Каталог книг

П. Брагин О практической ценности некоторых конструкций скважинных зарядов взрывчатых веществ

Перейти в магазин

Сравнить цены

Описание

Приведён критический обзор технических решений по предложенным конструкциям скважинных зарядов для отбойки горных пород, вытекающих из патента Республики Казахстан.

Характеристики

  • Форматы

Сравнить Цены

Предложения интернет-магазинов
П. А. Брагин О практической ценности некоторых конструкций скважинных зарядов взрывчатых веществ П. А. Брагин О практической ценности некоторых конструкций скважинных зарядов взрывчатых веществ 39.9 р. litres.ru В магазин >>
А. Ф. Ильющенко Применение в промышленности высокоэнергетических взрывчатых материалов ISBN: 978-985-08-2186-7 А. Ф. Ильющенко Применение в промышленности высокоэнергетических взрывчатых материалов ISBN: 978-985-08-2186-7 412 р. litres.ru В магазин >>
Н. Ефремовцев О распределении плотности в зарядах эмульсионного взрывчатого вещества, сенсибилизированного газовыми порами Н. Ефремовцев О распределении плотности в зарядах эмульсионного взрывчатого вещества, сенсибилизированного газовыми порами 79.99 р. litres.ru В магазин >>
В. В. Андреев Высокоэнергетические материалы ISBN: 978-5-7782-2314-1 В. В. Андреев Высокоэнергетические материалы ISBN: 978-5-7782-2314-1 305 р. litres.ru В магазин >>
И. Ф. Кобылкин, В. В. Селиванов Возбуждение и распространение взрывных превращений в зарядах взрывчатых веществ ISBN: 978-5-7038-4007-8 И. Ф. Кобылкин, В. В. Селиванов Возбуждение и распространение взрывных превращений в зарядах взрывчатых веществ ISBN: 978-5-7038-4007-8 979 р. ozon.ru В магазин >>
Владимир Игоревич Ушаков Технические средства обеспечения транспортной безопасности. Детекторы паров и следов взрывчатых и наркотических веществ ISBN: 9785448579868 Владимир Игоревич Ушаков Технические средства обеспечения транспортной безопасности. Детекторы паров и следов взрывчатых и наркотических веществ ISBN: 9785448579868 400 р. litres.ru В магазин >>
Борис Эквист Теория детонации взрывчатых веществ Борис Эквист Теория детонации взрывчатых веществ 144 р. litres.ru В магазин >>

Статьи, обзоры книги, новости

Взрывных работ

Взрывных работ.

Подводный взрыв - взрыв заряда взрывчатых веществ, размещённого под водой. Характеризуется слабым затуханием ударных волн вследствие малой сжимаемости водной среды. В результате подводного взрыва заряда взрывчатых веществ возникает газовый пузырь, давление внутри которого значительно выше, чем в окружающей среде. Расширяясь, газы образуют в воде ударную волну. Когда фронт ударной волны достигает свободной поверхности, вода, находящаяся под действием огромного давления за фронтом ударной волны, движется в сторону слабосопротивляющегося воздуха. При этом сначала наблюдается небольшой всплеск за счёт быстрого расширения сжатого поверхностного слоя воды, а затем начинается общий подъём всей массы воды, находящейся между её поверхностью и газовым пузырём. В результате этого возникает столб воды ("султан"), поднимающийся на значительную высоту над местом взрыва заряда.

Подводные взрывные работы впервые были проведены русским специалистом Н. Тарло в 1548-72 для улучшения судоходных условий на реке Неман. Научные основы теории и практики подводного взрыва были заложены русским специалистом М. М. Боресковым, под руководством которого в 1858 были выполнены работы по углублению взрывами канала Днепровского лимана.

Подводные взрывные работы проводятся для:

- при ведении дноуглубительных и руслоочистительных работ;

- строительстве и реконструкции инженерных сооружений;

- проходке траншей под инженерными коммуникациями;

- добыче полезных ископаемых со дна морей и водоёмов;

- разработки грунта под водой;

- сейсморазведке на акваториях;

- штамповке взрывом металлических изделий;

- уплотнения взрывами несвязных грунтов и каменных постелей;

Взрывные работы под водой выполняются методами скважинных, шпуровых и наружных (накладных) зарядов взрывчатых веществ, в некоторых случаях (при сейсморазведке, уплотнении грунтов, штамповке металлов) используются открытые или подвесные заряды взрывчатых веществ.

Метод накладных зарядов применяют при мощности снимаемого грунта (съёма) до 0,4-0,5 м и крепости взрываемых пород до VIII группы по СНиП, а также при взрывании песчаных перекатов, отдельных камней и элементов конструкций.

Шпуровые заряды используются при мощности съёма до 1-2 м, крепости пород свыше VIII группы.

Скважинные заряды — при съёме более 2,0 м пород любой крепости.

Качество дробления пород определяется способом её уборки и типом используемых землеуборочных механизмов. Как правило, глубина взрывного рыхления превышает мощность проектного съёма пород на 0,3- 0,5 м (багермейстерский запас). Расчётная линия наименьшего сопротивления принимается больше глубины рыхления на 0,2-0,4 м.

При подводном взрыве (по сравнению с наземным) удельный расход взрывчатых веществ повышается, зависит от способа размещения зарядов и типа взрываемых грунтов. В таблице 1 представлены сравнительные данные по расходу ВВ в зависимости от способа размещения зарядов и типов грунта при производствеподводных взрывных работ.

взрывчатых веществ при подводном взрывании, кг/м 3

Для проведения подводных взрывных работ применяются следующие взрывчатые вещества (ВВ):

- ВВ нормальной мощности (тротил, аммонал) – для подрыва металла, бетона, железобетона, камня, дерева;

- ВВ пониженной мощности (аммониты) – для подрыва металла, дерева,грунтов, льда, камня;

- ВВ метательные (на основе пироксилиновых порохов) – для подрыва грунта.

При выполнении подводных взрывных работ применяются водоустойчивые ВВ и неводо-устойчивые ВВ на основе аммиачной селитры. Водоустойчивые ВВ применяются в прессованном или патронированном виде, неводоустойчивые ВВ применяются с использованием специальной герметичной оболочке, создаваемой гидроизолирующим составом. Но чаще всего для производства подводного взрыва используются главным образом водоустойчивые виды взрывчатых веществ (например, тротил, алюмотол и гранулотол), взрывные характеристики которых в водонаполненном состоянии в 1,2-1,3 раза выше, чем в сухом виде, либо неводоустойчивые взрывчатые вещества в гидроизоляционных оболочках (аммонит № 6 ЖВ, гранулиты и др.). Основные ВВ, используемые при проведении ПТР представлены в таблице 2.

Характеристика водоустойчивых ВВ

По основному компоненту в составе ВВ промышленные взрывчатые вещества подразделяются на аммиачно-селитренные ВВ и ВВ, содержащие нитроэфиры, то есть нитроглицериновые (нитроэфирные).

Аммиачно-селитренные ВВ.Это механические смеси аммиачной селитры с другими взрывчатыми и невзрывчатыми веществами. К ним ВВ относят: аммониты, аммоналы, граммониты, гранулиты и водонаполненные ВВ.

Аммонитами называют механические смеси аммиачной селитры и тротила или аммиачной селитры и тротила с некоторыми другими взрывчатыми и невзрывчатыми добавками в порошкообразном виде.

Аммоналы представляют собой механические смеси на основе аммиачной селитры, тротила и алюминиевой пудры.

Аммониты отличаются сравнительно невысокой стоимостью, безопасностью в обращении. Они малочувствительны к огню, трению и удару. Водоустойчивым аммонитам присваивают индекс В (водоустойчивый) или ЖВ (первая буква индекса указывает на название гидрофобного вещества). Тротил (как и другие нитропроизводные ароматичного ряда) вводят в состав аммонитов для увеличения энергии взрыва и повышения чувствительности к начальному импульсу. Аммониты и аммоналы для выпускаются в порошкообразном или прессованном виде только патронированные.

Нитроэфирные (нитроглицериновые) ВВ. Называются так потому, что один из основных компонентов в их составе – нитроглицерин. Различают высоко- и низкопроцентные нитроэфирные ВВ.

К первой группе относят динамиты (желатинообразные ВВ с концентрацией жидких нитроэфиров более 50%). Первая группа ВВ довольно большая, но из-за опасности в обращении имеет весьма ограниченное применение. Из первой группы данных ВВ наиболее широко используется только 62%-ный динамит труднозамерзающий.

Ко второй группе относят детониты (низкопроцентные нитроглицериновые ВВ, содержащие до 10% нитроэфиров и имеющие вид жирного порошка серебристо-серого цвета) и углениты (предохранительные полупластичные селективно детонирующие ВВ, содержащие до 15% слабожелатинизированных нитроэфиров). Из второй группы нитроэфирных ВВ наиболее широко используются непредохранительные (детонит М) и предохранительные (углениты) взрывчатые вещества.

Детонит М по мощности не уступает динамитам, по условиям хранения и транспортирования приравнивается к аммонитам, в обращении он несколько опаснее их.

Углениты имеют хорошие детонационные свойства, их работоспособность 125. 180 см 3 . Свободно подвешенные патроны массой 200 г при взрыве не вызывают вспышки метано- и пылевоздушной смесей. Однако эти ВВ маловодоустойчивые и при использовании их для проведения подводных взрывных работ они должны тщательно гидроизолироваться.

Источник:

helpiks.org

О практической ценности некоторых конструкций скважинных зарядов взрывчатых веществ Текст - Search RSL

П. Брагин О практической ценности некоторых конструкций скважинных зарядов взрывчатых веществ

Оператор AND означает, что документ должен соответствовать всем элементам в группе:

Тип поиска

По-умолчанию, поиск производится с учетом морфологии.

Для поиска без морфологии, перед словами в фразе достаточно поставить знак "доллар":

Поиск по синонимам

В применении к одному слову для него будет найдено до трёх синонимов.

В применении к выражению в скобках к каждому слову будет добавлен синоним, если он был найден.

Не сочетается с поиском без морфологии, поиском по префиксу или поиском по фразе.

Группировка

Например, нужно составить запрос: найти документы у которых автор Иванов или Петров, и заглавие содержит слова исследование или разработка:

Приблизительный поиск слова

Можно дополнительно указать максимальное количество возможных правок: 0, 1 или 2. Например:

Критерий близости Релевантность выражений

Чем выше уровень, тем более релевантно данное выражение.

Например, в данном выражении слово "исследование" в четыре раза релевантнее слова "разработка":

Поиск в интервале

Будет произведена лексикографическая сортировка.

Для того, чтобы включить значение в интервал, используйте квадратные скобки. Для исключения значения используйте фигурные скобки.

О практической ценности некоторых конструкций скважинных зарядов взрывчатых веществ [Текст]

О практической ценности некоторых конструкций скважинных зарядов взрывчатых веществ [Текст] / С. А. Горинов [и др.]. - Москва : Горная книга, 2015. - 23 с. : ил.; 21 см. - (Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). Отдельные статьи (специальный выпуск), ISSN 0236-1493; 2015, № 01).

(Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). Отдельные статьи (специальный выпуск), ISSN 0236-1493; 2015, № 01)

Горное дело -- Бурение. Буровзрывные работы -- Взрывные работы -- Метод скважинных зарядов

Взрывные работы(горн.) - Скважинных зарядов метод

$a О практической ценности некоторых конструкций скважинных зарядов взрывчатых веществ

$a неопосредованный (unmediated)

$a Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). Отдельные статьи (специальный выпуск)

$a Горное дело -- Бурение. Буровзрывные работы -- Взрывные работы -- Метод скважинных зарядов

$x Скважинных зарядов метод

$a Горинов, Сергей Александрович

Источник:

search.rsl.ru

Промышленные взрывчатые вещества и средства взрывания для открытых горных работ

Промышленные взрывчатые вещества и средства взрывания для открытых горных работ. Расчет параметров скважинных зарядов

Разрушение массива горных пород взрывом зависит от множества факторов. Сложность заключается в том, что реальная среда – не является однородной.

Реальный массив разнороден по минеральному составу, стратиграфическому строению и трещиноватости. Это усложняет механизм разрушения действием взрывчатого вещества. Для достижения максимальной эффективности разрушения горных пород взрывом существует множество теорий и расчетов, но все они сводятся к выбору наиболее дешевого и работоспособного ВВ и определению оптимального его количества в той или иной категории пород.

Поэтому в условиях действующих предприятий, и особенно при проектировании карьеров и разрезов важно правильно оценить прочностные и структурные свойства горных пород.

Для удобства расчетов все горные породы разделены на классы и категории пород по трудности взрывания, а для каждого класса принят свой эталонный удельный расход ВВ как по взрываемости, так и для рыхления и выброса.

В качестве эталонного принят взрыв на дробление 1 кубического метра монолитной породы при наличии шести свободных поверхностей (свободно подвешенный куб) с расположением заряда эталонного ВВ (аммонита № 6ЖВ) в центре куба и степенью дробления породы равной двум.

Удельные расходы эталонных ВВ, кг/м 3 и категории пород приведены в таблицах 8 и 9.

По своей природе взрывы делятся на физические, химические и ядерные.

При физических взрывах происходят преобразования без изменения химического состава взрывчатого вещества или смеси (беспламенное взрывание с помощью углекислоты и сжатого воздуха). Например взрывы паровых котлов, баллонов со сжиженным газом, электрические разряды и т.д.

При химических происходят чрезвычайно быстрые окислительные химические реакции с образованием новых соединений, выделением теплоты 3400 – 6000 Дж/кг и газов (взрывы ВВ, метана, угольной или другой органической пыли, паров горючих жидкостей).

При ядерных происходит цепная реакция деления атома с образованием новых элементов.

При взрывных работах в промышленности применяются в основном химические взрывы.

Классификация зарядов по результатам их действия подразделяется на три класса:

где n - показатель действия взрыва; r – радиус воронки взрыва; w – линия наименьшего сопротивления.

Характеристика взрыва зарядов промышленных ВВ

Взрывчатыми веществами (ВВ) называют индивидуальные химические соединения или смеси веществ, которые обладают свойством быстрой химической реакции под воздействием инициирующего импульса, сопровождающейся образованием газообразных продуктов и крайне быстрым выделением теплоты.

Элементарный состав большинства ВВ и взрывчатых смесей представлен в основном углеродом, водородом, азотом и кислородом. Поэтому продукты взрыва таких взрывчатых веществ и смесей могут состоять из следующих газов: СО2; СО; Н2О; Н2; N2; NO; NO2; O2.

Существует три наиболее характерные формы превращения ВВ: термическое разложение, горение, детонация.

Термическое разложение происходит при нагреве ВВ ниже температуры вспышки.

Горение возникает при сильных местных нагревах ВВ выше температуры его вспышки( поджигании, разогреве трением и т. п.) и характеризуется медленным (от миллиметров до сантиметров в секунду) распространением по веществу зоны реакции (пламени0 в результате прогрева впереди лежащего ВВ.

Детонация – процесс взрывчатого превращения, вызываемый прохождением по взрывчатому веществу ударной волны, распространяющейся с постоянной для данного ВВ и данного его физического состояния сверхзвуковой скоростью.

К взрывчатым химическим соединениям, используемым в качестве ВВ, относятся ниросоединения (тротил и др.) нитроэфиры (нитроглицерин и др.) Вследствие высокой чувствительности и соответственно опасности производства индивидуальные химические соединения редко используют в качестве промышленных ВВ. На практике используют различные взрывчатые смеси : например граммонит 79/21 состоит из 79 % аммиачной селитры и 21 % тротила. Поэтому к промышленным ВВ используемых в горном деле относятся химические соединения и смеси, достаточно безопасные в обращении, эффективные в применении, технически и экономически доступные в изготовлении, не меняющие своих физических и химических свойств при хранении и применении.

По физическому состоянию промышленные ВВ подразделяются на порошкообразные, гранулированные, прессованные, литые, пластичные и льющиеся (подразумевается, те которые можно перекачивать насосами).

На открытых горных работах в зависимости от горно-геологических и других факторов используются различные ВВ, которые в настоящее время можно выбрать по справочной литературе. В таблице 10 приведен перечень некоторых ВВ, используемых на открытых горных работах. Следует иметь ввиду, что промышленные ВВ, допущенные Госгортехнадзором России, периодически обновляются. Некоторые ВВ снимаются с производства и применения, другие водятся.

В последние годы на базе теоретических и экспериментальных исследований сформировались новые прогрессивные направления. Это применение бестротиловых взрывчатых веществ, приготовляемых непосредственно на горных предприятиях как гранулированных (игданиты и гранулиты УП), так и водоустойчивых эмульсионных ВВ (акватолы, порэмиты, сибириты, эмульсолиты и др.); повышения КПД взрыва за счет перераспределения его энергии во времени и пространстве и управление степенью дробления горных пород, а также комплексной механизации взрывных работ.

Средства взрывания и способы инициирования.

Для того чтобы взрыв состоялся заряд ВВ необходимо инициировать. Совокупность принадлежностей для инициирования зарядов промышленных ВВ называют средствами взрывания или инициирования. К ним относятся капсюли детонаторы (КД), огнепроводный шнур, детонирующий шнур, электродетонаторы, приротехнические реле КЗДШ (короткозамедленное взрывание детонирующим шнуром) и РП – 8 промежуточные детонаторы (боевики, тротиловые шашки )взрывные машинки для электровзрывания и другие.

На открытых горных работах в основном роль инициатора, размещаемого в заряде промышленного ВВ, выполняет детонирующий шнур (ДШ), сердцевина которого изготовлена из мощного высокочувствительного ВВ (тэна). Для возбуждения взрыва один конец ДШ соединяется с капсюлем - детонатором или электродетонатором. Другой конец соединяется с промежуточным детонатором. Обычно это тротиловая шашка. Кроме этого используются пиротехнические замедлители (например РП – 8, КЗДШ).

На открытых горных работах используются три способа инициирования: огневое, электрическое и электроогневое.

Для огневого инициирования применяют капсюли - детонаторы, огнепроводный шнур (ОШ) и средства зажигания ОШ.

Для электрического инициирования используют электродетонаторы, соединительные провода, средства контроля целостности и сопротивления взрывной сети, источники тока для подрыва ЭД.

В электроогневом взрывании совмещены принципы огневого и электрического способа взрывания. Сущность его состоит в том, что в качестве средств взрывания применяют зажигательные трубки, но их поджигают электрическим способом из укрытия.

Более подробно взрывное дело изложено в специальной литературе, Например, в учебнике профессора А.Ф. Суханова и Б.Н. Кутузова.

Источник:

studopedia.ru

Способ ведения взрывных работ в обводненной скважине зарядом эмульсионного взрывчатого вещества - патент РФ 2305673 - Пупков Владимир Васильевич, Масл

способ ведения взрывных работ в обводненной скважине зарядом эмульсионного взрывчатого вещества

C06B47/14 содержащие твердый компонент в водной фазе

F42D1/10 подача взрывчатых веществ в гранулированном или жидком состоянии; подача взрывчатых веществ с помощью пневматического или гидравлического давления

Изобретение относится к способам ведения взрывных работ. Предложен способ ведения взрывных работ в обводненной скважине зарядом эмульсионного взрывчатого вещества, включающий изготовление эмульсионного взрывчатого вещества в смесительно-зарядной машине, содержащего эмульсию и гранулированный пористый пластик с размером гранул не менее 1 мм, формирование заряда эмульсионного взрывчатого вещества в обводненной скважине путем закачивания полученного эмульсионного взрывчатого вещества на дно скважины со скоростью, большей скорости всплытия эмульсионного взрывчатого вещества, обеспечивающей заполнение сечения скважины и выдавливание из нее столба воды, и инициирование заряда эмульсионного взрывчатого вещества от промежуточного детонатора, размещенного внутри колонки заряда. Изобретение обеспечивает безопасное изготовление и применение заряда эмульсионного взрывчатого вещества плотностью ниже 1 г/см 3 , обладающего водоустойчивостью и механической устойчивостью к вибрации. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к безопасным способам ведения взрывных работ в обводненной скважине зарядом низкоплотного эмульсионного взрывчатого вещества.

Низкоплотные взрывчатые вещества (НВВ) применяются на взрывных работах в ряде случаев, когда требуется снизить дробящее действие взрыва на разрушаемый массив горных пород (для постановки бортов карьеров в предельное положение - снижение заколообразования, что обязательно при проведении «гладкого» взрывания профильных выемок в транспортном и энергетическом строительстве). Другого способа образования откосов (выемок) с использованием энергии взрыва в настоящее время не существует.

Известен класс промышленных ВВ - водонаполненные взрывчатые вещества. Этот класс разделяется на два подкласса: водногелевые (типа «сларри») и эмульсионные (типы: «А» - прямые эмульсии и «Б» - обратные эмульсии) [М.А.Кук «Наука о промышленных взрывчатых веществах». - М.: Недра, 1980 г.]. Поскольку вода является инертным компонентом (не участвует в химических реакциях взрывчатого превращения) в указанных ВВ, ее основное назначение - облегчение технологии получения ВВ (все указанные вещества относятся к системам «жидкость-жидкость» и, в отличие от систем «жидкость-твердое», более технологичны и менее энергозатратны при изготовлении). Эти ВВ менее восприимчивы к средствам инициирования взрыва (капсюль-детонатор, электродетонатор, промежуточный детонатор: заряд из ВВ более чувствительного, чем основной инициируемый заряд).

Критерием чувствительности к средствам инициирования является «критический диаметр» - минимально возможный диаметр заряда ВВ, при котором в нем еще возможен незатухающий по длине заряда детонационный процесс; инициирование основного заряда осуществляется уже не от первичного инициатора (капсюль-детонатор), а от этого заряда.

Взрывчатые «сларри» и эмульсии имеют значение критического диаметра на уровне 100 мм и более. Условия применения этих веществ (диаметры скважин и шпуров, где размещаются эти материалы) не всегда больше указанного значения критического диаметра. Для снижения критического диаметра и получения возможности применения рассматриваемых взрывчатых материалов в шпурах и скважинах малого диаметра в состав указанных веществ вводятся «сенсибилизаторы» - вещества и материалы, повышающие чувствительность к средствам инициирования и снижающие критический диаметр [М.А.Кук «Наука о промышленных взрывчатых веществах». - М.: Недра, 1980 г.]. Это могут быть как индивидуальные ВВ (тринитротолуол, гексоген, октоген и др.) так и металлические порошки (алюминий или сплав алюминия с кремнием - «феросилиций» размером зерен 100 мкм и менее), а также полые стеклянные или полимерные шарики («микросферы») размером 100-150 мкм [М.Б.Генералов «Основные процессы и аппараты технологии промышленных взрывчатых веществ». - М.: Академкнига, 2004 г.]. Последние имеют насыпную плотность менее 1000 кг/м 3 . Этот же принцип заложен в известных патентах Канады №2171156, 1996 г. и США №2002/0124917, НКИ 149/46, где для снижения энергетики взрыва в эмульсию добавляются стеклянные микросферы.

Известны способы сенсибилизации эмульсий и «сларри» химической газогенерацией, когда в эмульсию или «сларри» подмешивается химическое вещество, выделяющее при взаимодействии с компонентами эмульсии или «сларри» большое количество газообразных продуктов

Исходные эмульсии и «сларри» имеют плотность 1300 кг/м 3 и более.

Смеси эмульсий и «сларри» с микросферами, а также системы после химической газогенерации имеют плотность от 1200 кг/м 3 и менее - в зависимости от содержания в смеси микросфер. Таким образом получают взрывчатые смеси, чувствительные либо к первичным средствам инициирования (капсюль-детонатор) - со значением критического диаметра не более 60 мм, либо к промежуточным детонаторам (со значением критического диаметра более 60 мм). Первые, по классификации Международного экспертного совета ООН ["Рекомендации по перевозке опасных грузов. Руководство по испытаниям и критериям". Издание 4-е. ООН. Нью-Йорк и Женева, 2003 г. 423 с.] относятся к классу 1.1.D. Вторые - к классу 1.5.D.

Таким образом, добавление пористых низкоплотных материалов в исходные «сларри» и эмульсии ставит перед собой цель снижение критического диаметра детонации и перевод менее чувствительных (1.5.D) в более чувствительные (1.1.D) взрывчатые вещества. Снижение же при этом плотности является вторичным показателем и ценности собой не представляет. Даже наоборот, получается меньшая концентрация энергии в единице объема заряда, что уменьшает общую работу взрыва.

Но, тем не менее, малоплотные ВВ также находят свое применение в специальных направлениях взрывных работ: «щадящее» взрывание и др., требующих малодробящего действия взрыва, что недостижимо с высокоплотными ВВ [В.Л.Барон, В.Х.Кантор "Техника и технология взрывных работ в США". М.: Недра, 1989 г.].

Известен способ изготовления и применения низкоплотных гранулированных ВВ для производства взрывных работ в промышленности [Е.Г.Баранов, А.Т.Ведин, И.Ф.Бондаренко «Малоплотные взрывчатые вещества для открытых горных работ», М.: Недра, 1993 г.].

Недостатки этого известного способа состоят в следующем:

- Взрывчатое вещество (взрывчатая смесь) готовится на стационарном производстве, которое может находиться в значительном удалении от места применения.

- Перевозки низкоплотных ВВ к местам производства взрывных работ значительно удорожают стоимость этих ВВ за счет неполного использования грузоподъемности транспортного средства.

- Производство гранулированных низкоплотных ВВ двустадийно:

предварительно вспенивают полистирол и только после этого его смешивают с гранулированной аммиачной селитрой и горючими компонентами (дизельное топливо, угольный порошок и проч.).

- Получаемое ВВ невозможно зарядить в обводненные скважины, т.к. его плотность ниже плотности воды (оно будет плавать по поверхности, колонку заряда сформировать не удастся).

- Получаемое ВВ неводоустойчиво (теряет взрывчатые свойства при контакте с водой). Даже если удалось зарядить сухую скважину гранулированным низкоплотным ВВ и она впоследствии заполнилась водой от атмосферных осадков, то заряд не взорвется. Таким образом, возможна зарядка только сухих скважин.

- Так как ВВ представляет собой смесь плотных (плотностью более 1 г/см 3 ) и малоплотных (плотностью менее 1 г/см 3 ) гранул, то возможна сегрегация (расслоение) смеси под действием гравитационных сил, возникающих при вибрации (например, при транспортировании смеси к месту производства взрывных работ при заряжании скважин).

Известен также способ применения «гирляндных» зарядов, при котором для достижения эффекта «мягкого» (щадящего) взрывания в скважину большого диаметра (например, диаметром 244 мм) опускается малого диаметра гирлянда (из связанных между собою) прессованных шашек-детонаторов из водоустойчивого ВВ (типа Т-400Г, диаметром 82 мм) или гидроизолированных патронов неводоустойчивого порошкообразного аммиачно-селитренного ВВ (типа аммонит 6ЖВ, диаметром 32 мм). Разница диаметров скважины и гирляндного заряда создает так называемый «кольцевой зазор». ВВ не соприкасается с породой, в результате чего дробящее действие взрыва на породу резко уменьшается. «Низкая плотность» ВВ в скважине достигается за счет уменьшения концентрации энергии в единице объема скважины, а не за счет изменения плотности самого ВВ [Министерство монтажных и специальных строительных работ СССР "Технические правила ведения взрывных работ на дневной поверхности". М.: Недра, 1972 г.].

Недостатки известного способа следующие.

- Для изготовления «гирляндных» зарядов требуются исключительно большие затраты ручного труда.

- Для устойчивой передачи детонации от шашки к шашке (от патрона к патрону) гирлянда вяжется на 2-3-х нитках детонирующего шнура (ДШ). ДШ также может замокать через трещины в пластиковой оболочке и плохую гидроизоляцию обрезов и сростков, что приводит к неполной детонации или отказу всего заряда.

- Гидроизоляция патронов неводоустойчивого порошкообразного аммиачно-селитренного ВВ также может быть недостаточной, что приводит к неполной детонации или отказу всего заряда.

- Патроны неводоустойчивого порошкообразного аммиачно-селитренного ВВ имеют плотность менее 1 г/см 3 , что делает невозможным размещение гирлянды в обводненной скважине без дополнительных пригрузов.

- При работе с патронированными порошкообразными ВВ наличие «кольцевого зазора» опасно возможностью возникновения «канального эффекта» - когда опережающая детонационную ударная воздушная волна распространяется по скважине, спрессовывая ВВ в патроне до плотности выше критической, при которой порошкообразное ВВ перестает детонировать, что приводит к неполной детонации или отказу всего заряда.

Прототипом изобретения является способ ведения взрывных работ в обводненной скважине зарядом низкоплотного эмульсионного взрывчатого вещества, при котором в смесительно-зарядную машину раздельно загружают невзрывчатые компоненты эмульсионного взрывчатого вещества, представляющего собой механическую смесь эмульсии и гранулированной твердой фазы, затем включают машину в работу, получают взрывчатую смесь компонентов путем механического их смешения, закачивают смесь на дно обводненной скважины со скоростью, большей скорости всплытия эмульсионного взрывчатого вещества, обеспечивающей заполнение сечения скважины и выдавливание из нее столба воды, и инициируют от промежуточного детонатора, размещенного внутри колонки заряда [В.Л.Барон, В.Х.Кантор "Техника и технология взрывных работ в США". М.: Недра. 1989 г., стр.82, 84. 90].

В прототипе для достижения низкой плотности в эмульсию при заряжании вводят большое количество водного раствора нитрита натрия. Нитрит натрия вступает в химическую реакцию с аммиачной селитрой, входящей в состав эмульсии. Продукты реакции - газообразный азот и его окислы. Образующиеся газовые пузыри насыщают собой весь объем эмульсии, в результате чего плотность ВВ становится менее 1 г/см 3 . На практике удалось достичь плотности таких ВВ около 0,5 г/см 3 . Дальнейшее снижение плотности затруднительно, т.к. ВВ уже представляет собой подобие пены. Эта пена механически непрочна и от малейшего внешнего возмущения гасится (садится).

В соответствии с указанным недостатки известного способа состоят в следующем:

- Не удается достичь плотности низкоплотных взрывчатых веществ менее 0,5 г/см 3 .

- Получаемая пена механически малопрочна и гасится (садится) при малейшем внешнем воздействии.

- Газовые пузыри безо всякого внешнего воздействия могут коалисцировать (сливаться друг с другом). Вместо равномерного распределения газовых пузырей по всему объему НВВ получается большой газовый пузырь и отдельно - сгусток эмульсии. Равномерность заряда теряется. Требуемый эффект не достигается.

- Выделяющиеся при взаимодействии нитрита натрия и аммиачной селитры газы обладают сжимаемостью. Длина колонки заряда может достигать 20 метров и более. На дне заряда возникают достаточно большие гидростатические давления (колонка заряда давит своим весом), газы сжимаются - размеры газовых пузырей уменьшаются. Плотность пены возрастает. Эффект низкой плотности теряется.

- Реакция взаимодействия нитрита натрия и аммиачной селитры экзотермична (идет с выделением тепла). Пена обладает малой теплопроводностью. Тепло накапливается внутри НВВ. Повышение температуры выше +90°С ведет к разрушению эмульсии.

- Выделяющиеся при взаимодействии нитрита натрия и аммиачной селитры окислы азота являются окислителями, и при температуре, близкой к +90°С, способны воспламенить нефтепродукты, входящие в состав эмульсии. Это может привести к преждевременному взрыву (аварии).

В связи с этим технической задачей, решаемой изобретением, является создание безопасного способа ведения взрывных работ в обводненной скважине зарядом эмульсионного взрывчатого вещества плотностью ниже 1 г/см 3 , обладающим водоустойчивостью и механической устойчивостью к вибрации, а также обеспечение возможности закачки взрывчатого вещества заряда непосредственно на все сечение скважины под столб воды, без зазора.

Эта задача решена в способе ведения взрывных работ в обводненной скважине зарядом эмульсионного взрывчатого вещества, при котором в смесительно-зарядную машину раздельно загружают невзрывчатые компоненты эмульсионного взрывчатого вещества, представляющего собой механическую смесь эмульсии и гранулированной твердой фазы, затем включают машину в работу, получают взрывчатую смесь компонентов путем механического их смешения, закачивают смесь на дно обводненной скважины со скоростью, большей скорости всплытия эмульсионного взрывчатого вещества, обеспечивающей заполнение сечения скважины и выдавливание из нее столба воды, и инициируют от промежуточного детонатора, размещенного внутри колонки заряда, при этом используют низкоплотное эмульсионное взрывчатое вещество, а указанная механическая смесь имеет следующий состав (об.%):

Одной из частных реализаций способа является инициирование эмульсионного низкоплотного взрывчатого вещества от промежуточного детонатора, размещенного в нижней, верхней или средней части колонки заряда или одновременно в разных его частях.

При использовании способа скорость, обеспечивающая мгновенное заполнение сечения скважины и выдавливания из нее столба воды, больше скорости всплытия эмульсионного взрывчатого вещества.

Кроме того, для производства низкоплотного взрывчатого вещества может быть использована смесь эмульсии и крупных (размером 1 мм и более) гранул уже вспененного полистирола.

Способ реализуется следующим образом.

Производство НВВ происходит в одну стадию. В смесительно-зарядную машину (СЗМ) раздельно загружаются невзрывчатые компоненты низкоплотного эмульсионного ВВ, представляющего собой механическую смесь эмульсии и гранулированного пористого низкоплотного пластика (гранулы невспененного полистирола, горячий раствор аммиачной селитры, раствор эмульгатора в нефтепродукте).

Состав смеси, которая используется при этом, приведен в Таблице 1.

В Таблице 2 приведен состав исходной эмульсии.

размером не менее 1 мм

При включении машины в работу происходит механическое смешение эмульсии (из горячего раствора аммиачной селитры и раствора эмульгатора в нефтепродукте) с гранулами невспененного полистирола. Затем смесь закачивают на дно обводненной скважины. При прохождении по трубопроводам и зарядному шлангу СЗМ полистирол подвергается длительному тепловому воздействию, в результате чего вспенивается. При использовании способа возможно также использование гранул уже вспененного полистирола. При этом размер гранул полистирола после вспенивания должен быть не менее 1 мм. Более мелкие гранулы полистирола не только уменьшают объемную концентрацию энергии ВВ, но и являются сенсибилизатором, т.е. делают ВВ более чувствительным к первичным средствам инициирования, что в рассматриваемом случае недопустимо.

На выходе зарядного шланга СЗМ получается НВВ - механическая смесь эмульсии и пенополистирола плотностью ниже 1 г/см 3 . Применение смесительно-зарядной машины позволяет закачать НВВ по зарядному шлангу, опускаемому на дно обводненной скважины. Подаваемое в скважину НВВ обладает большой вязкостью, сцепляется со стенками скважины и не всплывает.

Формируется сплошной заряд на все сечение скважины - без «кольцевого зазора», в результате чего опасный «канальный эффект», приводящий к затуханию детонации по длине заряда, не возникает.

Эмульсия обладает водоустойчивостью (при соприкосновении с водой не теряет взрывчатых свойств), вследствие чего НВВ может находиться в обводненных условиях без ограничения по времени.

Сегрегация эмульсионного НВВ происходит очень медленно вследствие высокой вязкости эмульсии, в результате чего эмульсионное НВВ сохраняет однородность в течение времени, достаточного от момента заряжания скважин до производства взрыва (более 1 недели).

Низкая плотность ВВ в скважине достигается именно за счет изменения плотности самого ВВ. А так как скорость детонации ВВ в основном прямо пропорциональна его плотности, то в результате уменьшения плотности достигается не только уменьшение концентрации энергии в единице объема, но и уменьшение скорости этого энерговыделения.

Эмульсионное НВВ инициируется от промежуточного детонатора, размещенного в нижней, верхней или средней части колонки заряда или одновременно в разных его частях.

Детонирующий шнур в этом случае находится внутри заряда эмульсионного НВВ и защищен от воздействия воды, способной вызвать его замокание и, как следствие, прерывание детонации.

Целесообразно в качестве компонента исходной эмульсии эмульсионного НВВ использовать аммиачную селитру, т.к. применение натриевой, кальциевой и проч. селитр существенно снижает энергию взрыва, что также может быть использовано для дополнительного регулирования объемной концентрации энергии.

В Таблице 3 приведены результаты полигонных испытаний (взрывание зарядов эмульсионного НВВ в картонных гильзах диаметром от 75 до 240 мм) для состава исходной эмульсии, приведенного в Таблице 2: получен устойчивый процесс детонации по всей длине заряда. Также экспериментально установлены (Таблица 3) скорости детонации открытых зарядов различных диаметров в зависимости от объемного содержания пенополистирола.

Приведенные в Таблицах числовые значения, определяющие плотность НВВ, обусловлены областью их применения, т.е. разработаны под конкретные горно-геологические условия с учетом физико-механических свойств разрушаемых пород.

=0,78 г/см 3

Предлагаемый способ не требует создания новых типов оборудования, т.к. изготовление эмульсионных НВВ технически возможно на существующих типах СЗМ, предназначенных для заряжания скважин эмульсионными ВВ.

Производство эмульсионного НВВ полностью механизировано. Трудоемкие ручные операции сведены к минимуму (только загрузка СЗМ компонентами).

Таким образом описанный способ состоит в создании простой и безопасной технологии изготовления и применения эмульсионных низкоплотных взрывчатых веществ.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ ведения взрывных работ в обводненной скважине зарядом эмульсионного взрывчатого вещества, включающий изготовление эмульсионного взрывчатого вещества в смесительно-зарядной машине путем раздельной загрузки невзрывчатых компонентов эмульсионного взрывчатого вещества, содержащего эмульсию и гранулированную твердую фазу, и механического смешения компонентов, формирование заряда эмульсионного взрывчатого вещества в обводненной скважине путем закачивания полученного эмульсионного взрывчатого вещества на дно скважины со скоростью, большей скорости всплытия эмульсионного взрывчатого вещества, обеспечивающей заполнение сечения скважины и выдавливание из нее столба воды, и инициирование заряда эмульсионного взрывчатого вещества от промежуточного детонатора, размещенного внутри колонки заряда, отличающийся тем, что формируют эмульсионное взрывчатое вещество плотностью ниже 1 г/см 3 , при этом в качестве гранулированной твердой фазы используют гранулированный пористый пластик с размером гранул не менее 1 мм при следующем соотношении компонентов, об.%:

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что промежуточный детонатор размещают в нижней, верхней или средней части колонки заряда или одновременно в разных его частях.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве гранулированного пористого пластика эмульсионное взрывчатое вещество содержит вспененный полистирол.

Источник:

www.freepatent.ru

П. Брагин О практической ценности некоторых конструкций скважинных зарядов взрывчатых веществ в городе Хабаровск

В этом интернет каталоге вы сможете найти П. Брагин О практической ценности некоторых конструкций скважинных зарядов взрывчатых веществ по разумной стоимости, сравнить цены, а также посмотреть иные предложения в категории Наука и образование. Ознакомиться с свойствами, ценами и обзорами товара. Транспортировка может производится в любой город РФ, например: Хабаровск, Воронеж, Тула.