Подвесная скважинная забойка

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 открытой разработке полезных ископаемых. Подвесная скважинная забойка выполнена в виде цилиндра, диаметр которого соизмерим с диаметром скважины. Цилиндр выполнен сплошным, установлен в скважину на глубину массива с интенсивной трещиноватостью. Верхний торец цилиндра выполнен заостренным и прикреплен веревкой к перекладине, расположенной над устьем скважины. Пространство скважины от верхнего заостренного торца цилиндра до дневной поверхности заполнено буровой мелочью. Изобретение позволяет повысить эффективность процесса дробления горных пород и снизить его себестоимость, снизить удельный расход ВВ, повысить качество дробления горной массы, упростить конструкцию и повысить ее надежность. 2 ил.

 

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 открытой разработке полезных ископаемых.

Известны скважинные забойки из породной мелочи и т.п., увеличивающие время действия расширяющихся газообразных продуктов взрыва на разрушаемый массив (Кутузов Б.Н. Взрывные работы. М., Недра, 1988, с.223).

Известна также скважинная забойка, имеющая форму цилиндра, внешний диаметр которого соизмерим с диаметром скважины (патент РФ №2229684, МПК 7 F42D 1/20, опубл. 27.05.2004 г.), принятая за прототип.

Недостатком известной скважинной забойки является сложность изготовления и установки, ненадежность конструкции.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и снижение себестоимости ведения взрывных работ скважинным методом путем запирания продуктов детонации в зарядной полости до полного разрушения массива.

Техническим результатом заявляемого технического решения является интенсификация процесса дробления горных пород, снижение удельного расхода ВВ, повышение качества дробления горной массы, упрощение конструкции, повышение надежности конструкции.

Указанный технический результат достигается тем, что подвесная скважинная забойка выполнена в виде цилиндра, диаметр которого соизмерим с диаметром скважины, согласно изобретению цилиндр выполнен сплошным, установлен в скважину на глубину массива с интенсивной трещиноватостью, между зарядом и забойкой имеется воздушный промежуток, при этом верхний торец цилиндра выполнен заостренным и прикреплен веревкой к перекладине, расположенной над устьем скважины, а пространство скважины от верхнего заостренного торца цилиндра до дневной поверхности заполнено буровой мелочью.

Заявляемая подвесная скважинная забойка поясняется чертежами, где на фиг.1 показана конструкция подвесной скважинной забойки; на фиг.2 - схема установки подвесной скважинной забойки в скважине.

Подвесная скважинная забойка выполнена в виде цилиндра 1, нижний торец 2 которого выполнен плоским, а верхний торец 3 прикреплен веревкой 4 к перекладине 5, расположенной над устьем скважины, и выполнен заостренным, причем заостренный торец может быть выполнен в виде конуса, пирамиды скошенной и т.д.

Заявляемая подвесная скважинная забойка работает следующим образом. 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 м) опускают цилиндр 1, выполненный, например, из дерева, плоским нижним торцом 2 вниз, и крепят его к перекладине 5, расположенной над устьем скважины с помощью прикрепленной к верхнему заостренному торцу 3 веревки 4. Между зарядом ВВ 6 и подвесной скважинной забойкой, выполненной в виде цилиндра 1, остается незаполненное пространство скважины 7. Для уплотнения зазоров, увеличения площади трения между цилиндром и стенкой скважины, увеличения сопротивления выбросу подвесной скважинной забойки из скважины при взрыве заряда, на верхний заостренный торец 3 цилиндра 1 насыпают буровую мелочь 8 (штыбу или мелкую породу) до дневной поверхности. В момент взрыва газообразные продукты взрыва заполняют все свободное до подвесной скважинной забойки пространство скважины и доходят до цилиндра 1, упираясь в цилиндр 1, они его двигают вверх. Внедряясь верхним заостренным торцом 3 в штыбу или мелкую породу, цилиндр 1 раздвигает ее, уплотняет ее по бокам и впереди, плотно забивает скважину и не дает подвесной скважинной забойке быстро вылететь из скважины, запирая собой выход газообразным продуктам взрыва, чему способствует заостренный верхний торец 3 цилиндра 1, что приводит к кратковременному запиранию продуктов взрыва, таким образом, увеличивается время действия расширяющихся газообразных продуктов взрыва на разрушаемый массив по всей длине скважины, следовательно, энергии взрыва на совершение полезной работы - дробление горных пород - тратится больше. За счет этого достигается интенсификация дробления горных пород, снижение удельного расхода ВВ и повышение качества дробления горной массы, надежность забойки.

Пример: ООО «Кузбассвзрывпроект» на участке ВР №7 «Кедровский» ООО «КРУ-Взрывпром» проведены испытания по установке подвесных скважинных забоек для забойки скважинных зарядов блока экскаватора ЭКГ-10 №285; буровой станок DML.

Характеристики взрываемого блока: наименование пород - песчаник, крепость f - 8,5; категория по блочности - IV; глубина скважин до 15 м; обводненность до 6 м; объем взрываемого массива - 105000 м³.

Для выявления работоспособности подвесной скважинной забойки в 20 скважинах диаметром 215,9 мм, забуренных под углом 90°, был сформирован заряд ВВ с меньшим удельным расходом, чем в остальных скважинах на 10%. На глубину 1,5 м на пропиленовом шпагате были установлены подвесные скважинные забойки, выполненные из дерева в виде сплошного цилиндра с заостренным верхним торцом. Свободный конец шпагата привязывали к деревянному бруску и располагали его рядом с устьем скважины. Для уплотнения зазоров и увеличения площади трения между деревянным цилиндром и стенкой скважины, оставшуюся часть скважины, до дневной поверхности, засыпали буровой мелочью. После проведения массового взрыва был произведен визуальный осмотр и сравнение крупности кусков взорванной горной массы. Качество подготовленной горной массы оценено как хорошее. Проведенные испытания позволяют утверждать об эффективности применения заявляемой подвесной скважинной забойки.

Заявляемая подвесная скважинная забойка позволяет максимально использовать энергию продуктов взрыва, интенсифицировать процесс дробления горных пород, снизить удельный расход ВВ, повысить качество дробления горной массы.

При этом достигается: обеспечение времени работы подвесной скважинной забойки, необходимого для максимального использования энергии газообразных продуктов взрыва; упрощение размещения подвесной скважинной забойки внутри скважины; простота изготовления подвесной скважинной забойки; значительное снижение себестоимости изделия за счет экономии материала, повышение надежности конструкции забойки.

Подвесная скважинная забойка, выполненная в виде цилиндра, диаметр которого соизмерим с диаметром скважины, отличающаяся тем, что цилиндр выполнен сплошным, установлен в скважину на глубину массива с интенсивной трещиноватостью, между зарядом и забойкой имеется воздушный промежуток, при этом верхний торец цилиндра выполнен заостренным и прикреплен веревкой к перекладине, расположенной над устьем скважины, а пространство скважины от верхнего заостренного торца цилиндра до дневной поверхности заполнено буровой мелочью.