разрезная забойка взрывных скважин

Формула изобретения

Разрезная забойка взрывных скважин, выполненная в виде разрезного цилиндра, состоящего не менее чем из трех частей одинакового размера, соединенных жесткими тягами с массивной шайбой, закрепленной на толстостенной трубе, проходящей по оси цилиндра и соединенной с полым распорным конусом, а сверху в цилиндр вставлена коническая пробка с осевым отверстием.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области буровзрывных работ в крепких горных породах на карьере и может быть использовано в различных отраслях, применяющих щадящие взрывные работы и взрывы под укрытием в скальных массивах горных пород.

Известен целый ряд конструкций запирающих забоек в виде пластмассовых пробок, деревянных и бетонных клиньев /1/. Основным их недостатком является низкая эффективность.

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

Поставленная задача достигается тем, что, согласно изобретению, разрезная забойка взрывных скважин выполнена в виде разрезного цилиндра, состоящего не менее чем из трех частей одинакового размера, соединенных жесткими тягами с массивной шайбой, закрепленной на толстостенной трубе, проходящей по оси цилиндра и соединенной с полым распорным конусом, а сверху в цилиндр вставлена коническая пробка с осевым отверстием.

На фиг.1 схематично изображена разрезная забойка взрывных скважин в сборе, на фиг.2 - в рабочем положении в скважине, на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1, на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.2 для случая разреза цилиндра на четыре части.

Разрезная забойка взрывных скважин выполняется из металла и включает цилиндр 1, разрезанный вдоль не менее чем на три одинаковые части, с осевой полостью 2, в которую снизу вставлен полый распорный конус 3, соединенный с толстостенной трубой 4, снабженной в верхней части резьбой. На толстостенной трубе 4 закреплена массивная шайба 5, соединенная тягами 6 с частями цилиндра 1 с помощью проушин 6 на массивной шайбе 5 и проушин 8 на внутренних стенках цилиндра 1. Сверху в осевую полость 2 вставлена коническая пробка 9 с осевым отверстием 10, сквозь которое свободно проходит толстостенная труба 4. Над конической пробкой 9 установлена монтажная дужка 11.

Разрезная забойка взрывных скважин работает следующим образом. На поверхности блока забойку собирают в конструктивный элемент. Для этого в осевую полость 2 цилиндра 1 вставляют коническую пробку 9, пропуская через осевое отверстие 10 толстостенную трубу 4. Затем сверху устанавливают монтажную дужку 11 и гайкой 12 подтягивают коническую пробку 9 до плотной посадки на цилиндр 1, разрезные части которого сведены вместе. Разрезная забойка взрывных скважин приобретает определенную жесткость и становится единой конструкцией с диаметром на 4-8 мм меньше диаметра взрывной скважины. После этого через толстостенную трубу 4 пропускают проводник инициирующего импульса 13 (провода от электродетонатора, волновод неэлектрической системы или детонирующий шнур) и за монтажную дужку 11 разрезную забойку взрывных скважин опускают в скважину 14 на заданную глубину. Закручивая гайку 12, втягивают распорный конус 3 в осевую полость 2, ему навстречу смещается коническая пробка 9, и они распирают верх и низ разрезных частей цилиндра 1 в стенки скважины 14. Одновременно смещается вверх и массивная шайба 5, раздвигая к стенкам скважины 14 средину разрезных частей цилиндра 1 с помощью тяг 6, зафиксированных в проушинах 7 и 8. Разрезная забойка взрывных скважин плотно прижимается к стенкам скважины всей поверхностью цилиндра 1 и 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 3, что приводит к вдавливанию его в цилиндр 1 на некоторую величину. На такую же величину смещается вверх толстостенная труба 4 с массивной шайбой 5, что приводит к плотному заклиниванию разрезной забойки взрывных скважин по всей длине в скважине. Толстостенная труба 4 при этом свободно проходит через осевой канал 10, не нарушая положения конической пробки 9. Таким положение разрезной забойки взрывных скважин остается вплоть до прорыва продуктов детонации из зарядной полости в атмосферу через трещины в разрушенном массиве. Обеспечивая длительную замкнутость зарядной полости, разрезная 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.

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

Источники информации

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