RU2371669C1

RU2371669C1 - Combined expansion-fill plug

Info

Publication number: RU2371669C1
Application number: RU2008119898/03A
Authority: RU
Inventors: Александр Валентинович Лещинский (RU); Александр Валентинович Лещинский; Евгений Борисович Шевкун (RU); Евгений Борисович Шевкун; Александр Валентинович Языков (RU); Александр Валентинович Языков
Priority date: 2008-05-19
Filing date: 2008-05-19
Publication date: 2009-10-27

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: in combined expansion-fill plug, including suspended plug, for instance in the form of slotted cylinder with no less thanc three long slots and conical extension of cavity downwards from bottom, in cavity of which from the bottom it is inserted expansion cone, connected to cable traction, according to invention, slotted cylinder and expansion cone are implemented from organic material, for instance cylinder from rubber-cord strip or plastic mixture, expansion cone - from wood or plastic mixture, and from above over expansion plug it is located fill part, for instance from chipping.

EFFECT: effectiveness increase of explosive crushing of rocks ensured by locking of detonation products in charging cavity up to moment of total destruction of surrounding rock of combined expansion-fill plug, composed from expansion suspended plug and filling part above it.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области буровзрывных работ в крепких горных породах на карьерах 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 in quarries and can be used in various industries using blasting in rock massifs of rocks.

Известна подвесная забойка взрывных скважин, включающая цилиндр с осевой полостью, имеющей коническое расширение, в котором выполнено не менее трех продольных прорезей, а снизу в осевую полость цилиндра вставлен полый распорный конус, соединенный с канатной тягой, верхним концом закрепленной на рычаге, установленном на опорной плите, при этом канатная тяга проходит сквозь распорную трубу, закрепленную на опорной плите, и сквозь цанговый захват, а верхний конец канатной тяги соединен с серьгой с отверстиями /1/. Такая забойка взрывных скважин позволяет запирать продукты взрыва в зарядной полости до разрушения массива и тем самым повысить эффективность использования энергии взрыва на дробление пород.Known punching of blast holes is known, including a cylinder with an axial cavity having a conical extension, in which at least three longitudinal slots are made, and a hollow spacer cone is connected to the axial cavity of the cylinder from the bottom, connected to a cable rod, the upper end fixed to a lever mounted on a support the plate, while the cable pull passes through the spacer pipe mounted on the base plate, and through the collet, and the upper end of the cable tie is connected to the earring with holes / 1 /. Such jamming of blast holes 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 explosion energy for crushing rocks.

Недостатком такой конструкции является плохое сцепление стенок цилиндра со стенками скважины нарушенной структуры (с вывалами стенок), а также сложность конструкции с цанговым захватом.The disadvantage of this design is the poor adhesion of the cylinder walls to the walls of the well of a disturbed structure (with wall outflows), as well as the complexity of the design with a grip.

Наиболее близким по существу решаемой задачи устройством для запирания продуктов взрыва в зарядной полости скважины является подвесная забойка, представляющая собой разрезной цилиндр с не менее чем тремя продольными прорезями и коническим расширением полости вниз от днища, снизу в полость разрезного цилиндра вставлен полый распорный конус, соединенный с канатной тягой, верхним концом закрепленной на треноге /2/.The closest to the essentially solvable task device for locking the explosion products in the charging cavity of the well is a suspension stemming device, which is a split cylinder with at least three longitudinal slots and a conical extension of the cavity down from the bottom, a hollow expansion cone connected to the cavity of the split cylinder connected to cable traction, the upper end mounted on a tripod / 2 /.

Недостатком этого устройства, принятого за прототип заявляемого изобретения, также является плохое сцепление стенок цилиндра со стенками скважины нарушенной структуры (с вывалами стенок), что вынуждает ставить забойку на большую глубину, а также выполнение забойки из металла, что неприемлемо при погрузке горной массы на дробилку - возможна потеря забойки в горной массе и попадание ее как недробимого тела в дробилку.The disadvantage of this device, taken as a prototype of the claimed invention, is also the poor adhesion of the cylinder walls to the walls of the well of a disturbed structure (with wall outfalls), which forces the stemming to a great depth, as well as the execution of metal stemming, which is unacceptable when loading rock mass into the crusher - it is possible to lose stemming in the rock mass and getting it as a crushed body into the crusher.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности взрывного дробления горных пород за счет запирания продуктов детонации в зарядной полости до момента полного разрушения окружающей породы комбинированной распорно-засыпной забойкой, составленной из распорной подвесной забойки и засыпной части над нею.The technical problem to which the present invention is directed is to increase the efficiency of explosive crushing of rocks by locking the detonation products in the charging cavity until the surrounding rock is completely destroyed by a combined expansion-filling stemming composed of an expansion suspended stemming and filling part above it.

Поставленная задача достигается тем, что в комбинированной распорно-засыпной забойке, включающей подвесную забойку, например в виде разрезного цилиндра с не менее чем тремя продольными прорезями и коническим расширением полости вниз от днища, в полость которого снизу вставлен распорный конус, соединенный с канатной тягой, согласно изобретению разрезной цилиндр и распорный конус выполнены из органического материала, например цилиндр из резинокордовой ленты или пластической массы, распорный конус - из дерева или пластической массы, а сверху над распорной забойкой размещают засыпную часть, например из бурового шлама.The task is achieved by the fact that in a combined spacer-tundish, including punching, for example in the form of a split cylinder with at least three longitudinal slots and a conical extension of the cavity down from the bottom, into the cavity of which a spacer cone connected to the cable traction is inserted from below according to the invention, the split cylinder and the expansion cone are made of organic material, for example, a cylinder of rubber cord or plastic mass, the expansion cone is made of wood or plastic, and pxy is placed over the spacer tamping Sediment portion, for example from drill cuttings.

На чертеже схематично изображена комбинированная распорно-засыпная забойка в рабочем положении в скважине.The drawing schematically depicts a combined expansion-filling stemming in working position in the well.

Подвесная забойка комбинированной распорно-засыпной забойки выполняется из органического материала, например резины, дерева, пластической массы и т.п., и включает разрезной цилиндр 1, разрезанный вдоль не менее чем на три одинаковые части, с полостью 2, в которую снизу вставляется распорный конус 3 с отверстием 4, соединенный рым-болтом 5 с канатной тягой 6. Канатная тяга 6 проходит сквозь отверстие 7 в днище разрезного цилиндра 1. Через отверстие 4 распорного конуса 3 и отверстие 8 днища разрезного цилиндра 1 проходит проводник инициирующего импульса 9. На днище разрезного цилиндра 1 установлены ручки 10 для его переноски.Suspended stemming of the combined expansion-filling stemming is made of organic material, such as rubber, wood, plastics, etc., and includes a split cylinder 1, cut along at least three identical parts, with a cavity 2, into which a spacer is inserted from below cone 3 with a hole 4, connected by an eyebolt 5 to the cable tie 6. The cable tie 6 passes through the hole 7 in the bottom of the split cylinder 1. Through the hole 4 of the spacer cone 3 and the hole 8 of the bottom of the split cylinder 1 passes the conductor of the initiating imp lsa 9. On the bottom of the split of the cylinder 1 mounted handle 10 for carrying it.

Комбинированная распорно-засыпная забойка работает следующим образом. На поверхности блока забойку собирают в конструктивный элемент. Для этого через отверстие 4 распорного конуса 3 и отверстие 8 днища разрезного цилиндра 1 пропускают проводник инициирующего импульса 9, например детонирующий шнур или волновод системы СИНВ, а через отверстие 7 в днище разрезного цилиндра 1 пропускают канатную тягу 6. После этого распорный конус 3 опускают в скважину 11 на заданную глубину на канатной тяге 6. Затем разрезной цилиндр 1 за ручки 10 сбрасывают в скважину 11, придерживая канатную тягу 6 и проводник инициирующего импульса 9 в натянутом состоянии. Разрезной цилиндр 1, двигаясь с ускорением, надвигается на распорный конус 3, неподвижно подвешенный на канатной тяге 6, при этом нижняя часть разрезного цилиндра 1 расходится и плотно прижимается к стенкам скважины 11. После этого канатная тяга 6 соединяется с поверхностной системой последующего извлечения забойки из взорванной горной массы, например канатами, автошинами и т.п., а полость скважины 11 над подвесной забойкой заполняется сыпучим забоечным материалом, например буровым шламом, и комбинированная распорно-засыпная забойка готова к работе.Combined spacer-filling stall works as follows. Clogging is assembled into a structural element on the surface of the block. To do this, an initiating pulse conductor 9, for example, a detonating cord or a waveguide of the SINV system, is passed through hole 4 of the spacer cone 3 and hole 8 of the bottom of the split cylinder 1, and cable pull 6 is passed through hole 7 in the bottom of the split cylinder 1. After that, the expansion cone 3 is lowered into the well 11 to a predetermined depth on the cable tie 6. Then, the split cylinder 1 by the handles 10 is discharged into the well 11, holding the cable tie 6 and the conductor of the initiating pulse 9 in tension. The split cylinder 1, moving with acceleration, is pushed onto the spacer cone 3, fixedly suspended on the cable tie 6, while the lower part of the split cylinder 1 diverges and is pressed tightly against the walls of the well 11. After that, the cable tie 6 is connected to the surface system for subsequent extraction of the stemming from blasted rock mass, such as ropes, tires, etc., and the cavity of the borehole 11 above the punching hole is filled with bulk drilling material, such as drill cuttings, and the combined expansion and filling jamming is ready for work.

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 большой поверхности распорного конуса 3, что приводит к дальнейшему вдавливанию его в цилиндр 1 на некоторую величину и увеличению, таким образом, распора в стенки скважины. Таким положение подвесной забойки остается вплоть до начала разрушения стенок скважины и прорыва части продуктов детонации из зарядной полости в атмосферу через трещины в разрушенном массиве. В этот момент сцепление стенок разрезного цилиндра 1 с расходящимися стенками скважины 11 нарушается, и подвесная забойка начинает смещаться под действием еще очень высокого давления продуктов детонации вверх по скважине 11. Засыпная часть забойки при этом уплотняется, образуя «пробку», препятствующую дальнейшему смещению подвесной забойки вверх и прорыву газов взрыва через устье скважины. Таким путем обеспечивается длительная замкнутость зарядной полости, что 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 large surface of the spacer cone 3, which leads to its further indentation into cylinder 1 by a certain amount and, thus, increase into the walls of the well. This position of the suspended stemming remains until the start of the destruction of the walls of the well and the breakthrough of part of the detonation products from the charging cavity into the atmosphere through cracks in the destroyed massif. At this moment, the adhesion of the walls of the split cylinder 1 to the diverging walls of the borehole 11 is disrupted, and the suspension stall begins to shift due to the still very high pressure of the detonation products up the well 11. The fill part of the stall is compacted, forming a “plug” that prevents further displacement of the suspension stall up and breakthrough of explosion gases through the wellhead. In this way, a long-term isolation of the charging cavity is ensured, which 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.

После взрыва подвесную забойку извлекают из горной массы, и она готова для повторного использования. В случае не обнаружения она может быть отгружена с горной массой, не представляя опасности для дробилок.After the explosion, the punching block is removed from the rock mass and is ready for reuse. If not detected, it can be shipped with the rock mass, without posing a danger to the crushers.

Таким образом, заявляемая комбинированная распорно-засыпная забойка позволяет запирать продукты взрыва в зарядной полости до разрушения массива и тем самым повысить эффективность использования энергии взрыва на дробление пород.Thus, the inventive combined expansion-filling stemming 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.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявкиSources of information taken into account when preparing the application

1. Подвесная забойка взрывных скважин: Патент РФ №2285898, МПК F42D 1/08, 2006.1. Suspended stemming of blast holes: RF Patent No. 2285898, IPC F42D 1/08, 2006.

2. Подвесная забойка: патент РФ №2286534, МПК F42D 1/08, 2006 (прототип).2. Suspended stemming: RF patent No. 2286534, IPC F42D 1/08, 2006 (prototype).

Claims

Combined backfill stemming system, including suspended stemming, for example, in the form of a split cylinder with at least three longitudinal slots and a conical extension of the cavity down from the bottom, into the cavity of which a spacer cone connected to the cable rod is inserted from below, characterized in that the split cylinder and the expansion cone is made of organic material, for example, a cylinder made of rubber-cord cord or plastic mass, the expansion cone is made of wood or plastic mass, and placed on top of the spacer pnuyu portion, e.g., from drill cuttings.