Влияние осевого воздушного канала в скважинных зарядах эмульсионных взрывчатых веществ на эффективность действия взрыва

Приводятся основные характеристики современных эмульсионных взрывчатых веществ (ЭВВ). Описаны основные преимущества и особенности применения эмульсионных взрывчатых веществ в промышленности. Определены условия применения ЭВВ, которые приводят к нестационарному режиму детонации удлиненных скважинных зарядов. Определено влияние забойки на качество взрыва и экологическое воздействие на окружающую среду. Обосновано техническое решение, направленное на повышение эффективности использования взрывчатых веществ эмульсионного типа за счет исключения дефлаграции. Приведено описание опытного взрыва заряда ЭВВ с осевым кумулятивным каналом, располагаемым по всей длине заряженной части скважины. Установлено, что наличие осевого кумулятивного канала обеспечивает устойчивую детонацию по всему заряду ЭВВ и не влияет на процесс развития детонационной волны в начальный период взрыва после срабатывания промежуточного детонатора. Даны рекомендации по скорости детонации промежуточного детонатора, применяемого для инициирования низко бризантных ВВ. Наличие канала не вносит помех в механизм разрушения горных пород взрывом. В результате было установлено, что на исследуемой скважине в процессе взрывчатого превращения ЭВВ имела место устойчивая детонация по всей длине скважинного заряда взрывчатого вещества. Полученные результаты позволят существенно повысить эффективность применения ЭВВ при разрушении горных пород взрывом.

Оверченко М. Н., Мозер С. П., Толстунов С. А., Белин В. А. Влияние осевого воздушного канала в скважинных зарядах эмульсионных взрывчатых веществ на эффективность действия взрыва // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2020. – № 1. – С. 61–70. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-1-0-61-70.

Оверченко Михаил Николаевич¹ — канд. техн. наук,
генеральный директор, e-mail: sergey.mozer@Орика.com,
Толстунов Cергей Андреевич — канд. техн. наук,
руководитель отделения МАНЭБ, e-mail: tsaa09@mail.ru,
Мозер Сергей Петрович¹ — канд. техн. наук,
руководитель отдела обучения, e-mail: sergey.mozer@Орика.com,
Белин Владимир Арнольдович — д-р техн. наук, профессор,
ГИ НИТУ «МИСиС»,
Президент АНО НОИВ, e-mail: bvamggu@mail.ru,
¹ АО «ОРИКА СИАЙЭС», Москва, Россия.

Белин В. А., e-mail: bvamggu@mail.ru.

1. Сакерин А. С., Константинов Д. О., Козырев С. А., Оверченко М. Н. Эмульсионные взрывчатые вещества, зарядное оборудование и взрывные технологии для подземных горных работ // Горный журнал. — 2014. — № 10. — С. 38—41.
2. Возгрин Р. А., Молдаван Д. В., Казанцев В. А. К вопросу оценки размеров зоны регулируемого дробления при взрыве скважинных зарядов эмульсионных ВВ в условиях карьера ОАО «Семиозерское КУ» // Маркшейдерский вестник. — 2015. — № 2. — С. 7—9.
3. Горинов С. А., Куприн В. П., Маслов И. Ю. Возбуждение детонации в эмульсионных ВВ, сенсибилизированных газовыми порами, скользящей детонационной волной // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2013. — № 12. — 20 с.
4. Парамонов Г. П., Возгрин Р. А. Обоснование массы промежуточного детонатора при инициировании скважинных зарядов эмульсионных взрывчатых веществ (Сибирит 1200) для условий карьера ОАО «Семиозерского карьероуправления» // Взрывное дело. — 2014. — № 112—69. — С. 223—234.
5. Бондаренко И. В., Хон В. И., Никитин Р. Я. Особенности применения эмульсионных ВВ в условиях кимберлитовых карьеров АК «АЛРОСА» / Материалы научно-технической конферен- ции «Развитие ресурсосберегающих технологий во взрывном деле». — 2011. — С. 155—163.
6. Горинов С. А. Гофрировочная неустойчивость детонационных волн в эмульсионном взрывчатом веществе, сенсибилизированном газовыми порами / Материалы научно-технической конференции «Развитие ресурсосберегающих технологий во взрывном деле». — 2011. — С. 163—171.
7. Mendes R., Ribeiro J., Plaksin I., Campos J., Tavares B. Differences between the detonation behavior of emulsion explosives sensitized with glass or with polymeric microballoons // Journal of Physics: Conference Series. 2014, Vol. 500, Part 5, pp. 052030. DOI: 10.1088/1742-6596/500/5/052030.
8. Lei Liu, Zhihua Zhang, Ya Wang, Hao Qin Experimental study on the influence of chemical sensitizer on pressure resistance in deep water of emulsion explosives // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2018, Vol. 128, pp. 012137. DOI: 10.1088/1755-1315/128/1/012137.
9. Agrawal H., Mishra A. A study on influence of density and viscosity of emulsion explosive on its detonation velocity // Modelling, Measurement and Control C. 2018, Vol. 78(03), pp. 316—336.
10. Mertuszka P., Cenian B., Kramarczyk B., Pytel W. Influence of explosive charge diameter on the detonation velocity based on emulinit 7L and 8L bulk emulsion explosives // Central European Journal of Energetic Materials, 2018, Vol. 15, pp. 351—363. DOI: 10.22211/cejem/78090.
11. Arvind Kumar Mishra, Manamohan Rout, Deepanshu Ranjan Singh, Sakti Pada Jana Influence of gassing agent and density on detonation velocity of bulk emulsion explosives // Geotechnical and Geological Engineering. 2018, Vol. 36, Issue 1, pp. 89—94.
12. Bordzilovskii S. A., Karakhanov S. M., Plastinin A. V., Rafeichik S. I., Yunoshev A. S. Detonation temperature of an emulsion explosive with a polymer sensitizer // Combustion, Explosion and Shock Waves, 2017, Vol. 53, Issue 6, pp. 730—737. DOI: 10.1134/S0010508217060156.
13. Юхансон К., Персон П. Детонация взрывчатых веществ. — М.: Мир, 1973. — 352 с.
14. Салганик В. А., Воротеляк Г. А., Митрофанов В. В., Филиппов Н. Ф. Скважинные заряды взрывчатых веществ с осевой воздушной полостью. — Киев: Техника, 1986. — 88 с.
15. Родионов В. Н. К вопросу о повышении действия взрыва в твердой среде // Взрывное дело. — 1963. — № 51-8. — С. 50—61.
16. Родионов В. Н., Христофоров Б. Д. Влияние свойств источника на действие взрыва вводе и воздухе. — М.: Фонд Института химической физики АН СССР, 1962. — 119 с.
17. Христофоров Б. Д. Подводный взрыв в воздушной полости // Прикладная механика и техническая физика. — 1962. — № 6. — С. 54—119.
18. Ханукаев А. Н. Физические процессы при отбойке горных пород взрывом. — М.: Недра, 1974. — 224 с.
19. Белин В. А., Кутузов Б. Н., Ганопольский М. И., Оверченко М. Н., Строгий И. Б. Технология и безопасность взрывных работ / Под ред. В.А. Белина. — М.: Изд-во «Горное дело» ООО «Киммерийский центр», 2016. — 424 с.
20. Макарьев В. П. Статистические модели взрывного разрушения и методы исследования кусковатости. — Л.: изд. ЛГИ, 1981. — 87 с.
21. Тогунов М. Б., Сапронов Е. М., Щукин Ю. Г. и др. Повышение эффективности взрывания горных пород эмульсионных ВВ / Технология и безопасность взрывных работ. Материалы научно-технической конференции «Развитие ресурсосберегающих технологий во взрывном деле», 12—14 октября 2011 г. — Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2012. — С. 123—133.
22. Dang Van Kien. Investigation blasting vibration during excavation tunnel by drilling and blasting method in the urban conditions by two-dimension model // Journal of mining industrial. Ha Noi. 2014. No 6. Pp. 7—12.
23. Jinxing Lai, Haobo Fan, Jianxun Chen, Junling Qiu, Ke Wang. Blasting vibration monitoring of undercrossing railway tunnel using wireless sensor network // International Journal of Distributed Sensor Networks. 2015. No 2, pp. 1—7.
24. Žganec S., Bohanek V., Dobrilović M. Influence of a primer on the velocity of detonation of ANFO and heavy ANFO blends // Central European Journal of Energetic Materials. 2016. Vol. 13. No 3, pp. 694—704.
25. Сапронов Е. М., Бердов С. П., Белин В. А., Астахов Е. О. Совершенствование эффективности взрывной отбойки горной породы на основе исследований скорости детонации ВВ рефлектометрическим методом // Горный журнал. — 2012. — № 9/1. — С. 46—50.
26. Оверченко М. Н., Толстунов С. А., Мозер С. П. Устройство для создания осевой полости в заряде взрывчатого вещества. Полезная модель к патенту № 175903. Опубл. 22.12.2017, бюл. № 36.