×
20.09.2015
216.013.7bb5

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ КОРОТКОЙ КОМБИНИРОВАННОЙ ЗАБОЙКИ ВЗРЫВНЫХ СКВАЖИН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области буровзрывных работ. Способ формирования короткой комбинированной забойки включает формирование нижней засыпной части из инертных мелкодисперсных материалов высотой 1,5-2 диаметра над воздушным промежутком и формирование на нижнюю засыпную часть верхней части из элементов каменного материала на высоту 0,5-1,5 диаметра скважины. На нижнюю часть опускают установленный в мягкий мешок транспортный контейнер с элементами каменного материала размером 0,2-0,6 диаметра скважины, разгружают его и удаляют из скважины. После этого снова засыпают инертный мелкодисперсный материал на высоту 1-1,5 диаметра скважины, на который опять разгружают каменный материал из транспортного контейнера. Процесс повторяют до полного формирования комбинированной забойки высотой не более 10 диаметров скважины. В способе используют транспортный контейнер, выполненный в форме цилиндра из металла или пластических масс. Верхнее кольцо контейнера размером 0,8-0,9 диаметра скважины, в котором равномерно закреплены прутки с шагом, исключающим выпадение мелких кусков каменного материала, снабжено несущим шнуром, Транспортный контейнер вставлен в мягкий мешок размером на 20-30% большим диаметра скважины, снабженный ушками для крепления несущего шнура. Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности запирания продуктов детонации в зарядной полости короткой комбинированной забойкой и снижение затрат на ее формирование. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области буровзрывных работ и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывное рыхление скальных массивов горных пород.

Известно, что наилучшее дробление горных пород взрывом обеспечивается применением укороченной забойки с воздушным промежутком над зарядом /1/. Укороченные забойки увеличивают зону регулируемого дробления, снижают выход негабарита, но должны обладать повышенным сопротивлением выбросу давлением газов взрыва - запирать их вплоть до момента разрушения массива горных пород в районе устья скважины, поэтому их выполняют комбинированными, размещая различные заклинивающие элементы в комбинации с засыпной частью /2/.

Известно формирование комбинированной засыпной забойки скважин следующим образом. Вначале над зарядом ВВ известным способом выполняют воздушный промежуток, затем формируют засыпной участок размещением сыпучего инертного материала на заданную высоту. После этого формируют буферный промежуток из пенополистирола аналогично воздушному промежутку, а на него на шнуре опускают острием вверх конус, например бетонный. Пространство между стенками скважины и конусом на всю его высоту заполняют щебнем, а затем до устья скважины засыпают мелкодисперсный инертный материал, например буровой шлам /3/.

Однако, как показали лабораторные исследования и опытные взрывы, при размещении конуса в скважину он устанавливается произвольным образом относительно вертикали и щебень укладывается неравномерно с разных сторон конуса, что снижает надежность запирания продуктов взрыва. Кроме того, существует опасность повреждения проводника инициирующего импульса при засыпке щебня на большую глубину.

Известно также устройство для запирания продуктов взрыва в зарядной полости скважины в виде комбинированной засыпной забойки взрывных скважин с элементами каменного материала, включающей нижнюю засыпную часть из инертных сыпучих материалов над воздушным промежутком и верхнюю комбинированную часть, в которой верхняя комбинированная часть забойки разделена на два отрезка: нижний отрезок длиной до трех диаметров скважины, заполненный элементами каменного материала размером 0,2-0,6 диаметра скважины, перемежающимися инертным сыпучим материалом крупностью менее 5 мм, и верхний, заполненный до верха скважины этим же инертным сыпучим материалом /4/.

Забойки такой конструкции либо не вылетают вовсе, либо их выброс происходит через 120-160 мс после вылета обычных засыпных забоек такой же длины; тем самым обеспечивается большая длительность запирания продуктов детонации в зарядной полости. Однако при формировании таких забоек камни приходится сбрасывать по одному и при больших диаметрах скважин на длине 10 диаметров (2,5 м для скважин 250 мм) камни приобретают большую скорость и могут повредить проводник инициирующего импульса.

Технической задачей, на решение которой направлено предполагаемое изобретение, является повышение эффективности запирания продуктов детонации в зарядной полости короткой комбинированной забойкой и снижение затрат на ее формирование.

Поставленная задача достигается тем, что в способе формирования короткой комбинированной забойки взрывных скважин, включающем формирование нижней засыпной части из инертных мелкодисперсных материалов над воздушным промежутком и верхней комбинированной части из закладных элементов, согласно изобретению на нижнюю засыпную часть высотой 1,5-2 диаметра скважины формируют слой из элементов каменного материала на высоту 0,5-1,5 диаметра скважины, для чего на нижнюю часть опускают установленный в мягкий мешок транспортный контейнер с элементами каменного материала размером 0,2-0,6 диаметра скважины, разгружают его и удаляют из скважины, после этого снова засыпают инертный мелкодисперсный материал на высоту 1-1,5 диаметра скважины, на который опять разгружают каменный материал из транспортного контейнера; процесс повторяют до полного формирования комбинированной забойки высотой не более 10 диаметров скважины.

Поставленная задача достигается также тем, что короткую комбинированную забойку взрывных скважин формируют транспортным контейнером, согласно изобретению выполненным из металла или пластических масс, включающим снабженное несущим шнуром верхнее кольцо размером 0,8-0,9 диаметра скважины, в котором равномерно закреплены прутки с шагом, исключающим выпадение мелких кусков каменного материала; транспортный контейнер вставлен в мягкий мешок размером на 20-30% большим диаметра скважины, снабженный ушками для крепления несущего шнура.

На чертежах схематично представлен процесс формирования короткой комбинированной забойки взрывных скважин с помощью транспортного контейнера.

На фиг. 1 схематично изображен процесс опускания в скважину транспортного контейнера с каменным материалом; на фиг. 2 - положение мягкого мешка с каменным материалом после удаления транспортного контейнера; на фиг. 3 - сформированная короткая комбинированная забойка взрывных скважин. На фиг. 4 показан транспортный контейнер, загруженный каменным материалом.

Способ формирования короткой комбинированной забойки взрывных скважин высотой до 10 диаметров скважины осуществляют следующим образом. После зарядки к каждой взрывной скважине 1 подвозят транспортные контейнеры 2, заполненные элементами каменного материала 3, включающими крупные камни 4 размером 0,5-0,6 диаметра скважины вперемешку со средними камнями 5 размером 0,2-0,4 диаметра скважины. Количество их определяется высотой и количеством слоев каменного материала, планируемых к размещению в данной скважине.

Транспортный контейнер 2 выполнен из металла или пластического материала и представляет собой снабженное несущим шнуром 6 верхнее кольцо 7 размером 0,8-0,9 диаметра скважины 1, на котором равномерно закреплены прутки 8 с шагом, исключающим выпадение мелких кусков каменного материала. Высоту прутков 8 подбирают такой, чтобы объем транспортного контейнера вмещал каменный материал, позволяющий разместить его слоем высотой 0,5-1,5 диаметра скважины. Назначение транспортного контейнера 2 - сформировать элементы каменного материала в столб диаметром, меньшим проходного диаметра скважины 1. Транспортный контейнер 2 вставлен в мягкий мешок 9, выполненный, например, из полипропилена, на 30-50% большим по размеру диаметра скважины 1, и снабженный ушками 10 для пропуска несущего шнура 11. Мягкий мешок 9 служит для предотвращения высыпания элементов каменного материала из транспортного контейнера 2 при его переноске и опускании в скважину 1, поэтому высота его может быть минимальной. Кроме того, за счет значительной ширины мягкий мешок 9 позволяет каменному материалу, выходящему столбиком из транспортного контейнера 2, занять все сечение скважины за счет его расползания.

В скважине 1 над зарядом ВВ 12 известным способом формируют воздушный промежуток 13, высота которого равна разности между глубиной скважины 1 и суммарной высотой заряда ВВ 12 и формируемой забойки. Над воздушным промежутком 13 формируют нижнюю засыпную часть 14 сыпучим инертным материалом 15, например буровым шламом, засыпая его на высоту 1-2 диаметра скважины. После этого приступают к формированию первого слоя 16 из элементов каменного материала верхней комбинированной части забойки. Для этого несущий шнур 6 от верхнего кольца 7 закрепляют на поверхности блока, например, за камень и с помощью сдвоенного несущего шнура 11, пропущенного через ушки 10 мягкого мешка 9, транспортный контейнер 2 подносят и опускают в скважину 1. После касания мягким мешком 9 засыпной части 14, несущий шнур 11 за один конец поочередно выдергивают из ушков 10 и за несущий шнур 8 вынимают из мягкого мешка 9 транспортный контейнер 2, встряхивая его для лучшего высыпания элементов каменного материала, а затем удаляют его из скважины. Именно выполнение стенки транспортного контейнера 2 из прутков обеспечивает минимальный ее контакт с элементами каменного материала и соответственно минимальный их зажим. При выполнении транспортного контейнера в виде сплошной трубы каменный материал расклинивается в ней и не высыпается даже при неоднократном сильном встряхивании. А вибрации прутков 8 при встряхивании освобождают немногие зажатые куски и происходит полное освобождение транспортного контейнера 2 от камней.

Снявшийся мягкий мешок 9 под действием массы каменного материала расправляется и прижимается к стенкам скважины 1, копируя ее неровности и оставаясь, как показала опытная зарядка, открытым. При этом за счет плавного расползания мягкий мешок 9 прижимает проводник инициирующего импульса 17 к стенкам скважины 1, тем самым исключая возможность его повреждения при формировании слоя каменного материала 16 комбинированной части забойки.

После формирования слоя каменного материала 16 в скважину 1 снова засыпают порциями сыпучий инертный материал 15 до достижения высоты слоя засыпки 18 над слоем каменного материала 16 в 1-1,5 диаметра скважины. Часть сыпучего инертного материала 15 попадает внутрь мягкого мешка 9, заполняя промежутки между элементами каменного материала, что способствует повышению газонепроницаемости забойки. Затем процесс формирования слоев каменного материала и засыпных повторяют до полного заполнения отведенного под забойку участка скважины 1.

После детонации заряда ВВ 12 в зарядной полости резко возрастает давление продуктов детонации до величин в несколько десятков тысяч атмосфер и происходит удар газов по нижней части 14 забойки, существенно смягченный воздушным промежутком.

Экспериментально установлено /4/, что в засыпной забойке из зернистых материалов в первый момент времени после детонации заряда забоечный материал уплотняется в виде пробки и плотно расклинивается в скважине. После уплотнения, независимо от используемого материала, забойка выбрасывается с возрастающей скоростью, зарядная полость разгерметизируется и часть продуктов детонации из нее выбрасывается, не совершив полезной работы. Для исключения этого явления в комбинированной части забойки предусмотрено чередование слоев 16 с элементами каменного материала и засыпных слоев 18.

Начавшая движение нижняя засыпная часть 14 забойки воздействует на камни 4 и 5, расклинивая их между собой и в стенки скважины 1. При этом крупные камни 4 могут разрушаться до камней среднего размера 5, те, в свою очередь, переходят в более мелкий щебень. Процесс носит скачкообразный характер и возникает и развивается в каждом слое 16 заново, что в целом существенно увеличивает затраты времени на выброс забойки.

При проведении экспериментальных взрывов в скважинах диаметром 250 мм послойное размещение элементов каменного материала в комбинированной забойке проводили транспортным контейнером с диаметром верхнего кольца 200 мм при длине прутков 400 мм (см. фиг. 4), а буровой шлам засыпали обычной лопатой. Выброс из скважины комбинированной забойки высотой 1,5 м (6 диаметров скважины) начался через 240 мс после начала взрыва, в то время как выброс засыпных забоек высотой 2,5 м и 3,5 м (10 и 14 диаметров скважины соответственно) начался одновременно через 160 мс. Комбинированная забойка высотой 2 м (8 диаметров скважины) не была выброшена вовсе.

Применение транспортного контейнера для формирования комбинированной забойки взрывных скважин по сравнению с прототипом исключает повреждение проводника инициирующего импульса помещаемыми в скважину камнями забойки, повышает надежность работы забойки независимо от состояния стенок скважин. Ведь именно на участке от поверхности уступа высотой 10-15 диаметров размещался перебур скважин вышележащего уступа, поэтому здесь и наибольшая нарушенность стенок скважины, вывалы в них. А расползание мягкого мешка с заведомо большим размером, чем номинальный диаметр скважины, позволяет как бы копировать стенки скважины и заполнять все неровности в них и вывалы каменным материалом, тем самым повышая его защемление и сопротивление выбросу. Обеспечивая длительную замкнутость зарядной полости, забойка способствует более полному протеканию вторичных реакций в продуктах детонации и соответственно повышает энергию взрыва; это особенно важно для современных эмульсионных ВВ и крупнодисперсных ВВ типа гранулитов и граммонитов, у которых значительная доля энергии выделяется в процессе вторичных реакций.

Таким образом, заявляемый способ формирования короткой комбинированной забойки взрывных скважин и устройство для его осуществления в виде транспортного контейнера позволяет формировать короткую комбинированную забойку именно в верхней, самой разрушенной части скважины и запирать продукты взрыва в зарядной полости до разрушения массива. За счет этого повышается не только эффективность использования энергии взрыва на дробление пород, но и снижаются затраты на применение забойки, поскольку она занимает меньшую высоту, обеспечивая увеличенную зону регулируемого действия взрыва со всеми положительными последствиями, а также меньшие затраты на формирование самой забойки, что позволяет решить поставленную техническую задачу.

Источники информации, принятые во внимание

1. Влияние забойки на степень дробления горных пород взрывом / Г.П. Демидюк, В.Д. Росси, Н.Ф. Андрианов, В.А. Усачев // Сб. Взрывное дело №53/10. М.: Недра, 1963. - С. 96-105.

2. Яковенко А.И. Расчет скважинных зарядов в карьерах // Сб. Взрывное дело №51/8. М.: Недра, 1963. - С. 108-120.

3. Патент Российской Федерации №2462688, МПК F42D 1/08. 2012 (прототип).

4. Патент Российской Федерации №2526950, МПК F42D 1/08. 2014 (прототип).


СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ КОРОТКОЙ КОМБИНИРОВАННОЙ ЗАБОЙКИ ВЗРЫВНЫХ СКВАЖИН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ КОРОТКОЙ КОМБИНИРОВАННОЙ ЗАБОЙКИ ВЗРЫВНЫХ СКВАЖИН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ КОРОТКОЙ КОМБИНИРОВАННОЙ ЗАБОЙКИ ВЗРЫВНЫХ СКВАЖИН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ КОРОТКОЙ КОМБИНИРОВАННОЙ ЗАБОЙКИ ВЗРЫВНЫХ СКВАЖИН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 61-70 из 135.
10.06.2015
№216.013.5215

Способ обработки гидроакустических шумоподобных фазоманипулированных сигналов

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для обработки гидроакустических сигналов в условиях реального канала распространения. Техническим результатом является повышение помехоустойчивости при решении задачи обнаружения гидроакустического сигнала в реальных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552534
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.06.2015
№216.013.5224

Водоочиститель

Изобретение относится к устройствам для доочистки водопроводной, артезианской, колодезной и другой условно питьевой воды. Водоочиститель для получения талой питьевой воды включает расположенные последовательно в одном продольном сосуде 1 зону замораживания воды с кольцевой морозильной камерой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552549
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.06.2015
№216.013.53a8

Способ совместного определения ацетона и метанола в природных и сточных водах с использованием газовой хроматографии

Изобретение относится к области аналитической химии применительно к анализу природных, поверхностных, подземных, сточных и технологических вод. Способ включает разделение с последующей идентификацией ацетона и метанола на капиллярной хроматографической колонке в потоке газа-носителя,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552937
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.06.2015
№216.013.53fe

Стенд для исследования воздействия продуктов взрыва с пусковым устройством

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ. Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является обеспечение заданного давления воздуха на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553023
Дата охранного документа: 10.06.2015
27.06.2015
№216.013.5844

Способ изготовления подшипника скольжения

Изобретение относится к области изготовления слоистых изделий намоткой и может быть использовано для изготовления подшипников скольжения для работы в тяжелонагруженных узлах трения в отсутствие смазки и при наличии динамических нагрузок. Способ изготовления подшипника скольжения осуществляется...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554137
Дата охранного документа: 27.06.2015
27.06.2015
№216.013.5849

Способ токарной обработки заготовок из капролона

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при механической обработке заготовок из пластмасс, преимущественно из капролона. Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение точности размеров и формы обработанной поверхности....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554142
Дата охранного документа: 27.06.2015
27.06.2015
№216.013.58f8

Счетчик потребления холодной (горячей) воды с адаптивной системой автоматического управления

Изобретение относится к бытовым счетчикам для учета расхода холодной (горячей) воды индивидуальными потребителями в условиях изменения режимов и тарифов, а также автоматизированного согласованного с потребителем изменения режимов и тарифов, передачи информации о количестве потребленной воды и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554317
Дата охранного документа: 27.06.2015
10.07.2015
№216.013.5d8e

Устройство для обработки заготовок из пластмасс

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при механической обработке заготовок из пластмасс, преимущественно из капролона. Техническим результатом заявленного изобретения является увеличение скорости обработки заготовки и повышение чистоты поверхности....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555491
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5f83

Ковш экскаватора

Изобретение относится к области строительства и горнодобывающей промышленности. Ковш экскаватора включает днище, козырек, гидроцилиндры поворота козырька, ролики, установленные на концах штоков гидроцилиндров и размещенные в направляющих днища, шарниры крепления козырька к днищу, выполненные в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555992
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.60d0

Способ навигации подводного робота с использованием одномаяковой системы

Изобретение относится к области гидроакустических навигационных систем и может быть использовано для мобильного навигационного обеспечения подводных роботов, в том числе работающих в ледовых условиях. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для этого в процессе навигации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556326
Дата охранного документа: 10.07.2015
Показаны записи 61-70 из 203.
10.06.2014
№216.012.cfd2

Водоочиститель

Изобретение относится к устройствам для доочистки питьевой воды. Водоочиститель на основе получения талой питьевой воды включает последовательно расположенные в одном продольном сосуде 1 зоны замораживания воды, вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, перехода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518973
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.06.2014
№216.012.d0e6

Этинолеперлитобетон

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к изготовлению изделий из этинолеперлитобетона, применяемых для тепловой изоляции теплопроводов тепловых сетей и для изготовления теплоизолированных труб полной заводской готовности с монолитной теплогидроизоляционной защитой....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519249
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.06.2014
№216.012.d1a0

Способ поиска неисправных блоков в непрерывной динамической системе

Областью применения является область контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей способа для нахождения одного или сразу нескольких неисправных блоков (кратных дефектов) в динамической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519435
Дата охранного документа: 10.06.2014
27.06.2014
№216.012.d83d

Траверса для лесоматериалов

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано для транспортирования и сортировки лесоматериалов на предприятиях лесной и деревообрабатывающей промышленности. Траверса для лесоматериалов включает балку с седлом, с креплением тягового органа и с осями на ее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521135
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.07.2014
№216.012.db49

Модификатор

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения высокопрочного чугуна с шаровидным графитом без структурно свободного цементита в литом состоянии на основе металлизированных окатышей и стальных отходов. Модификатор содержит компоненты в следующем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521915
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.07.2014
№216.012.db4a

Лигатура

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при получении высокопрочного чугуна с шаровидным графитом без структурно свободного цементита в литом состоянии. Лигатура содержит, вес.%: редкоземельные металлы 10-20, кремний 20-30, скандий 1-3, алюминий остальное....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521916
Дата охранного документа: 10.07.2014
20.07.2014
№216.012.e0b5

Смеситель

Изобретение относится к устройству для смешивания сыпучих материалов и жидких сред и может найти применение в химической, пищевой, фармацевтической, строительной и других отраслях промышленности. Смеситель содержит цилиндрический неподвижный корпус. Внутри корпуса размещено перемешивающее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523311
Дата охранного документа: 20.07.2014
27.08.2014
№216.012.eecb

Засыпная забойка взрывных скважин с элементами каменного материала

Изобретение относится к области буровзрывных работ в крепких горных породах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывное рыхление скальных массивов горных пород. Засыпная забойка взрывных скважин с элементами каменного материала включает нижнюю засыпную часть из инертных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526950
Дата охранного документа: 27.08.2014
27.08.2014
№216.012.eee3

Способ обработки заготовок из капролона

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при механической обработке заготовок из пластмасс, преимущественно из капролона. Изобретение обеспечивает повышение производительности обработки заготовки и физико-механических свойств изделий. Способ включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526974
Дата охранного документа: 27.08.2014
10.09.2014
№216.012.f369

Способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе на основе смены позиции входного сигнала

Изобретение относится к контролю и диагностике систем автоматического управления и их элементов. Техническим результатом является уменьшение вычислительных затрат, связанных с реализацией моделей с пробными отклонениями параметров или анализом знаков передач сигналов. Он достигается тем, что в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528135
Дата охранного документа: 10.09.2014
+ добавить свой РИД