способ заполнения скважин элементами заряда

Формула изобретения

Способ заполнения скважин элементами заряда, включающий чередующиеся операции опускания элемента заряда в скважину, его временное закрепление в устье скважины, соединение со следующим элементом заряда, опускание в скважину сборки из двух элементов заряда, ее временное закрепление для присоединения следующего заряда и так далее до окончания формирования скважинного заряда, завершающегося его опусканием на гибкой связи в скважину до забоя с последующим отсоединением заряда от гибкой связи, отличающийся тем, что при заполнении скважины шашками нитроглицериновых порохов с осевым каналом через осевой канал шашки продевают гибкую связь, содержащую на одном конце крюк, а на другом - звено цепи с двумя проушинами, первую шашку опускают в скважину на поддоне с центрующим кольцом из упруго-эластичного материала, шашку закрепляют в устье скважины, вставляя в нижнюю проушину клин из прочного материала, второй элемент гибкой связи соединяют крюком с верхней проушиной на конце гибкой связи первой шашки, закрепленной в устье скважины, продевают второй элемент гибкой связи через канал второй шашки, устанавливают вторую шашку на торец первой шашки, в верхнее отделение проушины на свободном конце гибкой связи продевают крюк с тросом от барабана с лебедкой, лебедкой приподнимают сборку из двух шашек, освобождают проушину от клина, обратным ходом лебедки опускают сборку в скважину до уровня первоначального положения первой шашки, вставляют клин в нижнюю проушину, расположенную над второй шашкой, отцепляют крюк троса лебедки от связи с зарядом, в ту же проушину вставляют крюк от следующего элемента гибкой связи, пропускают ее через канал третьей шашки, соединяют проушину на свободном конце гибкой связи с крюком троса лебедки, связку из трех шашек опускают в скважину и так далее до полного формирования скважинного заряда, после чего заряд на тросе от барабана с лебедкой опускают до забоя скважины, а гибкую связь отсоединяют от поддона и извлекают из скважины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к взрывным работам и предназначено для применения в горной промышленности при открытой разработке полезных ископаемых.

Известно применение для взрывных работ бездымных порохов с законченным сроком гарантийного хранения или снятых с вооружения. Шашки нитроглицериновых порохов допускаются только для траншейных зарядов [1], так как не созданы способы безопасного заряжания нисходящих скважин.

Известно заряжение вертикальных скважин удлиненными зарядами УЗ в металлических корпусах с резьбовыми соединениями, предназначенными для образования зарядов требуемой длины, необходимой для создания проходов в минных полях.

Заполнение скважин зарядами УЗ осуществляют следующей последовательностью операций: первый заряд вручную опускают в скважину и закрепляют на раме устройства с помощью ограничителя и накидной гайки. На накидную гайку первого заряда устанавливают второй заряд УЗ накидной гайкой вверх, резьбовым соединением вниз. С помощью этого резьбового соединения и накидной гайки первого заряда вручную свинчивают обе секции. Под накидную гайку второго заряда устанавливают верхний ограничитель, скрепленный с тросом лебедки. Лебедкой приподнимают сборку вверх для освобождения нижнего ограничителя, после чего обратным ходом лебедки сборку из двух зарядов опускают в скважину, заклинивают внизу зажимом и привинчивают сверху третью секцию заряда УЗ, сборку из трех секций опускают в скважину и т.д. В изложенной последовательности формируют весь скважинный заряд из секций, опускают тросом лебедки до забоя скважины, трос освобождают от заряда и устройство для заряжания переносят к другой скважине [2].

Способ прототипа применим только для заполнения скважин элементами заряда в металлических корпусах с резьбовыми соединениями на концах. Для заполнения скважин шашками нитроглицериновых порохов с осевыми каналами требуются другие технические средства при подобии ряда технологических операций с прототипом.

Технической задачей изобретения является безопасное заполнение вертикальной скважины шашками нитроглицериновых порохов.

Для достижения поставленной цели через осевой канал шашки продевают гибкую связь, содержащую на одном конце крюк, а на другом - звено цепи с двумя проушинами, первую шашку опускают в скважину на поддоне, закрепляют в устье скважины, вставляя в нижнюю проушину клин, верхнюю проушину соединяют с крюком второго элемента гибкой связи, продевая связь через канал второй шашки, устанавливаемой на торец первой шашки, в верхнюю проушину на свободном конце гибкой связи продевают крюк с тросом от барабана с лебедкой, приподнимают лебедкой сборку из двух шашек, освобождают проушину от клина, обратным ходом лебедки опускают сборку в скважину до уровня первоначального положения первой шашки, вставляют клин в нижнюю проушину, расположенную над второй шашкой, отцепляют крюк троса лебедки от связи с зарядом, в ту же проушину вставляют крюк от следующего элемента гибкой связи, пропускают его через канал третьей шашки, соединяют проушину на свободном конце гибкой связи с крюком троса лебедки, связку из трех шашек опускают в скважину и т.д. - до полного формирования скважинного заряда требуемой массы, после чего заряд опускают в скважину до ее забоя, а гибкую связь отсоединяют от поддона и извлекают из скважины.

Способ иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 - схема опускания заряда в скважину; на фиг. 2 - звено цепи с двумя проушинами на конце элемента гибкой связи; на фиг. 3 - схема донной части заряда с устройством для освобождения гибкой связи от заряда; на фиг. 4 - схема дублирования ленты, служащей гибкой связью, и крепления штыря в ней.

На чертеже приняты следующие обозначения: 1 - скважина, 2 - шашка нитроглицеринового пороха, 3 - гибкая связь, 4 - барабан с гибкой связью, 5 - опорная плита, 6 - блок (фиг. 1); 7 - звено цепи с двумя проушинами (фиг. 2), 8 - кольцо из эластичного материала, 9 - поддон, 10 - штырь, 11 - шарнир с рычагами, 12 - шток для приведения рычагов в действие (фиг. 3 и 4).

Поддон 9 состоит из опорного диска и цилиндрической стенки из тонкой деформируемой (нижней) и утолщенной неразрушаемой (верхней) частей. При разрушении нижней части поддона от давления массы заряда, опущенного до забоя скважины, шток 12 надавит на шарнир, раздвигая рычаги 11 и выталкивая штырь 10 из гнезда гибкой связи, ослабленного из-за снятия натяжения троса лебедки. Гибкую связь извлекают из скважины для ее многократного применения.

В качестве сборных элементов гибкой связи с крюками и проушинам на концах применяют ленты из синтетических материалов, например полипропиленовую упаковочную ленту ТУ 2245-028-05766623-95 шириной 12 и толщиной 6 мм. Крепление металлических деталей на концах элементов гибкой связи - по схеме на фиг. 4, на остальных участках соприкасающиеся поверхности сложенной вдвое ленты сваривают.

Разрушающее напряжение при растяжении 1,2 т/см². Поперечному сечению сдублированной ленты 1,4 см² соответствует разрушающая нагрузка 1,7 т при значительно меньшей массе скважинного заряда. Сдублированная лента с поверхностью контакта, закрепленной сваркой, обладает упругостью, облегчающей ее продевание через осевой канал пороховой шашки.

Между поддоном и торцом шашки укладывают кольцо 8 из упругоэластичного материала, например резины, внешним диаметром, превышающим диаметр шашки, но несколько меньше диаметра скважины или равным ему. Кольцо центрирует опускаемый в скважину заряд, предотвращая трение цилиндрической поверхности шашек о стенки скважины.

Пример: шашка баллиститного пороха длиной 1700 мм, диаметром 154 мм, диаметр канала 42 мм, массой 48 кг в скважине диаметром 200 мм, глубиной 25 м, длина заряда из десяти шашек 17 м, массой 0,48 т, плотность заряжания 0,88 т/м³.

Источники информации

1. Инструкция по применению порохов на взрывных работах. ВСН-84. Монтажспецстрой СССР. М.: ЦБНТИ, 1985. - С. 18.

2. Щукин Ю. Г., Кутузов Б.Н., Мациевич Б.В., Татищев Ю.А. Промышленные взрывчатые вещества на основе утилизированных боеприпасов. - М.: ОАО Издательство "Недра", 1988. - с. 30-34.