RU2749218C1 - Suspended borehole tamping - Google Patents

Abstract

FIELD: mining industry.

SUBSTANCE: invention relates to mining, to the field of drilling and blasting operations in rocks, it can be used in various industries that use blasting operations in rock massifs, in particular in the development of minerals with the open method. Suspended borehole tamping includes a support structure, which dimensions exceed the diameter of the wellhead, and a suspended part placed on it on a flexible connection, made of rubber-containing material, connected by an additional flexible connection. The suspended part is made in the form of a cylinder consisting of a longitudinally twisted part of the tread of a used car tire, the diameter of which is corresponding with the diameter of the well.

EFFECT: technical result is simplifying the design and increasing the quality of rock crushing by increasing the locking effect in the well.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, к области буровзрывных работ в горных породах, и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в массивах горных пород, в частности при разработке полезных ископаемых открытым способом.The invention relates to mining, to the field of drilling and blasting operations in rocks, and can be used in various industries that use blasting operations in rock massifs, in particular in the development of minerals by an open method.

Известна подвесная скважинная забойка, принятая за прототип, включающая опорную конструкцию, превосходящую габаритами диаметр устья скважины, и размещенную на ней на гибкой связи подвешиваемую часть, выполненную из резиносодержащего материала, связанную дополнительной гибкой связью (патент РФ 2707310, F42D 1/08 (2006.01), F42D 1/18 (2006.01) опубл. 26.11.2019, бюл. №33).Known suspended borehole stemming, taken as a prototype, including a support structure that exceeds the dimensions of the diameter of the wellhead, and placed on it on a flexible connection, a suspended part made of a rubber-containing material, connected by an additional flexible connection (RF patent 2707310, F42D 1/08 (2006.01) , F42D 1/18 (2006.01) publ. 26.11.2019, bul. No. 33).

Основными недостатками известного устройства является сложность конструкции, низкий запирающий эффект устройства в скважине, снижающий качество дробления породы.The main disadvantages of the known device are the complexity of the design, the low blocking effect of the device in the well, which reduces the quality of rock crushing.

Приведенные выше недостатки известного устройства заключаются в том, что устройство перед использованием должно быть на подготавливаемом блоке предварительно собрано из большого числа элементов, при этом известное устройство не перекрывает скважину полностью, что снижает запирающий эффект и, соответственно, качество дробления породы.The above disadvantages of the known device are that the device must be pre-assembled from a large number of elements on the block being prepared before use, while the known device does not completely shut off the well, which reduces the blocking effect and, accordingly, the quality of rock crushing.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является упрощение конструкции, увеличение качества дробления породы за счет увеличения запирающего эффекта устройства в скважине.The technical result to be achieved by the claimed invention is to simplify the design, increase the quality of rock crushing by increasing the blocking effect of the device in the well.

Указанный технический результат достигается тем, что в подвесной скважинной забойке, включающей опорную конструкцию, превосходящую габаритами диаметр устья скважины, и размещенную на ней на гибкой связи подвешиваемую часть, выполненную из резиносодержащего материала, связанную дополнительной гибкой связью, согласно изобретению, подвешиваемая часть выполнена в виде цилиндра, состоящего из продольно скрученной части протектора отработанной автомобильной шины, диаметр которого соизмерим с диаметром скважины.The specified technical result is achieved by the fact that in a suspended borehole stemming, including a support structure that exceeds the overall diameter of the wellhead, and a suspended part placed on it on a flexible connection, made of a rubber-containing material, connected by an additional flexible connection, according to the invention, the suspended part is made in the form a cylinder consisting of a longitudinally twisted part of the tread of a used car tire, the diameter of which is commensurate with the diameter of the well.

Заявляемая подвесная скважинная забойка поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид устройства; на фиг. 2 - заявляемое устройство в рабочем положении в скважине.The inventive suspended borehole stemming is illustrated by drawings, where in Fig. 1 shows a general view of the device; in fig. 2 - the inventive device in a working position in the well.

Заявляемая подвесная скважинная забойка включает опорную конструкцию 1, превосходящую габаритами диаметр устья скважины, и размещенную на ней на гибкой связи 2 подвешиваемую часть 3, выполненную из резиносодержащего материала, связанную дополнительной гибкой связью 4, согласно изобретению, подвешиваемая часть 3 выполнена в виде цилиндра, состоящего из продольно скрученной части протектора отработанной автомобильной шины 5, диаметр которого соизмерим с диаметром скважины.The inventive suspended borehole stemming includes a support structure 1, which is larger than the diameter of the wellhead, and a suspended part 3 placed on it on a flexible connection 2, made of a rubber-containing material, connected by an additional flexible connection 4, according to the invention, the suspended part 3 is made in the form of a cylinder consisting of from the longitudinally twisted part of the tread of the used car tire 5, the diameter of which is commensurate with the diameter of the well.

Заявляемая подвесная скважинная забойка работает следующим образом.The inventive suspended borehole stemming works as follows.

После обуривания блока производят зарядку скважин, монтаж детонирующей цепи, затем в скважину на глубину массива с интенсивной трещиноватостью (вторичная трещиноватость, образовавшаяся от воздействия предыдущего взрыва - 1,5-2,5 метра) опускают подвешиваемую часть 3, выполненную в виде цилиндра, состоящего из продольно скрученной части протектора отработанной автомобильной шины, диаметр которого соизмерим с диаметром скважины. Подвешиваемую часть опускают на требуемую глубину параллельно стенкам скважины, придерживая за один конец гибкой связи 2, например, веревки, а другой конец веревки крепится в середине подвешиваемой части. Длина веревки соответствует требуемой глубине, на которую должна быть установлена подвесная скважинная забойка. После достижения подвешиваемой части требуемой глубины свободный конец веревки фиксируют на опорной конструкции, превосходящей габаритами диаметр устья скважины, что является рабочим положением подвесной скважинной забойки.After drilling the block, the wells are charged, the detonating circuit is installed, then the suspended part 3, made in the form of a cylinder, is lowered into the well to the depth of the array with intense fracturing (secondary fracturing formed from the impact of the previous explosion - 1.5-2.5 meters) from the longitudinally twisted part of the tread of a used car tire, the diameter of which is commensurate with the diameter of the well. The suspended part is lowered to the required depth parallel to the borehole walls, holding by one end of the flexible connection 2, for example, a rope, and the other end of the rope is attached in the middle of the suspended part. The length of the rope corresponds to the required depth to which the suspended stem must be installed. After reaching the suspended part of the required depth, the free end of the rope is fixed on a support structure that is larger than the diameter of the wellhead, which is the working position of the suspended borehole stem.

Для устранения зазоров и обеспечения плотного сцепления между подвешиваемой частью и стенками скважины, а также увеличения сопротивления восходящему движению газообразных продуктов взрыва и предотвращения беспрепятственного выброса подвесной скважинной забойки из скважины, оставшееся пространство от верхнего торца забойки до устья скважины заполняют буровой мелочью 6 (штыбом или мелкой породой).To eliminate gaps and ensure tight adhesion between the suspended part and the borehole walls, as well as increase the resistance to the upward movement of gaseous explosion products and prevent the unhindered ejection of the suspended borehole stemming from the well, the remaining space from the upper end of the stemming to the wellhead is filled with drilling fines 6 breed).

В момент взрыва расширяющиеся газообразные продукты взрыва начинают восходящее движение, при этом достигнув подвесной скважинной забойки, начинают воздействовать на ее нижний торец, оказывая тем самым давление на скважинную забойку, в ходе чего она глубже внедряется в буровую мелочь, уплотняя и расширяя ее в стороны стенок скважины, вследствие чего более мелкие фрагменты буровой мелочи проникают в рисунок протектора, заполняют его, тем самым увеличивают площадь контакта забойки со стенками скважины, а также площадь трения забойки о стенки скважины по всей ширине протектора - высоте цилиндра, увеличивая при этом рабочую площадь создаваемого трением сопротивления восходящему движению расширяющихся газообразных продуктов взрыва, что приводит к заклиниванию подвесной скважинной забойки внутри скважины, полностью ее перекрывая. В результате заклинивания забойки в скважине она надежно перекрывает выход расширяющимся газообразным продуктам взрыва, увеличивая запирающий эффект устройства в скважине.At the moment of the explosion, the expanding gaseous products of the explosion begin an upward movement, while reaching the suspended borehole stem, they begin to act on its lower end, thereby exerting pressure on the borehole stem, during which it penetrates deeper into the drill fines, compacting and expanding it towards the walls wells, as a result of which smaller fragments of drilling fines penetrate into the tread pattern, fill it, thereby increasing the area of contact of the stemming with the borehole walls, as well as the area of friction of the stemming against the borehole walls along the entire width of the protector - the height of the cylinder, while increasing the working area created by friction resistance to the upward movement of the expanding gaseous explosion products, which leads to jamming of the suspended borehole stem inside the well, completely blocking it. As a result of jamming of the stemming in the well, it reliably blocks the outlet of the expanding gaseous explosion products, increasing the blocking effect of the device in the well.

Пример конкретного выполнения способ An example of a specific implementation method

Зарядка скважин производилась на филиале АО «УК Кузбассразрезуголь» «Талдинский угольный разрез» на горном участке №1 при взрыве горных пород, состоящих из алевролита крепостью 6-8 по шкале проф. Протодьяконова М.М. Блок был забурен буровым станком DMLJ №63 с сеткой скважин 6 м×6 м, глубиной 15 м и диаметром скважин 215,9 мм. Скважины пробурены вертикальные, общее количество скважин 214 шт. По паспорту взрыва масса заряда в скважине составила 290 кг гранулита НП.The wells were charged at the Taldinsky Coal Mine, a branch of Kuzbassrazrezugol Management Company JSC, in the mountain area No. 1 during the explosion of rocks consisting of siltstone with a strength of 6-8 on the scale of prof. Protodyakonova M.M. The block was drilled with a DMLJ # 63 drilling rig with a 6 mx 6 m borehole pattern, 15 m depth and 215.9 mm borehole diameter. Wells were drilled vertically, the total number of wells was 214 pcs. According to the explosion certificate, the mass of the charge in the well was 290 kg of NP granulite.

Блок был разделен на контрольную и экспериментальную части размером 114 шт. и 100 шт. скважин, соответственно. Для этого после зарядки скважин взрывчатым веществом гранулит НП и монтажа взрывной сети, в скважины были установлены забойки согласно способу установки прототипа и заявляемого устройства.The block was divided into control and experimental parts of 114 pieces. and 100 pcs. wells, respectively. For this, after charging the wells with an explosive granulite NP and installing an explosive network, stemming was installed in the wells according to the method of installing the prototype and the claimed device.

Как известно, на практике качество взрыва принято оценивать, прежде всего, процентом выхода негабаритных кусков породы при взрыве.As you know, in practice, the quality of an explosion is usually assessed, first of all, by the percentage of the output of oversized pieces of rock during an explosion.

Для этого был проведен визуальный осмотр и измерение фрагментации взорванной горной породы контрольного и экспериментального блоков, таким образом, при постоянстве гранулометрического состава почвы на контрольном и экспериментальном блоках, оценивая степень дробления по выходу негабарита, а точнее по результату кусковатости породы, определяемой средним линейным размером куска, можно отметить повышение качества дробления на экспериментальном блоке и характеризовать его как оптимальное.For this, a visual inspection and measurement of the fragmentation of the blasted rock of the control and experimental blocks was carried out, thus, with the constancy of the granulometric composition of the soil on the control and experimental blocks, evaluating the degree of crushing by the output of oversized, or rather by the result of the lumpiness of the rock, determined by the average linear size of the piece , one can note an increase in the quality of crushing at the experimental block and characterize it as optimal.

Проведенные испытания позволяют утверждать о достижении заявляемого технического результата, на решение которого направлена заявляемая подвесная скважинная забойка, а именно - упрощение конструкции, увеличение качества дробления породы за счет увеличения запирающего эффекта устройства в скважине.The tests carried out make it possible to assert the achievement of the claimed technical result, the solution of which is directed by the claimed suspended borehole stemming, namely, to simplify the design, increase the quality of rock crushing by increasing the blocking effect of the device in the well.

Claims (1)

Подвесная скважинная забойка, включающая опорную конструкцию, превосходящую габаритами диаметр устья скважины, и размещенную на ней на гибкой связи подвешиваемую часть, выполненную из резиносодержащего материала, связанную дополнительной гибкой связью, отличающаяся тем, что подвешиваемая часть выполнена в виде цилиндра, состоящего из продольно скрученной части протектора отработанной автомобильной шины, диаметр которого соизмерим с диаметром скважины.Suspended borehole stemming, including a support structure that exceeds the diameter of the wellhead, and a suspended part, made of a rubber-containing material, placed on it on a flexible connection, connected by an additional flexible connection, characterized in that the suspended part is made in the form of a cylinder consisting of a longitudinally twisted part the tread of a used car tire, the diameter of which is commensurate with the diameter of the well.

Images