способ ведения буровзрывных работ на карьерах

Формула изобретения

1. Способ ведения буровзрывных работ на карьерах, включающий бурение скважин, заряжание их зарядами взрывчатого вещества, забойку из инертного материала и инициирование, отличающийся тем, что в качестве инициатора используют низкоэнергетический шнур, у которого отсутствует радиальный импульс при взрыве и используется высокобризантное взрывчатое вещество по аналогии с гексогеном, причем перед заряжанием скважин его подсоединяют к мощному промежуточному детонатору типа ТГФ-850 с плотностью не менее 1,6 10^-3 кг/м³ и скоростью детонации более 6500 м/с и опускают в донную часть скважины, при этом заряжание скважин осуществляют взрывчатым веществом, имеющим увеличенное по сравнению с штатным взрывчатым веществом время реакции горения продуктов разложения неоднородной смеси (гранулированного тротила и гранулированной аммиачной селитры), у которой размер включений отдельных компонентов составляет более 0,03 м, а время горения по сравнению со штатным взрывчатым веществом равно или более десяти миллисекунд.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что забойку скважин из инертного материала принимают равной или более 12 диаметров скважины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области горной промышленности, а более конкретно к способам ведения буровзрывных работ на карьерах при разработке месторождений полезных ископаемых, не опасных по газу и пыли в сухих и слабообводненных скважинах.

Наша промышленность выпускает для использования на открытых горных работах следующие гранулированные взрывчатые вещества: гранулотол, алюмотол, гранитол-1, гранитол-7А, грамонниты: 79/21, 50/50, и 30/70. Эти взрывчатые вещества имеют хорошую сыпучесть, слабо пылят, не слеживаются, пригодны для механизированного заряжания. От аммонитов они отличаются меньшей чувствительностью к механическим воздействиям, к пламени и к начальному импульсу.

Известен способ ведения буровзрывных работ на карьерах, включающий бурение скважин, заряжание их зарядами взрывчатого вещества, забойку из инертного материала и взрывание [1].

Наиболее близким из известных технических решений по своей сущности и достигаемому результату является способ ведения буровзрывных работ на карьерах, включающий бурение скважин, заряжание их зарядами взрывчатого вещества, забойку инертным материалом и инициирование [2].

Этот способ ведения буровзрывных работ на карьерах обеспечивает снижение затрат на взрывчатые вещества и повышает эффективность дробления горной массы за счет увеличения коэффициента полезного действия взрыва.

Общим недостатком известных способов ведения буровзрывных работ на карьерах является недостаточно полное использование объемной энергии зарядов, в результате чего снижается эффективность взрывных работ в целом.

Кроме того, при указанных способах ведения буровзрывных работ на карьерах происходит выгорание части заряда взрывчатого вещества вблизи детонирующего шнура по длине заряда, так как имеют место радиальный импульс и переизмельчение горной массы в ближней зоне к скважине.

Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия взрыва и расширение сетки скважин за счет ликвидации выгорания части заряда взрывчатого вещества вблизи низкоэнергетического шнура по длине заряда из-за отсутствия радиального импульса, более мощного начального импульса для инициирования (заведения) скважинного заряда, позволяющего надежно инициировать неоднородную смесь (гранулированного тротила и гранулированной аммиачной селитры) скважинного заряда без дополнительного участка разгона детонации, а также использование взрывчатого вещества с увеличенным временем горения продуктов разложения, что позволяет ликвидировать переизмельчение горной массы в ближней зоне к скважине.

Указанная цель достигается тем, что в способе ведения буровзрывных работ на карьерах, включающем бурение скважин, заряжание их зарядами взрывчатого вещества, забойку из инертного материала и инициирование, в качестве инициатора используют низкоэнергетический шнур, у которого отсутствует радиальный импульс при взрыве и используется высокобризантное взрывчатое вещество по аналогии с гексогеном, причем перед заряжанием скважин его подсоединяют к мощному промежуточному детонатору типа ТГФ-850 с плотностью не менее 1,610^-3 кг/м³ и скоростью детонации более 6500 м/с и опускают в донную часть скважины, при этом заряжание скважин осуществляют взрывчатым веществом, имеющим увеличенное, по сравнению со штатным взрывчатым веществом, время реакции горения продуктов разложения неоднородной смеси (гранулированного тротила и гранулированной аммиачной селитры), у которой размер включений отдельных компонентов составляет более 0,03 м, а время горения, по сравнению со штатным взрывчатым веществом, равно или более десяти миллисекунд; забойку скважин из инертного материала принимают равной или более 12 диаметров скважины.

У низкоэнергетического шнура расход высокобризантного взрывчатого вещества по аналогии с гексогеном составляет 15-100 мг на 1 погонный метр, в то время как у детонирующего шнура расход ТЭНа на 1 погонный метр составляет 12 г. При заряжании скважин низкоэнергетический шнур подсоединяется к капсюлю-детонатору, который вставляется в отверстие промежуточного детонатора ТГФ-850, а этому шнуру импульс передается также от капсюля-детонатора. Скорость детонации низкоэнергетического шнура равна около 2000 м/с.

Испытания промежуточных детонаторов типа ТГФ-850 после их замочки в воде под давлением 5 атмосфер в течение 25-35 суток показали, что они надежно детонируют в водной среде от детонирующих шнуров ДШЭ-12, ДШЭ-6, ДШЭ-6ВДТ, электродетонатора типа ЭД-8 и капсюля-детонатора 8С. Этот промежуточный детонатор изготавливается из смеси тротила с флегматизированным гексогеном.

Способ ведения буровзрывных работ на карьерах включает бурение скважин, заряжание их зарядами взрывчатого вещества, забойку из инертного материала и инициирование. Особенность данного способа заключается в том, что в качестве инициатора используют низкоэнергетический шнур, у которого отсутствует радиальный импульс при взрыве и используется высокобризантное взрывчатое вещество по аналогии с гексогеном, причем перед заряжанием скважин его подсоединяют к мощному промежуточному детонатору типа ТГФ-850 с плотностью не менее 1,610^-3 кг/м³ и скоростью детонации более 6500 м/с и опускают в донную часть скважины, при этом заряжание скважин осуществляют взрывчатым веществом, имеющим увеличенное, по сравнению со взрывчатым веществом (штатным), время реакции горения продуктов разложения неоднородной смеси (гранулированного тротила и гранулированной аммиачной селитры), у которой размер включений отдельных компонентов составляет более 0,03 м, а время горения, по сравнению со штатным взрывчатым веществом, равно или более десяти мс, причем забойку скважин из инертного материала принимают равной или более 12 диаметров скважины.

Данное техническое решение "Способ ведения буровзырвных работ на карьерах" является новым, так как оно не известно из уровня техники.

Оно имеет изобретательский уровень, так как для специалиста явным образом не следует из уровня техники.

Оно является и промышленно применимым, так как может быть использовано в области горной промышленности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом.

Существенными признаками данного технического решения признаются те, которые влияют не достигаемый технический результат, то есть находятся в причинно-следственной связи с указанным результатом.

Такими признаками являются: в качестве инициатора используют низкоэнергетический шнур, у которого отсутствует радиальный импульс при взрыве и используется высокобризантное взрывчатое вещество по аналогии с гексогеном, причем перед заряжанием скважин его подсоединяют к мощному промежуточному детонатору типа ТГФ-850 с плотностью не менее 1,610^-3 кг/м³ и скоростью детонации более 6500 м/с и опускают в донную часть скважины, при этом заряжание скважин осуществляют взрывчатым веществом, имеющим увеличенное, по сравнению со штатным взрывчатым веществом, время реакции горения продуктов разложения неоднородной смеси (гранулированного тротила и гранулированной аммиачной селитры), у которой размер включений отдельных компонентов составляет более 0,03 м, а время горения, по сравнению со штатным взрывчатым веществом, равно или более десяти миллисекунд, а забойку скважин из инертного материала принимают равной или более 12 диаметров скважины.

Использование в качестве инициатора низкоэнергетического шнура, у которого отсутствует радиальный импульс при взрыве и используется высокобризантное взрывчатое вещество по аналогии с гексогеном, позволяет ликвидировать выгорание части заряда взрывчатого вещества вблизи шнура по длине заряда.

Использование в качестве боевика мощного промежуточного детонатора типа ТГФ-850 с плотностью 1,610^-3 кг/м³ и скоростью детонации более 6500 м/с обеспечивает более мощный начальный импульс для инициирования (заведения) скважинного заряда, позволяющий надежно инициировать неоднородную смесь (гранулированный тротил и гранулированную аммиачную селитру) скважинного заряда, а также инициировать скважинный заряд без дополнительного участка разгона детонации и расширить сетку скважин.

Заряжание скважин взрывчатым веществом, имеющим увеличенное, по сравнению со штатным взрывчатым веществом, время реакции горения продуктов разложения неоднородной смеси (гранулированного тротила и гранулированной аммиачной селитры), у которой размер включений отдельных компонентов составляет более 0,03 м, а время горения, по сравнению со штатным взрывчатым веществом, равно или более десяти мс, позволяет ликвидировать переизмельчение горной массы в ближней зоне к скважине.

Принятие длины забойки из инертного материала равной или более 12 диаметров скважины позволяет повысить безопасность взрывных работ за счет пониженного воздействия ударной волны.

Все отличительные признаки, приведенные в формуле изобретения, в своей совокупности позволяют повысить коэффициент полезного действия взрыва и расширить сетку скважин за счет ликвидации выгорания части заряда взрывчатого вещества вблизи низкоэнергетического шнура по длине заряда взрывчатого вещества из-за отсутствия радиального импульса и более мощного начального импульса для инициирования (заведения) скважинного заряда, позволяющего надежно инициировать неоднородную смесь (гранулированный тротил и гранулированную аммиачную селитру) скважинного заряда без дополнительного участка разгона детонации, а также использования взрывчатого вещества с увеличенным временем горения продуктов разложения, что позволяет ликвидировать переизмельчение горной массы в ближней зоне к скважине.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки

1. Кутузов Б.Н. Взрывные работы. - М.: Недра, 1988, с.275-281.

2. Патент РФ N 2059964, F 42 D 1/02, 1994.