RU148326U1

RU148326U1 - DEVICE FOR CREATION OF FREE CAVITIES IN EXPLOSIONS OF EXPLOSIVE WELLS

Info

Publication number: RU148326U1
Application number: RU2014114698/03U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Николаевич Батраков; Виктор Петрович Доманов; Александр Петрович Русских; Виталий Викторович Саяпин; Николай Анатольевич Чистяков
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Творческое экспериментальное объединение "ЭКО"
Priority date: 2014-04-11
Filing date: 2014-04-11
Publication date: 2014-12-10

Abstract

1. Устройство для создания свободных полостей в перебурах взрывных скважин, включающее стойку и мембрану, установленную на верхнем конце стойки, или близко к нему,имеющую размер, превышающий поперечный размер скважины, и выполненную с возможностью складывания с образованием открытой полости, отличающееся тем, что оно содержит опору, установленную на нижнем конце стойки.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что мембрана установлена перпендикулярно к оси стойки.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что опора выполнена в форме мембраны размером не более поперечного размера скважины.4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что стойка выполнена цилиндрической формы и полой.5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что стойка преимущественно имеет длину 1-3 м.6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что мембрана выполнена круглой формы с лепестками, образованными прорезями, идущими к центру круга.7. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что опора выполнена круглой формы с лепестками, образованными прорезями, идущими к центру круга.1. Device for creating free cavities in the holes of blast holes, including a stand and a membrane installed on the upper end of the stand, or close to it, having a size exceeding the transverse size of the well, and made with the possibility of folding with the formation of an open cavity, characterized in that it contains a support mounted on the lower end of the rack. 2. The device according to claim 1, characterized in that the membrane is installed perpendicular to the axis of the rack. 3. The device according to claim 1, characterized in that the support is made in the form of a membrane with a size of not more than the transverse size of the well. The device according to claim 1, characterized in that the column is cylindrical and hollow. The device according to claim 1, characterized in that the rack preferably has a length of 1-3 m. 6. The device according to claim 1, characterized in that the membrane is made of a circular shape with petals formed by slots going to the center of the circle. The device according to claim 3, characterized in that the support is round in shape with petals formed by slots going to the center of the circle.

Description

Полезная модель относится к средствам для производства взрывных работ и может быть использована в различных отраслях промышленности, например, горнорудной для разрушения скальных труднообрушаемых горных пород энергией взрыва скважинных зарядов, при разработке месторождений полезных ископаемых, прокладке дорог, строительстве сооружений и т.п.The utility model relates to means for blasting and can be used in various industries, for example, mining, to destroy rock hard-to-break rocks by the energy of explosion of borehole charges, in the development of mineral deposits, laying roads, building structures, etc.

При производстве взрывных работ взрывчатое вещество располагают по высоте взрывной скважины отдельными слоями, которые разделяют между собой воздушными промежутками. Таким образом получают рассредоточенный заряд, эффективность которого намного выше, чем у заряда сплошного.In blasting operations, explosives are arranged in separate layers along the height of the blast hole, which are separated by air gaps. Thus, a dispersed charge is obtained, the efficiency of which is much higher than that of a continuous charge.

Например, известно устройство для рассредоточения заряда взрывчатого вещества во взрывной скважине воздушными промежутками, выполненное в виде бумажного цилиндра, диаметр которого меньше диаметра взрывной скважины [Мельников И.В. и др. «Совершенствование буровзрывных работ» - М.: Углетехиздат, 1959, стр. 253 и Кутузов Б.Н. «Взрывные работы» - М.: «Недра», 1988, стр. 216].For example, it is known a device for dispersing a charge of an explosive in an explosive well by air gaps, made in the form of a paper cylinder, the diameter of which is smaller than the diameter of an explosive well [Melnikov I.V. and others. "Improving drilling and blasting operations" - M .: Ugletekhizdat, 1959, p. 253 and Kutuzov B.N. "Blasting operations" - M .: "Nedra", 1988, p. 216].

Существенным недостатком этого устройства является невозможность использования его в скважинах переменного диаметра, т.к. из-за большой длины оно застревает в скважине. Кроме того, устройство невозможно использовать в обводненных скважинах, а наличие зазора между цилиндром и стенками скважины создает условия для проникновения взрывчатого вещества в воздушный промежуток.A significant disadvantage of this device is the inability to use it in wells of variable diameter, because due to the long length, it gets stuck in the well. In addition, the device cannot be used in flooded wells, and the presence of a gap between the cylinder and the walls of the well creates the conditions for the penetration of explosives into the air gap.

Однако, основным недостатком этого устройства является его непригодность для создания свободных полостей в перебурах взрывных скважин.However, the main disadvantage of this device is its unsuitability for creating free cavities in the drills of blast holes.

Вместе с тем формирование свободных полостей в перебурах взрывных скважин влияет на качество дробления горных пород и проработки подошвы уступов. Проработка подошвы уступа при взрывном дроблении массивов горных пород является наиболее энергозатратной задачей. В связи с этим возможен перерасход взрывчатых веществ при проработке подошвы уступа. Технологически перерасход взрывчатых веществ может приводить к нарушению массива горных пород за пределами проектных контуров отбойки. Твердая и хорошо проработанная взрывом (до проектной отметки) подошва уступа является главным условием дальнейшей производительной работы экскаватора.At the same time, the formation of free cavities in the drills of blast holes affects the quality of crushing of rocks and the development of the bottom of the ledges. The development of the bottom of the ledge during explosive crushing of rock masses is the most energy-consuming task. In this regard, the possible cost overrun of explosives during the study of the sole of the ledge. Technologically, the excessive consumption of explosives can lead to disruption of the rock mass beyond the design contours of blasting. A solid and well-developed explosion (up to the design level) outsole sole is the main condition for the further productive work of the excavator.

Известно другое устройство для создания воздушных промежутков в скважинных зарядах, содержащее скважинный затвор с эластичной боковой гофрированной оболочкой и опору [А.С. СССР №614658 МПК E21C 37/00].Another device for creating air gaps in borehole charges is known, comprising a borehole shutter with an elastic lateral corrugated shell and a support [A.S. USSR No. 614658 IPC E21C 37/00].

Недостатками этого устройства является то, что под давлением скважинный затвор может деформироваться, приводя к снижению эффективности взрыва, и оно также непригодно для создания свободных полостей в перебурах взрывных скважин.The disadvantages of this device is that under pressure the wellbore can be deformed, leading to a decrease in the explosion efficiency, and it is also unsuitable for creating free cavities in the drills of blast holes.

Известно устройство для создания воздушных промежутков во взрывных скважинах, которое имеет опору, установленную в скважине на нижнем заряде взрывчатого вещества, и штангу, состоящую из отдельных отрезков, соединенных между собой замками, нижний конец которой установлен на опору, а верхний конец снабжен скважинным затвором для взрывчатого вещества [Патент РФ №116621, МПК F42D 1/08].A device for creating air gaps in blast holes is known, which has a support installed in the well at a lower explosive charge and a rod consisting of separate segments interconnected by locks, the lower end of which is mounted on a support, and the upper end is provided with a borehole shutter for explosive [RF Patent No. 116621, IPC F42D 1/08].

Недостатком этого устройства является его непригодность для создания свободных полостей в перебурах взрывных скважин.The disadvantage of this device is its unsuitability for creating free cavities in the drills of blast holes.

Известен способ рассредоточения заряда в скважине, в соответствии с которым в скважине создают воздушные промежутки с помощью скважинных затворов, выполненных из эластичного материала, например, пластика, в форме круга, надрезанного на лепестки, при этом затвор размещают в скважине на заданную глубину на соединительной трубке [Заявка РФ на изобретение №2011124558, МПК F42D1/08].There is a known method of charge dispersal in a well, according to which air gaps are created in the well by means of well shutters made of elastic material, for example, plastic, in the shape of a circle notched into petals, while the shutter is placed in the well to a predetermined depth on the connecting tube [RF application for the invention No. 2011124558, IPC F42D1 / 08].

Устройство, используемое в этом способе, является ближайшим аналогом предлагаемого и принято за прототип полезной модели.The device used in this method is the closest analogue of the proposed one and is taken as a prototype of a utility model.

Недостатком этого устройства является неустойчивость трубки при установке скважинного заряда, сложность монтажа устройства в скважине ввиду того, что нижний конец трубки свободен и опирается на дно скважины, или предыдущий по вертикали боевик.The disadvantage of this device is the instability of the tube during installation of the borehole charge, the difficulty of installing the device in the well due to the fact that the lower end of the tube is free and rests on the bottom of the well, or the vertical fighter.

Полезная модель решает задачу создания устройства для формирования свободных полостей в перебурах взрывных скважин, которое легко монтируется в скважине и устойчиво в ней располагается.The utility model solves the problem of creating a device for forming free cavities in the drills of blast holes, which is easily mounted in the well and is stable in it.

Поставленная задача решается тем, что предлагается устройство для создания свободных полостей в перебурах взрывных скважин, включающее стойку и мембрану, установленную на верхнем конце стойки, или близко к нему, имеющую размер, превышающий поперечный размер скважины и выполненную с возможностью складывания с образованием открытой полости, которое содержит опору, установленную на нижнем конце стойки.The problem is solved by the fact that a device for creating free cavities in the holes of blastholes is proposed, including a stand and a membrane installed on the upper end of the stand, or close to it, having a size exceeding the transverse size of the well and made with the possibility of folding with the formation of an open cavity, which contains a support mounted on the lower end of the rack.

Наиболее рационально устанавливать мембрану перпендикулярно к оси стойки.It is most rational to install the membrane perpendicular to the axis of the strut.

Опора может быть выполнена также в форме мембраны, но размером не более поперечного размера скважиныThe support can also be made in the form of a membrane, but not larger than the transverse size of the well

Стойка может быть выполнена цилиндрической формы и полой.The rack can be made cylindrical and hollow.

Длина стойки зависит от глубины скважины и, преимущественно, равна 1-3 м.The length of the rack depends on the depth of the well and is preferably 1-3 m.

Мембрана может быть выполнена круглой формы с лепестками, образованными прорезями, идущими к центру круга.The membrane can be made round in shape with petals formed by slots going to the center of the circle.

Если опора выполнена в форме мембраны, она может быть круглой формы с лепестками, образованными прорезями, идущими к центру круга.If the support is made in the form of a membrane, it can be round in shape with petals formed by slots going to the center of the circle.

Сущность полезной модели поясняется фигурами чертежей. На фиг. 1 показан вид устройства для создания свободных полостей в перебурах скважинных зарядах в разрезе сбоку, на фиг.2 показан вид снизу, на фиг. 3 показано размещение устройства в скважине.The essence of the utility model is illustrated by the figures of the drawings. In FIG. 1 shows a view of a device for creating free cavities in the borehole charges in cross sections from the side, FIG. 2 shows a bottom view, FIG. 3 shows the placement of the device in the well.

Устройство для создания свободных полостей в перебурах скважин при их заряжании представляет собой стойку 1, выполненную, например, в форме цилиндрической трубы высотой от 1-3. На верхнем конце стойки установлена мембрана 2. Нижний конец стойки опирается на опору 3, которая может быть выполнена так же, как мембрана, только меньшего размера. Размер мембраны 2 превышает диаметр скважины на 30-40 мм. Опора 3 имеет диаметр, меньший по сравнению с диаметром скважины на 10-20 мм. Опора, выполненная в форме мембраны является центрирующей в устье скважины.A device for creating free cavities in boreholes during their loading is a rack 1, made, for example, in the form of a cylindrical pipe with a height of 1-3. A membrane 2 is installed at the upper end of the rack. The lower end of the rack is supported by a support 3, which can be made in the same way as the membrane, only of a smaller size. The size of the membrane 2 exceeds the diameter of the well by 30-40 mm. The support 3 has a diameter smaller than the diameter of the well by 10-20 mm The support made in the form of a membrane is centering at the wellhead.

Мембрана 2 представляет собой круг, составленный из лепестков, и является несущей, т.к. при движении вдоль скважины она деформируется и образует полость сфероподобной формы, предназначенную для удержания заряда. Лепестки складываются и образуют полость в форме чаши.Membrane 2 is a circle composed of petals, and is a carrier, because when moving along the well, it is deformed and forms a cavity of a sphere-like shape, designed to hold a charge. The petals fold and form a cavity in the shape of a bowl.

Устройство доставляется в скважину при помощи шеста (не показан) который опускают до упора. Опора 3 при этом устанавливается в устье скважины, а мембрана 2 складывается по прорезям, образуя сфероподобную открытую полость. Свободная полость в скважине формируется ниже уровня фактической отметки подошвы уступа 8. Перебур скважины ниже уровня подошвы уступа не заряжается.The device is delivered to the well using a pole (not shown) which is lowered all the way. The support 3 is installed at the wellhead, and the membrane 2 is folded along the slots, forming a sphere-like open cavity. The free cavity in the well is formed below the level of the actual elevation of the bottom of the ledge 8. The borehole below the level of the bottom of the ledge is not charged.

Заряжение скважины с использованием предлагаемого устройства эмульсионным взрывчатым веществом производят следующим образом:The well is charged using the proposed device with an emulsion explosive as follows:

- на зарядном шланге зарядной машины (не показана) фиксируют полипропиленовый мешок с полиэтиленовым вкладышем;- a polypropylene bag with a polyethylene liner is fixed on the charging hose of a charging machine (not shown);

- опускают шланг зарядной машины в скважину, досылая устройство до упора;- lower the hose of the charging machine into the well, sending the device all the way;

- под давлением подают эмульсионное взрывчатое вещество 4, которое заполняя мешок 7, создает надежную пробку, опираясь на несущую мембрану 2 и, тем самым, предотвращая протекание взрывчатого вещества в перебур.- under pressure serves an emulsion explosive 4, which, filling the bag 7, creates a reliable plug, relying on the supporting membrane 2 and, thereby, preventing the explosive from flowing into the bulkhead.

Описанное устройство также может применяться для создания воздушных промежутков и при использовании сыпучих взрывчатых веществ.The described device can also be used to create air gaps and when using bulk explosives.

Промежуточные детонаторы 5 со средствами инициирования 6 устанавливают в колонку заряда. Заряд надежно «укладывается» в сфероподобную полость, образованную мембраной 2. Под действием веса взрывчатого вещества мембрана 2 расправляется, концы ее плотно прижимаются к стенкам скважины и надежно перекрывают скважину, создавая свободный промежуток в перебуре, который может быть заполнен воздухом или водой. Дополнительный эффект герметичности (в случае деформации мешка) достигается за счет выполнения опоры 3 в форме мембраны, подобной мембране 2, но меньшего размера.Intermediate detonators 5 with initiating means 6 are installed in the charge column. The charge reliably "fits" into the sphere-shaped cavity formed by the membrane 2. Under the influence of the weight of the explosive, the membrane 2 is expanded, its ends are tightly pressed against the walls of the well and reliably block the well, creating a free gap in the expander, which can be filled with air or water. An additional effect of tightness (in the case of deformation of the bag) is achieved due to the support 3 in the form of a membrane, similar to the membrane 2, but smaller.

Наличие прорезей позволяет мембране складываться и плотно прилегать к стенкам скважины, не образуя при этом складок и щелей. За счет регулирования высоты цилиндрической трубы 1 можно регулировать высоту и объем свободной полости, обеспечивая при этом необходимую степень проработки подошвы уступа 8 в районе перебура. Размещение, таким образом, заряда и надежное формирование свободной полости в перебуре скважины позволяет достичь качественной проработки подошвы уступа.The presence of slots allows the membrane to fold and fit snugly against the walls of the well, without forming wrinkles and crevices. By adjusting the height of the cylindrical pipe 1, you can adjust the height and volume of the free cavity, while ensuring the necessary degree of study of the sole of the ledge 8 in the area of the rebound. The placement, therefore, of the charge and the reliable formation of a free cavity in the borehole well allows you to achieve high-quality development of the bottom of the ledge.

Центрирование опоры 3 в скважине, обеспечивает устойчивость устройства в скважине.The centering of the support 3 in the well, ensures the stability of the device in the well.

Величина свободной полости определяется длиной стойки и может регулироваться. Целесообразно выбирать высоту стоек из интервала 1-3 м, так как при меньшем размере свободной полости взрывчатое вещество расходуется неэкономично, а при большем размере свободной полости взрывание может быть неэффективным.The size of the free cavity is determined by the length of the rack and can be adjusted. It is advisable to choose the height of the racks from an interval of 1-3 m, since with a smaller size of the free cavity, the explosive is spent uneconomically, and with a larger size of the free cavity, the explosion can be ineffective.

Использование прочного материала для изготовления стойки, например, стали, повышает надежность устройства и исключает его деформацию в процессе использования, что позволяет обеспечить надежное формирование свободной полости в перебуре скважины.The use of durable material for the manufacture of racks, for example, steel, increases the reliability of the device and eliminates its deformation during use, which ensures reliable formation of a free cavity in the borehole well.

Наличие названной свободной полости в перебуре взрывной скважины позволяет:The presence of the named free cavity in the drill hole allows you to:

- сохранить целостность массива подошвы уступа, что облегчает его дальнейшее бурение и взрывание;- to maintain the integrity of the massif of the sole of the ledge, which facilitates its further drilling and blasting;

- снизить расход взрывчатого вещества при сохранении качества проработки подошвы уступа, т.к. давление газов порядка 50000 атмосфер оказывает воздействие на взрываемый массив через свободную полость;- reduce the consumption of explosives while maintaining the quality of the study of the soles of the ledge, because gas pressure of the order of 50,000 atmospheres affects the explosive mass through the free cavity;

- сохранить детонационные свойства взрывчатого вещества, т.к. мешок, в который его помещают, предотвращает перемешивание его с буровой мелочью.- to preserve the detonation properties of explosives, because the bag in which it is placed prevents it from mixing with the drill trifle.

Таким образом, предлагаемое устройство для создания свободных полостей в перебурах скважинных зарядов обеспечивает формирование свободной полости в перебуре, без взрывчатого вещества, что в свою очередь повышает эффективность взрыва.Thus, the proposed device for creating free cavities in the bores of borehole charges provides for the formation of a free cavity in the borehole, without explosives, which in turn increases the efficiency of the explosion.

Claims

1. Device for creating free cavities in the holes of blast holes, including a stand and a membrane installed on the upper end of the stand, or close to it, having a size exceeding the transverse size of the well, and made with the possibility of folding with the formation of an open cavity, characterized in that it contains a support mounted on the lower end of the rack.

2. The device according to p. 1, characterized in that the membrane is installed perpendicular to the axis of the rack.

3. The device according to p. 1, characterized in that the support is made in the form of a membrane with a size of not more than the transverse size of the well.

4. The device according to claim 1, characterized in that the column is cylindrical and hollow.

5. The device according to p. 1, characterized in that the rack mainly has a length of 1-3 m

6. The device according to claim 1, characterized in that the membrane is round in shape with petals formed by slots going to the center of the circle.

7. The device according to p. 3, characterized in that the support is made of a circular shape with petals formed by slots going to the center of the circle.