RU178921U1 - STOP - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области взрывного дела в отношении разрушения твердых материалов, в частности горных пород и материалов, применяемых в строительстве объектов различного назначения.Техническими задачами, на решение которых направлена предлагаемая полезная модель, является повышение безопасности процесса заряжания шпуров при подготовке взрыва и ускорение процесса заряжания.Указанные технические задачи решаются тем, что в забойке, состоящей из подвижных в радиальном направлении щек с наружной цилиндрической поверхностью, каждая из которых снабжена наружным оребрением с продольным и поперечными ребрами жесткости, и центрального тела, соосного цилиндрической поверхности подвижных щек, при этом на боковых поверхностях забойки по всей ее длине выполнены пазы для размещения в них элементов средств инициирования, подвижные щеки выполнены клинообразно разведенными в стороны от оси забойки с возможностью упругого сжатия в направлении к указанной оси, их передние части объединены в одно целое с передней частью центрального тела, образуя цельный головной наконечник, а наружное оребрение дополнительно снабжено упругими обратными зубцами, расположенными между поперечными ребрами жесткости вдоль продольного ребра жесткости каждой подвижной щеки.Пазы для размещения в них элементов средств инициирования (электрических проводов электродетонаторов, отрезков детонирующего шнура и т.п.), выполненные на боковых поверхностях забойки, снабжены упругими защелками, обеспечивающими фиксацию элементов средств инициирования на боковых поверхностях забойки с возможностью их свободного перемещения в продольном направлении.Вдоль оси центрального тела и головного наконечника может быть выполнено сквозное отверстие для размещения элементов средств инициирования.Для установки последовательно в шпур нескольких забоек и правильной их относительной ориентации передний торец головного наконечника выполнен с пазом, а задний торец центрального тела - с соосно выполненным относительно паза выступом, имеющим форму, повторяющую форму паза.The utility model relates to the field of blasting in relation to the destruction of solid materials, in particular rocks and materials used in the construction of facilities for various purposes. The technical tasks addressed by the proposed utility model are to increase the safety of the process of loading holes during the preparation of an explosion and speed up the process The indicated technical problems are solved by the fact that in a casing, consisting of cheeks moving in a radial direction with an outer cylindrical surface, each of which is equipped with an external ribbing with longitudinal and transverse stiffeners, and a central body, coaxial to the cylindrical surface of the movable cheeks, while grooves are made on the lateral surfaces of the stemming tool along its entire length, the movable cheeks are made wedge-shaped apart to the sides from the axis of the stemming with the possibility of elastic compression in the direction of the specified axis, their front parts are combined with the front of the Central body, forming a solid head tilt cure, and the external ribbing is additionally equipped with elastic reverse teeth located between the transverse stiffeners along the longitudinal stiffening ribs of each movable cheek. The grooves for placement of elements of initiating means (electric wires of detonators, pieces of detonating cord, etc.) in them surfaces of the stemming, provided with elastic latches, providing fixation of the elements of the means of initiation on the lateral surfaces of the stemming with the possibility of their free movement in Along the axis of the central body and the head tip, a through hole can be made to accommodate the elements of the initiating means. To install several holes in a hole in a hole and their relative orientation is correct, the front end of the head tip is grooved and the rear end of the central body is coaxially made relative to the groove, a protrusion having a shape that follows the shape of the groove.

Description

Полезная модель относится к области взрывного дела в отношении разрушения твердых материалов, в частности горных пород и материалов, применяемых в строительстве объектов различного назначения.The utility model relates to the field of blasting in relation to the destruction of solid materials, in particular rocks and materials used in the construction of facilities for various purposes.

Основные объемы горных выработок на угольных и рудных шахтах, а также разрушения и обрушения различных строительных конструкций в настоящее время проходят с применением взрывных работ, поэтому вопросы обеспечения высокой эффективности и безопасности данных технологических процессов имеют первостепенное значение. Особое внимание должно быть уделено обеспечению эффективности и безопасности взрывных работ при применении метода шпуровых зарядов, который, в сущности, является единственным в практике горнопроходческих работ и весьма востребованным в строительстве при обрушении и разрушении различных конструкций. Одним из факторов, определяющим эффективность и безопасность взрыва шпуровых зарядов взрывчатых веществ является внутренняя забойка шпуров. Ее величина и качество в значительной степени определяют коэффициент использования шпуров (КИШ), равномерность дробления разрушаемого материала, количество поступающих в рудничную атмосферу при взрыве пыли и ядовитых газов, разлет кусков взорванной массы, опасное воздействие ударной воздушной волны.The bulk of the mine workings in coal and ore mines, as well as the destruction and collapse of various building structures, are currently being carried out using blasting, so the issues of ensuring high efficiency and safety of these technological processes are of paramount importance. Particular attention should be paid to ensuring the efficiency and safety of blasting when applying the method of borehole charges, which, in essence, is the only one in the practice of mining operations and is very popular in construction during the collapse and destruction of various structures. One of the factors determining the efficiency and safety of the explosion of drill holes in explosives is the internal stemming of holes. Its value and quality to a large extent determine the coefficient of use of holes (KISH), the uniformity of crushing of destructible material, the amount of dust and poisonous gases entering the mine atmosphere, the expansion of pieces of an exploded mass, and the dangerous effect of an air shock wave.

Известны различные конструкции забоек, предусмотренных для применения на взрывных работах шпуровым методом.There are various designs zabok, provided for use in blasting with the blast hole method.

Так, из патента на изобретение RU №2329462 и публикации (http://www.minetech53.ru/) известны расклинивающие забойки, в том числе из публикации (http://www.minetech53.ru/) известная расклинивающая забойка, включающая фиксатор, выполненный в виде раздвижных цилиндрических щек, при этом каждая из щек снабжена наружным оребрением с продольным и поперечными ребрами жесткости и одним поперечным ребром на внутренней поверхности, и клин, выполненный с цилиндрическим основанием, кроме того, на наружной поверхности цилиндрических щек и цилиндрического основания клина выполнены канавки для электропроводов. Недостатками известных забоек является следующее. Известные забойки оказывают сопротивление продуктам детонации за счет инерции своей массы и сил трения. При этом недостаток сил трения обусловлен незначительной наружной поверхностью раздвижных цилиндрических щек, соприкасающихся с массивом за счет имеющих полукруглых поперечных и продольных ребер жесткости одинаковой высоты. Однако как только происходит сдвиг забойки, трение покоя уступает трению скольжения, сила трения уменьшается и забойка не может удерживать продукты взрыва в зарядной камере шпура и скважины для сдвижения и разрушения массива.So, from the patent for the invention RU No. 224292 and the publication (http://www.minetech53.ru/) proppant clogs are known, including from the publication (http://www.minetech53.ru/) the known proppant clog including a clamp made in the form of a sliding cylindrical cheeks, each of the cheeks provided with an external ribbing with longitudinal and transverse stiffeners and one transverse rib on the inner surface, and a wedge made with a cylindrical base, in addition, on the outer surface of the cylindrical cheeks and the cylindrical base of the wedge weeding enes grooves for electric wires. The disadvantages of the known buzz is the following. Known stemming resist resistance to detonation products due to the inertia of its mass and friction forces. Moreover, the lack of friction forces is due to the insignificant outer surface of the sliding cylindrical cheeks in contact with the array due to having semicircular transverse and longitudinal stiffening ribs of the same height. However, as soon as the stemming shift occurs, the resting friction yields to sliding friction, the friction force decreases and the stemming cannot retain the explosion products in the charging chamber of the hole and the borehole to move and destroy the array.

Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемой забойки является забойка, действующая по принципу «клин-фиксатор», состоящая из подвижных в радиальном направлении щек с наружной цилиндрической поверхностью, каждая из которых снабжена наружным оребрением с продольным и поперечными ребрами жесткости, и центрального тела, соосного цилиндрической поверхности подвижных щек, при этом на боковых поверхностях забойки по всей ее длине выполнены пазы для размещения в них элементов средств инициирования (патент на полезную модель RU №163752). В известной забойке запирающий эффект обусловлен давлением продуктов детонации на передний торец центрального тела, который продвигаясь к задней стороне забойки, вызывает расклинивающий эффект в отношении подвижных щек, упирающихся за счет этого в боковые стенки шпура и обеспечивающих таким образом удержание забойки в шпуре после взрыва.The closest analogue (prototype) of the proposed stemming is the stemming, acting on the principle of "wedge-retainer", consisting of radially movable cheeks with an external cylindrical surface, each of which is equipped with an external ribbing with longitudinal and transverse stiffeners, and a central body, coaxial the cylindrical surface of the movable cheeks, while grooves are made on the lateral surfaces of the stemming device along its entire length to accommodate the elements of initiating means (patent for utility model RU No. 167575). In the known stemming, the locking effect is caused by the pressure of the detonation products on the front end of the central body, which advancing to the rear side of the stemming, causes a proppant effect with respect to the movable cheeks, which abut due to this on the side walls of the borehole and thus ensuring that the stemming is retained in the hole after the explosion.

Основным недостатком забойки по патенту №163752 является, то что, для расклинивания необходимо встречное сопротивление какого-либо материала, которым является взрывчатое вещество. При расклинивании необходимо динамическое воздействие на щеки, которые передают данное воздействие в виде обратного противодействия через центральное тело на взрывчатое вещество, что представляется существенно опасным в процессе заряжания шпуров. Небезопасным является и свободное размещение элементов средств инициирования (электрических проводов от электродетонаторов, детонирующего шнура от патрона-боевика и т.п.) в боковых пазах конструктивных элементов забойки, поскольку их непосредственный контакт со стенками шпура может спровоцировать опасные ситуации: разрыв электрического провода, разрыв или неконтролируемое инициирование детонирующего шнура.The main disadvantage of stemming according to patent No. 163752 is that, for wedging, the counter resistance of any material, which is an explosive, is necessary. When wedging, a dynamic effect is necessary on the cheeks, which transmit this effect in the form of a reverse reaction through the central body to the explosive, which seems to be substantially dangerous in the process of loading holes. It is also unsafe to freely place the elements of initiation means (electrical wires from electric detonators, a detonating cord from an action cartridge, etc.) in the lateral grooves of the constructive elements of the clog, since their direct contact with the walls of the hole can provoke dangerous situations: rupture of the electric wire, rupture or uncontrolled initiation of a detonating cord.

Кроме того, к недостаткам прототипа следует отнести наличие в конструкции забойки двух отдельных элементов - фиксатора в виде подвижных щек и клина в виде подвижного центрального тела, которые перед установкой в шпур необходимо собирать вместе, что увеличивает затраты времени на заряжание шпуров.In addition, the disadvantages of the prototype should include the presence of two separate elements in the stemming structure - a retainer in the form of movable cheeks and a wedge in the form of a movable central body, which must be assembled together before being installed in a hole, which increases the time required for loading holes.

Техническими задачами, на решение которых направлена предлагаемая полезная модель, является повышение безопасности процесса заряжания шпуров при подготовке взрыва и ускорение процесса заряжания.The technical problems to which the proposed utility model is directed is to increase the safety of the process of loading holes during the preparation of an explosion and to accelerate the loading process.

Поставленные технические задачи решаются тем, что в забойке, состоящей из подвижных в радиальном направлении щек с наружной цилиндрической поверхностью, каждая из которых снабжена наружным оребрением с продольным и поперечными ребрами жесткости, и центрального тела, соосного цилиндрической поверхности подвижных щек, при этом на боковых поверхностях забойки по всей ее длине выполнены пазы для размещения в них элементов средств инициирования, подвижные щеки выполнены клинообразно разведенными в стороны от оси забойки с возможностью упругого сжатия в направлении к указанной оси, их передние части объединены в одно целое с передней частью центрального тела, образуя цельный головной наконечник, а наружное оребрение дополнительно снабжено упругими обратными зубцами, расположенными между поперечными ребрами жесткости вдоль продольного ребра жесткости каждой подвижной щеки.The stated technical problems are solved by the fact that in the stemming junction, consisting of radially movable cheeks with an external cylindrical surface, each of which is equipped with an external finning with longitudinal and transverse stiffeners, and a central body, coaxial to the cylindrical surface of the movable cheeks, while on the side surfaces hammering along its entire length grooves are made for placement of elements of initiation means in them, movable cheeks are made wedge-shaped apart from the axis of the stemming with the possibility of ugogo compression in a direction towards said axis, their front portions are integrated with the front part of the central body, forming a tip head piece and the outer fins is further provided with resilient reversed teeth arranged between the transverse ribs in the longitudinal stiffeners each movable cheeks.

Указанные отличительные предлагаемой полезной модели от прототипа обеспечивают следующие технические результаты.These distinctive features of the proposed utility model from the prototype provide the following technical results.

Выполнение подвижных щек клинообразно разведенными в стороны от оси забойки с возможностью упругого сжатия в направлении к указанной оси дает возможность заклинивания забойки в шпуре непосредственно при заряжании без дополнительных конструктивных элементов за счет упругости их сжатия в стволе шпура, что упрощает конструкцию забойки, исключает дополнительные операции по совмещению отдельных ее деталей до начала заряжания и, таким образом повышает как надежность всей конструкции, так и ускоряет процесс заряжания шпуров. Объединение всех функциональных частей забойки (подвижные щеки и центральное тело) в ее передней части (в монолитном головном наконечнике) обеспечивает исключение силового контакта центрального тела с зарядом взрывчатого вещества при заряжании за счет объединения подвижных и неподвижных деталей забойки в общий монолитный головной наконечник и фиксации забойки на любом безопасном расстоянии от заряда за счет постоянного расклинивающего действия подвижных щек при заряжании (т.е. за счет возможности остановить продвижение забойки в любом наперед заданном месте шпура). Это обеспечивает полную безопасность процесса заряжания за счет исключения возможности динамического воздействия забойкой на заряд взрывчатого вещества.The implementation of the movable cheeks wedge-shaped apart from the axis of the stemming with the possibility of elastic compression in the direction to the specified axis makes it possible to jam in the borehole directly when loading without additional structural elements due to the elasticity of their compression in the borehole, which simplifies the construction of the stalling, eliminates additional operations combining its individual parts before loading and, thus, increases both the reliability of the entire structure and speeds up the process of loading holes. The combination of all functional parts of the stemming device (movable cheeks and the central body) in its front part (in the monolithic head tip) eliminates the force contact of the central body with the explosive charge when loading by combining the movable and stationary parts of the stemming into a common monolithic head tip and fixing the stemming at any safe distance from the charge due to the constant wedging action of the moving cheeks when charging (i.e. due to the ability to stop the progress of the stemming in any ohm ahead of the given place of the hole). This ensures complete safety of the loading process by eliminating the possibility of a dynamic impact by a clogging on the explosive charge.

Дальнейшее повышение безопасности заряжания достигается тем, что пазы для размещения в них элементов средств инициирования (электрических проводов электродетонаторов, отрезков детонирующего шнура и т.п.) выполненные на боковых поверхностях забойки, снабжены упругими защелками, обеспечивающими фиксацию элементов средств инициирования на боковых поверхностях забойки с возможностью их свободного перемещения в продольном направлении. Такое выполнение забойки предотвращает выпадение элементов средств инициирования из пазов и предотвращает их контакт и трение со стенками шпура, что исключает порывы или несанкционированное инициирование детонации.A further increase in the safety of loading is achieved by the fact that the grooves for accommodating the elements of initiating means (electric wires of detonators, segments of the detonating cord, etc.) made on the side surfaces of the stemming device are provided with elastic latches, which fix the elements of the initiating means on the lateral surfaces of the stemming device with the possibility of their free movement in the longitudinal direction. This implementation of stemming prevents the elements of the means of initiation from falling out of the grooves and prevents their contact and friction with the walls of the hole, which eliminates gusts or unauthorized initiation of detonation.

Как вариант выполнения забойки, направленный на повышение безопасности заряжания, вдоль оси центрального тела и головного наконечника выполнено сквозное отверстие для размещения элементов средств инициирования, что полностью исключает возможность их выпадения из забойки и контакта со стенками шпура.As an embodiment of the clogging, aimed at improving the safety of loading, a through hole is made along the axis of the central body and the head tip to place the elements of the initiating means, which completely eliminates the possibility of them falling out of the clog and contacting the borehole walls.

Для установки последовательно в шпур нескольких забоек и правильной их относительной ориентации передний торец головного наконечника выполнен с пазом, а задний торец центрального тела - с соосно выполненным относительно паза выступом, имеющим форму, повторяющую форму паза.To install several holes in a hole and their relative orientation in series, the front end of the head tip is made with a groove, and the rear end of the central body is made with a protrusion coaxially made relative to the groove, having a shape that repeats the shape of the groove.

Предложенное устройство поясняется следующими фигурами чертежей:The proposed device is illustrated by the following figures of the drawings:

фиг. 1 - забойка, схематический вид сбоку в разрезе;FIG. 1 - stemming, schematic side view in section;

фиг. 2 - забойка, схематический вид сверху;FIG. 2 - stemming, schematic top view;

фиг. 3 - забойка, схематический вид сзади с сечением А по боковому пазу.FIG. 3 - stemming, schematic rear view with section A along the side groove.

Предлагаемая полезная модель забойки состоит из подвижных в радиальном направлении щек 1 с наружной цилиндрической поверхностью 2, каждая из которых снабжена наружным оребрением с продольным 3 и поперечными 4 ребрами жесткости, и центрального тела 5, соосного цилиндрической поверхности подвижных щек. Подвижные щеки 1 выполнены клинообразно разведенными в стороны от оси забойки с возможностью упругого сжатия в направлении к указанной оси. Их передние части объединены в одно целое с передней частью центрального тела 5 цельный головной наконечник 6. Наружное оребрение подвижных щек дополнительно снабжено упругими обратными зубцами 7, расположенными между поперечными ребрами жесткости 4 вдоль продольного ребра жесткости 3 каждой подвижной щеки 1.The proposed utility model of stemming consists of radially movable cheeks 1 with an outer cylindrical surface 2, each of which is equipped with an external finning with longitudinal 3 and transverse 4 stiffeners, and a central body 5, coaxial with the cylindrical surface of the movable cheeks. The movable cheeks 1 are made wedge-shaped apart from the axis of the stemming with the possibility of elastic compression in the direction of the specified axis. Their front parts are integrated with the front part of the central body 5 of the integral head tip 6. The outer ribbing of the movable cheeks is additionally equipped with elastic reverse teeth 7 located between the transverse stiffeners 4 along the longitudinal stiffener 3 of each movable cheek 1.

На боковых поверхностях забойки выполнены пазы 8 для размещения элементов средств инициирования (электрические провода для электродетонаторов, детонирующий шнур и т.п.), которые снабжены упругими защелками 9 для фиксации элементов средств инициирования на боковых поверхностях забойки. Размеры пазов и защелок подбираются для каждого вида средств инициирования таким образом, чтобы их элементы с оной стороны не выпадали из забойки, а с другой стороны обеспечивали их подвижность в продольном направлении. Для аналогичных целей в центральном теле 5 головном наконечнике 6 может быть выполнено сквозное отверстие.Grooves 8 are made on the lateral surfaces of the stemming device to accommodate the elements of initiating means (electric wires for electric detonators, detonating cord, etc.), which are equipped with elastic latches 9 for fixing the elements of the initiating means on the lateral surfaces of the stemming device. The dimensions of the grooves and latches are selected for each type of means of initiation so that their elements on the other hand do not fall out of the bottom hole, and on the other hand provide their mobility in the longitudinal direction. For similar purposes, a through hole may be provided in the central body 5 of the head tip 6.

Для установки последовательно в шпур нескольких забоек и правильной их относительной ориентации передний торец головного наконечника 6 выполнен с пазом 11, а задний торец центрального тела 5 - с соосно выполненным относительно паза 11 в головном наконечнике выступом 12, имеющим форму, повторяющую форму упомянутого паза 11.To install several holes in a hole and their relative orientation in series, the front end of the head tip 6 is made with a groove 11, and the rear end of the central body 5 is made with a protrusion 12 coaxially made relative to the groove 11 in the head tip, having a shape that repeats the shape of the mentioned groove 11.

Забойка должна быть выполнена из прочного упругодеформируемого материала, например, сополимера пропилена, имеющего следующие примерные физико-механические свойства: плотность - 0,9 г /см³; предел прочности при растяжении - 24,5-39,0 МПа; модуль упругости при изгибе - 980-1370 МПа.Clogging should be made of a durable, elastically deformable material, for example, a propylene copolymer having the following exemplary physical and mechanical properties: density - 0.9 g / cm ³ ; tensile strength - 24.5-39.0 MPa; the modulus of elasticity in bending is 980-1370 MPa.

Для установки в шпуровой заряд подбирают забойку, имеющую начальный диаметр не менее чем на 5% больше диаметра шпура, через пазы 9 или 10 пропускают скользящие по ним элементы средств инициирования (электропровода, детонирующий шнур), после чего забойку продвигают разрешенными способами в шпур. При этом за счет давления стенок шпура происходит упругое сжатие подвижных щек 1 к оси забойки, что обеспечивает ее распор в шпуре и надежную фиксацию в требуемом месте. Упругие обратные зубцы 7 предотвращают обратное перемещение забойки по шпуру при заряжании, а после взрыва задерживают ее вылет из шпура за счет упругой деформации без смещения самих зубцов вдоль стенки шпура.For installation in a borehole charge, a stemmer is selected that has an initial diameter of at least 5% greater than the diameter of the borehole, the elements of the initiating means (electrical wires, detonating cord) are passed through the grooves 9 or 10, after which the stemming is advanced into the borehole by authorized methods. In this case, due to the pressure of the walls of the borehole, elastic compression of the movable cheeks 1 to the axis of the stemming occurs, which ensures its expansion in the borehole and reliable fixation in the desired location. Elastic reverse teeth 7 prevent the backward movement of the stemming hole along the hole during loading, and after the explosion delay its flight from the hole due to elastic deformation without displacement of the teeth themselves along the wall of the hole.

Предлагаемая забойка проста в использовании и технологична при изготовлении, поскольку может быть произведена из стандартных полимерных материалов на стандартном оборудовании.The proposed stemming is easy to use and technologically advanced in manufacturing, since it can be made from standard polymeric materials on standard equipment.

Claims (4)

1. Забойка, состоящая из подвижных в радиальном направлении щек с наружной цилиндрической поверхностью, каждая из которых снабжена наружным оребрением с продольным и поперечными ребрами жесткости, и центрального тела, соосного цилиндрической поверхности подвижных щек, при этом на боковых поверхностях забойки по всей ее длине выполнены пазы для размещения в них элементов средств инициирования, отличающаяся тем, что подвижные щеки выполнены клинообразно разведенными в стороны от оси забойки с возможностью упругого сжатия в направлении к указанной оси, их передние части объединены в одно целое с передней частью центрального тела, образуя цельный головной наконечник, а наружное оребрение дополнительно снабжено упругими обратными зубцами, расположенными между поперечными ребрами жесткости вдоль продольного ребра жесткости каждой подвижной щеки.1. A jammer consisting of radially movable cheeks with an external cylindrical surface, each of which is equipped with an external finning with longitudinal and transverse stiffening ribs, and a central body, coaxial to the cylindrical surface of the movable cheeks, while on the lateral surfaces of the stemming along its entire length grooves for placing elements of initiating means in them, characterized in that the movable cheeks are wedge-shaped apart from the axis of the stemming with the possibility of elastic compression towards the specified axis, their front parts are combined with the front part of the central body, forming a solid head tip, and the outer fin is additionally equipped with elastic reverse teeth located between the transverse stiffeners along the longitudinal stiffener of each movable cheek. 2. Забойка по п. 1, отличающаяся тем, что пазы для размещения в них элементов средств инициирования, выполненные на боковых поверхностях забойки, снабжены упругими защелками, обеспечивающими фиксацию элементов средств инициирования на боковых поверхностях забойки с возможностью свободного их перемещения в продольном направлении.2. The jamming device according to claim 1, characterized in that the grooves for accommodating the elements of the initiating means on the side surfaces of the stemming unit are provided with elastic latches, which fix the elements of the initiating means on the lateral surfaces of the stemming unit with the possibility of their free movement in the longitudinal direction. 3. Забойка по п. 1, отличающаяся тем, что вдоль оси центрального тела и головного наконечника выполнено сквозное отверстие для размещения элементов средств инициирования.3. A jam according to claim 1, characterized in that a through hole is made along the axis of the central body and the head tip to accommodate the elements of the initiating means. 4. Забойка по п. 1, отличающаяся тем, что передний торец головного наконечника выполнен с пазом, а задний торец центрального тела - с соосно выполненным относительно паза выступом, имеющим форму, повторяющую форму паза.4. The jamming according to claim 1, characterized in that the front end of the head tip is made with a groove, and the rear end of the central body with a protrusion coaxially relative to the groove, having a shape that repeats the shape of the groove.

Images