ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ

Полезная модель относится к добывающим отраслям промышленности и может использоваться при буровзрывных работах.
Известен патрон взрывчатого вещества RU 92527 U1, 20.03.2010, F42D 1/08. Патрон содержит тканевый рукав с герметичным нижним торцом и размещенным с закрепленным внутри него шлангом зарядной машины. Рукав заполняют эмульсионным промышленным взрывчатым веществом (ВВ). При этом длина рукава равна длине колонки формируемого патрона, рукав выполнен из тканевого полотна путем сшивания его боковых срезов по длине с закреплением в шве через равные промежутки, величиной не менее четырех диаметров рукава одного или двух отрезков тесьмы, длиной не менее четырех диаметров зарядного шланга, а закрепление рукава на зарядном шланге зарядной машины выполнено путем стягивания отрезков тесьмы в обхват зарядного шланга зарядной машины.
Недостатком известного патрона является выполнение условия равенства диаметра рукава диаметру скважины, что исключает возможность управления высотой колонки ВВ в скважине и заданного дробления взрываемой породы в зоне забойки снижает эффективность взрыва.
Известно также устройство для заряжения скважин «Рукав зарядный универсальный» EP 027549 B1, 31.08.2017, F42D 1/08. Рукав зарядный универсальный, включающий заряд ВВ, размещенный в эластичной оболочке, детонаторы, стопорное кольцо. При этом рукав содержит крышку, соединенную со стопорным кольцом, и две части - забоечную и зарядную, забоечная часть имеет диаметр, равный диаметру скважины, а зарядная часть имеет ограничители рукава, причем диаметр зарядной части менее диаметра скважины и определяется при заданном соотношении Dp/Dc в диапазоне от 0,564 до 0,9, где Dp - диаметр зарядной части рукава; Dc - диаметр скважины.
К недостаткам указанного прототипа следует отнести:
громоздкость и сложность эксплуатации (в случае зарядки большого количества скважин);
трудоемкость в утилизации забоечной части устройства (на некоторых предприятиях их вручную обрезают и утилизируют, если они неутилизированные во время взрыва, то части устройства приводят к разубоживанию конечного продукта, то есть качество выпускаемого продукта будет несоответствующим);
высокая степень вероятности обрыва зарядной части рукава от забоечной, в случае если длина устройства меньше и глубины скважины.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является устройство для заряжания обводненных скважин SU 737626 A1, 05.06.1980, E21C37/00. Известное устройство включает установленную на подставке кассету, в которой находится гидроизоляционный рукав и зарядный шланг. Рукав для заряжения скважин ВВ по данному известному источнику содержит подлежащую опусканию в скважину эластичную оболочку, заглушенную с одного конца и закрепленную другим концом  на гильзе в виде втулки, подлежащей размещению в устье скважины и выполненной с продольным отверстием для пропускания зарядного шланга в полость оболочки.
Недостатком данного решения является то, что сборка рукава производится непосредственно по месту расположения скважины и требует затраты времени для того, чтобы закрепить опорную систему, прикрепить к ней гильзу, а к гильзе - оболочку (оболочка заводится на гильзу и перевязывается, чтобы ее зафиксировать). После этого оболочку опускают в скважину и подают раствор ВВ через пропущенный в оболочку зарядный шланг. При подаче раствора ВВ происходит его падение на дно оболочки, заполнение ее, приводящее к расширению оболочки и ее опиранию на стенку скважины. В реальности при использовании этого решения возникают проблемы следующего характера. Во-первых, оболочка выполнена по размеру скважины, что при заполнении оболочки может привести к ее распиранию на части высоты стенки, не давая оболочке упасть на дно скважины и полностью вытянуться. При таком исполнении по поперечному размеру оболочка при заполнении может быть повреждена об острые выступы грунта на стенке скважины, то приведет к утечке ВВ через разрыв. Из-за некачественного закрепления оболочки на гильзе последняя под весом раствора может соскочить с гильзы.
Технический результат - повышение надежности крепления зарядного устройства в устье скважины с безопасным расправлением зарядного рукава при зарядке скважины.
Указанный результат достигается тем, что зарядное устройство для взрывных работ включает корпус, на верхнем краю которого закреплен своим верхним краем помещенный в него зарядный рукав, нижний край зарядного рукава заглушен, согласно полезной модели, на верхнем крае корпуса закреплена лямка и стопорная шайба, выполненная с возможностью перемещения вдоль оси корпуса, внутри нижнего края зарядного рукава установлен груз-активатор, зафиксированный клапаном фиксации, закрепленным в отверстиях корпуса.
Корпус может быть выполнен в виде обсадной трубы.
Целесообразно корпус выполнить из бумаги.
Целесообразно корпус, выполненный из бумаги, покрыть полимерным составом.
Целесообразно зарядный рукав выполнить из эластичного материала.
Зарядный рукав может быть выполнен из герметизирующих материалов.
Зарядный рукав может быть выполнен из гидроизолирующих материалов.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточных для получения требуемого результата.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано устройство в собранном состоянии, зарядный рукав находится внутри корпуса; на фиг. 2 - общий вид устройства в скважине, где:
1 - корпус,
2 - зарядный рукав,
3 - груз-активатор,
4 - лямка,
5- клапан фиксации груза-активатора,
6 - стопорная шайба.
Корпус 1 является несущей конструкцией устройства и выполнен в виде трубы, внутри которой собирается и крепится зарядный рукав 2, выполненный в виде эластичной оболочки, и крепежный элемент 4. Корпус 1 также несет функцию обсадки устья скважины и может быть представлен в виде обсадной трубы, а также является горловиной устройства для помещения в него зарядного шланга (на рисунке не показан), и выполняет функцию контейнера для зарядного рукава 2. Материалом изготовления корпуса 1 является экологически чистая прессованная бумага, не требующая утилизации, а для увеличения влагостойкости корпуса 1 применяется полимерный состав. Для удобства эксплуатации верхний край зарядного рукава 2 закрепляется на корпусе 1 для исключения возможности схода зарядного рукава 2 после его заполнения.
Зарядный рукав 2 может быть, как герметичным, гидроизолирующим, так и не обладать этими свойствами. Одним из главных свойств материала зарядного рукава 2 - это эластичность, т.е. растяжимость, гибкость, упругость. Могут использоваться различные варианты тканных и нетканых материалов (с включением различных добавок и без них): полипропилен, полиэтилен, тканевое полотно и прочие подобные материалы. Поэтому зарядный рукав 2 может быть применен как в условиях обводненных скважин, так и сухих, использован для заряжания в него как водоустойчивых эмульсионных ВВ или других аналогичных типов водосодержащих ВВ, так и различных типов сыпучих ВВ.
Лямка 4 закрепляется через отверстия на корпусе 1 и предназначена для удобства обсаживания скважины и страховки при активации устройства, т.е. расправления зарядного рукава 2 по контуру скважины и для дальнейшей зарядки скважины ВВ. Лямка 4 может быть изготовлена из шпагата. Через дополнительные отверстия на корпусе 1 пропускается шнур, выполняющий функцию клапана фиксации 5 груза-активатора 3. Груз-активатор 3 фиксируется клапаном фиксации 5 в зарядном рукаве 2. На верхнем крае корпуса 1 крепится стопорная шайба 6, которая препятствует падению устройства в скважину и позволяет извлекать не активированное устройство из скважины для промера глубины скважины перед зарядкой ВВ. Стопорная шайба 6 закрепляет устройство в устье скважины.
Устройство работает следующим образом.
Нижний край зарядного рукава 2 зашивают и помещают в него груз-активатор 3. Затем, начиная с нижнего края зарядного рукава 2 с находящимся в нем грузом-активатором 3, зарядный рукав 2 заправляется в корпус 1. Верхний край зарядного рукава 2 закрепляется на верхнем крае корпуса 1 и к этому же краю крепится лямка 4.
В верхней части корпуса 1 крепится стопорная шайба 6. Данная стопорная шайба 6 имеет возможность перемещения вдоль корпуса 1, что дает возможность регулировки высоты положения корпуса 1 относительно горизонта рабочей площадки и для подстройки устройства к транспортным смесительно-зарядным машинам (ТСЗМ) различных модификаций и конструкций.
Таким образом, зарядный рукав 2 фиксируется внутри корпуса 1 и до момента активации устройства находится в собранном компактном состоянии, что позволяет его удобно паллетировать и транспортировать.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На место проведения работ зарядное устройство поступило в собранном виде, то есть зарядный рукав 2 уложен внутрь корпуса 1.
На месте проведения работ устройство разместили в устье скважины над уровнем поверхности на 10-15 см, что обеспечило защиту устья скважины от разрушения и попадания в неё посторонних предметов. Устройство закрепили посредством стопорной шайбы 6 на корпусе 1 в устье скважины и расправили вложенный в корпус 1 зарядный рукав 2 посредством освобождения клапана фиксации 5 груза-активатора 3. Далее в расправленный зарядный рукав 2 поместили средство инициирования, например, шашку-детонатор на волноводе (на рисунке не показаны), который вывели наружу скважины для коммуникации. После этого в устройство через верхний край корпуса 1 поместили зарядный шланг ТСЗМ и произвели заполнение оборудованной зарядным устройством скважины ВВ.
Предлагаемая полезная модель не включает в себя громоздкие, дорогостоящие детали и позволяет держать собранное устройство в компактной форме, что обеспечивает удобство доставки до места производства работ, хранение, а также возможность проведения работ минимальным количеством персонала.