Патрон взрывчатого вещества

Патрон взрывчатого вещества. Полезная модель относится к горнодобывающей промышленности и может быть использована при производстве взрывных работ в породах любой степени обводненности. Техническая задача, решаемая полезной моделью - создание простого, содержащего минимальное количество элементов, и надежного устройства для пневматического заряжания неводоустойчивыми ВВ обводненных скважин. Конструкция устройства содержит водонепроницаемый рукав 1 с герметичным нижним торцем 2. Внутри рукава 1 размещен и закреплен шланг 3 пневмозарядчика; рукав заполняют неводоустойчивым гранулированным промышленным ВВ 4. Длина рукава 1 равна длине скважины 5; он выполнен из тканого полотна с гидрофобной пропиткой, например, полиамидной ткани с гидрофобной пропиткой. Рукав 1 выполнен путем сшивания боковых срезов по длине полотна с закреплением в шве 6 через равные промежутки величиной не менее четырех диаметров рукава, одного или двух отрезков тесьмы 7 длиной не менее четырех диаметров зарядного шланга. Закрепление рукава 1 на шланге 3 пневмозарядчика выполнено путем стягивания отрезков тесьмы 7 в обхват зарядного шланга 3 любым из известных видов узлов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Полезная модель относится к горнодобывающей промышленности и может быть использована при производстве взрывных работ в породах любой степени обводненности.

В настоящее время широкое распространение получила пневматическая зарядка взрывных скважин гранулированными промышленными взрывчатыми веществами.

Применение в качестве взрывчатых веществ (ВВ) гранулотола опасно, т.к. при пневмотранспортировании он сильно пылит, пылевоздушная взвесь чрезвычайно чувствительна к разрядам неизбежно образующегося при пневмотранспортировании статического электричества, отчего воспламеняется со взрывом.

Поэтому в качестве ВВ все чаще используются смесевые неводоустойчивые ВВ типа АС-ДТ, которые не пылят при пневмотранспортировании и в состав которых дополнительно вводятся антистатические добавки. Однако, эти ВВ имеют существенные ограничения в применении: ими нельзя заряжать обводненные скважины.

Осуществлялись попытки заряжания неводоустойчивых ВВ в обводненные скважины с использованием полиэтиленового рукава. Но полиэтилен при отрицательных температурах становится хрупким, кроме того, летящие с большой скоростью при пневмотранспортировании частицы ВВ разрывают рукав.

Также использовались методы заряжания неводоустойчивых ВВ в обводненные скважины с использованием рукава из тканого полипропилена. Полипропилен при отрицательных температурах также становится хрупким, хотя летящие с большой скоростью при пневмотранспортировании частицы ВВ рукав уже не разрывают. Однако между нитями полипропилена достаточно большие промежутки, в которые просачивается вода; при этом обработка гидрофобными составами тканого полипропилена малоэффективна.

Прототипом полезной модели является устройство, реализующее способ заряжания обводненных скважин сыпучими неводоустойчивыми взрывчатыми веществами (ВВ), содержащее патрон взрывчатого вещества с водонепроницаемым гофрированным рукавом с герметичным нижним торцем и размещенным с закреплением внутри него шлангом пневмозарядчика с фиксирующей насадкой и воздухоотводящим шлангом, рукав заполняют неводоустойчивым гранулированным промышленным ВВ, при этом диаметр рукава больше диаметра скважины - патент РФ 2341767, F42D 1/08, 2008 г.

К недостаткам прототипа следует отнести следующие:

- использование полимерных рукавов, применение которых при отрицательных температурах ограничено по причине их хрупкости;

- гофрированный рукав вызывает трудности при опускании конструкции в скважину: когда наружный диаметр гофрированной сборки соизмерим с диаметром скважины, рукав будет цепляться за стенки, из-за чего возможны его порывы.

Техническая задача, решаемая полезной моделью - создание простого, содержащего минимальное количество элементов, и надежного устройства для пневматического заряжания неводоустойчивыми ВВ обводненных скважин.

Эта задача решена в патроне взрывчатого вещества, содержащем водонепроницаемый рукав с герметичным нижним торцем и размещенным с закреплением внутри него шлангом пневмозарядчика, рукав заполняют неводоустойчивым гранулированным промышленным взрывчатым веществом, его длина равна длине заряжаемой скважины, рукав выполнен из тканого полотна с гидрофобной пропиткой путем сшивания боковых срезов полотна по его длине с закреплением в шве через равные промежутки величиной не менее четырех диаметров рукава одного или двух отрезков тесьмы длиной не менее четырех диаметров зарядного шланга, а закрепление рукава на зарядном шланге пневмозарядчика выполнено путем стягивания отрезков тесьмы в обхват зарядного шланга пневмозарядчика.

В частных случаях применения устройства диаметр рукава может быть меньше, равен или больше диаметра скважины.

При этом возможны следующие дополнительные эффекты:

- при диаметре рукава меньше диаметра скважины возможна реализация так называемого «щадящего» режима взрывания: когда заряд ВВ не контактирует с взрываемой горной породой, а боковой зазор между колонкой патрона и стенкой скважины демпфирует высокое детонационное давление от детонации патрона. В результате на взрываемую породу оказывается меньшее бризантное воздействие и не происходит переизмельчения породы в ближней зоне взрыва, что так важно при взрывании строительного камня на щебень: так как получаемая при переизмельчении пылевидная фракция не ценится;

- условие равенства диаметра рукава диаметру скважины является оптимальным для варианта, когда плотность формируемого патрона больше плотности внутрискважинной воды. Оказывается максимальное бризантное воздействие взрыва на разрушаемую породу. При этом нет перерасхода материала рукава;

- применение варианта, при котором диаметр рукава больше диаметра скважины целесообразно в условиях, когда плотность формируемого патрона меньше плотности внутрискважинной воды, например, на кимберлитовых карьерах компании «АЛРОСА» плотность внутрискважинных вод составляет до 1,4 г/см³ за счет высокого содержания растворенных солей, а плотность АС-ДТ, достигаемая при пневмозаряжании - не выше 1,18 г/см³. За счет большего диаметра рукава относительно диаметра скважины происходит распирание рукава в скважине при его заполнении ВВ (за счет имеющихся в скважине неровностей и трещин), что препятствует всплытию патрона.

На фиг.1 и фиг.2 показано устройство при размещении его в скважине, на фиг.3 и фиг.4 - конструкция рукава.

Патрон взрывчатого вещества содержит водонепроницаемый рукав 1 с герметичным нижним торцем 2. Внутри рукава 1 размещен и закреплен шланг 3 пневмозарядчика; рукав заполнен неводоустойчивым гранулированным промышленным ВВ 4. Длина рукава 1 равна длине скважины 5; он выполнен из тканого полотна с гидрофобной пропиткой, например, полиамидной ткани с гидрофобной пропиткой, в качестве которой можно использовать силиконовые жидкости «ПМС» или «ПЭС»: полиметилсилоксановые или полиэтилсилоксановые.

Рукав выполнен (фиг.3, 4) путем сшивания боковых срезов полотна по его длине закреплением в шве 6 через равные промежутки величиной не менее четырех диаметров рукава, одного или двух отрезков тесьмы 7 длиной не менее четырех диаметров зарядного шланга. Закрепление рукава 1 на шланге 3 пневмозарядчика выполнено путем стягивания отрезков тесьмы 7 в обхват зарядного шланга 3 и осуществляется любым из известных видов узлов: «тещин», «академический», «бабий», «воровской», «дубовый», «кинжальный», «лиановый», «охотничий» и др.

Устройство используют следующим образом.

Рукав 1 одевают на зарядный шланг 3 пневмозарядчика и фиксируют на нем при помощи тесьмы 7: ее стягивают и завязывают узлом.

Предварительно в скважину опускают промежуточный детонатор 8 на волноводе или детонирующем шнуре 9.

Затем, одетый на шланг 3 рукав 1 опускают в заряжаемую скважину 5 до дна.

При этом уровень 10 воды в скважине 5 находится ниже верхнего открытого торца зарядного рукава 1.

Включают пневмозарядчик, который пневмотранспортирует гранулированное ВВ 4 в скважину 5 по шлангу 3, внутрь рукава 1.

Воздух выходит через поры ткани рукава 1, гранулы ВВ 4 остаются внутри оболочки рукава 1. Вода вытесняется из скважины 5 за счет образующегося из ВВ 4 внизу скважины и увеличивающегося в объеме (и по высоте скважины) «поршня».

Выходя через поры рукава 1, воздух вспенивает воду. Образуется пена, которая выходит через устье скважины 5, тем самым облегчая выход воды за счет так называемого эффекта «эрлифта».

Проникновение остатков воды из скважины 5 внутрь рукава 1 невозможно вследствие гидрофобной обработки ткани рукава.

Поскольку длина рукава 1 соответствует длине заряжаемой скважины 5, то вода не попадает в рукав и через верхний (открытый, не завязываемый) торец, который можно впоследствии увязать тесьмой 7 «в чуб» тем самым полностью гидроизолировав сформированный патрон.

Применение тесьмы 7, встрачиваемой в шов 6 рукава 1, имеет следующие положительные эффекты:

- рукав не соскакивает со шланга при опускании в скважину;

- рукав не «распускается» в скважине после опускания и не препятствует (как парус) выходу водяной пены из скважины;

- рукав легко сходит со шланга при заряжании (при формировании патрона), т.к. поверхность шланга, как правило, ровная и ткань легко по ней скользит при небольшом осевом усилии;

- образуется патрон циклично переменного по длине сечения 11, что влечет за собой эффект циклично изменяющейся по длине патрона скорости детонации при взрываний. При этом разрушаемые породы испытывают циклическую нагрузку, что способствует их более эффективному разрушению.

Предлагается два варианта (фиг.3а, б) использования тесьмы 7: вшиванием одного или двух отрезков. Вшивание одного отрезка проще при изготовлении, но для стягивания им рукава 1 возможно применение ограниченного количества конструкций узлов (например, «бабий» или «штык»). Вшивание двух отрезков сложнее при изготовлении, но для стягивания им рукава 1 возможно применение большего количества конструкций узлов.

Длина вшиваемых отрезков тесьмы 7 (не менее четырех диаметров зарядного шланга, что больше длины окружности наружного диаметра шланга L=×D) выбирается, исходя из условия обхватывания тесьмой 7 зарядного шланга 3 с учетом толщины материала рукава и формирования стягивающего узла.

1. Патрон взрывчатого вещества, содержащий водонепроницаемый рукав с герметичным нижним торцем и размещенным с закреплением внутри него шлангом пневмозарядчика, рукав заполняют неводоустойчивым гранулированным промышленным взрывчатым веществом, отличающийся тем, что длина рукава равна длине заряжаемой скважины, рукав выполнен из тканого полотна с гидрофобной пропиткой путем сшивания боковых срезов полотна по его длине с закреплением в шве через равные промежутки величиной не менее четырех диаметров рукава одного или двух отрезков тесьмы длиной не менее четырех диаметров зарядного шланга, а закрепление рукава на зарядном шланге пневмозарядчика выполнено путем стягивания отрезков тесьмы в обхват зарядного шланга пневмозарядчика.

2. Патрон по п.1, отличающийся тем, что диаметр рукава меньше, равен или больше диаметра скважины.