RU2291393C1 - Combined spreading stemming - Google Patents

Combined spreading stemming Download PDF

Info

Publication number
RU2291393C1
RU2291393C1 RU2005116833/03A RU2005116833A RU2291393C1 RU 2291393 C1 RU2291393 C1 RU 2291393C1 RU 2005116833/03 A RU2005116833/03 A RU 2005116833/03A RU 2005116833 A RU2005116833 A RU 2005116833A RU 2291393 C1 RU2291393 C1 RU 2291393C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
quick
hardening
rocks
stemming
materials
Prior art date
Application number
RU2005116833/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005116833A (en
Inventor
Александр Валентинович Лещинский (RU)
Александр Валентинович Лещинский
Евгений Борисович Шевкун (RU)
Евгений Борисович Шевкун
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" (ГОУ ВПО "ТОГУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" (ГОУ ВПО "ТОГУ") filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" (ГОУ ВПО "ТОГУ")
Priority to RU2005116833/03A priority Critical patent/RU2291393C1/en
Publication of RU2005116833A publication Critical patent/RU2005116833A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2291393C1 publication Critical patent/RU2291393C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
  • Refuge Islands, Traffic Blockers, Or Guard Fence (AREA)
  • Rigid Containers With Two Or More Constituent Elements (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)

Abstract

FIELD: mining; coal-mining industry; other industries; production of the combined spreading stemmings used in the drilling-and-blasting operations.
SUBSTANCE: the invention is pertaining to the field of drilling-and-blasting operations in the strong rocks and may be used in the various branches of industry applying the drilling-and-blasting operations in the mountain ranges of the rocks. the combined spreading stemming consists of the upper and lower parts connected among themselves by the bonding forces of the solidifying materials. The upper part represents the monolithic plug made out of the quick-hardening materials. The lower part represents the resilient hollow cylinder with the plastic bottom buried by 1/4 from its upper edge. At that the lower part of the monolithic plug made out of the quick-hardening materials enters inside the resilient cylinder up to its plastic bottom. The length of the monolithic plug made out of the quick-hardening materials makes from 0.6 up to 0.8 m. The length of the hollow resilient cylinder makes no less than 5-7 the borehole diameters. As the quick-hardening binding materials they use the quick-hardening concrete mixture based on the expanding cement, or the mixture of the alabaster with the filler. The invention allows locking the explosion products in the charging hollowness up to the rocks crushing and so to increase efficiency of usage the explosion energy applied to the rock crushing.
EFFECT: the invention allows locking the explosion products in the charging hollowness up to the rocks crushing to increase efficiency of usage the explosion energy applied to the rock crushing.
4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области буровзрывных работ в крепких горных породах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород.The invention relates to the field of drilling and blasting in strong rocks and can be used in various industries using blasting in rock massifs of rocks.

Известна монолитная распорная забойка из бетона на расширяющемся цементе длиной в 19-20 диаметров заряда, увеличивающая почти в 30 раз объем разрушения горных пород за счет задержки продуктов детонации в зарядной камере до начала разрушения массива и сдвижения пород [1].Known monolithic spacer jamming of concrete on expanding cement with a length of 19-20 diameters of the charge, increasing almost 30 times the volume of destruction of rocks due to the delay of detonation products in the charging chamber before the destruction of the massif and the displacement of rocks [1].

Однако, как показали исследования по качеству дробления [2], при монолитной твердеющей забойке ухудшается качество дробления за счет отсутствия воздействия взрывных газов на участок скважины, занятый монолитной забойкой. Для скважин диаметром 100-200 мм эта длина может достигать 1,9-4 м, поскольку увеличение выталкивающей забойку силы пропорционально квадрату диаметра скважины, а рост сил сцепления забойки на боковой поверхности скважины пропорционален диаметру в первой степени. Только уменьшение длины участка, занятого монолитной забойкой, при сохранении ее сопротивляемости, позволит повысить качество дробления массива в районе забойки. Кроме того, из-за высокой стоимости бетона длина монолитной забойки также желательна минимальной.However, studies on the quality of crushing [2] have shown that in case of monolithic hardening stemming, the quality of crushing deteriorates due to the absence of the effect of explosive gases on the well section occupied by monolithic stemming. For wells with a diameter of 100-200 mm, this length can reach 1.9-4 m, since the increase in the force pushing out the stemming is proportional to the square of the diameter of the well, and the increase in the adhesion forces of the stemming on the side surface of the well is proportional to the diameter in the first degree. Only a decrease in the length of the site occupied by monolithic stemming, while maintaining its resistance, will improve the quality of crushing of the massif in the area of stemming. In addition, due to the high cost of concrete, the length of monolithic stemming is also desirable minimum.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности взрывного дробления горных пород за счет полного запирания продуктов детонации в зарядной полости до разрушения окружающей породы укороченной монолитной забойкой с воздушным промежутком над зарядом.The technical problem to which the invention is directed is to increase the efficiency of explosive crushing of rocks by completely locking the detonation products in the charging cavity until the surrounding rock is destroyed by a shortened monolithic stemming with an air gap above the charge.

Поставленная задача достигается применением комбинированной распорной забойки, характеризующейся, согласно изобретению, тем, что она выполнена из верхней и нижней частей, соединенных между собой силами сцепления твердеющих материалов, причем верхняя часть представляет собой монолитную пробку из быстротвердеющих материалов, а нижняя - эластичный полый цилиндр с пластмассовым днищем, заглубленным на 1/4 от его верхнего среза, при этом нижняя часть монолитной пробки из быстротвердеющих материалов входит внутрь эластичного цилиндра до его пластмассового днища.The problem is achieved by the use of a combined expansion stemming device, characterized, according to the invention, in that it is made of upper and lower parts interconnected by the adhesion forces of hardening materials, the upper part being a monolithic cork of quick-hardening materials, and the lower part an elastic hollow cylinder with plastic bottomed recessed by 1/4 of its upper edge, the lower part of a monolithic tube of fast elastic material enters inside the cylinder to e on the plastic bottom.

Длина монолитной пробки из быстротвердеющих материалов составляет от 0,6 до 0,8 м.The length of a monolithic plug of quick-hardening materials is from 0.6 to 0.8 m.

Длина полого эластичного цилиндра составляет не менее 5-7 диаметров скважины.The length of the hollow elastic cylinder is at least 5-7 diameters of the well.

В качестве быстротвердеющих материалов используют быстротвердеющую бетонную смесь, приготовленную на расширяющемся цементе, или смесь алебастра с наполнителем.As quick-hardening materials use quick-hardening concrete mixture prepared on expanding cement, or a mixture of alabaster with filler.

На фиг.1 схематично изображена комбинированная распорная забойка в скважине до подачи бетонной смеси, на фиг.2 - после подачи бетонной смеси, на фиг.3 - после начала детонации.In Fig.1 schematically shows the combined expansion stemming in the well before the concrete mixture is supplied, in Fig.2 - after the concrete mixture is supplied, in Fig.3 - after the start of detonation.

Нижняя часть комбинированной распорной забойки представляет собой эластичный цилиндр 1, выполненный, например, из резиновой трубы с пластмассовым днищем 2, снабженным пластмассовым патрубком 3, и заглубленным в эластичный цилиндр 1 на 1/4 от его верхнего среза для обеспечения надежного сцепления верхней и нижней частей комбинированной распорной забойки между собой. На резьбовой конец 4 патрубка 3 навинчивается трубчатая тяга 5, свободно проходящая через направляющую втулку 6, закрепленную на крестовине 7. Трубчатая тяга 5 имеет ряд парных отверстий 8, в которые вставляется штифт 9 для соединения трубчатой тяги 5 с направляющей втулкой 6, а также рукоятка 10. Верхняя часть комбинированной распорной забойки выполнена в виде монолитной пробки 11 из быстротвердеющих материалов, наружная поверхность которой сцепляется при твердении со стенками скважины 12 и внутренней поверхностью цилиндра 1 до днища 2 и с самим днищем 2.The lower part of the combined spacer tamping is an elastic cylinder 1, made for example of a rubber tube with a plastic bottom 2, provided with a plastic pipe 3, and recessed in the elastic cylinder 1 1/4 from its upper edge to ensure proper coupling of the upper and lower portions combined expansion stemming among themselves. A tubular rod 5 is screwed onto the threaded end 4 of the pipe 3, freely passing through the guide sleeve 6, mounted on the crosspiece 7. The pipe rod 5 has a number of pair holes 8 into which a pin 9 is inserted to connect the pipe rod 5 with the guide sleeve 6, as well as a handle 10. The upper part of the combined expansion stemming is made in the form of a monolithic plug 11 of quick-hardening materials, the outer surface of which adheres when hardening with the walls of the well 12 and the inner surface of the cylinder 1 to the bottom 2 and with bottom 2.

Комбинированная распорная забойка работает следующим образом. На поверхности блока распорную забойку собирают в конструктивный элемент. Для этого на резьбовой конец 4 патрубка 3 навинчивают трубчатую тягу 5, которую затем вставляют в направляющую втулку 6 крестовины 7. После этого через трубчатую тягу 5 пропускают проводник инициирующего импульса 13 (провода от электродетонатора, волновод неэлектрической системы или детонирующий шнур). Нижний конец трубчатой тяги 5 на величину верхней части забойки смазывают консистентной смазкой или оборачивают бумагой для предотвращения сцепления ее с монолитной пробкой 11 при твердении последней. В верхнюю пару отверстий 8 трубчатой тяги 5 вставляют рукоятку 10, собранный элемент устанавливают вертикально у шпура или скважины 12. Крестовину 7 размещают на трубчатой тяге 5 на расстоянии 0,6-0,8 м от днища 2, соответствующем длине пробки 11, и фиксируют ее установкой штифта 9 в ближайшую пару отверстий 8. Такая длина пробки 11 принята потому, что наиболее часто размер негабарита на предприятиях составляет 0,6-0,8 м и чаще всего именно на такую глубину наблюдаются сильные нарушения верхней части уступа взрывами на вышележащем горизонте. Образование монолитной пробки 11, сцепленной с поверхностью разрушенной части шпура или скважины повышает плотность этой части на утечку продуктов взрыва. Непосредственно под пробкой 11 имеется воздушный промежуток в цилиндре 1 длиной 5-7 диаметров шпура или скважины. Исследования ряда авторов показали, что воздушный промежуток длиной 5-7 диаметров между зарядом ВВ и забойкой позволяет укоротить забойку при сохранении ее запирающих свойств [3].Combined expansion stemming works as follows. On the surface of the block, the spacer is assembled into a structural element. For this, a tubular rod 5 is screwed onto the threaded end 4 of the pipe 3, which is then inserted into the guide sleeve 6 of the spider 7. After that, the initiating pulse conductor 13 (wires from the electric detonator, the waveguide of the non-electric system or detonating cord) is passed through the tubular rod 5. The lower end of the tubular rod 5 is lubricated with grease or wrapped with paper to the size of the upper part of the stemming unit to prevent its adhesion to the monolithic plug 11 during hardening of the latter. A handle 10 is inserted into the upper pair of holes 8 of the tubular rod 5, the assembled element is installed vertically at the hole or well 12. The crosspiece 7 is placed on the tubular rod 5 at a distance of 0.6-0.8 m from the bottom 2, corresponding to the length of the plug 11, and fixed by installing pin 9 in the closest pair of holes 8. This plug length 11 is accepted because the size of the oversize in enterprises is most often 0.6-0.8 m and most often it is at this depth that severe violations of the upper part of the ledge by explosions are observed on an overlying horizon . The formation of a monolithic plug 11, adhered to the surface of the destroyed part of the borehole or well, increases the density of this part for the leakage of explosion products. Directly under the plug 11 there is an air gap in the cylinder 1 with a length of 5-7 diameters of the hole or well. Studies by several authors have shown that an air gap of 5-7 diameters in length between the explosive charge and the stemming allows shortening the stemming while maintaining its locking properties [3].

За рукоятку 10 эластичный цилиндр 1 опускают в шпур или скважину 12 на необходимую глубину. Диаметр эластичного цилиндра 1 на 4-6 мм меньше диаметра шпура или скважины 12, что позволяет комбинированной распорной забойке свободно входить в шпур или скважину 12 до расположения крестовины 7 на поверхности уступа. Через проемы крестовины 7 в шпур или скважину 12 подают материал для выполнения пробки 11, например, быстротвердеющую бетонную смесь, приготовленную на расширяющемся цементе, или смесь алебастра с наполнителем и, при необходимости, уплотняют ее. Такие смеси прошли испытания практикой и показали надежное сцепление со стенками шпуров. Верхняя часть эластичного цилиндра 1 под действием силы тяжести твердеющей смеси деформируется и прижимается к стенкам шпура или скважины 12, что предотвращает вытекание жидкой части смеси в скважину. Твердеющая смесь сцепляется со стенками шпура или скважины 12, днищем 2 и верхней внутренней частью цилиндра 1.For the handle 10, the elastic cylinder 1 is lowered into the hole or well 12 to the required depth. The diameter of the elastic cylinder 1 is 4-6 mm smaller than the diameter of the borehole or well 12, which allows the combined expansion stemming to freely enter the borehole or well 12 until the crosspiece 7 is located on the surface of the ledge. Through the openings of the spider 7 into the hole or well 12, material is supplied for plugging 11, for example, quick-hardening concrete mixture prepared on expanding cement, or a mixture of alabaster with filler and, if necessary, compact it. Such mixtures were tested in practice and showed reliable adhesion to the walls of the holes. The upper part of the elastic cylinder 1 under the action of gravity of the hardening mixture is deformed and pressed against the walls of the hole or well 12, which prevents the liquid part of the mixture from flowing into the well. The hardening mixture adheres to the walls of the hole or well 12, the bottom 2 and the upper inner part of the cylinder 1.

После твердения монолитной пробки 11 вращением за рукоятку 10 свинчивают трубчатую тягу 5 с резьбового конца 4 патрубка 3, убирают трубчатую тягу 5 с крестовиной 7 из шпура или скважины 12 и комбинированная распорная забойка готова к работе.After hardening of the monolithic plug 11 by rotation of the handle 10, the tubular rod 5 is screwed from the threaded end 4 of the nozzle 3, the tubular rod 5 with the crosspiece 7 is removed from the hole or well 12 and the combined expansion stemming is ready for operation.

После детонации заряда ВВ в зарядной полости резко возрастает давление продуктов детонации до величин в несколько десятков тысяч атмосфер, происходит динамический удар газов по внутренней полости эластичного цилиндра 1, в результате чего эластичный цилиндр 1 распирается газами, прижимается к стенкам шпура или скважины 12 и совместно с монолитной пробкой 11 надежно запирает шпур или скважину 12.After detonation of the explosive charge in the charging cavity, the pressure of the detonation products increases sharply to several tens of thousands of atmospheres, a dynamic impact of gases occurs on the inner cavity of the elastic cylinder 1, as a result of which the elastic cylinder 1 is bursting with gases, pressed against the walls of the hole or well 12 and together with monolithic plug 11 reliably locks the hole or well 12.

Таким положение комбинированной распорной забойки остается вплоть до прорыва продуктов детонации из зарядной полости в атмосферу через трещины в разрушенном массиве. Обеспечивая длительную замкнутость зарядной полости, такая забойка способствует более полному протеканию вторичных реакций в продуктах детонации и соответственно повышает энергию взрыва; это особенно важно для современных крупнодисперсных ВВ типа гранулитов и граммонитов, у которых значительная доля энергии выделяется в процессе вторичных реакций.This position of the combined expansion stemming remains until the detonation products break from the charge cavity into the atmosphere through cracks in the destroyed massif. Providing long-term isolation of the charging cavity, such a stemming contributes to a more complete course of secondary reactions in detonation products and, accordingly, increases the explosion energy; this is especially important for modern coarse-grained explosives such as granulites and grammonites, in which a significant proportion of the energy is released during secondary reactions.

Таким образом, заявляемая комбинированная распорная забойка позволяет запирать продукты взрыва в зарядной полости до разрушения массива, причем зона нерегулируемого дробления зарядом ВВ снижается до величины 0,6-0,8 м, занятой пробкой из твердеющих материалов. В результате применения такой забойки эффективность использования энергии взрыва на дробление пород существенно повышается, что позволяет повысить эффективность использования энергии взрыва на дробление пород и тем самым решить поставленную техническую задачу.Thus, the inventive combined expansion stemming allows you to lock the products of the explosion in the charging cavity until the destruction of the array, and the area of unregulated crushing explosive charge is reduced to a value of 0.6-0.8 m, occupied by a cork of hardening materials. As a result of the use of such stemming, the efficiency of using the energy of the explosion to crush the rocks is significantly increased, which allows to increase the efficiency of the use of the energy of the explosion to crush the rocks and thereby solve the technical problem.

Источники информацииInformation sources

1. Легастаев Е.Г. Исследование влияния расширяющейся забойки шпуров на результаты взрыва // Сб. Взрывное дело №59/16. М.: Недра, 1966. - С.262-266.1. Legastaev EG Investigation of the effect of expanding drilled holes on the explosion results // Sat Blasting business No. 59/16. M .: Nedra, 1966. - S.262-266.

2. Миндели Э.О., Демчук П.А., Александров В.Е. Забойка шпуров. - М.: Недра, 1967. - 152 с.2. Mindeli E.O., Demchuk P.A., Aleksandrov V.E. Clogging holes. - M .: Nedra, 1967 .-- 152 p.

3. Алексеенко А.Ф. Совершенствование параметров буровзрывных работ на известняковом карьере Камышбурунского железорудного комбината // Сб. Взрывное дело №59/16. М.: Недра, 1966. - С.125-134.3. Alekseenko A.F. Improving the parameters of drilling and blasting operations at the limestone quarry of the Kamyshburunsky iron ore plant // Sat. Blasting business No. 59/16. M .: Nedra, 1966. - S.125-134.

Claims (4)

1. Комбинированная распорная забойка, характеризующаяся тем, что она выполнена из верхней и нижней частей, соединенных между собой силами сцепления твердеющих материалов, причем верхняя часть представляет собой монолитную пробку из быстротвердеющих материалов, а нижняя - эластичный полый цилиндр с пластмассовым днищем, заглубленным на 1/4 его верхнего среза, при этом нижняя часть монолитной пробки из быстротвердеющих материалов входит внутрь эластичного цилиндра до его пластмассового днища.1. The combined expansion stemming, characterized in that it is made of upper and lower parts, interconnected by the adhesion forces of hardening materials, the upper part being a monolithic cork of quick-hardening materials, and the lower part is an elastic hollow cylinder with a plastic bottom, recessed by 1 / 4 of its upper cut, while the lower part of the monolithic cork of quick-hardening materials enters the elastic cylinder to its plastic bottom. 2. Комбинированная распорная забойка по п.1, отличающаяся тем, что длина монолитной пробки из быстротвердеющих материалов составляет от 0,6 до 0,8 м.2. The combined expansion stemming according to claim 1, characterized in that the length of the monolithic plug of quick-hardening materials is from 0.6 to 0.8 m 3. Комбинированная распорная забойка по п.1, отличающаяся тем, что длина полого эластичного цилиндра составляет не менее 5-7 диаметров скважины.3. The combined expansion stemming according to claim 1, characterized in that the length of the hollow elastic cylinder is at least 5-7 diameters of the well. 4. Комбинированная распорная забойка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что в качестве быстротвердеющих материалов используют быстротвердеющую бетонную смесь, приготовленную на расширяющемся цементе, или смесь алебастра с наполнителем.4. The combined expansion stemming according to any one of claims 1 to 3, characterized in that quick-setting concrete mixture prepared on expanding cement or a mixture of alabaster with filler are used as quick-hardening materials.
RU2005116833/03A 2005-06-01 2005-06-01 Combined spreading stemming RU2291393C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005116833/03A RU2291393C1 (en) 2005-06-01 2005-06-01 Combined spreading stemming

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005116833/03A RU2291393C1 (en) 2005-06-01 2005-06-01 Combined spreading stemming

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005116833A RU2005116833A (en) 2006-11-20
RU2291393C1 true RU2291393C1 (en) 2007-01-10

Family

ID=37502118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005116833/03A RU2291393C1 (en) 2005-06-01 2005-06-01 Combined spreading stemming

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2291393C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МИНДЕЛИ Э.О. и др. Забойка шпуров. Москва, Недра, 1967, с.13-15, 46-51, 65-67. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005116833A (en) 2006-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2704997C1 (en) Method and device for control of coal bed upper part collapse area due to application of technology of pulsed hydraulic fracturing of a formation
JP6634375B2 (en) Explosive tube tube having air gap and rock blasting method using the same
CA3109219C (en) Shaped charge assembly, explosive units, and methods for selectively expanding wall of a tubular
US9714555B2 (en) Method of plugging a well
EA013025B1 (en) An apparatus for stimulating a subterranean formation and a method for defining the operational performance thereof
RU2371670C1 (en) Combined plug
US20220049566A1 (en) Explosive downhole tools having improved wellbore conveyance and debris properties, methods of using the explosive downhole tools in a wellbore, and explosive units for explosive column tools
RU2291394C1 (en) Combined stemming
RU2291393C1 (en) Combined spreading stemming
US11781394B2 (en) Shaped charge assembly, explosive units, and methods for selectively expanding wall of a tubular
RU2291392C1 (en) Combined spreading stemming
US20210254423A1 (en) Methods of pre-testing expansion charge for selectively expanding a wall of a tubular, and methods of selectively expanding walls of nested tubulars
KR20040105317A (en) a split tube, Fracture controlled blasting method using split tube and air decking
RU2312303C1 (en) Combined stemming
RU2439484C1 (en) Combined organic plug
RU2331042C1 (en) Combined concrete plug
RU2804926C1 (en) Method for installing stopper in well
RU2813847C1 (en) Method of stemming installation in well
CN113375515B (en) Blasting compaction device and method for blasting compaction of soil slope by using same
RU2301964C2 (en) Mechanical stemming
RU2301962C2 (en) Locking tamping of blast-holes or wells
RU2285899C1 (en) Spacer tamping bar
RU2295108C2 (en) Locking stemming
WO2022150175A2 (en) Shaped charge assembly, explosive units, and methods for selectively expanding wall of a tubular
RU2659446C1 (en) Method for forming fissure cavity of any configuration in rock mass with use of parallely converged shear and blast-hole charges

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070602