Результат интеллектуальной деятельности: ПОДВЕСНАЯ СКВАЖИННАЯ ЗАБОЙКА

Изобретение относится к горному делу, а именно к области буровзрывных работ и предназначено для запирания продуктов взрыва в зарядной полости скважин. Изобретение может быть использовано в отраслях промышленности, применяющих взрывные работы в массивах горных пород, в частности при открытой разработке полезных ископаемых.

Известно техническое решение, в котором для рассредоточения заряда в скважине использовано устройство, изготовленное из резиносодержащего материала (например, отработанная автомобильная покрышка) (патент РФ №2285896, МПК F42D 1/02, опубл. 20.10.2006, бюл. 26).

Однако, известное устройство использовано для рассредоточения заряда в скважине и не предназначено для забойки скважин.

Известна подвесная скважинная забойка, включающая опорную конструкцию, превосходящую габаритами диаметр устья скважины, и размещенную на ней подвешиваемую часть (патент РФ на полезную модель №166771 МПК F42D 1/08, опубл. 10.12.2016).

Недостатком известного технического решения является его низкая эффективность, обусловленная тем, что согласно прототипу начало срабатывания забойки, а именно формирование усилия, направленного на удержание расширяющихся продуктов взрыва во взрывной камере, происходит уже после взрыва, как реакция конструкции на восходящее движение газов. То есть, иными словами, имеет место временной лаг, необходимый для приведения известной конструкции в рабочее состояние, в течение которого газообразные продукты взрыва расширяются беспрепятственно и тем самым недостаточно эффективно работают на совершение полезной работы, а именно на разрушение породного массива.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности забойки скважин.

Указанный технический результат достигается тем, что в подвесной скважинной забойке, включающей опорную конструкцию, превосходящую габаритами диаметр устья скважины, и размещенную на ней на гибкой связи подвешиваемую часть, согласно изобретению, подвешиваемая часть выполнена из резиносодержащего материала, который в деформированном и связанном дополнительной гибкой связью виде помещен в мешок из пластичного материала, поперечный размер которого больше диаметра скважины, при этом верхний край мешка при помощи веревки завязан узлом с возможностью его свободного перемещения вдоль гибкой связи, а ширина подвешиваемой части составляет от 0,5 до 0,75 диаметра скважины.

Заявляемая подвесная скважинная забойка поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана подвешиваемая часть подвесной скважинной забойки в подготовленном виде; на фиг. 2 - подвесная скважинная забойка в момент опускания ее в скважину; на фиг. 3 - подвесная скважинная забойка в рабочем состоянии; на фиг. 4 - вид А на фиг. 3.

Подвесная скважинная забойка включает опорную конструкцию 1, превосходящую габаритами диаметр устья скважины, и размещенную на ней на гибкой связи 2 подвешиваемую часть 3.

Заявляемая подвесная скважинная забойка работает следующим образом.

Предварительно подготавливают подвешиваемую часть 3 забойки, для чего используют резиносодержащий материал, например, разрезают отработанную покрышку автомобильной шины пополам по диаметру. Затем складывают каждую половину в виде подвешиваемой части 3 забойки, как показано на фиг. 1, зажимают ее в струбцину и связывают дополнительной гибкой связью (например, веревкой) 4. Из концов дополнительной гибкой связи 4 формируют простой морской узел, который завязан так, что конец 5 свободно выскальзывает в нужный момент. Другой конец дополнительной гибкой связи 4, которой связана подвешиваемая часть 3 подвесной скважинной забойки, в момент опускания подвесной скважинной забойки в скважину находится в руках оператора. Подготовленную подвешиваемую часть 1 забойки помещают на дно мешка 6 из пластичного материала (например, полипропиленовый мешок) и завязывают веревкой мешок 6 у верхнего края таким образом, чтобы завязанный узел мог свободно перемещаться по гибкой связи 2. Гибкая связь 2 прикреплена к опорной конструкции 1 превосходящей габаритами диаметр устья скважины расположенной над устьем скважины. Благодаря наличию опорной конструкции 1 заявляемая подвесная скважинная забойка имеет возможность не проваливаться вглубь скважины до взрывчатого вещества 7.

Заявляемая подвесная скважинная забойка работает следующим образом. После зарядки скважины взрывчатым веществом 7 и монтажа детонирующей цепи, в устье скважины на гибкой связи 2, прикрепленной к опорной конструкции 1, опускают мешок из пластичного материала 6 (см. фиг. 2), внутри которого находится подвешиваемая часть 3 скважинной забойки на заданную глубину, где подвешиваемую часть 3 забойки освобождают от дополнительной гибкой связи 4, путем развязывания морского узла. За счет энергии, запасенной подвешиваемой частью 3 забойки в момент ее деформации, она расправляется в скважине и одновременно в мешке 6 за долю секунды и плотно прижимается краями к стенкам скважины, приводя подвесную скважинную забойку в рабочее состояние (см. фиг. 3). Таким образом, формирование усилия, направленного на удержание расширяющихся продуктов взрыва во взрывной камере, происходит до взрыва. После этого скважину заполняют сыпучим забоечным материалом 8. Благодаря тому, что поперечный размер мешка 6 больше диаметра скважины, а узел у верхнего края мешка свободно перемещается по гибкой связи 2, под тяжестью сыпучего забоечного материала мешок 6 собирается в складки и заполняет поперечный просвет между стенками скважины и забойкой. Ширина В подвешиваемой части 3 забойки составляет от 0,5 до 0,75 диаметра скважины (см. фиг. 4). Выбор параметра ширины подвешиваемой части 3 забойки осуществляют в зависимости от упругости резиносодержащего материала. Чем более упругий резиносодержащий материал применяется, тем меньшей ширины подвешиваемой части забойки достаточно. Верно и обратное. За пределами указанного диапазона технический результат не достижим, так как при ширине подвешиваемой части менее 0,5 диаметра скважины удерживающая сила окажется недостаточной для выполнения удержания расширяющихся продуктов взрыва. При ширине подвешиваемой части более 0,75 диаметра скважины в силу того, что скважина в сечении имеет форму круга, подвешиваемая часть из резиносодержащего материала после освобождения от дополнительной гибкой связи не будет иметь возможность плотно прижаться к стенкам скважины.

Заявляемая подвесная скважинная забойка позволяет максимально использовать энергию, выделяемую при взрыве, что приводит к интенсифицикации дробления горных пород и снижению удельного расхода взрывчатого вещества, при этом являясь простой и недорогой в изготовлении, доставке и установке. Предлагаемая конструкция позволяет снизить вредные последствия для окружающей среды от возникающих в результате взрыва ударных волн, утилизировать отработавшие резиносодержащие материалы.