Результат интеллектуальной деятельности: Устройство заряжания горизонтального шпура

Изобретение относится к области взрывного дела в горнодобывающей промышленности, строительстве и предназначено для заряжания горизонтальных шпуров детонирующим шнуром (ДШ), а так же может применяться в оконтуривающих шпурах с различным углом наклона при проходке горных выработок различного сечения и назначения.

Известен способ заряжания шпура при производстве контурного взрывания (Друкованый М.Ф. Справочник по буровзрывным работам М.: Недра, 1976, с. 323, под ред. Грабчака Л.Г. Горноразведочные работы М.: Высшая школа, 2003, с. 138), когда для ограничения разрушения массива за контуром выработки применяют патроны аммонита 6ЖВ диаметром 28, 32 мм (ГОСТ 21984-76) промышленного изготовления. Недостатком данного способа является сложность и трудоемкость монтажа контурного заряда, в котором патроны аммонита 6ЖВ соединяют между собой, рассредоточивают осевыми, радиальными воздушными промежутками, формируют вокруг заряда по всей его длине демпфирующие прокладки и соединяют патроны аммонита 6ЖВ детонирующим шнуром. Бумажная оболочка патрона аммонита 6ЖВ не обеспечивает необходимую герметичность и прочность в связи, с чем происходит переувлажнение, намокание, высыпание аммонита 6ЖВ, затухание детонации, что приводит к неполной детонации, отказу таких зарядов в обводненных шпурах. Фактические контуры полостей выработок значительно больше допустимого перебора проектного контура и имеют неправильную форму, поверхность бортов и кровли горной выработки неровная, в законтурном пространстве массива образуется большое количество трещин и заколов, что ведет к дополнительным трудозатратам на ликвидацию заколов и крепление кровли горной выработки.

Известен способ заряжания шпура при производстве контурного взрывания патент №2158413, когда для ограничения разрушения массива за контуром выработки применяют пневмозаряжание, в качестве взрывчатого вещества применяют заряд пониженной мощности из аммиачной селитры и забойку в виде ампулы с жидкостью или порошкообразным поглотителем ядовитых газов. Недостатком данного способа контурного взрывания является: эллипсоидная форма зоны выкола по плоскости расположения заряда в оконтуривающем шпуре, применение дополнительных работ и трудозатрат по заряжанию, удорожание и усложнение работ, присутствие в забое одновременно двух типов взрывчатых веществ, образование вредной пыли при пневмозаряжании, применение специальной зарядной техники, использование неводоустойчивого взрывчатого вещества.

Известен способ заряжания шпура при производстве контурного взрывания, когда для ограничения разрушения массива за контуром выработки заряд формируют с помощью специального устройства «Dyno Trasker» фирмы «Dino Nobel» для пневмозаряжания шпуров игданитом. При этом способе заряжания заряд игданита частично заполняет горизонтальный или слабонаклонный шпур. Недостатком данного способа контурного взрывания является: образование вредной пыли при пневмозаряжании, применение специальной зарядной техники и специального устройства, использование неводоустойчивого взрывчатого вещества, присутствие в забое одновременно двух типов взрывчатых веществ, необходимость точного регулирования и стабильность давления воздуха при заряжании, необходимость точного выполнения операций по заряжанию.

Известен способ и устройство заряжания горизонтального шпура патент №2403534. Суть данного способа заключается в досылании унитарного эластичного патрона с гелеобразным взрывчатым веществом в шпур с помощью устройства заряжания. Устройство заряжания состоит из штанги, на одном конце которой выполнена рукоятка, а на другом расположена вилка. При досылании патроны с помощью петли в их передней части зацепляются вилкой на штанге и поочередно досылаются в шпур. Во избежание образования пустот внутри шпура при заряжании после досылания каждого патрона он уплотняется забойником. Недостатками данного способа и устройства заряжания являются: выполнение повторяющихся операций по досыланию патронов в шпур и уплотнению их в шпуре, вязка петель на концах патронов, применение дополнительного инструмента (забойника) при заряжании. Вышеперечисленные недостатки это лишние материальные, трудовые затраты и затраты рабочего времени. Применение патронов с гелеобразным взрывчатым веществом в эластичной оболочке для данного способа заряжания так же является недостатком, так как целостность эластичной оболочки легко может нарушиться о заколы в стенке шпура, буровую мелочь, вилку на штанге зарядного устройства, в результате чего взрывчатое вещество вытекает.

Техническим результатом заявляемого изобретения является простота и технологичность заряжания шпуров детонирующим шнуром высокой мощности с помощью устройства заряжания, надежное фиксирование, удержание ДШ в шпурах при заряжании, расширение области его применения, повышение качества и безопасности взрывных работ.

Технический результат достигается тем, что устройство заряжания при помощи гибких лепестков фиксатора упирающихся в стенку шпура надежно фиксирует и удерживает ДШ в шпурах, которые могут быть распложены под различным углом наклона. При заряжании конец ДШ высокой мощности и капсюль-детонатор НСИ располагаются внутри ступенчатого полого цилиндрического корпуса, детонирующий шнур и волновод НСИ загнуты и прикреплены изоляционной лентой к ступенчатому полому цилиндрическому корпусу и располагаются в пространстве между гибкими лепестками фиксатора, что надежно защищает их от повреждений о забойник, стенку шпура или скважины.

Сущность решений предложенных в описании поясняется чертежом (фиг. 1), где: 1 - забойник; 2 - волновод НСИ; 3 - детонирующий шнур; 4 - изоляционная лента; 5 - капсюль-детонатор НСИ; 6 - конец ДШ; 7 - стенка шпура; 8 - ступенчатый полый цилиндрический корпус; 9 - фиксатор; 10 - гибкий лепесток; 11 - ступень меньшего диаметра полого цилиндрического корпуса.

Устройство заряжания, сущность решений которого описана выше работает следующим образом. Конец детонирующего шнура - 6 вставляется внутрь на всю глубину ступенчатого полого цилиндрического корпуса - 8. Затем внутрь ступенчатого полого цилиндрического корпуса вставляется капсюль-детонатор - 5 НСИ, детонирующий шнур - 3 и волновод - 2 НСИ загибаются и крепятся с помощью изоляционной ленты - 4 снаружи к ступенчатому полому цилиндрическому корпусу. Далее на ступень меньшего диаметра - 11 ступенчатого полого цилиндрического корпуса устанавливается фиксатор - 9 с гибкими лепестками - 10, а оставшаяся часть ступени меньшего диаметра после установки фиксатора вставляется внутрь забойника - 1 и производится заряжание.

Промышленное применение устройства заряжания позволяет упростить технологию заряжания шпуров с различным углом наклона, расширить область его применения, значительно снизить расход взрывчатых материалов, уменьшить объем погрузочно-транспортных работ, снизить общую стоимости производства горных работ.

Заявляемое устройство заряжания детонирующего шнура для оконтуривающих шпуров или скважин было испытано в условиях подземных рудников «Купол», «Двойной», ООО «Кинросс Дальний Восток» Чукотский автономный округ. В ходе испытаний отмечено удобство, простота изготовления контурных зарядов, снижение трудозатрат при заряжании забоя на 10-12%, уменьшение в 2,8 раза расхода взрывчатых материалов на заряжание контурных шпуров.