Способ гашения ударных воздушных волн в горных выработках

Способ гашения ударных воздушных волн в горных выработках

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: для защитыТорных выра|боток от разрушающег р действия взрывно|й ударной воздушной вол ны; Сущность изобретения: в выработке, где производят взрывные работы, бурят нисхбдящие скважины заданного диаметра и глубины и заливают водой до устьев. В торцовых частях скважин размещают фугасные заряды с инициаторами. Над устьями водонаполненных скважин устанавливают полые цилиндрические колонки с отверстиями по образующим. Участок электровзрывной сети с фугасными зарядами подключают к общей электровзрывной сети технологических зарядов,Поочередно инициируют фугасные заряды выброса воды в режиме, соответствующем интервалам замедления между взрывами технологическйх.зарядов. Количество заслонов определяют исходя из количестваступеней замедления технологического взрыва и длительности единичного импульса выброса воды, Высо- j конарорные струи, йстекающиё-из отверстий колонбк, направляют навстречу фронту воздушной волны, обеспечивая в плоскости образования сплошной водяной завесы динамический напор не менее избыточного давления на фронте УВ В. Массу заряда в скважине, обеспечивающую среднюю величину необходимого динамического напора, определяют по приведённой в материале изобретения формуле. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. с/) С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК... Ж„, 1802157 А1

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

В выработке 1,, где производят взрывные работы, бурят нисходящие скважины 2 заданного диамвтра и глубины, при необходимости гидролизуют их и заливают водой 3 до устьев. В торцовых частях скважин размещают фугасные заряды 4 с инициаторами

5, Над устьями водонаполненных скважин устанавливают полые цилиндрические колонки 6 с отверстиями 7 по образующим.

Участок электровзрывной сети с фугасными

Изобретение относится к горной промышленности и может. быть использовано для гашения УВВ при ведении взрывных работ в шахтах, Цель изобретения — повышение эффективности гашения УВ В при короткозамедленном взрывании технологических зарядов за счет более полного использования кинетиче-, ской энергии распыляемой воды.

На фиг.1 показана сущность предлагаемого способа, продольный разрез горной выработки; на фиг.2 — то же, вид сверху.

1 2 (21) 4889105/03 . вают водой. до устьев, В торцовых частях (22) 05.12.90 скважин размещают фугасные заряды с (46) 15,03.93.Бюл,¹ 10 ... .: . инициаторами. Над устьями водонаполнен(71) Днепропетровский горный. институт ных скважин устанавливают полые цилиндим,Артема рические колонки с отверстиями по (72) B.P.ÄÿäþUjêo, B.À,Çàÿðíþê, Ю.H.Êèðå- образующим. Участок электровзрывной сеев, И,Г.Чернокур, А.Я,Козлов .и С.A,Коври- ти с фугасными зарядами подключают к обг }н .: щей электровзрывной сети технологических (56) Гурин А.А, Управление ударными воз- зарядов, Поочередно инициируют фугасные душными волнами при взрывных работах, заряды выброса воды в режиме, соответстМ., Недра, 1978, с.70-71;: . вующем интервалам замедления между

Гурин А.А,Управление ударными воз- взрывами технологических. зарядов. Количедушными волнами при взрывных работах, ство заслонов определяют исходя из колиМ„Недра, t978, с.72-73..: - - чества ступеней замедления

Справочник взрывника (6.H.Êóòóçîâ, технологического взрыва и длительности

В;М.Скоробогатов, И.E,Åðîôååâ и др. Под единичного импульса выброса воды, Высообщей ред. Б,Н,Кутузова, M. Недра, 1988, . конапорные струи, истекающие из отверс;442-444. стий колонбк, направлявт навстречу фронту (54) СПОСОБ ГАШЕНИЯ УДАРНЫХ 803- воздушной волны, обеспечивая в плоскости

ДУШНЫХ ВОЛН В ГОРНЫХ ВЫРАБОТКАХ образования сплошной водяной завесы ди(57) Использование: для защиты горных вы- намический напор не менее избыточного работок от разрушающего действия взрыв- давления на фронте УВВ. Массу заряда в н и ударной воздушной волны; Сущность скважине, обеспечивающую среднюю велиизобретения: в выработке, где производят чину необходимого динамического напора, взрывные работы, бурят нисходящие сква- определяют по прйведенной в материале . жины заданного диаметра и глубины и зали- изобретения формуле, 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1802157

25

40

50

55 зарядами подключают к общей электровзрывной сети технологических зарядов.

Поочередно инициируют фугасные заряды выброса воды в режиме, соответствующем интервалам замедления между взрывами технологических зарядов. Количество заслонов определяют исходя из количества ступеней замедления технологического взрыва и длительности единичного импульса выброса воды, который определяют по формуле;

704+34б8 +L +0054 т —, с(2)

2647,5 и, омам

Высоконапорные струи 8, истекающие из отверстий колонок, направляют навстречу фронту воздушной волны, обеспечивая в плоскости 9 образования сплошной водяной завесы динамический напор не менее избыточного давлением в области сжатия воздуха в этой плоскости, Массу заряда в скважине, обеспечивающую среднюю величину необходимого динамического напора определяют по формуле 1. Расстояние от очага взрыва до плоскости образования сплошной завесы определяют из формулы

h Ь с

I=VYBB (lmax + - ЛС ) +, м, (3)

2ща где VvBB — средняя скорость фронта УВВ;

1max — ПрсдОЛжИтЕЛЬНОСтЬ дОСтИжЕНИя максимального давления струи, с, h — высота незаполненной части колонки, м;

7с — средняя скорость движения столба воды от устья скважины до торца колонки;

Лт — время упреждения взрыва фугасного заряда относительно технологического заряда, с;

Ь - ширина выработки, м;

a — угол раствора между крайними образующими на колонке.

При необходимости расстояние (I) могут регулировать различной степенью заполненности скважины и колонки водой, а также величиной упреждения, которую изменяют дискретно в соответствии с номинальными значениями замедлений.

Предложенный способ иллюстрируется следующим условным примером, В буровой выработке (ширина 2,5 м) очистного блока подготовлены к взрыву три веерных комплекта зарядов, в которых инициаторами являются электродетонаторы ЭДКЗ N 1, 3, 5 с временами срабатывания 25, 75, 150 мс соответственно. Для гашения ударных воздушных волн применяют импульсные водяные завесы, причем в качестве емкостей для воды используют парные нисходящие скважины трех вееров, не задействованных в настоящем взрыве. Глубины скважин по 10 м, высота колонок 2,5 м, диаметр отверстий в полной колонке 0,025 м. В соответствии с выбранными расстояниями между смежными отверстиями по образующей колонки, а также углом раствора между крайними рядами отверстий и особенностями расширения струи, расстояние от двух колонок, расположенных в поперечном сечении выработки до плоскости образования сплошной водяной завесы составляет 0,54 м. Ожидаемое (расчетное) избыточное давление на фронте воздушной волны в плоскости сплошной завесы

6 10 Па, Коэффициент турбулентности, вы5 численный2 по известным методикам для диапазона скоростей 20-150 м, составляет в среднем 6,3 10 . Коэффициент местного сопротивления (Q полой колонки с отверстиями оп редел ен экспе риме нтал ьно и равен 10.

Масса заряда в каждой скважине, вычислен- ная по вышеприведенной формуле(1), равна

2,7 кг, Длительность импульса выброса воды определяют из формулы (2) — 0,112 с.

Расстояние от парных водонаполненных скважин до очага взрыва определяют по формуле (3) с учетом того, что tmax=0,015 с, ЧуБц=600 м/с и Лт=0. Вычисленное значение I составляет 12 м, Из проведенного расчета следует, что в момент взрыва второго и третьего вееров одновременно работают два заслона. Общая длительность действия заслонов составляет 0,237 с, что значительно превышает продолжительность суммарного времени фаз сжатия воздуха.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить эффективность гашения УВВ за счет более полного использования кинетической энергии распыляемой воды и воэможности многократного формирования водяных завес при короткозамедленных взрывах.

Формула изобретения

1. Способ гашения ударных воздушных волн в горных выработках, включающий размещение емкостей с водой на пути движения УВВ, установку в емкостях фугасных зарядов ВВ и взрывное распыление воды, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности гашения УВВ при короткозамедленном взрывании технологических зарядов за счет более полного использования кинетической энергии распыляемой воды, емкости выполняют в виде пробуренных в подошве выработки водонаполненных скважин, над устьями которых устанавливают полые цилиндрические колонки с отверстиями для направления высоконапорных струй навстречу фронту УВВ, выполненными по образующим цилиндра, 1802157 при этом распыление воды осуществляют поочередным инициированием фугасных зарядов с замедлением, соответствующим интервалам замедления между взрывами технологических зарядов, и создают сплошную водяную завесу с динамическим напором в плоскости ее образования не менее избыточного давления в области сжатия воздуха при его прохождении через эту плоскость.

2. Способ по п.1, о т л и ч à ю шийся тем, что массу фугасного заряда определяют из выражения:

2 Кз (Ризб) 1.082

mac= (— ) х рР

7,04 +3,468 + (" . р г (у) х(64,5 где Р* — безразмерный осевой динамический напор: р — плотность водяной завесы, кг/м ; з. — коэффициент местного сопротивления полой колонки;

L — глубина водонаполненной скважи10 ны,м; (Риэб.) — избыточное давление во фронте

УВВ в плоскости образования водяной завесы, Па;

Кз — 1,5-2,5 — коэффициент запаса.

1802157

Составитель В. Дядюшко

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М, Петрова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 839 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5