RU2301962C2

RU2301962C2 - Locking tamping of blast-holes or wells

Info

Publication number: RU2301962C2
Application number: RU2004131040/03A
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: 2007-06-27

Abstract

FIELD: drilling and blasting operations in hard rocks, applicable in various branches of industry using blasting operations in hard rocks.

SUBSTANCE: the locking tamping of blast-holes or wells has a cylinder with an axial cavity having tapered expansions. The tapered expansions are made, on both ends of the cylinder, and at least three slots are made in each of them. Tapered plugs interconnected by a tie-rod are inserted in the tapered expansions. The tie-rod is fastened in the lower tapered plug, it freely passes through the axial duct of the upper tapered plug, the cylinder is provided with a lateral groove connecting the slots in the tapered expansions of the axial cavity.

EFFECT: enhanced efficiency of blast crushing of rocks due to a complete locking of the detonation products in the charge cavity up to the moment of complete destruction of the surrounding rock.

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 для разупрочнения скальных массивов горных пород.The invention relates to the field of drilling and blasting in hard rocks in quarries and can be used in various industries that use gentle blasting to soften rock massifs of rocks.

Известен целый ряд конструкций запирающих забоек в виде пластмассовых пробок, деревянных и бетонных клиньев [1]. Основным их недостатком является низкая эффективность.There are a number of designs of locking faces in the form of plastic plugs, wooden and concrete wedges [1]. 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]. Воздействие газов взрыва на конус осевого канала с большим углом в начале 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 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 two-conical profile [2]. The impact of the explosion gases on the cone of the axial channel with a large angle at the beginning 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 destructive effect of the explosion by 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 предлагаемое изобретение, является повышение эффективности взрывного дробления горных пород за счет полного запирания продуктов детонации в зарядной полости до момента полного разрушения окружающей породы запирающей забойкой многоразового использования.The technical problem to which the present 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 completely destroyed by a reusable blocking drill.

Поставленная задача достигается тем, что в запирающей забойке шпуров или скважин, включающей цилиндр с осевой полостью, имеющий коническое расширение, согласно изобретению конические расширения выполнены с обоих концов цилиндра и в каждом выполнено не менее трех прорезей, в конические расширения вставлены две конические пробки, соединенные между собой тягой, закрепленной в нижней конической пробке и свободно проходящей через осевой канал верхней конической пробки, при этом цилиндр снабжен боковой проточкой, соединяющей прорези в конических расширениях осевой полости.The problem is achieved in that in the locking stemming of holes or wells, including a cylinder with an axial cavity having a conical extension, according to the invention, conical extensions are made at both ends of the cylinder and at least three slots are made in each, two conical plugs are connected into the conical extensions, connected between each other by a rod fixed in the lower conical plug and freely passing through the axial channel of the upper conical plug, while the cylinder is equipped with a side groove connecting the slots to the horses eskih extensions of the axial cavity.

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 шпуров или скважин включает цилиндр 1, выполненный из металла или пластической массы диаметром на 4-8% мм меньше диаметра шпура или скважины с осевой полостью 2. С обеих сторон цилиндр 1 имеет конические расширения 3 с разрезами 4. На боковой поверхности цилиндра 1 выполнена проточка 5, соединяющая разрезы 4. В конические расширения 3 вставлены нижняя коническая пробка 6 с тягой 7, снабженной гайкой 8, выполненные из металла, и верхняя коническая пробка 9 с осевым каналом 10 и монтажными петлями 11, выполненная из металла или пластической массы.The locking stemming of holes or wells includes a cylinder 1 made of metal or plastic mass with a diameter of 4-8% mm smaller than the diameter of the hole or well with an axial cavity 2. On both sides, the cylinder 1 has a conical extension 3 with cuts 4. On the side surface of the cylinder 1 a groove 5 is made that connects the sections 4. In the conical extensions 3, a lower conical plug 6 with a rod 7 equipped with a nut 8 made of metal and an upper conical plug 9 with an axial channel 10 and mounting loops 11 made of metal or plastic are inserted eskoy mass.

Запирающая забойка шпуров или скважин работает следующим образом. На поверхности блока упорную забойку собирают в конструктивный элемент. Для этого вставляют нижнюю коническую пробку 6 с тягой 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 коническую пробку 9 и накручивают гайку 8, подтягивая тягой 7 навстречу друг другу конические пробки 6 и 9 до соприкосновения их с коническими расширениями 3. После этого в проточку 5 вставляют проводник инициирующего импульса 12 (провода от электродетонатора, волновод неэлектрической системы или детонирующий шнур) и за монтажные петли 11 запирающую забойку опускают в шпур или скважину 13 и гайкой 8 стягивают конические пробки 6 и 9 до распора ими цилиндра 1 в стенки шпура или скважины с помощью конических расширений 3 и разрезов 4. Запирающая забойка готова к работе.The locking junction of holes or wells works as follows. On the block surface, the stop clog is assembled into a structural element. To do this, insert the lower conical plug 6 with the rod into the lower conical extension 3 of the cylinder 1, pass the rod 7 through the axial cavity 2 until it exits the cylinder 1. Then, the conical tube 9 is put on the rod 7 through the axial channel 10 and the nut 8 is screwed, pulling the rod 7 conical plugs 6 and 9 facing each other until they come in contact with the conical extensions 3. After that, the initiating pulse conductor 12 (wires from the electric detonator, the waveguide of the non-electric system or detonating cord) is inserted into the groove 5 and for the mounting loops 11 the locking stemming is lowered into the borehole or well 13 and the conical plugs 6 and 9 are tightened with a nut 8 until the cylinder 1 extends into the walls of the drilling hole or borehole using conical extensions 3 and sections 4. The locking stemming is ready for operation.

После детонации заряда ВВ в зарядной полости резко возрастает давление продуктов детонации до величин в несколько десятков тысяч атмосфер и происходит динамический удар газов по нижней конической пробке 6, что приводит к дополнительному вдавливанию ее в нижнее коническое расширение 3 и окончательному заклиниванию цилиндра 1 в шпуре или скважине. 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. 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.After detonation of the explosive charge in the charging cavity, the pressure of the detonation products sharply increases to several tens of thousands of atmospheres and a dynamic impact of gases occurs on the lower conical plug 6, which leads to its additional indentation into the lower conical expansion 3 and the final jamming of cylinder 1 in the hole or well . The rod 7 at the same time freely passes through the axial channel 10, without violating the position of the upper conical plug 9, which wedged the upper part of the cylinder 1 into the walls of the hole or well. 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 closure of the charging cavity, the locking 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 запирающая забойка шпуров или скважин позволяет запирать продукты взрыва в зарядной полости до разрушения массива и тем самым повысить эффективность использования энергии взрыва на дробление горных пород, решив поставленную техническую задачу.Thus, the claimed locking stemming of holes or wells allows you to lock the products of the explosion in the charging cavity until the destruction of the array and thereby increase the efficiency of the use of energy of the explosion for crushing rocks, solving 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

The locking stemming of holes or boreholes, including a cylinder with an axial cavity having a conical extension, characterized in that the conical extensions are made at both ends of the cylinder and at least three slots are made in each, two conical plugs are inserted into the conical extensions, interconnected by a rod fixed to each other in the lower conical tube and freely passing through the axial channel of the upper conical tube, while the cylinder is equipped with a side groove connecting the slots in the conical extensions of the axial cavity.