RU2557264C2 - Bottomhole wad of blasthole charge - Google Patents
Bottomhole wad of blasthole charge Download PDFInfo
- Publication number
- RU2557264C2 RU2557264C2 RU2014121715/03A RU2014121715A RU2557264C2 RU 2557264 C2 RU2557264 C2 RU 2557264C2 RU 2014121715/03 A RU2014121715/03 A RU 2014121715/03A RU 2014121715 A RU2014121715 A RU 2014121715A RU 2557264 C2 RU2557264 C2 RU 2557264C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wad
- bottomhole
- coal
- weight fractions
- solid body
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области взрывных работ и может быть использовано в горнодобывающей промышленности, в частности угольной.The invention relates to the field of blasting and can be used in the mining industry, in particular coal.
Известны забойные пыжи для шпуровых и скважинных зарядов ВВ, выполненные в виде водонаполненных ампул из полиэтиленовой пленки в форме продолговатых цилиндрических сосудов (см. В.Е. Александров и др. Безопасность взрывных работ в угольных шахтах. М.: Недра, 1986, с.66-69).Downhole wads for blast holes and borehole charges of explosives are known, made in the form of water-filled ampoules from a plastic film in the form of elongated cylindrical vessels (see V.E. Aleksandrov et al. Safety of blasting in coal mines. M: Nedra, 1986, p. 66-69).
Недостатками указанных пыжей являются низкая надежность целостности гидроампул при их заполнении водой под давлением не свыше 0,05 МПа и их досылки в шпур при заряжании, отчего возрастает трудоемкость процесса формирования заряда. Кроме того, для обеспечения герметичности шпура после гидрозабойки вводится запирающий пыж из глины или песчано-глинистой смеси.The disadvantages of these wads are the low reliability of the integrity of the hydraulic ampoules when they are filled with water under a pressure of not more than 0.05 MPa and sent to the hole when loading, which increases the complexity of the process of charge formation. In addition, to ensure the tightness of the borehole after hydraulic shut-in, a locking wad from clay or sand-clay mixture is introduced.
Известны забойные пыжи, выполненные в виде отдельных шашек, приготовленных из глины или песчано-глинистой смесей, при этом шашки изготавливают непосредственно в забое перед заряжанием шпуров на специальной машине, а чаще всего вручную.Downhole wads made in the form of separate blocks made of clay or sand-clay mixtures are known, while checkers are made directly in the face before loading holes in a special machine, and most often manually.
Недостатками указанных пыжей являются значительная трудоемкость изготовления их в забое, трудность заряжания шпура или скважины, т.к. пыж, выполненный из пластичного материала при его досылке, имеет склонность к распиранию в шпуре, невозможность его извлечения из шпура. Известно, что плотность глины имеет значительную величину, что предопределяет трудоемкость доставки пыжей, особенно по восстающим выработкам на пластах крутого падения. Отметим, что глина и песок засоряют отбиваемый уголь с помощью взрывчатых веществ (далее ВВ), т.е. искусственно повышается зольность угля, ухудшая его качество. Кроме того, глина и песок являются довольно дефицитными строительными материалами, цена которых будет неизбежно повышаться в связи с ограниченностью их запасов на земле.The disadvantages of these wads are the significant complexity of manufacturing them in the face, the difficulty of loading a hole or well, because wad made of plastic material during its sending, has a tendency to burst in the hole, the inability to extract it from the hole. It is known that the density of clay is significant, which determines the complexity of the delivery of wads, especially for rising workings on steep fall layers. Note that clay and sand clog the fired coal with explosives (hereinafter referred to as explosives), i.e. ash content of coal artificially increases, worsening its quality. In addition, clay and sand are rather scarce building materials, the price of which will inevitably increase due to the limited availability of their land resources.
Кроме того, время сопротивления продуктам детонации для обоих пыжей составляет порядка 7 мс (миллисекунд), в связи с чем разработку конструкций пыжей с большим сопротивления следует считать вполне целесообразной, т.к. это будет способствовать экономии ВВ и уменьшению загрязнения окружающей среды токсичными газами.In addition, the resistance time for detonation products for both wads is of the order of 7 ms (milliseconds), and therefore the development of designs of wads with high resistance should be considered quite appropriate, because this will help to save explosives and reduce environmental pollution by toxic gases.
Известно устройство для забойки шпуров (А.с. СССР №1536954), включающее цилиндрический корпус, выполненный из двух односкатных клиньев, прилегающих друг к другу плоскостями скатов. Клинья скреплены между собой с помощью срезных пружинящих элементов, установленных в кольцевых пазах. Плоскости скатов могут быть покрыты антифрикционным материалом. Клинья изготавливают методом литья или штамповки из металла, пластмассы или композиционных материалов.A device for jamming holes (AS USSR No. 1536954), including a cylindrical body made of two single-slope wedges adjacent to each other by the planes of the ramps. Wedges are fastened together by means of shear spring elements installed in annular grooves. Slope planes may be coated with anti-friction material. Wedges are made by casting or stamping from metal, plastic or composite materials.
Недостатками указанного устройства, принятого нами в качестве прототипа, являются: его конструктивная сложность, предопределяющая высокую трудоемкость его изготовления, большой ассортимент комплектующих материалов и деталей предопределяет высокую стоимость изделия. Использование указанного устройства в условиях угольных шахт приведет к разубоживанию угольной массы несгораемым балластом, что недопустимо при его экспортных поставках на международный рынок.The disadvantages of this device, which we adopted as a prototype, are: its structural complexity, which determines the high complexity of its manufacture, a large assortment of components and parts determines the high cost of the product. The use of this device in coal mines will dilute the coal mass with fireproof ballast, which is unacceptable when it is exported to the international market.
Задачами изобретения являются: повышение эффективности буровзрывных работ на угольных шахтах за счет уменьшения трудоемкости процессов изготовления пыжей и соответственно их себестоимости, а также повышения качества отбиваемого угля за счет снижения его разубоживания, а также разработка забойного пыжа упрощенной конструкции, пригодной для заряжания шпуров в автоматическом режиме соответствующими роботами.The objectives of the invention are: increasing the efficiency of drilling and blasting operations in coal mines by reducing the complexity of the processes for the production of wad and, accordingly, their cost, as well as improving the quality of the beaten coal by reducing its dilution, as well as the development of downhole wad of a simplified design, suitable for loading holes in the automatic mode appropriate robots.
Задача решается тем, что забойный пыж выполнен из углепласта.The problem is solved in that the downhole wad is made of carbon fiber.
Действительно, предлагаемое техническое решение позволяет организовать поточное производство пыжей на высокопроизводительном штамповочном оборудовании с исключительно низкими трудозатратами с использованием недефицитного сырья - мелкого угля. Его сырьевая база в Кузбассе практически неограниченна и сосредоточена в отвалах обогатительных фабрик.Indeed, the proposed technical solution allows you to organize in-line production of wad on high-performance stamping equipment with extremely low labor costs using non-deficient raw materials - fine coal. Its raw material base in Kuzbass is almost unlimited and concentrated in the dumps of processing plants.
Утилизация мелкого угля положительно скажется на экологической обстановке Кузбасса.Utilization of small coal will positively affect the environmental situation of Kuzbass.
Углепласт в своем составе содержит 74,8 массовых долей мелкого угля, скрепленного фенолоформальдегидной смолой холодного отверждения СФЖ-3032 (20,6 массовых долей) и отвердителем в объеме 4,6 массовых долей водного раствора технической бензосульфокислоты.Carbon fiber in its composition contains 74.8 mass fractions of fine coal bonded with SFZh-3032 cold curing phenol-formaldehyde resin (20.6 mass fractions) and a hardener in a volume of 4.6 mass fractions of an aqueous solution of technical benzosulfonic acid.
Производство углепласта было освоено в НПО «Прокопьевскгидроуголь» (Кузбасс) для изготовления тюбинговой крепи восстающих горных выработок (см. В.В. и др. Полимерные композиционные материалы в горном деле. М.: Недра, 1988, с.187-189).The production of carbon fiber was mastered at the NPO Prokopyevskhydrogol (Kuzbass) for the manufacture of tubing supports for rising mines (see V.V. et al. Polymer composite materials in mining. M .: Nedra, 1988, p. 187-189).
Углепласт имеет следующие физико-механические характеристики: Плотность 1,15-1,2 г/куб.см, предел прочности на сжатие 25-40 МПА, при растяжении 4МПа, изгибе 5,8 МПа.Carbon fiber has the following physical and mechanical characteristics: Density 1.15-1.2 g / cc, compressive strength 25-40 MPA, tensile 4MPa, bend 5.8 MPa.
Фенолоформальдегидная смола относится к категории трудносгораемых материалов, т.е. практически негорюча.Phenol-formaldehyde resin belongs to the category of hardly combustible materials, i.e. almost non-combustible.
Как видно из характеристики, плотность углепласта в 6,4-6,5 раза меньше плотности стали (7,7-7,9 г/куб.см), а это значит во столько же раз снижается трудоемкость по доставке забоечного материала в шахту к месту производства буровзрывных работ. Отметим, что сам процесс доставки углепластовых пыжей в шпур не представляет трудностей, т.к. он подобен процессу ввода патронированного ВВ в шпур. В перспективе операции ввода патронированного ВВ и забойных пыжей в шпур могут быть возложены на специальные роботизированные аппараты, что несомненно повысит производительность и безопасность буровзрывных работ. Отметим также, что использование углепластовых пыжей никоим образом не ухудшает качество отбиваемого угля, т.к. углепласт - это практически тот же уголь.As can be seen from the characteristics, the density of the carbon layer is 6.4-6.5 times lower than the density of steel (7.7-7.9 g / cc), which means that the laboriousness of delivering bottom-hole material to the mine decreases by the same amount drilling and blasting site. Note that the process of delivering carbon-fiber wad to the hole itself is not difficult, because it is similar to the process of introducing a cartridge of explosives into a hole. In the future, the operation of introducing a cartridge of explosive and downhole wad into a hole can be assigned to special robotic devices, which will undoubtedly increase the productivity and safety of drilling and blasting operations. We also note that the use of carbon fiber wad does not in any way impair the quality of the beaten coal, because carbon fiber is almost the same coal.
Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез углепластового пыжа; на фиг.2 изображен продольный разрез канала заряда ВВ, в котором размещен заряд ВВ и забойка из углепластовых пыжей; на фиг.3 представлен узел 1 фиг.2, поясняющий принцип работы газового затвора; на фиг.4 представлен узел 2 фиг.2, поясняющий схему уплотнения канала шпура с помощью кольца из упругого материала.The proposed technical solution is illustrated by drawings, where figure 1 shows a longitudinal section of a carbon fiber wad; figure 2 shows a longitudinal section of the channel of the explosive charge, in which the explosive charge and the stemming of carbon fiber wad; figure 3 presents the
Забойный пыж из углепласта представляет собой шашку 1 цилиндрической формы, в торце которой выполнено конусообразное или сферообразное углубление 2 и поперечные кольцевые канавки 3. Пыж или пыжи помещаются в шпур после шашек 4 взрывчатого вещества, при этом торцы пыжей с углублениями 2 ориентированы в сторону заряда ВВ. В канавку или канавки последнего запирающего пыжа помещают кольца 5 из упругого негорючего материала, например из негорючей резины или базальтового шнура.The bottomhole carbon fiber wad is a
Забойный пыж работает следующим образом. После подрыва заряда 4 ВВ происходит резкое возрастание давления продуктов детонации, которые, воздействуя на стенки конусообразной части 2 пыжа 1 в направлении нормали к поверхности конуса, обеспечивают разворот кромок пыжа и их расклинивание в канале шпура. Газы, прорвавшиеся в закромочное пространство, двигаются по щелевому каналу вдоль шпура и попадают в пространство поперечных кольцевых канавок 3, где происходит их расширение, в результате чего образуется вихревой поток обратной направленности газов, создающих дополнительное гидравлическое сопротивление газам на данном участке, препятствующих их утечке. Установка в крайней канавке 3 запирающего пыжа упругого кольца 5 из негорючего материала способствует дополнительной герметизации шпура, а также удержанию гирлянды шашек от выпадения их из шпура, имеющего уклон в сторону забоя.Downhole wad works as follows. After detonation of
Реализация предлагаемого решения позволит повысить эффективность буровзрывных работ на угольных шахтах за счет уменьшения трудоемкости процессов изготовления пыжей из недефицитного мелкого угля, а также повышения качества отбиваемого угля за счет снижения его разубоживания негорючим балластом.The implementation of the proposed solution will improve the efficiency of drilling and blasting operations in coal mines by reducing the complexity of the manufacturing processes of wad from non-deficient fine coal, as well as improving the quality of the beaten coal by reducing its dilution by non-combustible ballast.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014121715/03A RU2557264C2 (en) | 2014-05-28 | 2014-05-28 | Bottomhole wad of blasthole charge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014121715/03A RU2557264C2 (en) | 2014-05-28 | 2014-05-28 | Bottomhole wad of blasthole charge |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014121715A RU2014121715A (en) | 2014-09-10 |
RU2557264C2 true RU2557264C2 (en) | 2015-07-20 |
Family
ID=51539971
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014121715/03A RU2557264C2 (en) | 2014-05-28 | 2014-05-28 | Bottomhole wad of blasthole charge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2557264C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12024997B2 (en) | 2020-11-10 | 2024-07-02 | Dyno Nobel Asia Pacific Pty Limited | Systems and methods for determining water depth and explosive depth in blastholes |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1616048A (en) * | 1925-06-30 | 1927-02-01 | Victor L Holt | Blasting device |
SU1536954A1 (en) * | 1986-07-09 | 1999-09-20 | Всесоюзный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов | DEVICE FOR BORGING |
RU2148784C1 (en) * | 1999-08-09 | 2000-05-10 | Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет) | Blast-hole stemming |
RU2365872C1 (en) * | 2008-05-04 | 2009-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Combined plug |
RU2368867C1 (en) * | 2008-06-09 | 2009-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Blast-hole plug |
RU99148U1 (en) * | 2010-05-17 | 2010-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" | DEVICE FOR KILLING HOLES |
-
2014
- 2014-05-28 RU RU2014121715/03A patent/RU2557264C2/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1616048A (en) * | 1925-06-30 | 1927-02-01 | Victor L Holt | Blasting device |
SU1536954A1 (en) * | 1986-07-09 | 1999-09-20 | Всесоюзный научно-исследовательский горно-металлургический институт цветных металлов | DEVICE FOR BORGING |
RU2148784C1 (en) * | 1999-08-09 | 2000-05-10 | Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет) | Blast-hole stemming |
RU2365872C1 (en) * | 2008-05-04 | 2009-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Combined plug |
RU2368867C1 (en) * | 2008-06-09 | 2009-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Blast-hole plug |
RU99148U1 (en) * | 2010-05-17 | 2010-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" | DEVICE FOR KILLING HOLES |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Химическая энциклопедия, Углепластики, 21.09.2012, [найдено 05.03.2015], Найдено в Интернет: URL: http://www.chemport.ru/data/chemipedia/article_3912.htmlhttp://www.chemport.ru/data/chemipedia/article_3912.html. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12024997B2 (en) | 2020-11-10 | 2024-07-02 | Dyno Nobel Asia Pacific Pty Limited | Systems and methods for determining water depth and explosive depth in blastholes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014121715A (en) | 2014-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108661643B (en) | It a kind of coal working face end adopts return channel and cuts top release shield lane method | |
CN107740410B (en) | Full-length prestressed anchorage support device and process capable of combining and expanding internal anchoring body | |
CN104453904B (en) | Sublevel filling mining method without drawing groove | |
CN103195466A (en) | Directional water pressure blasting method for improving coal bed gas permeability | |
CN113383206A (en) | Blasting method using jet unit charged in blast hole | |
AU2020101246A4 (en) | A Flexible Energy-Gathered Blasting Cutting Pipe Device and Its Application Method | |
CN103968719A (en) | Integrated scattering type oriented explosion cylinder | |
CN110986713A (en) | Large-diameter ultra-deep hole radiation energy accumulation loosening pre-splitting blasting device and filling method | |
CN112943262A (en) | Karst landform tunnel energy-gathering water pressure smooth blasting structure and method | |
CN111551084A (en) | Deep hole blasting coal breakage method for large-dip-angle coal seam | |
RU2557264C2 (en) | Bottomhole wad of blasthole charge | |
CN108708722B (en) | Method for efficiently preventing rock burst of low-permeability coal seam | |
CN109708543B (en) | Eccentric protective wall non-coupling continuous charging structure and using method thereof | |
RU2688996C1 (en) | Charge retainer during drilling and blasting operations | |
RU2362970C1 (en) | Method for loading watered rising wells | |
CN110579145A (en) | Charging method for blasting of sector hole of underground mine | |
CN108195242B (en) | Rock blasting method | |
CN103175450B (en) | Deep hole blasting method | |
RU2291394C1 (en) | Combined stemming | |
CN111810225A (en) | Ground L-shaped well under-pressure blasting crack-making and gas drainage and mining method | |
RU2291391C1 (en) | Method of the blasthole charge dispersion and stemming | |
CN108731560B (en) | Blasting structure of high-efficient blasting unit | |
RU132884U1 (en) | EXPLOSIVE CHARGE FOR WATERFILLED WELLS | |
CN220059560U (en) | Wave-absorbing shock-absorbing structure | |
RU2470117C1 (en) | Method to form water impermeable reinforced concrete screen in cracked waterlogged rock massifs |