концентраторов взрыва - параболоидов в скважины с интервалами . При чем величина интервалов равна двум расстояниям ударной волны между соседними параболоидами, сформированных кумулятивных зарядов, а форма параболоида, определяемая углом раствора, выполненного в пределах 40-75. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ формирования кумулятивного заряда,включающий бурение скважины, заряжение ее ВВ с одновременным введением полостей, имеющих форму параболоидов расположенных перпендикулярно к оси скважины, основания которых прилегают в шахматном порядке к стенкам скважины в сторону откоса уступа, либо в сторону рудного массива, а вершины располагаются на оси скважины отличающийся тем, что предварительно перед заряжанием скважины устанавливают в ней концентраторы взрыва-параболоиды, расположенные поинтервально на подающем тросе, при чем подача параболоидов при вертикально вниз расположенных скважин в интервале 120 от оси забоя подается вниз под действием силы тяжести груза, закрепленного на конце троса, а в остальных интервалах бурения (240) крепления троса и его подача осуществляется от пилотного устройства,предварительно установленного для крепления и перемещения троса на дне скважины. 2. Способ по п.1 отличающийся тем, что для оптимизации кумулятивной энергии взрыва угол раствораконуса параболоида выполнен в интервале 40-75. 3. Способ по п.1 отличается тем, что заряды размещают поинтервально, величина которых равна двум радиусам ударной волны, образованной от взрыва единичного кумулятивного заряда.