RU2295108C2

RU2295108C2 - Locking stemming

Info

Publication number: RU2295108C2
Application number: RU2004131039/03A
Authority: RU
Inventors: Евгений Борисович Шевкун (RU); Евгений Борисович Шевкун; Александр Валентинович Лещинский (RU); Александр Валентинович Лещинский; Дмитрий Владимирович Левин (RU); Дмитрий Владимирович Левин; Геннадий Викторович Матушкин (RU); Геннадий Викторович Матушкин; Тамара Ивановна Шевкун (RU); Тамара Ивановна Шевкун
Priority date: 2004-10-22
Filing date: 2004-10-22
Publication date: 2007-03-10
Also published as: RU2004131039A

Abstract

FIELD: drilling and blasting operations in hard rocks, applicable in various branches using blasting operations in hard rock masses.

SUBSTANCE: the locking stemming has a cylinder with an axial cavity having a tapered expansion. The tapered expansion is made on the other end of the cylinder, at least three slots are made on the cylinder ends having tapered expansions. Two interconnected tapered plugs are inserted in the tapered expansions of the cylinder they are made in the form of a thick-walled tube with a nut thread, tie-rod with an initiating pulse conductor passed trough it. The tie-rod is fastened in the lower hollow part provided with slots in the lower part tapered plug, and freely passes through the axial duct in the upper tapered plug. The cylinder is made of metal or plastic mass. The lower tapered plug is made of metal. The upper tapered plug is made of metal or plastic mass.

EFFECT: enhanced efficiency of blasting breaking of rocks due to the complete locking of detonation products in the charging cavity up to the moment of complete breaking of the surrounding rock.

4 cl, 3 dwg,

Description

Изобретение относится к области буровзрывных работ в крепких горных породах на карьерах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих щадящие взрывные работы и взрывы под укрытием в скальных массивах горных пород.The invention relates to the field of drilling and blasting in strong rocks in quarries and can be used in various industries that use gentle blasting and explosions under cover in rock formations of rocks.

Известен целый ряд конструкций запирающих забоек в виде пластмассовых пробок, деревянных и бетонных клиньев, быстротвердеющих смесей и т.п. /1/. Основным их недостатком является низкая эффективность.A number of designs are known for locking faces in the form of plastic plugs, wooden and concrete wedges, quick-hardening mixtures, etc. /one/. Their main disadvantage is low efficiency.

Наиболее близким по существу решаемой задачи устройством для запирания продуктов взрыва в зарядной полости шпура или скважины является запирающее газодинамическое устройство, представляющее собой цилиндр из пластического материала с осевым каналом, имеющим двухконический профиль /2/.The closest to the essentially solved problem device for locking the explosion products in the charging cavity of a borehole or well is a locking gas-dynamic device, which is a cylinder of plastic material with an axial channel having a biconical profile / 2 /.

Воздействие газов взрыва на конус осевого канала с большим углом в нижней части устройства прижимает его к стенкам скважины, а истечение продуктов детонации через второе коническое сужение осевого канала с малым углом конусности позволяет задержать часть продуктов детонации в скважине и за счет этого увеличить зону разрушающего действия взрыва на 30-40%.The effect of the explosion gases on the cone of the axial channel with a large angle in the lower part of the device presses it against the walls of the well, and the outflow of detonation products through the second conical narrowing of the axial channel with a small taper angle allows you to delay part of the detonation products in the well and thereby increase the area of the explosive damage 30-40%.

Недостатком этого устройства, принятого за прототип заявляемому изобретению, является частичное, а не полное запирание продуктов детонации в зарядной полости.The disadvantage of this device, taken as a prototype of the claimed invention, is a partial, but not complete locking of the detonation products in the charging cavity.

Технической задачей, на решение которой направлено предполагаемое изобретение, является повышение эффективности взрывного дробления горных пород за счет запирания продуктов детонации в зарядной полости запирающей забойкой до момента полного разрушения окружающей породы.The technical problem to be solved by the alleged invention is directed is to increase the efficiency of explosive crushing of rocks by locking the detonation products in the charging cavity with a locking stop until the complete destruction of the surrounding rock.

Поставленная задача достигается тем, что в запирающей забойке, включающей цилиндр с осевой полостью, имеющий на одном конце расширение конической формы, согласно изобретению коническое расширение выполнено на другом конце цилиндра, при этом на концах цилиндра, имеющих конические расширения, выполнено не менее трех прорезей, а в конические расширения цилиндра вставлены две конические пробки, соединенные между собой выполненной в виде толстостенной трубы с резьбой под гайку тягой, через которую пропущен проводник инициирующего импульса, при этом тяга закреплена в нижней, выполненной полой и снабженной прорезями в нижней части, конической пробке и свободно проходит через осевой канал в верхней конической пробке.The problem is achieved in that in the locking stemming device, including a cylinder with an axial cavity, having a conical expansion at one end, according to the invention, a conical expansion is made at the other end of the cylinder, while at least three slots are made at the ends of the cylinder having conical extensions, and in the conical extensions of the cylinder two conical plugs are inserted, interconnected in the form of a thick-walled pipe with a thread under the nut, a rod through which the conductor of the initiating pulse is passed, while the thrust is fixed in the lower, made hollow and provided with slots in the lower part, conical tube and freely passes through the axial channel in the upper conical tube.

Цилиндр выполнен из металла или пластической массы.The cylinder is made of metal or plastic.

Нижняя коническая пробка выполнена из металла.The lower conical plug is made of metal.

Верхняя коническая пробка выполнена из металла или пластической массы.The upper conical plug is made of metal or plastic.

На фиг.1 схематично изображена запирающая забойка в сборе, на фиг.2 - в рабочем положении в скважине, на фиг.3 - после начала детонации заряда ВВ.Figure 1 schematically shows the locking stemming assembly, figure 2 - in the working position in the well, figure 3 - after the start of detonation of the explosive charge.

Запирающая забойка включает цилиндр 1, выполненный из металла или пластической массы диаметром на 4-8% меньше диаметра шпура или скважины, с осевой полостью 2. С обеих сторон цилиндр 1 имеет конические расширения 3 с прорезями 4. В конические расширения 3 вставлены нижняя полая коническая пробка 5 с прорезями 6, соединенная с тягой 7, снабженной гайкой 8, выполненные из металла, и верхняя коническая пробка 9 с осевым каналом 10, выполненная из металла или пластической массы. Тяга 7 выполнена в виде толстостенной трубы с резьбой под гайку 8. Под гайку 8 установлена монтажная петля 11 в виде шайбы со стояками и дужкой.The locking stem includes a cylinder 1 made of metal or plastic mass with a diameter of 4-8% less than the diameter of the borehole or borehole, with an axial cavity 2. On both sides, the cylinder 1 has conical extensions 3 with slots 4. A lower hollow conical is inserted into the conical extensions 3 a plug 5 with slots 6 connected to a rod 7 provided with a nut 8 made of metal, and an upper conical plug 9 with an axial channel 10 made of metal or plastic. The rod 7 is made in the form of a thick-walled pipe with a thread under the nut 8. Under the nut 8, a mounting loop 11 is installed in the form of a washer with risers and a handle.

Запирающая забойка работает следующим образом. На поверхности блока запирающую забойку собирают в конструктивный элемент. Для этого вставляют нижнюю полую коническую пробку 5 с тягой 7 в нижнее коническое расширение 3 цилиндра 1, пропускают тягу 7 через осевую полость 2 до выхода ее из цилиндра 1. Затем на тягу 7 через осевой канал 10 надевают верхнюю коническую пробку 9 и монтажную петлю 11 с опущенной дужкой, затем накручивают гайку 8, подтягивая тягой 7 навстречу друг другу конические пробки 5 и 9 до соприкосновения их с коническими расширениями 3. После этого через тягу 7 пропускают проводник инициирующего импульса 12 (провода от электродетонатора, волновод неэлектрической системы или детонирующий шнур) и с помощью монтажной петли 11 запирающую забойку опускают в шпур или скважину 13 до нужного уровня. Гайкой 8 стягивают конические пробки 5 и 9 до распора ими цилиндра 1 в стенки шпура или скважины с помощью конических расширений 3 и прорезей 4. Запирающая забойка готова к работе.Locking stemming works as follows. On the surface of the block, the locking stem is assembled into a structural element. To do this, insert the lower hollow conical plug 5 with a rod 7 into the lower conical extension 3 of the cylinder 1, pass the rod 7 through the axial cavity 2 until it leaves the cylinder 1. Then, the upper conical tube 9 and the mounting loop 11 are put on the rod 7 through the axial channel 10 with the bow down, then screw the nut 8, pulling the rod 7 towards each other with conical plugs 5 and 9 until they come in contact with the conical extensions 3. After that, the initiating pulse conductor 12 (wires from the electric detonator, non-electric waveguide is passed through the rod 7) eskoy system or detonating cord) and via a mounting loop 11 is lowered into the stemming of the locking hole or well 13 to the desired level. The conical plugs 5 and 9 are tightened with a nut 8 until they expand cylinder 1 into the walls of the borehole or well with the help of conical extensions 3 and slots 4. The locking stemming is ready for operation.

После детонации заряда ВВ в зарядной полости резко возрастает давление продуктов детонации до величин в десятки тысяч атмосфер и происходит динамический удар газов по нижней полой конической пробке 5. За счет большой внутренней поверхности конуса величина воспринимаемого пробкой усилия значительна, что приводит к дополнительному вдавливанию ее в нижнее коническое расширение 3 и окончательному заклиниванию цилиндра 1 в шпуре или скважине 13. Тяга 7 при этом свободно проходит через осевой канал 10, не нарушая положения верхней конической пробки 9, расклинившей верхнюю часть цилиндра 1 в стенки шпура или скважины. Благодаря прорезям 6 нижняя полая коническая пробка 5 в своей нижней части дополнительно распирается, способствуя лучшему расклиниванию как самой нижней полой конической пробки 5, так и цилиндра 1.After detonation of the explosive charge in the charging cavity, the pressure of the detonation products sharply increases to tens of thousands of atmospheres and a dynamic impact of gases occurs on the lower hollow conical plug 5. Due to the large inner surface of the cone, the magnitude of the force perceived by the plug is significant, which leads to its additional indentation into the lower conical expansion 3 and the final jamming of the cylinder 1 in the hole or well 13. The rod 7 thus freely passes through the axial channel 10, without violating the position of the upper conical shell 9, wedged the upper part of the cylinder 1 into the walls of the hole or well. Thanks to the slots 6, the lower hollow conical plug 5 in its lower part is additionally bursting, contributing to better wedging of both the lowest hollow conical plug 5 and cylinder 1.

Таким положение запирающей забойки остается вплоть до прорыва продуктов детонации из зарядной полости в атмосферу через трещины в разрушенном массиве. Обеспечивая длительную замкнутость зарядной полости, запирающая 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.The position of the locking stemming remains so until the detonation products break from the charge cavity into the atmosphere through cracks in the destroyed mass. Providing long-term isolation of the charging cavity, the locking stemming contributes to a more complete course of secondary reactions in detonation products and, accordingly, increases the energy of the explosion; 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 запирающая забойка позволяет удерживать продукты взрыва в зарядной полости шпуров или скважин до полного разрушения массива и тем самым повысить эффективность использования энергии взрыва на дробление горных пород и решить поставленную техническую задачу.Thus, the inventive locking stemming allows you to hold the products of the explosion in the charging cavity of the holes or wells until the destruction of the array and thereby increase the efficiency of the use of energy of the explosion for crushing rocks and solve the technical problem.

Источники информацииInformation sources

1. Миндели Э.О., Демчук П.А., Александров В.Е. Забойка шпуров. - М.: "Недра", 1967. - 152 с.1. Mindeli E.O., Demchuk P.A., Aleksandrov V.E. Clogging holes. - M .: "Nedra", 1967. - 152 p.

2. Парамонов Г.П. и др. Исследование эффективности применения газодинамических запирающих устройств в качестве забойки скважинных зарядов. // Сб. «Взрывное дело» №91/48. Развитие теории и практики взрывного дела. М.: 1998. С 214-221 (прототип).2. Paramonov G.P. et al. Study of the effectiveness of the use of gas-dynamic locking devices as stemming downhole charges. // Sat "Explosive business" No. 91/48. The development of the theory and practice of explosives. M .: 1998. With 214-221 (prototype).

Claims

1. A locking stemming device comprising a cylinder with an axial cavity having a conical extension, characterized in that the conical expansion is made at the other end of the cylinder, while at the ends of the cylinder having conical extensions, at least three slots are made, and two conical extensions are inserted into the cylinder conical plugs, interconnected in the form of a thick-walled pipe with a thread under the nut, a thrust through which the conductor of the initiating pulse is passed, while the thrust is fixed in the lower, hollow and supply hydrochloric slots in the bottom of the conical tube, and extends freely through an axial bore in the top conical tube.

2. The locking stemming according to claim 1, characterized in that the cylinder is made of metal or plastic.

3. The locking stemming according to claim 1, characterized in that the lower conical plug is made of metal.

4. The locking stem according to claim 1, characterized in that the upper conical plug is made of metal or plastic.