RU2704694C1

RU2704694C1 - Suspended well stemming

Info

Publication number: RU2704694C1
Application number: RU2019116597A
Authority: RU
Inventors: Сергей Андреевич Белозеров; Александр Юрьевич Жаринов; Виктор Аркадьевич Зыков; Андрей Сергеевич Иванов; Сергей Александрович Кондратьев; Сергей Александрович Поздняков; Сергей Васильевич Ушаков
Original assignee: Акционерное общество "Новосибирский механический завод "Искра"
Priority date: 2019-05-29
Filing date: 2019-05-29
Publication date: 2019-10-30

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention relates to mining, in terms of blasting operations at open pit mines and is intended for production of well stemming or creation of air gap for production of dispersion of explosive charge in cavity of well in various production and natural-climatic conditions. Suspension well stem is a container made from thermoplastic material, which consists of a housing made in the form of a hollow cylinder closed by a bottom, or in form of a hollow truncated cone on the side of a smaller base, closed by a bottom, and a cover made in the form of a hollow cylinder, closed bottom. On housing, below location of cover, there is an external projection in form of an ellipse, on a small axis of which there are slots for arranging a detonating cord or shock wave tube of a non-electric initiation system in an amount of not less than two, and on its large axis there are holes for attachment of rope in number of not less than two. One section of the rope is attached through the hole to the outer protrusion on the body and to the crossbeam located above the mouth of the well, and another section of the rope is attached through the other hole to the outer protrusion on the body and remains free. Free piece of rope is lowered into well or it is fixed to same crossbar. If necessary, the suspended well core is filled with water, loose or liquid inertizing composition.

EFFECT: invention allows more efficient use of energy of explosion products, simplification of production of well stemming and dispersal of well charge, reduction of harmful effect of dust-gas cloud on environment, improvement of quality and efficiency of blasting operations.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, в части ведения взрывных работ на открытых горных работах и предназначено для производства забойки скважины или создания воздушного промежутка для производства рассредоточения заряда ВВ в полости скважины в различных производственных и природно-климатических условиях.The invention relates to mining, in terms of blasting in opencast mining, and is intended for the production of stemming wells or creating an air gap for the production of dispersion of the explosive charge in the cavity of the well in various production and environmental conditions.

Известно устройство для рассредоточения заряда в скважине (патент на полезную модель №156633), содержащее опорную конструкцию в устье скважины и подвешиваемую к ней часть, выполненную в виде эллипсоида вращения, который образован стержнем и сыпучим материалом, находящимся в пластичном мешке. Недостатком данной конструкции является сложность, трудоемкость изготовления данного устройства, пластичный материал из которого изготовлен мешок может легко разорваться об острые края заколов в стенке скважины или буровую мелочь при его изготовлении и установке в скважину.A device for dispersing charge in a well is known (Utility Model Patent No. 156633), comprising a support structure at the wellhead and a portion suspended therefrom made in the form of an ellipsoid of revolution, which is formed by a rod and bulk material located in a plastic bag. The disadvantage of this design is the complexity, the complexity of the manufacture of this device, the plastic material of which the bag is made can easily be torn on the sharp edges of the pins in the wall of the well or drill trifle during its manufacture and installation in the well.

Известна подвесная скважинная забойка (патент на полезную модель РФ №128312), состоящая из подвешиваемой части, выполненной в виде мешка изготовленного из пластичного материала и наполненного грунтом, который закреплен на опорной конструкции в устье скважины и капсулы выполненной в виде мешка из пластичного материала, заполненного водой и помещенного внутри подвешиваемой части. Недостатком данной конструкции является сложность, трудоемкость изготовления и установка в скважину, невозможность применения воды для снижения вредного воздействия пылегазового облака после взрыва при отрицательной температуре окружающей среды, так как вода преобразуется в лед. Мешки, изготовленные из пластичного материала, могут легко разорваться об острые края заколов в стенке скважины и буровую мелочь при изготовлении и установке подвесной забойки в скважине.Known suspended downhole stemming (patent for a utility model of the Russian Federation No. 128312), consisting of a suspended part made in the form of a bag made of plastic material and filled with soil, which is mounted on a supporting structure at the wellhead and a capsule made in the form of a bag of plastic material filled water and placed inside the suspended part. The disadvantage of this design is the complexity, the complexity of manufacturing and installation in the well, the inability to use water to reduce the harmful effects of dust and gas clouds after an explosion at a negative ambient temperature, since water is converted into ice. Bags made of plastic material can easily tear on the sharp edges of pins in the wall of the well and drill trifle in the manufacture and installation of suspended jamming in the well.

Известно устройство для создания воздушных промежутков во взрывных скважинах (патент на полезную модель №70308), содержащее скважинный затвор, выполненный в виде эластичной с радиальными разрезами конической боковой оболочки диаметром больше диаметра скважины, которая крепится к упору расположенному в устье скважины с помощью гибкой подвески. Недостатком данной конструкции является то, что диаметр боковой оболочки превышает диаметр скважины, в результате чего при установке этого устройства в скважину на нужную глубину необходимо применять забойник (шест) или груз.A device is known for creating air gaps in blastholes (utility model patent No. 70308), comprising a borehole shutter made in the form of an elastic conical lateral sheath with radial cuts with a diameter greater than the borehole diameter, which is attached to a stop located at the wellhead by means of a flexible suspension. The disadvantage of this design is that the diameter of the side shell exceeds the diameter of the borehole, as a result of which when installing this device in the borehole to the desired depth, it is necessary to use a block (pole) or load.

Прототипом заявляемого изобретения является подвесная скважинная забойка (патент на изобретение РФ 2419063), выполненная в виде сплошного цилиндра верхний и нижний торцы которого выполнены скошенными параллельно друг другу. Длина большой оси образуемого эллипса в торце больше диаметра скважины при этом верхний торец прикреплен к перекладине, расположенной над устьем скважины, веревкой, закрепленной у нижнего края скошенной части забойки. Недостатком данной конструкции является то, что ударно-волновая трубка неэлектрической системы инициирования или детонирующий шнур располагаются между стенкой скважины и корпусом забойки и могут быть передавлены или отсечены при расклинивании забойки в скважине, вследствие чего произойдет отказ детонации скважинного заряда.The prototype of the claimed invention is a suspended borehole stemming (patent for the invention of the Russian Federation 2419063), made in the form of a solid cylinder, the upper and lower ends of which are made beveled parallel to each other. The length of the major axis of the formed ellipse in the end face is greater than the diameter of the well, while the upper end is attached to the crossbar located above the wellhead with a rope fixed at the lower edge of the beveled part of the stemming unit. The disadvantage of this design is that the shock wave tube of the non-electric initiation system or detonating cord is located between the borehole wall and the stemming body and can be transmitted or cut off when the stemming is wedged in the borehole, as a result of which the detonation of the borehole charge will fail.

Технической задачей изобретения являлось повышение эффективности использования энергии продуктов взрыва, снижение вредного воздействия продуктов взрыва на окружающую среду, упрощение изготовления скважинной забойки и рассредоточения скважинного заряда, повышение безопасности взрывных работ, снижение себестоимости взрывных работ.An object of the invention was to increase the energy efficiency of the explosion products, reduce the harmful effects of the explosion products on the environment, simplify the manufacture of borehole stemming and dispersal of the borehole charge, increase the safety of blasting, reduce the cost of blasting.

Техническая задача была решена за счет того, что подвесная скважинная забойка представляет собой емкость, изготовленную из термопластичного материала, которая состоит из корпуса, выполненного в виде полого цилиндра закрытого дном или в виде полого усеченного конуса со стороны меньшего основания закрытого дном и крышки выполненной в виде полого цилиндра закрытого дном. На корпусе, ниже места расположения крышки, расположен наружный выступ в форме эллипса, на малой оси которого имеются пазы для размещения детонирующего шнура (ДШ) или ударно-волновой трубки (УВТ) неэлектрической системы инициирования в количестве не менее двух, а на его большой оси имеются отверстия для крепления веревки в количестве не менее двух. Один отрезок веревки прикреплен через отверстие к наружному выступу на корпусе и к перекладине, расположенной над устьем скважины, а другой отрезок веревки прикреплен через другое отверстие к наружному выступу на корпусе и остается свободным. Свободный отрезок веревки опускают в скважину или его крепят его к той же перекладине. Геометрические размеры подвесной скважинной забойки выбираются такими, что бы они были максимально приближенными и соизмеримыми с диаметром скважины и позволяли подвесной забойке свободно проходить в скважину и надежно фиксироваться (расклиниваться) в ней. Фиксирование (расклинивание) подвесной забойки в полости скважины обеспечивается с помощью наружного выступа в форме эллипса под весом забоечного материала или под весом ВВ при рассредоточении скважинного заряда. При необходимости подвесная скважинная забойка заполняется водой, сыпучим или жидким инертизирующим составом.The technical problem was solved due to the fact that the pit borehole stemming is a container made of thermoplastic material, which consists of a body made in the form of a hollow cylinder closed by the bottom or in the form of a hollow truncated cone from the side of the smaller base closed by the bottom and the cover is made in the form hollow bottom closed cylinder. On the case, below the location of the lid, there is an external protrusion in the form of an ellipse, on the minor axis of which there are grooves for accommodating a detonating cord (LH) or shock wave tube (UHT) of a non-electric initiation system in an amount of at least two, and on its major axis there are holes for attaching the rope in an amount of at least two. One piece of rope is attached through an opening to an external protrusion on the body and to a crossbar located above the wellhead, and another piece of rope is attached through another hole to an external protrusion on the body and remains free. A free piece of rope is lowered into the well or it is attached to the same crossbar. The geometric dimensions of the suspended borehole stemming are chosen so that they are as close as possible and commensurate with the diameter of the well and allow the suspended borehole to freely pass into the well and be firmly fixed (wedged) in it. Fixing (wedging) of the punch in the well cavity is provided by means of an external protrusion in the form of an ellipse under the weight of the drilling material or under the weight of the explosive during the dispersal of the borehole charge. If necessary, the suspended borehole stemming is filled with water, a loose or liquid inerting composition.

Сущность решений предложенных в описании поясняется чертежами:The essence of the solutions proposed in the description is illustrated by drawings:

- на фиг. 1 изображено расположение подвесной забойки при опускании ее в скважину, где: 1 - перекладина, 2 - свободный отрезок веревки, 3 - УВТ или ДШ, 4 - стенка скважины, 5 - заряд ВВ, 6 - закрепленный отрезок веревки, 7 - паз для размещения УВТ или ДШ, 8 - крышка, 9 - наружный выступ, 10 - корпус подвесной забойки;- in FIG. 1 shows the location of the punch while lowering it into the well, where: 1 - the crossbar, 2 - the free segment of the rope, 3 - UVT or DS, 4 - the wall of the well, 5 - the explosive charge, 6 - the fixed segment of the rope, 7 - groove for placement UVT or DSh, 8 - cover, 9 - outer protrusion, 10 - body of the punch;

- на фиг. 2 изображено расположение подвесной забойки в полости скважины в рабочем положении, где: 1 - перекладина, 2 - свободный отрезок веревки, 3 - УВТ или ДШ, 4 - стенка скважины, 5 - заряд ВВ, 6 - закрепленный отрезок веревки, 7 - паз для размещения УВТ или ДШ, 8 - крышка, 9 - наружный выступ, 10 - корпус подвесной забойки, 11 - забоечный материал;- in FIG. 2 shows the location of the suspended stemming in the well cavity in the working position, where: 1 - the crossbar, 2 - the free segment of the rope, 3 - UVT or DS, 4 - the wall of the well, 5 - the explosive charge, 6 - the fixed segment of the rope, 7 - groove for placement of UVT or DSh, 8 - cover, 9 - outer protrusion, 10 - body of the punch, 11 - stemming material;

- на фиг. 3 изображена подвесная забойка, где: 7 - паз для размещения УВТ или ДШ, 8 - крышка, 9 - наружный выступ, 10 - корпус подвесной забойки, 12, 13 - отверстия для крепления веревки.- in FIG. 3 depicts a punching hole, where: 7 - a groove for accommodating a UVT or DSh, 8 - a cover, 9 - an external ledge, 10 - a housing of a punching hole, 12, 13 - holes for attaching a rope.

Установка подвесной скважинной забойки в скважину для производства забойки скважины осуществляется следующим образом. Один отрезок веревки - 6 закрепленный через отверстие - 12, расположенное в наружном выступе - 9 прикрепляем к перекладине - 1, расположенной над устьем скважины, другой отрезок веревки - 2, закрепленный через отверстие - 13, расположенное в наружном выступе остается свободным. Длина отрезка веревки, зафиксированного на наружном выступе корпуса подвесной забойки и перекладине должна иметь длину равную глубине установки ее в скважине. Перед опусканием подвесной забойки в скважину необходимо УВТ или ДШ - 3 вставить в паз - 7, расположенный в наружном выступе. Затем с помощью свободного отрезка веревки - 2 и придерживая зафиксированный отрезок веревки - 6, под небольшим углом или вертикально опускаем подвесную забойку в скважину (фиг. 1). По достижению требуемой глубины установки подвесной забойки в скважине зафиксированный отрезок веревки натягивается и удерживает ее за край наружного выступа, в результате чего под тяжестью собственного веса она располагается (расклинивается) в рабочем положении (фиг. 2), а свободный отрезок веревки опускают в скважину или крепят его к той же перекладине. Оставшаяся часть скважины над подвесной забойкой заполняется забоечным материалом - 11, в результате чего под весом забоечного материала происходит надежное фиксирование (расклинивание) подвесной забойки в полости скважины. В случае необходимости подвесная скважинная забойка перед установкой в скважину заполняется водой или инертизирующим составом.Installation of suspended borehole stemming in the borehole for producing borehole stemming is as follows. One piece of rope - 6 fixed through the hole - 12, located in the outer ledge - 9 is attached to the crossbar - 1, located above the wellhead, another piece of rope - 2, fixed through the hole - 13, located in the outer ledge remains free. The length of a piece of rope fixed on the outer protrusion of the punch and the crossbar must have a length equal to the depth of its installation in the well. Before lowering the punching hole into the well, it is necessary to insert the UVT or DSH - 3 into the groove - 7 located in the outer ledge. Then, using a free piece of rope - 2 and holding a fixed piece of rope - 6, at a slight angle or vertically lower the punching hole into the well (Fig. 1). Upon reaching the required depth of installation of the punching hole in the well, the fixed segment of the rope is pulled and holds it by the edge of the outer protrusion, as a result of which, under the weight of its own weight, it is located (wedged) in the working position (Fig. 2), and the free segment of the rope is lowered into the well or fasten it to the same crossbeam. The remaining part of the borehole above the punching hole is filled with casing material - 11, as a result of which under the weight of the casing material there is a reliable fixation (wedging) of the pothole in the cavity of the borehole. If necessary, the suspended borehole stemming device is filled with water or an inerting compound before installation in the well.

Установка подвесной забойки в скважину для рассредоточения скважинного заряда осуществляется аналогично вышеописанной и поясняемой фиг. 1, 2 установке подвесной забойки в скважину для производства забойки скважины.The installation of suspended stemming in the borehole for dispersing the borehole charge is carried out similarly to the above and explained FIG. 1, 2 installation of suspended stemming in the well for the production of stemming wells.

Конструкция предлагаемого изобретения обеспечивает следующие преимущества повышающие безопасность и эффективность взрывных работ:The design of the invention provides the following advantages that increase the safety and efficiency of blasting:

- пазы для размещения ДТП или УВТ неэлектрической системы инициирования, расположенные в наружном выступе защищают ДШ и УВТ от повреждений о стенку скважины и корпус подвесной скважинной забойки при установке ее для производства забойки скважины или при установке ее для рассредоточения скважинного заряда;- grooves for accommodating an accident or UVT of a non-electric initiation system located in the outer protrusion protect the DS and UVT from damage to the wall of the well and the body of the suspended well stall when installing it to produce a well stall or when installing it to disperse the borehole charge;

- при взрыве скважинного заряда подвесная скважинная забойка заполненная водой, сыпучим или жидким инертизирующим составом смачивает инертный материал, инертизирует вредные газы и ускоряет оседание пылегазового облака, в результате чего снижается вредное воздействие пылегазового облака на окружающую среду;- in the event of a blast hole explosion, a suspended well stall filled with water, a loose or liquid inerting composition moistens inert material, inerts harmful gases and accelerates the subsidence of the dust and gas cloud, as a result of which the harmful effect of the dust and gas cloud on the environment is reduced;

- при изготовлении подвесной скважинной забойки ее геометрические размеры выбираются в зависимости от диаметра скважины, так чтобы она свободно проходила в скважину, располагалась в ней с минимальными зазорами и надежно фиксировалась (расклинивалась) в ней под весом забоечного материала или под весом ВВ при рассредоточении скважинного заряда.- in the manufacture of suspended borehole stemming, its geometrical dimensions are selected depending on the diameter of the borehole, so that it freely passes into the borehole, is located in it with minimal gaps and is securely fixed (wedged) in it under the weight of the borehole material or under the weight of explosives when the borehole charge is dispersed .

Claims

Suspended borehole stemming, characterized in that it is a container made of thermoplastic material, which consists of a housing made in the form of a hollow cylinder, closed by the bottom, or in the form of a hollow truncated cone, closed by the bottom from the side of the smaller base, and a cover made in in the form of a hollow cylinder, closed by the bottom, on the body, below the location of the lid, there is an external protrusion in the form of an ellipse, on the small axis of which there are grooves for accommodating a detonating cord or shock wave tube of the initiation system in an amount of at least two, and on its major axis there are holes for attaching the rope in an amount of at least two, while one piece of rope is attached through an opening to the outer protrusion on the body and to the crossbar located above the wellhead, and the other segment the rope is attached through another hole to the outer protrusion on the body and remains free, the free segment of the rope is lowered into the well or attached to the same crossbar, the suspended well stall can be filled with water, a rash teach or liquid inerting composition.