РУКАВ ДЛЯ РАССРЕДОТОЧЕНИЯ СКВАЖИННЫХ ЗАРЯДОВ

Полезная модель относится к горнодобывающей промышленности, в частности к рукавам для рассредоточения скважинных зарядов, предназначена для создания воздушных промежутков в скважинных зарядах, создания воздушного промежутка между скважинным зарядом и забойкой, а также предотвращения размывания/растекания колонки заряда, при этом допускается как ручное, так и механизированное заряжание взрывных скважин.
Известен изолирующий рукав (патент UA №46549, 15.05.2002), выполненный с заглушенной донной частью, заполненные водой или водяным раствором поверхностно-активного вещества. Верхнюю часть рукава в зоне устья скважины выполняют с изменяющимся сечением, которое возрастает к устью скважины.
Недостатком данного устройства является сложность в изготовлении и возможность скручивания рукава при заполнении его взрывчатым веществом.
Известен собранный зарядный рукав (патент РФ №96945, 20.08.2010), помещенный в коническую обечайку. Один конец рукава загерметизирован, например, завязан в «чуб» и находится со стороны прорезей обечайки, а в другой конец помещена воронка для зарядного шланга).
Недостатком данного устройства возможность обрушения ствола взрывной скважины при установке в скважину и возможность скручивания рукава при заполнении его взрывчатым веществом.
Известен рукав (патент РФ №2232372, 10.07.2004), выполненный диаметром, большим диаметра скважины, нижний конец которого герметизирован и снабжен грузом для погружения нижнего конца до дна, а верхний конец его расправлен на верхнем срезе отрезка трубы и, охватывая его, зажат через уплотняющие прокладки крышкой посредством зажимов.
Недостатком данного устройства возможность обрушения ствола взрывной скважины при установке в скважину и возможность скручивания рукава при заполнении его взрывчатым веществом.
Известен рукав полипропиленовый для рассредоточения скважинных зарядов (http://sibproekt19.ru/), представляющий собой сшитое изделие, состоящее из металлического кольца, полипропиленовой воронки, полипропиленового рукава.
Недостатками данного устройства является наличие металла в конструкции и возможность скручивания рукава при заполнении его взрывчатым веществом.
Известен способ укладки рукавов и устройство для размещения взрывчатого вещества в скважине (патент РФ №2317518, опубл. 20.02.2008, бюл. №5). Способ укладки рукавов для размещения взрывчатого вещества в нисходящей скважине включает собирание и закрепление открытым концом на пустотелой направляющей основного рукава и закрепление на указанной пустотелой направляющей дополнительного рукава, выполненного из негерметичного материала большей прочности. При этом в нем размещают основной рукав с возможностью их одновременного схода. Устройство для размещения взрывчатого вещества в рукаве в нисходящей скважине содержит пустотелую направляющую с закрепленным на ней с возможностью схода и собранным в пакет основным рукавом с закрытым концом и средство торможения. Оно содержит загрузочный элемент, установленный над пустотелой направляющей, средство торможения расположено в верхней части пустотелой направляющей, на которой собран в пакет дополнительный рукав, охватывающий основной и выполненный из негерметичного материала большей прочности. При этом один конец дополнительного рукава пропущен через тормозное устройство и закреплен на загрузочном элементе, а другой закрыт.
Недостатками данного устройства является наличие металла в конструкции и возможность скручивания рукава при заполнении его взрывчатым веществом.
Известно устройство для крепления полимерного рукава в устье скважин (патент РФ №122438, опубл. 27.11.2012, бюл. №33), которое состоит из жесткой воронки, выполненной из пластической массы; конического стопора с защелкой, выполненного из пластической массы; полимерного рукава. Полимерный рукав пропущен изнутри через воронку и конический стопор; при этом рукав вывернут на 10-15 см из конического стопора, заправлен в отверстие воронки и защелкнут. Воронка выполнена диаметром, превышающим диаметр скважины; конический стопор выполнен диаметром равным диаметру внутреннего отверстия воронки и меньше диаметра рукава на 15-30 мм; при этом полимерный рукав сложен «гармошкой», уложен внутрь воронки.
Недостатками данного устройства является наличие жесткой воронки из пластмассы в конструкции и возможность скручивания рукава при заполнении его взрывчатым веществом.
Известен рукав полипропиленовый для рассредоточения скважинных зарядов, приятый за прототип (патент РФ №124784, опубл. 10.02.2013, бюл. №4), характеризующийся тем, что представляет собой сшитое изделие, состоящее из металлического кольца, размещенного в горловине полипропиленовой воронки, переходящей в полипропиленовую оболочку, оканчивающуюся карманом для груза, изготовленным путем перегиба по диагонали нижней части полипропиленовой оболочки. Рукав, характеризующийся также тем, что карман для груза прошит однострочным цепным швом, что он выполнен цельнотканым, что полипропиленовая воронка выполнена из цельнотканой полипропиленовой оболочки, что металлическое кольцо выполнено из стальной проволоки диаметром 4 мм, торцы которой соединены сваркой, что наружный диаметр металлического кольца выполнен меньше диаметра полипропиленовой воронки не менее чем на 4-5 мм, что металлическое кольцо вшито в горловину полипропиленовой воронки.
Недостатками данного устройства является возможность обрушения стволов взрывных скважин при спуске и возможность скручивания рукава при заполнении его взрывчатым веществом.
Техническим результатом полезной модели является снижение вероятности обрушения стволов скважин при спуске и исключение скручивания рукава при заполнении его взрывчатым веществом.
Технический результат, достигается тем, что в рукаве для рассредоточения скважинных зарядов, включающем кольцо, вшитое в горловину воронки, переходящей в оболочку, оканчивающуюся карманом для груза, согласно изобретению оболочка содержит продольные ребра жесткости в виде симметричных выпуклых и вогнутых складок, причем карман для груза образован прошивкой нижней части оболочки с прорезью в боковой части, а кольцо в горловине воронки выполнено неметаллическим.
Технический результат достигается также тем, что внешние стороны рукава закрепляют скотчем.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен продольный вертикальный разрез рукава; на фиг. 2 изображен поперечный разрез по рукаву, где:
1 - оболочка;
2 - горловина воронки;
3 - кольцо из неметаллического материала, вшитое в горловину воронки;
4 - шов, соединяющий горловину воронки 2 и оболочку 1;
5 - карман для груза в нижней части оболочки 1;
6 - прорезь в боковой части оболочки 1;
7 - прошивки в нижней части оболочки 1 для образования кармана 5;
8 - продольные ребра жесткости, выполненные в виды вогнутых складок оболочки 1;
9 - продольные ребра жесткости, выполненные в виде выпуклых складок оболочки 1.
Рукав представляют собой сшитое или спаянное изделие, состоящее из неметаллического кольца 3, горловины воронки 2, оболочки 1. Оболочка 1 и горловина воронки 2 сшиты швом 4. В нижней части оболочки 1 с помощью прошивок 7 образован карман для груза 5 с прорезью 6 в боковой части оболочки 1. Оболочка 1 выполнена с продольными ребрами жесткости виде вогнутых 8 и выпуклых 9 складок. Для дополнительного удержания продольных ребер жесткости в виде выпуклых 9 и вогнутых складок 8 оболочку 1 с внешней стороны можно закрепить скотчем, например бумажным. Для повышения жесткости ребра могут быть дополнительно усилены прошивками (условно не показаны) в месте перегиба каждой вогнутой складки 8 и каждой выпуклой складки 9. Толщина прострочки выбирается экспериментальным, экспериментально-аналитическим или аналитическим способами.
Кольцо 3 из неметаллического материала может изготавливаться из дерева, бамбука или пластика, либо других легкогорючих материалов, уничтожающихся при взрыве. Пошив рукава производят синтетическими нитями, обеспечивающими требования к разрывной нагрузке шва и качество пошива. Для изготовления оболочки 1 может использоваться ткань из полипропиленовой пленочной нити или полиэтилена высокого давления. Ткань должна соответствовать ГОСТ 30090-93 «Мешки и мешочные ткани. Общие технические условия». ГОСТ 32522-2013 «Мешки тканые полипропиленовые. Общие технические условия». Поверхностная плотность полипропиленовой ткани материала оболочки 1 должна быть в интервале 60-80 г/кв. м. Оболочка 1 может быть изготовлена из одного отреза цельнотканой полипропиленовой ткани. Пошив ткани производится меланжированной мультифиламентной нитью на швейных машинах двухстрочным цепным швом с подгибом по ГОСТ 30090 «Мешки и мешочные ткани. Общие технические условия». Диаметр оболочки 1 равен или быть больше на 10-20 мм диаметра скважины. Горловина воронки 2 изготавливается из мешочной ткани по ГОСТ 30090-93 «Мешки и мешочные ткани. Общие технические условия» и предназначена для загрузки материалов в оболочку 1. Горловина воронки 2 изготавливаются в виде поверхности усеченного конуса, больший диаметр которой равняется диаметру жесткого кольца 3, а меньший - диаметру оболочки 1. Диаметр горловины воронки 2 в нижней части должен быть равен диаметру оболочки 1. Диаметр горловины воронки 2 в верхней части должен быть равен диаметру кольца 3. Диаметр кольца 3 должен быть не менее чем на 100 мм больше диаметра скважины, в которую помещается рукав. Для облегчения опускания оболочки 1 в скважину, нижний торец оболочки 1 должен быть оборудован карманом для груза 5 с прорезью 6 в боковой части оболочки 1. В транспортном положении оболочка 1 намотана на кольцо 3, уложена в пачки и упакована в полипропиленовые мешки (условно не показаны). При необходимости внешние стороны рукава закрепляют скотчем, чтобы исключить самораспускание оболочки 1 при спуске, например бумажным, который разрывается при заполнении рукава взрывчатым веществом. При изготовлении оболочки 1 из полиэтилена высокого давления она состоит из пропаянного в нижней части полиэтиленовой оболочки 1 с карманом 5 для груза с прорезью 6 в боковой части оболочки, пластикового (или металлического) кольца 3 и горловины воронки 2 из полиэтилена, нижнее основание которой припаяно к верхнему концу оболочки 1, а пластиковое кольцо впаяно в верхнее основание горловины 2 воронки. Удержание рукава в заданном положении происходит за счет удерживающего кольца 3 на устье скважины. Длина оболочки 1 измеряется от верхнего основания горловины воронки 2 до нижнего конца, не включая карман 5 для груза. Оболочка 1 может быть изготовлена из одного отреза полиэтиленового рукава. Оболочка 1 состоит из пропаянного в нижней части полиэтиленового фальцованного рукава с карманом 5 для груза с прорезью 6, кольца 3 и горловины воронки 2 из полиэтиленового рукава с впаянными клиньями, нижнее основание которой припаяно с верхним концом фальцованного рукава, а кольцо 3 впаяно в верхнее основание горловины воронки 2. Диаметр фальцованного рукава в развернутом виде должен быть больше или равен диаметру скважин, в которых они будут размещаться. Удержание оболочки 1 из полиэтилена высокого давления в заданном положении происходит за счет удерживающего кольца 3 на устье скважины. Длина оболочки 1 из полиэтилена высокого давления измеряется от верхнего основания горловины воронки 2 до нижнего конца фальцованного рукава.
Рукав для рассредоточения скважинных зарядов работает следующим образом.
Для равномерной загрузки рукава в скважину в карман 5 для груза помещают груз (кусок горной породы или забоечный материал) через прорезь 6 в боковой части оболочки 1. Опускают рукав во взрывную скважину (условно не показана). Затем производят заряжание скважины взрывчатым веществом с заполнением внутреннего пространства рукава. За счет формирования оболочки 1 с продольными ребрами жесткости в виде выпуклых 9 и вогнутых 8 складок достигается наименьшее взаимодействие элементов рукава со стенками ствола взрывной скважины при спуске, а также исключается скручивание оболочки при ее заполнении взрывчатым веществом за счет эффективного противодействия скручиванию продольных ребер жесткости виде вогнутых 8 и выпуклых 9 складок. Также за счет продольных ребер жесткости виде вогнутых 8 и выпуклых 9 складок повышается скорость спуска и снижается вероятность обрушения скважины с формированием заряда взрывчатого вещества выдержанной цилиндрической формы.
Применение рукава для рассредоточения скважинных зарядов обеспечивает следующие преимущества:
- снижение вероятности обрушения стволов скважин при установке;
- исключение скручивания рукава при заполнении взрывчатым веществом;
- снижение стоимости устройства;
- упрощение операций по установке;
- упрощение конструкции устройства.