Забойный пыж шпурового заряда

Авторы патента:


Забойный пыж шпурового заряда
Забойный пыж шпурового заряда
Забойный пыж шпурового заряда
Забойный пыж шпурового заряда

 


Владельцы патента RU 2557264:

Курлов Юрий Яковлевич (RU)

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано при формировании шпуровых зарядов взрывчатых материалов. Забойный пыж шпурового заряда включает твердое тело цилиндрической формы, на боковой поверхности которого в плоскости, перпендикулярной оси пыжа, выполнены кольцевые канавки. Забойный пыж выполнен из углепласта. Твердое тело пыжа выполнено в виде единой монолитной структуры из материала, содержащего 74,8 массовых долей мелкого угля - штыб, шлам, скрепленного фенолоформальдегидной смолой холодного отверждения СФЖ-3032 в количестве 20,6 массовых долей и отвердителя в объеме 4,6 массовых долей водного раствора технической бензосульфокислоты. Изобретение позволяет повысить эффективность буровзрывных работ на угольных шахтах за счет уменьшения трудоемкости процессов изготовления пыжей и соответственно их себестоимости. Позволяет повысить качество отбиваемого угля за счет снижения его разубоживания. Забойный пыж упрощенной конструкции пригоден для заряжания шпуров в автоматическом режиме соответствующими роботами. 4 ил.

 

Изобретение относится к области взрывных работ и может быть использовано в горнодобывающей промышленности, в частности угольной.

Известны забойные пыжи для шпуровых и скважинных зарядов ВВ, выполненные в виде водонаполненных ампул из полиэтиленовой пленки в форме продолговатых цилиндрических сосудов (см. В.Е. Александров и др. Безопасность взрывных работ в угольных шахтах. М.: Недра, 1986, с.66-69).

Недостатками указанных пыжей являются низкая надежность целостности гидроампул при их заполнении водой под давлением не свыше 0,05 МПа и их досылки в шпур при заряжании, отчего возрастает трудоемкость процесса формирования заряда. Кроме того, для обеспечения герметичности шпура после гидрозабойки вводится запирающий пыж из глины или песчано-глинистой смеси.

Известны забойные пыжи, выполненные в виде отдельных шашек, приготовленных из глины или песчано-глинистой смесей, при этом шашки изготавливают непосредственно в забое перед заряжанием шпуров на специальной машине, а чаще всего вручную.

Недостатками указанных пыжей являются значительная трудоемкость изготовления их в забое, трудность заряжания шпура или скважины, т.к. пыж, выполненный из пластичного материала при его досылке, имеет склонность к распиранию в шпуре, невозможность его извлечения из шпура. Известно, что плотность глины имеет значительную величину, что предопределяет трудоемкость доставки пыжей, особенно по восстающим выработкам на пластах крутого падения. Отметим, что глина и песок засоряют отбиваемый уголь с помощью взрывчатых веществ (далее ВВ), т.е. искусственно повышается зольность угля, ухудшая его качество. Кроме того, глина и песок являются довольно дефицитными строительными материалами, цена которых будет неизбежно повышаться в связи с ограниченностью их запасов на земле.

Кроме того, время сопротивления продуктам детонации для обоих пыжей составляет порядка 7 мс (миллисекунд), в связи с чем разработку конструкций пыжей с большим сопротивления следует считать вполне целесообразной, т.к. это будет способствовать экономии ВВ и уменьшению загрязнения окружающей среды токсичными газами.

Известно устройство для забойки шпуров (А.с. СССР №1536954), включающее цилиндрический корпус, выполненный из двух односкатных клиньев, прилегающих друг к другу плоскостями скатов. Клинья скреплены между собой с помощью срезных пружинящих элементов, установленных в кольцевых пазах. Плоскости скатов могут быть покрыты антифрикционным материалом. Клинья изготавливают методом литья или штамповки из металла, пластмассы или композиционных материалов.

Недостатками указанного устройства, принятого нами в качестве прототипа, являются: его конструктивная сложность, предопределяющая высокую трудоемкость его изготовления, большой ассортимент комплектующих материалов и деталей предопределяет высокую стоимость изделия. Использование указанного устройства в условиях угольных шахт приведет к разубоживанию угольной массы несгораемым балластом, что недопустимо при его экспортных поставках на международный рынок.

Задачами изобретения являются: повышение эффективности буровзрывных работ на угольных шахтах за счет уменьшения трудоемкости процессов изготовления пыжей и соответственно их себестоимости, а также повышения качества отбиваемого угля за счет снижения его разубоживания, а также разработка забойного пыжа упрощенной конструкции, пригодной для заряжания шпуров в автоматическом режиме соответствующими роботами.

Задача решается тем, что забойный пыж выполнен из углепласта.

Действительно, предлагаемое техническое решение позволяет организовать поточное производство пыжей на высокопроизводительном штамповочном оборудовании с исключительно низкими трудозатратами с использованием недефицитного сырья - мелкого угля. Его сырьевая база в Кузбассе практически неограниченна и сосредоточена в отвалах обогатительных фабрик.

Утилизация мелкого угля положительно скажется на экологической обстановке Кузбасса.

Углепласт в своем составе содержит 74,8 массовых долей мелкого угля, скрепленного фенолоформальдегидной смолой холодного отверждения СФЖ-3032 (20,6 массовых долей) и отвердителем в объеме 4,6 массовых долей водного раствора технической бензосульфокислоты.

Производство углепласта было освоено в НПО «Прокопьевскгидроуголь» (Кузбасс) для изготовления тюбинговой крепи восстающих горных выработок (см. В.В. и др. Полимерные композиционные материалы в горном деле. М.: Недра, 1988, с.187-189).

Углепласт имеет следующие физико-механические характеристики: Плотность 1,15-1,2 г/куб.см, предел прочности на сжатие 25-40 МПА, при растяжении 4МПа, изгибе 5,8 МПа.

Фенолоформальдегидная смола относится к категории трудносгораемых материалов, т.е. практически негорюча.

Как видно из характеристики, плотность углепласта в 6,4-6,5 раза меньше плотности стали (7,7-7,9 г/куб.см), а это значит во столько же раз снижается трудоемкость по доставке забоечного материала в шахту к месту производства буровзрывных работ. Отметим, что сам процесс доставки углепластовых пыжей в шпур не представляет трудностей, т.к. он подобен процессу ввода патронированного ВВ в шпур. В перспективе операции ввода патронированного ВВ и забойных пыжей в шпур могут быть возложены на специальные роботизированные аппараты, что несомненно повысит производительность и безопасность буровзрывных работ. Отметим также, что использование углепластовых пыжей никоим образом не ухудшает качество отбиваемого угля, т.к. углепласт - это практически тот же уголь.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез углепластового пыжа; на фиг.2 изображен продольный разрез канала заряда ВВ, в котором размещен заряд ВВ и забойка из углепластовых пыжей; на фиг.3 представлен узел 1 фиг.2, поясняющий принцип работы газового затвора; на фиг.4 представлен узел 2 фиг.2, поясняющий схему уплотнения канала шпура с помощью кольца из упругого материала.

Забойный пыж из углепласта представляет собой шашку 1 цилиндрической формы, в торце которой выполнено конусообразное или сферообразное углубление 2 и поперечные кольцевые канавки 3. Пыж или пыжи помещаются в шпур после шашек 4 взрывчатого вещества, при этом торцы пыжей с углублениями 2 ориентированы в сторону заряда ВВ. В канавку или канавки последнего запирающего пыжа помещают кольца 5 из упругого негорючего материала, например из негорючей резины или базальтового шнура.

Забойный пыж работает следующим образом. После подрыва заряда 4 ВВ происходит резкое возрастание давления продуктов детонации, которые, воздействуя на стенки конусообразной части 2 пыжа 1 в направлении нормали к поверхности конуса, обеспечивают разворот кромок пыжа и их расклинивание в канале шпура. Газы, прорвавшиеся в закромочное пространство, двигаются по щелевому каналу вдоль шпура и попадают в пространство поперечных кольцевых канавок 3, где происходит их расширение, в результате чего образуется вихревой поток обратной направленности газов, создающих дополнительное гидравлическое сопротивление газам на данном участке, препятствующих их утечке. Установка в крайней канавке 3 запирающего пыжа упругого кольца 5 из негорючего материала способствует дополнительной герметизации шпура, а также удержанию гирлянды шашек от выпадения их из шпура, имеющего уклон в сторону забоя.

Реализация предлагаемого решения позволит повысить эффективность буровзрывных работ на угольных шахтах за счет уменьшения трудоемкости процессов изготовления пыжей из недефицитного мелкого угля, а также повышения качества отбиваемого угля за счет снижения его разубоживания негорючим балластом.

Забойный пыж шпурового заряда, включающий твердое тело цилиндрической формы, на боковой поверхности которого в плоскости, перпендикулярной оси пыжа, выполнены кольцевые канавки, отличающийся тем, что твердое тело пыжа выполнено в виде единой монолитной структуры из материала, содержащего 74,8 массовых долей мелкого угля - штыб, шлам, скрепленного фенолоформальдегидной смолой холодного отверждения СФЖ-3032 в количестве 20,6 массовых долей и отвердителя в объеме 4,6 массовых долей водного раствора технической бензосульфокислоты.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при пневматическом заряжании шпуров и скважин гранулированными взрывчатыми веществами. Способ включает прием акустического сигнала, его усиление, фильтрацию, регистрацию и сравнение.
Изобретение относится к горному делу, в частности к взрывным работам на горячих массивах, и может быть использовано в отраслях промышленности, применяющих взрывные работы в массивах горных пород, в частности при открытой разработке полезных ископаемых.

Изобретение относится к горному делу, 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.

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к открытой разработке угольных пластов со скальными вскрышными породами. Способ включает удаление покрывающих скальных вскрышных пород взрывным рыхлением зарядами с воздушной подушкой в нижнем торце заряда, механическое рыхление и бульдозирование пород пласта, их штабелирование, погрузку в транспортные средства экскаватором.

Изобретение относится к горной и горно-химической промышленности, используется для ограждения и охраны трещиноватого горного массива от возможного проникновения за пределы создаваемого экрана жидких растворов.

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

Изобретение относится к горному делу, к отбойке горных пород. Способ взрывания удлиненных скважин включает бурение скважин, определение места размещения боевика для прямого и обратного инициирования заряда взрывчатого вещества (ВВ) расчетным путем, формирование удлиненного заряда ВВ, установку боевика в заряде ВВ, разделяющего его на две части, заполнение скважины в верхней ее части ВВ и забоечным материалом, взрывание скважины.

Изобретение относится к горному делу, к области буровзрывных работ в горных породах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в массивах горных пород, в частности при открытой разработке полезных ископаемых.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке наклонных рудных залежей малой и средней мощности. Способ включает проведение подготовительных и нарезных выработок, бурение шпуров в забое выемочного блока, заряжание и взрывание шпуров, уборку отбитой рудной массы, гидравлическую зачистку отработанного блока, при этом шпуры в нижнем ряду располагают на расстоянии 2-3 диаметров шпура, заряжают через один с рассредоточенным зарядом, при этом шпуры каждого последующего ряда ориентированы по одной линии в направлении восстания рудной залежи.
Изобретение относится к горному делу, к области буровзрывных работ в горных породах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в массивах горных пород, в частности при открытой разработке полезных ископаемых.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для механизированного заряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами, преимущественно в подземных горных работах. Зарядчик состоит из бункера, дозирующей камеры с загрузочным и разгрузочным отверстиями, трубопровода сжатого воздуха, конусного затвора с перемещающим устройством, соединенных полым штоком с аэрирующими отверстиями в нижней части. Перемещающее устройство выполнено в виде мембранного механизма, установленного в бункере на скобе. Мембранный механизм состоит из корпуса с крышкой, между которыми закреплена мембрана. Под мембраной установлены пружина и шток. Шток мембранного механизма жестко соединен со штоком конусного затвора, а трубопровод сжатого воздуха снабжен четырехходовым краном. Данный зарядчик позволит повысить надежность и безопасность заряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами. 2 ил.

Изобретение относится к области буровзрывных работ. Способ формирования короткой комбинированной забойки взрывных скважин включает формирование нижней засыпной части из инертных мелкодисперсных материалов высотой 1,0-1,5 диаметра скважины над воздушным промежутком и формирование на неё верхней части - слоя из элементов каменного материала, на высоту 0,5-1,5 диаметра скважины, для чего на нижнюю засыпную часть опускают транспортный контейнер с элементами каменного материала размером 0,2-0,7 диаметра скважины, разгружают его и удаляют из скважины. Процесс формирования слоёв повторяют до полного формирования комбинированной забойки высотой не более 10 диаметров скважины. Для формирования забойки используют транспортный контейнер, выполненный в форме цилиндра из металла или пластических масс, с верхним кольцом размером 0,8-0,9 диаметра скважины, снабженным несущим шнуром. В верхнем кольце равномерно закреплены прутки с шагом, исключающим попадание мелких кусков каменного материала между ними. На транспортном контейнере закреплен мягкий мешок длиной на 40-50% большей длины транспортного контейнера с несущим сдвоенным шнуром. Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности запирания продуктов детонации в зарядной полости короткой комбинированной забойкой. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

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 горной промышленности и строительству, а именно к способам взрывания на открытых разработках слоистых массивов горных пород с нижним менее прочным слоем породы и верхним более прочным слоем. Способ включает бурение нисходящих скважин, их заряжание комбинированными скважинными зарядами ВВ с размещением в нижней части скважин менее мощного ВВ. Нижнюю и верхнюю части зарядов рассредоточивают породным инертным промежутком. В верхней части скважин размещают более мощное ВВ. Затем осуществляют забойку скважин и инициирование зарядов. В процессе заряжания менее мощное ВВ в нижней части скважин размещают до уровня почвы более прочного слоя породы. Инертный промежуток выполняют с высотой от 1,75 до 2,5 диаметров скважин dскв. Инициирование зарядов осуществляют с опережающим короткозамедленным взрыванием верхней части зарядов относительно их нижней части. Техническим результатом заявленного изобретения является увеличение КПД взрыва при снижении выхода негабарита, среднего размера куска взорванной горной массы, удельного расхода ВВ и объема буровых работ. 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности. Способ определения рационального удельного расхода ВВ включает производство массового взрыва, размещение экскаватора на блоке, определение рационального значения удельного расхода ВВ по формуле qp=f·Δq, кг/м3, выполнение черпания и разгрузки горной массы в транспортный сосуд. Перед определением рационального значения удельного расхода ВВ по формуле производят определение емкости ковша экскаватора, значение параметра Δq уточняют по формулам с учетом: рационального значения удельного расхода ВВ, qp; геометрической емкости ковша экскаватора, Е, м3; коэффициента f крепости пород по Протодьяконову; шага изменения qp, приходящегося на единицу коэффициента крепости пород, Δq, кг/м3; относительной эффективности удельного расхода ВВ, Эвв; диаметра куска взорванной горной массы, d, м, и далее выполняют черпание и разгрузку горной массы в транспортный сосуд в нормальном режиме. Изобретение позволяет улучшить качество буровзрывной подготовки, снизить затраты на буровую подготовку горной массы к выемке и выемочно-погрузочные работы.

Изобретение относится к области буровзрывных работ. Способ формирования в рукав короткой комбинированной забойки взрывных скважин послойно, включающий формирование нижней засыпной части из инертных мелкодисперсных материалов высотой 1-2 диаметра скважины над воздушным промежутком и верхней комбинированной части, заполненной элементами каменного материала размером 0,2-0,6 диаметра скважины. В опорную воронку рукава вводят вставленный в мягкий мешок транспортный контейнер с каменным материалом и отпускают мягкий мешок, который плавно соскальзывает по натянутому рукаву до слоя инертного мелкодисперсного материала. Транспортный контейнер удаляют из опорной воронки и снова засыпают слой инертного мелкодисперсного материала высотой 0,5-1,5 диаметра скважины. Опять разгружают каменный материал из транспортного контейнера. Процесс повторяют до полного формирования комбинированной забойки. Транспортный контейнер выполнен из металла или пластических масс в виде снабженного несущим шнуром верхнего кольца размером 0,8-0,9 внутреннего диаметра опорной воронки рукава, 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. Изобретение позволяет повысить эффективность запирания продуктов детонации в зарядной полости. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при заряжании вертикальных или крутонаклонных сухих и обводненных скважин взрывчатым веществом, а также при необходимости размещения в скважинах каких-либо сыпучих или жидких веществ, упакованных в рукава. Устройство для заполнения скважин веществом в рукаве содержит пустотелую направляющую, охватывающий ее пакетированный рукав и тормозные приспособления. Пакет рукава разделен на секции, а тормозные приспособления размещены в нижней части каждой секции. Пустотелая направляющая снабжена наружными кольцевыми выступами. Кольцевые выступы выполнены парными. Тормозные приспособления размещены между парами выступов. Рукав снабжен внешним дополнительным рукавом. Дополнительный рукав собран в пакет. Изобретение обеспечивает повышение надёжности формирования столба ВВ в рукаве и качество заряда ВВ. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области буровзрывных работ и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывное рыхление скальных массивов горных пород. Конструкция заряжаемой скважины включает воздушную полость и сформированный над ней заряд переменного диаметра. Заряд содержит два закрытых с нижнего конца рукава из эластичного материала разной длины, размещенных один в другом, выполненные на заданную высоту ВВ. Внешний рукав выполнен размером, большим диаметра скважины, внутренний-верхний рукав выполнен размером, меньшим диаметра скважины, нижняя часть внутреннего рукава с зарядом лежит на верхней части нижнего заряда. Между внешним и внутренним рукавами формируется воздушная оболочка. Боевик размещают в верхней части нижнего заряда либо в нижней части верхнего заряда. Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является снижение высоты развала горной массы и уменьшение затрат при дроблении горных пород средней крепости. 4 ил.
Изобретение относится к области горного дела, в частности к способам заряжания взрывных скважин, и может быть использовано на подземных горных работах при разработке месторождений полезных ископаемых. Способ заряжания эмульсионным взрывчатым веществом (ЭВВ) заключается в том, что ЭВВ изготавливают в процессе заряжания путем смешивания эмульсии с газогенерирующей добавкой (ГГД) перед подачей смеси в скважину. При этом эмульсию и газогенерирующую добавку подают без смешения к смесителю по одному зарядному шлангу в виде коаксиального потока, в котором наружный кольцевой слой формируют из газогенерирующей добавки и используют для снижения внутреннего сопротивления центрально формируемого потока эмульсии при его движении в зарядном шланге. Смеситель, предназначенный для смешивания эмульсии и ГГД, размещают в непосредственной близости от устья заряжаемой скважины. Технический результат, получаемый при использовании предлагаемого способа, заключается в повышении эффективности использования ЭВВ за счет исключения разбавления эмульсии в процессе ее транспортирования по зарядному шлангу, проложенному по горным выработкам к смесителю.

Изобретение относится к строительству и горному делу, может быть использовано при разделке негабаритов, разборке сооружений, отделении каменных блоков от массива при добыче строительного камня и кристаллического сырья и т.д. Способ невзрывного разрушения горных пород включает заполнение скважин невзрывчатым разрушающим средством с оставлением в устье скважины свободного пространства для размещения запирающего устройства, включение в состав невзрывчатого разрушающего средства ускорителя действия. Высота оставленного в устье скважины свободного пространства - три диаметра скважины. Затем в скважину засыпают пенополистирол на высоту 0,5 диаметра скважины, а на него устанавливают запирающее устройство высотой 2.5 диаметра скважины, выполненное в виде полого цилиндра. Внутрь цилиндра и в зазор между цилиндром и стенками скважины заливают суспензию невзрывчатого разрушающего средства с ускорителем действия. Запирающее устройство выполнено в виде металлического цилиндра с несколькими рядами выступов снаружи в нижней части и продольными прорезями. Металлический полый цилиндр в верхней части на длине 0,1 диаметра и в нижней части на длине 0,3 диаметра имеет толщину стенок, втрое большую, чем по остальной длине. Цилиндр разрезан снизу на 80% длины вдоль образующих цилиндра не менее чем на четыре лепестка одинакового размера. Изобретение позволяет повысить эффективность невзрывного разрушения горных пород за счет запирания НРС в скважине запирающим устройством многоразового использования. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх