RU2371670C1 - Combined plug - Google Patents

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: combined plug includes suspended plug, allowing casing with axial cavity, in which below by cable traction it is pulled into expansion cone. Casing with axial cavity is implemented in the form of hollow truncated cone from flexible material of variable plasticity with the greatest flexibility in bottom part, for instance from rubber. Expansion cone is implemented from organic material, for instance from wood or plastic mixture, and from above to suspended plug it is located poly-factional particulate part with predominance of crushed stone of fraction 10-20 mm in first portions.

EFFECT: invention provides increasing of locking reliability of detonation production in charging cavity up to moment of total destruction of enveloping rock by combined plug.

3 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, connected to the cable rod, the upper end of which is mounted on a lever mounted on a base plate , while the rope pull passes through the spacer pipe mounted on the base plate, and through the collet, and the upper end of the rope pull 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 outfalls), 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 suspended 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 заявляемому изобретению, 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 не приемлемо при погрузке горной массы на дробилку - возможна потеря забойки в горной массе и попадание ее как недробимого тела в дробилку. Кроме того, для закрепления забойки в скважине требуется специальное приспособление, что усложняет технологию производства работ.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 performance of stemming from metal, which is not acceptable when loading rock mass on crusher - it is possible to lose stemming in the rock mass and getting it as an unbreakable body into the crusher. In addition, a special device is required to fix the stemming in the well, which complicates the technology of work.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение надежности запирания продуктов детонации в зарядной полости до момента полного разрушения окружающей породы комбинированной забойкой, составленной из подвесной забойки и засыпной части над нею.The technical problem to which the invention is directed is to increase the reliability of locking the detonation products in the charging cavity until the surrounding rock is completely destroyed by a combined stemming composed of a suspended stemming and filling part above it.

Поставленная задача достигается тем, что в комбинированной забойке, включающей подвесную забойку, имеющую корпус с осевой полостью, в которую снизу канатной тягой втягивается распорный конус, согласно изобретению корпус с осевой полостью выполнен в виде полого усеченного конуса из эластичного материала переменной эластичности с наибольшей эластичностью в нижней части, например из резины, распорный конус выполнен из органического материала, например из дерева или пластической массы, а сверху на подвесную забойку размещают полифракционную засыпную часть с преобладанием щебня фракции 10-20 мм в первых порциях.The problem is achieved in that in a combined stemming unit including a suspension stemming unit having a body with an axial cavity into which a spacer cone is drawn from below the cable tie, according to the invention, the body with an axial cavity is made in the form of a hollow truncated cone of an elastic material of variable elasticity with the highest elasticity the lower part, for example of rubber, the spacer cone is made of organic material, for example of wood or plastic, and a polyfraction is placed on top of the punch Sediment hydrochloric portion with a predominance of gravel fraction 10-20 mm in the first portion.

На фиг.1 схематично изображена подвесная забойка после размещения в скважину на заданную глубину, на фиг.2 - подвесная забойка после перекрытия сечения скважины, на фиг.3 - комбинированная забойка в рабочем положении в скважине.Figure 1 schematically depicts a suspended stemming after placement in the well to a predetermined depth, figure 2 - suspended stemming after overlapping the section of the well, figure 3 - combined stemming in the working position in the well.

Подвесная забойка включает корпус 1 в виде полого усеченного конуса, выполненный из эластичного материала, например резины, с конической полостью 2. Стенки корпуса 1 выполнены переменной эластичности с наибольшей эластичностью в нижней части. В коническую полость 2 снизу вставляется распорный конус 3, на котором закреплена канатная тяга 4, проходящая сквозь отверстие 5 в днище 6 корпуса 1. Через отверстие 7 распорного конуса 3 и отверстие 8 в днище 6 корпуса 1 проходит проводник инициирующего импульса 9.Suspended stemming includes a housing 1 in the form of a hollow truncated cone made of an elastic material, such as rubber, with a conical cavity 2. The walls of the housing 1 are made of variable elasticity with the greatest elasticity in the lower part. An expansion cone 3 is inserted from below into the conical cavity 2, on which a cable tie 4 is fixed, passing through the hole 5 in the bottom 6 of the housing 1. Through the hole 7 of the spacer cone 3 and the hole 8 in the bottom 6 of the housing 1, an initiating pulse conductor 9 passes.

Комбинированная забойка работает следующим образом. На поверхности блока подвесную забойку собирают в конструктивный элемент. Для этого через отверстие 7 распорного конуса 3 и отверстие 8 в днище 6 корпуса 1 пропускают проводник инициирующего импульса 9, например детонирующий шнур или волновод системы СИНВ, а через отверстие 5 в днище 6 корпуса 1 пропускают канатную тягу 4. Распорную забойку на канатной тяге 4 опускают в скважину 10 на заданную глубину. Затем, придерживая проводник инициирующего импульса 9 и канатную тягу 4 в натянутом состоянии, подсыпают в скважину 10 небольшое количество щебня 11 фракции 10-20 мм. Куски щебня 11 заклинивают корпус 1, и при натяжении канатной тяги 4 распорный конус 3, вдвигаясь в коническую полость 2 корпуса 1, растягивает в радиальном направлении его наиболее эластичную нижнюю часть, прижимая ее к стенкам скважины 10. После этого канатная тяга 4 соединяется с поверхностной системой последующего извлечения забойки из взорванной горной массы, например канатами, автошинами и т.п., а полость скважины 10 вокруг подвесной забойки и над ней до устья заполняется мелкофракционным материалом 12, например буровым шламом, песком и т.п. Комбинированная забойка готова к работе.Combined stemming works as follows. On the surface of the block, the pothole is assembled into a structural element. To do this, an initiating impulse conductor 9, for example, a detonating cord or a waveguide of the SINV system, is passed through hole 7 of the spacer cone 3 and hole 8 in the bottom 6 of the housing 1, and cable pull 4 is passed through the hole 5 in the bottom 6 of the housing 1. lowered into the well 10 to a predetermined depth. Then, holding the initiating impulse conductor 9 and the cable pull 4 in tension, add a small amount of crushed stone 11 of the 10-20 mm fraction to the well 10. Pieces of crushed stone 11 jam the housing 1, and when the cable pull 4 is pulled, the expansion cone 3, moving into the conical cavity 2 of the housing 1, stretches its most elastic lower part in the radial direction, pressing it against the walls of the well 10. After that, the cable pull 4 is connected to the surface a system for the subsequent extraction of stemming from blasted rock mass, for example, ropes, tires, etc., and the cavity of the well 10 around the hanging stemming and above it to the mouth is filled with fine-grained material 12, for example, drill cuttings, sand, etc. Combined stemming is ready to go.

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 корпус 1 на некоторую величину и увеличению, таким образом, распора через окружающий его шлам 12 в стенки скважины 10, что обеспечивает хорошее сцепление стенок корпуса 1 как с гладкими стенками скважины 10, так и со стенками нарушенной структуры (с вывалами стенок). 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 корпуса 1 с расходящимися стенками скважины 10 нарушается и подвесная забойка начинает смещаться под действием еще очень высокого давления продуктов детонации вверх по скважине 10. 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. Наличие распорной части забойки повышает сопротивляемость комбинированной забойки выталкивающему действию продуктов взрыва и позволяет уменьшить глубину размещения комбинированной забойки и снижает зону нерегулируемого дробления.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 the housing 1 by a certain amount and, thus, an increase in pressure through the surrounding sludge 12 into the walls of the borehole 10, which ensures good adhesion of the walls of the housing 1 to both the smooth walls of the borehole 10 and to the walls of the broken structure (with wall outfalls). 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 housing 1 to the diverging walls of the well 10 is broken and the punching starts to shift due to the still very high pressure of the detonation products up the well 10. The backfill of the pothole is compacted, forming a “plug” that prevents the punching of the punch up and the explosion gas breakthrough 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. The presence of the stemming part of the stemming increases the resistance of the combined stemming to the buoyancy of the explosion products and allows to reduce the depth of placement of the combined stemming and reduces the area of unregulated crushing.

После взрыва подвесную забойку извлекают из горной массы и она готова для повторного использования. В случае необнаружения она может быть отгружена с горной массой, не представляя опасности для дробилок.After the explosion, the pothole is removed from the rock mass and is ready for reuse. In case of non-detection, it can be shipped with rock mass, without posing a danger to crushers.

Таким образом, заявляемая комбинированная забойка позволяет надежно запирать продукты взрыва в зарядной полости до разрушения массива и тем самым обеспечить решение поставленной технической задачи.Thus, the inventive combined stemming allows you to reliably lock the products of the explosion in the charging cavity until the destruction of the array and thereby provide a solution to the technical problem.

Источники информацииInformation sources

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 (1)

Комбинированная забойка, включающая подвесную забойку, имеющую корпус с осевой полостью, в которую снизу канатной тягой втягивается распорный конус, отличающаяся тем, что корпус с осевой полостью выполнен в виде полого усеченного конуса из эластичного материала переменной эластичности с наибольшей эластичностью в нижней части, например, из резины, распорный конус выполнен из органического материала, например, из дерева или пластической массы, а сверху на подвесную забойку размещают полифракционную засыпную часть с преобладанием щебня фракции 10-20 мм в первых порциях. Combined stemming, including suspended stemming, having a body with an axial cavity, into which a spacer cone is drawn from below by cable pull, characterized in that the body with an axial cavity is made in the form of a hollow truncated cone of flexible material of variable elasticity with the greatest elasticity in the lower part, for example, made of rubber, the spacer cone is made of organic material, for example, of wood or plastic, and a polyfraction backfill with a predominance of crushed stone is placed on top of the hanging clog fractions of 10-20 mm in the first portions.

Images