Горное дело

Пеев А.М. к.т.н., Мыслицкий С.М. к.т.н.,

Кременчугский национальный университет имени Михаила Остроградского

г. Кременчуг, Украина

Влияние разновременного инициирования боевиков на геометрические параметры их расположения в скважине

Известно, что при встрече детонационных волн можно добиться увеличения давления в 2,6 раза в направлении, перпендикулярном линии соединения источников возникновения детонационных волн. Учитывая, что на линии сопряжения дна и стенок скважины находится концентратор напряжений, боевики следует располагать таким образом, чтобы детонационные волны, распространяющиеся от них по взрывчатом веществу (ВВ), встречались на уровне концентратора.

После мгновенно инициирования от каждого боевика по ВВ будут распространяться сферические детонационные волны (рис. 1). В этом случае столкновение их детонационных фронтов будет осуществляться по линии КК',

Рис. 1 Схема взаимодействия детонационных волн от двух боевиков

то есть в зоне точек К и К' будет наблюдаться более интенсивное воздействие продуктов взрыва на среду. Расстояние АК=К'В не будет зависеть от свойств детонационного шнура (ДШ) и ВВ и будет определяться только геометрическими параметрами расположения боевиков: (1) где dc - диаметр скважины, м; Н - расстояние между боевиками А и В, м.

Следовательно, для создания усиленного воздействия детонационных волн в зоне концентратора напряжения (точка К, рис. 1) расстояние от боевика В до дна скважины определяется следующей формулой (Н < d_с):

(2)

При разновременном инициировании боевиков время замедления определяется разностью длин ДШ, которую можно считать равной расстоянию межу боевиками по высоте (Н). Пусть в начальный момент инициируется боевик в точке А (рис. 2). Тогда через время t₁=H/D₀ (D₀ = 7000 м/с - скорость детонации ДШ), произойдет инициирование боевика в точке В. За это время детонационная волна от первого боевика пройдет расстояние АС=S₁=Dt₁ (D - скорость детонации ВВ). Тогда, подставляя вместо , получим:

(3)

Учитывая , что скорость детонации большинства промышленных ВВ лежит в пределах от 2000 м/с до 5000 м/с, а расстояние между боевиками Н изменяется от 0,05 до 0,25 м (для dс = 0,25 м) и от 0,05 до 0,32 м (для dс = 0,32 м), то минимальное значение АС = 14,29 мм, а максимальное значение АС = 178,57 мм (для dс = 0,25 м) и АС = 228,57 мм (для dс = 0,32 м). Таким образом, величина АС растет при использовании ВВ с более высокой скоростью детонации и увеличении расстояния между боевиками Н и убывает при уменьшении скорости детонации ВВ и расстоянии Н. После того как детонационная

Рис. 2. Характер взаимодействия детонационных волн при разновременном инициировании

волна от первого боевика А достигнет точки С, инициируется второй боевик в точке В. Встреча двух детонационных фронтов вдоль линии АВ произойдет в точке D. В дальнейшем взаимодействие детонационных волн будет осуществляться вдоль линии, проходящей через точки D, D₁, D₂,… , D₇ (рис.2).Для упрощения последующих расчетов примем кривую DD₇ в виде прямой линии DS. Поскольку встреча детонационных волн происходит не в точке О (как в случае мгновенного инициирования боевиков А и В (рис. 1)), а в точке D, встреча детонационных фронтов произойдет в точке К^|, а не в точке К (точке сопряжения дна и стенок скважины). Таким образом при разновременном инициировании (вначале взрывается боевик А) при нахождении расстояния от боевика В до дна скважины необходимо к уже рассчитанному расстоянию L (2) прибавить величину поправки длиной КS. Учитывая, что КS = АS – АК; расстояние АS в свою очередь определяется следующим образом:

(4)

Расстояние АК берем из формулы (1), тогда величина поправки КS определяется по формуле:

. (5)

Окончательно расстояние от нижнего боевика В до дна скважины L΄ (при данном способе разновременного инициирования боевиков) определяется по формуле:

(6)