RU216115U1 - Скважинный затвор - Google Patents
Скважинный затвор Download PDFInfo
- Publication number
- RU216115U1 RU216115U1 RU2022111599U RU2022111599U RU216115U1 RU 216115 U1 RU216115 U1 RU 216115U1 RU 2022111599 U RU2022111599 U RU 2022111599U RU 2022111599 U RU2022111599 U RU 2022111599U RU 216115 U1 RU216115 U1 RU 216115U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- well
- downhole
- gate
- petals
- truncated cone
- Prior art date
Links
- 210000001503 Joints Anatomy 0.000 claims abstract description 5
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 10
- 239000004698 Polyethylene (PE) Substances 0.000 claims description 6
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 15
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005422 blasting Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000903 blocking Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 13
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 4
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 2
- 210000000614 Ribs Anatomy 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к устройствам для создания свободных полостей во взрывных скважинах при формировании рассредоточенных скважинных зарядов и может использоваться при проведении взрывных работ, преимущественно в горнорудной промышленности для разработки месторождений полезных ископаемых, а также в строительной промышленности при строительстве разного рода сооружений и прокладке дорог. Скважинный затвор выполнен в виде полого усеченного конуса, снабженного радиальными упругими лепестками с диаметром, превышающим диаметр скважины. Упругие лепестки покрыты шипами с внешней стороны и снабжены симметричными сегментными фасками, образующими подвижные соединения косой прируб с возможностью перекрытия лепестками друг друга. Концы лепестков снабжены параллельными направляющими выступами. Полый усеченный конус выполнен с симметричными внутренними выступами. Техническим результатом является упрощение установки устройства в скважине с обеспечением фиксации в необходимом высотном интервале, что позволяет повысить эффективность запирания энергии взрыва. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.
Description
Полезная модель относится к устройствам для создания свободных полостей во взрывных скважинах при формировании рассредоточенных скважинных зарядов и может использоваться при проведении взрывных работ, преимущественно в горнорудной промышленности для разработки месторождений полезных ископаемых, а также в строительной промышленности при строительстве разного рода сооружений и прокладке дорог.
Известно устройство для рассредоточения заряда взрывчатого вещества воздушными промежутками, выполненное в виде бумажного цилиндра, диаметр которого меньше диаметра скважины (Мельников И.В. и др. Совершенствование буровзрывных работ. - М.: Углетехиздат, 1959. - С. 253).
Недостатком устройства является невозможность использования его в скважинах переменного диаметра, т.к. из-за большой длины оно застревает, а также невозможность использования в обводненных скважинах.
Известен скважинный затвор (патент РФ на полезную модель №162145, опубл. 27.05.2016). Предложен скважинный затвор, содержащий тело в форме усеченного конуса, у которого диаметр большего основания усеченного конуса не превышает поперечного размера скважины, а нижнее основание усеченного конуса снабжено упором, состоящим из двух соединенных между собой трубчатых элементов, первый из которых расположен соосно с усеченным конусом и присоединен к названному основанию, а второй элемент расположен под утлом к первому элементу и выполнен такой длины, чтобы при наклонном положении усеченного конуса в скважине он упирался в ее стенку.
Недостатком данной полезной модели является сложность изготовления и трудоемкость установки в скважине.
Известно устройство для создания воздушных промежутков в скважинных зарядах, содержащее скважинный затвор с эластичной боковой оболочкой и опору, причем боковая оболочка выполнена гофрированной (авторское свидетельство СССР №614658, опубликовано в 1979 г., бюлл. №39). Диаметр верхнего основания оболочки в известном устройстве равен или больше диаметра скважины, что обеспечивает надежное перекрытие поперечного сечения скважины.
Недостатком данного устройства является сложность установки и необходимость оставления опоры в скважине.
Известно устройство для рассредоточения заряда в скважине, (патент РФ на изобретение №2419063, опубл. 20.05.2011) содержащее опорную конструкцию, превосходящую габаритами диаметр устья скважины и подвешиваемую часть, выполненную в виде цилиндра со скошенными параллельно друг другу торцами в сечении в виде эллипса.
Недостатки известной конструкции состоят в том, что подвешиваемая часть, не позволяет полностью перекрыть сечение скважины, поэтому взрывчатое вещество при заряжании просыпается или проливается в промежутки между подвешиваемой частью и стенками скважины.
Известен способ рассредоточения заряда в скважине (патент РФ №2235971, опубл. 10.09.2004, бюлл. 25), включающий создание воздушных промежутков с помощью скважинных затворов, установку боевиков в каждом заряде, монтирование детонирующего шнура, создание воздушных промежутков с помощью пневматического скважинного затвора, диаметр которого превышает диаметр скважины, при этом пневматический скважинный затвор в сжатом виде опускают в скважину на соединительной трубке на заданную глубину, которую регулируют с помощью соединительной трубки, а затем накачивают его воздухом до заданного давления, после чего соединительную трубку отделяют от пневматического скважинного затвора и вынимают ее из скважины, а на затвор помещают боевик и часть заряда, затем на этой же соединительной трубке опускают в сжатом виде следующий пневматический скважинный затвор на заданную глубину и всю последовательность действий повторяют до экономически и технически обоснованного количества пневматических скважинных затворов в скважине.
Недостатком известного способа является то, что его невозможно использовать в обводненных скважинах с большим столбом воды, т.к. при опускании пневматического скважинного затвора в сжатом виде в скважину, скорость его погружения в воду очень мала, а при наполнении пневматического скважинного затвора воздухом в воде на него действует выталкивающая сила, смещающая пневматический скважинный затвор от заданной глубины установки, что препятствует созданию точных геометрических параметров рассредоточенного заряда.
Известен скважинный затвор (патент РФ на полезную модель №162145, опубл. 27.05.2016). Предложен скважинный затвор, содержащий тело в форме усеченного конуса, у которого диаметр большего основания усеченного конуса не превышает поперечного размера скважины, а нижнее основание усеченного конуса снабжено упором, состоящим из двух соединенных между собой трубчатых элементов, первый из которых расположен соосно с усеченным конусом и присоединен к названному основанию, а второй элемент расположен под утлом к первому элементу и выполнен такой длины, чтобы при наклонном положении усеченного конуса в скважине он упирался в ее стенку.
Недостатком данной полезной модели является сложность изготовления и трудоемкость установки в скважине.
Известно устройство для создания воздушных промежутков в скважинных зарядах (патент РФ №65135, опубл. 27.07.2007), устройство содержит скважинный затвор в форме конуса и опору, выполненную в виде жесткого стержня или комбинированной подвески. Конус снабжен радиальными ребрами жесткости и эластичной оболочкой, имеющей диаметр, равный или превышающий диаметр скважины. Оболочка может быть снабжена радиальными прорезями и выполнена съемной. С помощью опоры устройство устанавливают согласно проекту в определенном месте скважины для рассредоточения заряда взрывчатого вещества.
Недостатком известного технического решения является сложность корректной установки в скважине и повышенный расход материалов из-за необходимости оставления опоры в скважине.
Известно устройство для создания воздушных промежутков в скважинных зарядах, принятое за прототип (патент РФ №167755, опубл. 10.01.2017). Затвор выполнен в виде усеченного конуса и снабжен радиальными лепестками. Внешний диаметр лепестков превышает диаметр скважины. Опора выполнена временной с возможностью фиксации в замке в виде узкой внутренней части скважинного затвора за счет клинового соединения, образуемого при вхождении временной опоры во внутреннюю конусную часть скважинного затвора. При этом диаметр узкой части скважинного затвора d принимают меньше внешнего диаметра D временной опоры.
Недостатком известного технического решения является сложность корректной установки в скважине и недостаточная эффективность запирания энергии взрыва.
Техническим результатом изобретения является упрощение корректной установки устройства в скважине с обеспечением фиксации в необходимом высотном интервале, а также повышение эффективности запирания энергии взрыва.
Технический результат достигается тем, что в скважинном затворе, выполненном в виде полого усеченного конуса, снабженного радиальными упругими лепестками, с диаметром, превышающим диаметр скважины, согласно изобретению упругие лепестки покрыты шипами с внешней стороны и снабжены симметричными сегментными фасками, образующими подвижные соединения косой прируб с возможностью перекрытия упругими лепестками друг друга, при этом концы упругих лепестков снабжены параллельными направляющими выступами, полый усеченный конус выполнен с симметричными внутренними выступами.
Технический результат достигается также тем, что скважинный затвор изготовлен методом литья из смеси полиэтилена низкого давления и полиэтилена высокого давления;
Технический результат достигается также тем, что скважинный затвор изготовлен из полипропилена марки 21-012.
Скважинный затвор поясняется рисунками, где: на фиг. 1 показан скважинный затвор, объемный вид, на фиг. 2 показана принципиальная схема установки скважинного затвора в скважине, продольный разрез, на фиг. 3 показана принципиальная схема образования воздушного промежутка над зарядом взрывчатого вещества, где:
1 - скважинный затвор;
2 - полый усеченный конус затвора 1;
3 - упругие лепестки затвора 1;
4 - замок в виде узкой внутренней части скважинного затвора 1, образованный за счет клинового соединения, образуемого при вхождении временной опоры 5 в полый усеченный конус 2 скважинного затвора 1;
5 - временная опора;
6 - заряд взрывчатого вещества;
7 - забойка;
8 - скважина;
9 - воздушный промежуток, образованный с помощью скважинного затвора 1;
10 - шипы упругих лепестков 3;
11 - симметричные сегментные фаски, образующие подвижные соединения косой прируб с возможностью перекрытия упругими лепестками 3 друг на друга;
12 - параллельные направляющие выступы на концах упругих лепестков 3;
13 - внутренние выемки полого усеченного конуса 2;
d - диаметр узкой части скважинного затвора 1, м;
D - внешний диаметр временной опоры 5, например стержня или шланга зарядной машины, м.
Скважинный затвор содержит следующие основные элементы. Скважинный затвор 1, выполненный в виде усеченного конуса 2 с упругими лепестками 3 (с разными углами при образующей конуса). Упругие лепестки 3 с внешней стороны покрыты шипами 10, что позволяет повысить усилие выталкивания скважинного затвора 1 из скважины 10 при взрыве, тем самым большая энергия будет потрачена на полезную работу за счет запирания продуктов взрыва. Также каждый упругий лепесток 3 снабжен симметричными сегментными фасками 11, образующими подвижные соединения косой прируб с возможностью перекрытия упругими лепестками 3 друг друга. За счет того, что скважинный затвор имеет диаметр, больший диаметра скважины 8 при установке упругие лепестки 3 смыкаются путем контакта фасок 11 друг с другом с образованием прочного соединения косой прируб, что также способствует более эффективному запиранию продуктов взрыва. Для упрощения корректной установки устройства в скважине каждый упругий лепесток 3 на конце снабжен параллельными направляющими выступами 12. Усеченный конус 2 снабжен внутренними выемками 13 для исключения слипания скважинных затворов между друг другом при транспортировке. В донной части полого усеченного конуса 2 образован замок 4 в виде узкой внутренней части скважинного затвора 1 для крепления временной опоры 5 за счет клинового соединения, образуемого при вхождении временной опоры 5 во внутреннюю конусную часть скважинного затвора 1. Клиновое соединение достигается за счет того, что диаметр d узкой части скважинного затвора 1, м, принимают меньше внешнего диаметра D временной опоры 5, м. Временная опора 5 служит для установки скважинного затвора 1 в нужном интервале высот. Скважинный затвор 1 может быть изготовлен методом литья из смеси полиэтилена низкого давления и полиэтилена высокого давления, или полипропилена марки 21-012.
Скважинный затвор работает следующим образом. В массиве горных пород бурят скважину 8 и заряжают в нее необходимое количество взрывчатого вещества, например, эмульсионного, с образованием заряда 6 взрывчатого вещества. Далее надевают скважинный затвор 1 до расклинивания в замке 4 на временную опору 5 и опускают с помощью временной опоры 5 скважинный затвор 1 на нужную глубину в скважину 8, например, на длину забойки 7. При спуске эффективно работают параллельные направляющие выступы 12, способствующие равномерному спуску скважинного затвора 1. Затем извлекают временную опору 5 с одновременной фиксацией скважинного затвора 1 за счет взаимодействия упругих лепестков 3 со стенками скважины 8. Упругие лепестки 3 имеют диаметр больше диаметра скважины 8, поэтому происходит расклинивание скважинного затвора 1 при извлечении временной опоры 5 в нужном интервале. При расклинивании упругие лепестки 3 входят в контакт друг с другом с помощью симметричных сегментных фасок 11, что повышает жесткость устройства и усилие распора. Также в контакт со стенками скважины входят шипы 10 упругих лепестков 3. Далее производят операции по забойке скважины 8, например, щебнем. В приведенной конструкции за счет создания воздушного промежутка над зарядом 6 при использовании эмульсионного взрывчатого вещества может происходить газификация эмульсионного взрывчатого вещества без зажатия столба заряда 6 взрывчатого вещества забойкой 7, что позволяет исключить из производственных операций непроизводительные простои, связанные с необходимостью ожидания для прохождения газификации после заряжания эмульсионного взрывчатого вещества. Также скважинный затвор 1 может быть использован для рассредоточения заряда взрывчатого вещества. При этом операции установки скважинного затвора 1 в скважине остаются прежними, установку производят в соответствии с принятой конструкцией заряда взрывчатого вещества. Данный скважинный затвор 1 способствует повышению полезного использования энергии взрыва с улучшением дробления горного массива, способствует снижению величины ударно-воздушной волны, уменьшает дальность разлета кусков породы, улучшает качество дробления взорванной горной массы в верхней части уступа и снижает выброс вредных газов и продуктов взрыва в атмосферу. За счет предложенных решений скважинные затворы 1 не теряют своих свойств при отрицательных температурах воздуха и легко устанавливаются в обводненных скважинах.
Скважинный затвор обеспечивает следующие преимущества:
- упрощение корректной установки устройства в скважине;
- повышение эффективности запирания продуктов взрыва;
- обеспечение надежной фиксации в необходимом высотном интервале.
Claims (3)
1. Скважинный затвор, выполненный в виде полого усеченного конуса, снабженного радиальными упругими лепестками с диаметром, превышающим диаметр скважины, отличающийся тем, что упругие лепестки покрыты шипами с внешней стороны и снабжены симметричными сегментными фасками, образующими подвижные соединения косой прируб с возможностью перекрытия упругими лепестками друг друга, при этом концы упругих лепестков снабжены параллельными направляющими выступами, полый усеченный конус выполнен с симметричными внутренними выступами.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что скважинный затвор изготовлен методом литья из смеси полиэтилена низкого давления и полиэтилена высокого давления.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что скважинный затвор изготовлен из полипропилена марки 21-012.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU216115U1 true RU216115U1 (ru) | 2023-01-17 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102261875A (zh) * | 2011-08-10 | 2011-11-30 | 鞍钢集团矿业公司 | 易沉降炮孔爆破组合式间隔器 |
CN104792238A (zh) * | 2015-05-08 | 2015-07-22 | 威海埃姆提爱矿山设备有限公司 | 扇形炮孔定位器 |
CN105387778A (zh) * | 2015-05-08 | 2016-03-09 | 威海埃姆提爱矿山设备有限公司 | 一种盘型定位间隔器 |
RU167755U1 (ru) * | 2016-09-13 | 2017-01-10 | Михаил Николаевич Оверченко | Устройство для создания воздушных промежутков в скважинных зарядах |
CN106767209A (zh) * | 2017-01-17 | 2017-05-31 | 长沙有色冶金设计研究院有限公司 | 一种炮孔装药及堵塞装置 |
RU2732373C1 (ru) * | 2020-06-02 | 2020-09-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Кузбасспецзатвор" (ООО "Кузбасспецзатвор") | Устройство для создания воздушных промежутков и ликвидации перебура во взрывных скважинах |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102261875A (zh) * | 2011-08-10 | 2011-11-30 | 鞍钢集团矿业公司 | 易沉降炮孔爆破组合式间隔器 |
CN104792238A (zh) * | 2015-05-08 | 2015-07-22 | 威海埃姆提爱矿山设备有限公司 | 扇形炮孔定位器 |
CN105387778A (zh) * | 2015-05-08 | 2016-03-09 | 威海埃姆提爱矿山设备有限公司 | 一种盘型定位间隔器 |
RU167755U1 (ru) * | 2016-09-13 | 2017-01-10 | Михаил Николаевич Оверченко | Устройство для создания воздушных промежутков в скважинных зарядах |
CN106767209A (zh) * | 2017-01-17 | 2017-05-31 | 长沙有色冶金设计研究院有限公司 | 一种炮孔装药及堵塞装置 |
RU2732373C1 (ru) * | 2020-06-02 | 2020-09-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Кузбасспецзатвор" (ООО "Кузбасспецзатвор") | Устройство для создания воздушных промежутков и ликвидации перебура во взрывных скважинах |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5564499A (en) | Method and device for slotting well casing and scoring surrounding rock to facilitate hydraulic fractures | |
CN105737699B (zh) | 一种双线隧道ⅳ~ⅴ级围岩上台阶深孔二次爆破快速开挖方法 | |
US9714555B2 (en) | Method of plugging a well | |
EA030784B1 (ru) | Способ и система для тампонирования скважины, а также использование взрывных зарядов при тампонировании | |
RU2498075C1 (ru) | Способ установки взрывораспорного анкера | |
DE112017008263T5 (de) | Hohlladung mit begrenzter Penetration | |
RU216115U1 (ru) | Скважинный затвор | |
RU2699102C1 (ru) | Подвесная скважинная забойка | |
RU167755U1 (ru) | Устройство для создания воздушных промежутков в скважинных зарядах | |
RU2519318C1 (ru) | Породоразрушающее изделие | |
CA1212252A (en) | Method of driving steel profiles into a rock substratum | |
KR100534148B1 (ko) | 스플릿튜브와 공기층을 이용한 균열제어 발파방법 | |
RU148326U1 (ru) | Устройство для создания свободных полостей в перебурах взрывных скважин | |
CN112414237B (zh) | 一种自然崩落法拉底过坚硬围岩处理方法 | |
RU2455467C1 (ru) | Способ перфорации скважины | |
CN212512756U (zh) | 一种钻孔灌注桩孤石深孔弱爆破系统 | |
RU175809U1 (ru) | Забойка | |
RU168322U1 (ru) | Заряд взрывчатого вещества для обводненных скважин | |
RU128928U1 (ru) | Устройство для взрывания скважин | |
RU65135U1 (ru) | Устройство для создания воздушных промежутков в скважинных зарядах | |
RU2788239C1 (ru) | Скважинная забойка | |
RU174667U1 (ru) | Устройство для формирования скважинного заряда | |
RU162145U1 (ru) | Скважинный затвор | |
RU2566522C1 (ru) | Способ формирования в рукав короткой комбинированной забойки взрывных скважин и устройство для его осуществления | |
RU214666U1 (ru) | Устройство для дифференцирования скважинного заряда |