подвесная забойка взрывных скважин

Формула изобретения

Подвесная забойка взрывных скважин, представляющая собой разрезной цилиндр с не менее чем тремя продольными прорезями и коническим расширением полости вниз от днища, по центру наружной поверхности которого закреплен цанговый захват, снизу в разрезной цилиндр вставлен полый распорный конус, соединенный с канатной тягой, которая проходит сквозь цанговый захват и верхним концом через серьгу с отверстиями закреплена на рычаге, установленном на опорной плите, при этом канатная тяга проходит сквозь распорную трубу, закрепленную на опорной плите снизу.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области горного дела, в частности к средствам для ведения горных работ на дневной поверхности, преимущественно для щадящих взрывов.

Известен целый ряд конструкций запирающих забоек в виде пластмассовых пробок, деревянных и бетонных клиньев [1]. Основным их недостатком является сложность применения и невозможность повторного использования.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности взрывного дробления горных пород за счет длительного запирания продуктов детонации в зарядной полости до момента полного разрушения окружающей породы подвесной металлической забойкой.

Поставленная задача достигается применением подвесной забойки взрывных скважин, представляющей собой разрезной цилиндр с не менее чем тремя продольными прорезями и коническим расширением полости вниз от днища, по центру наружной поверхности которого закреплен цанговый захват, снизу в разрезной цилиндр вставлен полый распорный конус, соединенный с канатной тягой, которая проходит сквозь цанговый захват и верхним концом через серьгу с отверстиями закреплена на рычаге, установленном на опорной плите, при этом канатная тяга проходит сквозь распорную трубу, закрепленную на опорной плите снизу.

На фиг.1 схематично изображена подвесная забойка взрывных скважин в сборе, на фиг.2 - в рабочем положении в скважине.

Подвесная забойка взрывных скважин выполняется из металла и включает разрезной цилиндр 1, разрезанный вдоль не менее чем на три одинаковые части, с расширяющейся вниз от днища 2 осевой полостью 3, в которую снизу вставлен полый распорный конус 4, соединенный рымболтом 5 с канатной тягой 6, верхний конец которой снабжен петлей для крепления пальцем 7 на серьге 8. По центру наружной поверхности днища 2 закреплен цанговый захват 9 с цангами 10, пружиной 11 и крышкой 12. В днище 2 также имеется отверстие 13 для выбивания распорного конуса 4 из разрезного цилиндра 1. Канатная тяга 6 проходит сквозь отверстие 14 в днище 2, цанговый захват 9 и распорную трубу 15, закрепленную снизу на опорной плите 16. Серьга 8 крепится пальцем 17 к рычагу 18, шарнирно закрепленному на кронштейне 19 опорной плиты 16.

Подвесная забойка взрывных скважин работает следующим образом. На поверхности блока забойку собирают в конструктивный элемент. Для этого в осевую полость 3 разрезного цилиндра 1 вставляют распорный конус 4, пропуская канатную тягу 6 сквозь цанговый захват 9. Затем канатную тягу 6 пропускают сквозь распорную трубу 15 и отверстие в опорной плите 16, а верхний конец канатной тяги 6 закрепляют пальцем 7 на серьге 8, установленной на конце рычага 18. После этого через отверстие 20 в распорном конусе 4, отверстие 13 днища 2 и отверстие 21 в опорной плите 16 пропускают проводник инициирующего импульса 22 (детонирующий шнур или провода электродетонатора) и подвесную забойку взрывных скважин опускают в скважину 23. Нажимая на рычаг 18, втягивают распорный конус 4 в осевую полость 3, и он распирает стенки разрезного цилиндра 1 в стенки скважины 23. Если свободный ход рычага 18 закончился, а стенки разрезного цилиндра 1 не прижалась плотно к стенкам скважины 23, то палец 17 рычага 18 переставляется в одно из нижних отверстий серьги 8 и процесс повторяется до плотного прижатия всей боковой поверхности разрезного цилиндра 1 к стенкам скважины 23. Для того чтобы натяжение канатной тяги 6 не ослабло, а также для предотвращения выпадения распорного конуса 4 из осевой полости 3 во время перестановки пальца 17 в другое отверстие серьги 8 канатная тяга 6 пропущена сквозь цанговый захват 9, цанги 10 которого позволяют двигаться канатной тяге 6 вверх, но под действием пружины 11 препятствуют движению ее вниз.

После плотного прижатия всей боковой поверхности разрезного цилиндра 1 к стенкам скважины 23 палец 7 убирается, распорная труба 15 с опорной плитой 16 извлекается из скважины 23, а верхняя петля канатной тяги 6 соединяется с поверхностной системой для последующего извлечения забойки из взорванной горной массы, например, канатами, автошинами и т.п., и подвесная забойка взрывных скважин готова к работе.

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 внутренней полости распорного конуса 4, что приводит к дальнейшему вдавливанию его в разрезной цилиндр 1 на некоторую величину и увеличению таким образом распора в стенки скважины. Таким положение подвесной забойки взрывных скважин остается вплоть до прорыва продуктов детонации из зарядной полости в атмосферу через трещины в разрушенном массиве. Обеспечивая длительную замкнутость зарядной полости, подвесная забойка взрывных скважин 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.

После взрыва подвесную забойку взрывных скважин извлекают из горной массы, откручивают винты крепления крышки 12 цангового захвата 9, ослабляя этим давление пружины 11 и разжимая цанги 10. После освобождения из цангового захвата 9 канатной тяги 6 ударами металлического стержня сквозь отверстие 13 по днищу распорного конуса 4 снимают разжим разрезного цилиндра 1, устанавливают на место крышку 12 цангового захвата 9, и подвесная забойка взрывных скважин готова для повторного использования.

Таким образом, заявляемая подвесная забойка взрывных скважин позволяет запирать продукты взрыва в зарядной полости до разрушения массива и тем самым повысить эффективность использования энергии взрыва на дробление пород.

Источники информации

1. Миндели Э.О., Демчук П.А., Александров В.Е. Забойка шпуров. - М.: Недра, 1967. - 152 с.