ПОДВЕСНАЯ СКВАЖИННАЯ ЗАБОЙКА
SUSPENDED WELL STEMMING

Изобретение относится к горному делу, в части ведения взрывных работ на открытых горных работах и предназначено для производства забойки скважины или создания воздушного промежутка для производства рассредоточения заряда ВВ в полости скважины в различных производственных и природно-климатических условиях.
Известно устройство для рассредоточения заряда в скважине (патент на полезную модель №156633), содержащее опорную конструкцию в устье скважины и подвешиваемую к ней часть, выполненную в виде эллипсоида вращения, который образован стержнем и сыпучим материалом, находящимся в пластичном мешке. Недостатком данной конструкции является сложность, трудоемкость изготовления данного устройства, пластичный материал из которого изготовлен мешок может легко разорваться об острые края заколов в стенке скважины или буровую мелочь при его изготовлении и установке в скважину.
Известна подвесная скважинная забойка (патент на полезную модель РФ №128312), состоящая из подвешиваемой части, выполненной в виде мешка изготовленного из пластичного материала и наполненного грунтом, который закреплен на опорной конструкции в устье скважины и капсулы выполненной в виде мешка из пластичного материала, заполненного водой и помещенного внутри подвешиваемой части. Недостатком данной конструкции является сложность, трудоемкость изготовления и установка в скважину, невозможность применения воды для снижения вредного воздействия пылегазового облака после взрыва при отрицательной температуре окружающей среды, так как вода преобразуется в лед. Мешки, изготовленные из пластичного материала, могут легко разорваться об острые края заколов в стенке скважины и буровую мелочь при изготовлении и установке подвесной забойки в скважине.
Известно устройство для создания воздушных промежутков во взрывных скважинах (патент на полезную модель №70308), содержащее скважинный затвор, выполненный в виде эластичной с радиальными разрезами конической боковой оболочки диаметром больше диаметра скважины, которая крепится к упору расположенному в устье скважины с помощью гибкой подвески. Недостатком данной конструкции является то, что диаметр боковой оболочки превышает диаметр скважины, в результате чего при установке этого устройства в скважину на нужную глубину необходимо применять забойник (шест) или груз.
Прототипом заявляемого изобретения является подвесная скважинная забойка (патент на изобретение РФ 2419063), выполненная в виде сплошного цилиндра верхний и нижний торцы которого выполнены скошенными параллельно друг другу. Длина большой оси образуемого эллипса в торце больше диаметра скважины при этом верхний торец прикреплен к перекладине, расположенной над устьем скважины, веревкой, закрепленной у нижнего края скошенной части забойки. Недостатком данной конструкции является то, что ударно-волновая трубка неэлектрической системы инициирования или детонирующий шнур располагаются между стенкой скважины и корпусом забойки и могут быть передавлены или отсечены при расклинивании забойки в скважине, вследствие чего произойдет отказ детонации скважинного заряда.
Технической задачей изобретения являлось повышение эффективности использования энергии продуктов взрыва, снижение вредного воздействия продуктов взрыва на окружающую среду, упрощение изготовления скважинной забойки и рассредоточения скважинного заряда, повышение безопасности взрывных работ, снижение себестоимости взрывных работ.
Техническая задача была решена за счет того, что подвесная скважинная забойка представляет собой емкость, изготовленную из термопластичного материала, которая состоит из корпуса, выполненного в виде полого цилиндра закрытого дном или в виде полого усеченного конуса со стороны меньшего основания закрытого дном и крышки выполненной в виде полого цилиндра закрытого дном. На корпусе, ниже места расположения крышки, расположен наружный выступ в форме эллипса, на малой оси которого имеются пазы для размещения детонирующего шнура (ДШ) или ударно-волновой трубки (УВТ) неэлектрической системы инициирования в количестве не менее двух, а на его большой оси имеются отверстия для крепления веревки в количестве не менее двух. Один отрезок веревки прикреплен через отверстие к наружному выступу на корпусе и к перекладине, расположенной над устьем скважины, а другой отрезок веревки прикреплен через другое отверстие к наружному выступу на корпусе и остается свободным. Свободный отрезок веревки опускают в скважину или его крепят его к той же перекладине. Геометрические размеры подвесной скважинной забойки выбираются такими, что бы они были максимально приближенными и соизмеримыми с диаметром скважины и позволяли подвесной забойке свободно проходить в скважину и надежно фиксироваться (расклиниваться) в ней. Фиксирование (расклинивание) подвесной забойки в полости скважины обеспечивается с помощью наружного выступа в форме эллипса под весом забоечного материала или под весом ВВ при рассредоточении скважинного заряда. При необходимости подвесная скважинная забойка заполняется водой, сыпучим или жидким инертизирующим составом.
Сущность решений предложенных в описании поясняется чертежами:
- на фиг. 1 изображено расположение подвесной забойки при опускании ее в скважину, где: 1 - перекладина, 2 - свободный отрезок веревки, 3 - УВТ или ДШ, 4 - стенка скважины, 5 - заряд ВВ, 6 - закрепленный отрезок веревки, 7 - паз для размещения УВТ или ДШ, 8 - крышка, 9 - наружный выступ, 10 - корпус подвесной забойки;
- на фиг. 2 изображено расположение подвесной забойки в полости скважины в рабочем положении, где: 1 - перекладина, 2 - свободный отрезок веревки, 3 - УВТ или ДШ, 4 - стенка скважины, 5 - заряд ВВ, 6 - закрепленный отрезок веревки, 7 - паз для размещения УВТ или ДШ, 8 - крышка, 9 - наружный выступ, 10 - корпус подвесной забойки, 11 - забоечный материал;
- на фиг. 3 изображена подвесная забойка, где: 7 - паз для размещения УВТ или ДШ, 8 - крышка, 9 - наружный выступ, 10 - корпус подвесной забойки, 12, 13 - отверстия для крепления веревки.
Установка подвесной скважинной забойки в скважину для производства забойки скважины осуществляется следующим образом. Один отрезок веревки - 6 закрепленный через отверстие - 12, расположенное в наружном выступе - 9 прикрепляем к перекладине - 1, расположенной над устьем скважины, другой отрезок веревки - 2, закрепленный через отверстие - 13, расположенное в наружном выступе остается свободным. Длина отрезка веревки, зафиксированного на наружном выступе корпуса подвесной забойки и перекладине должна иметь длину равную глубине установки ее в скважине. Перед опусканием подвесной забойки в скважину необходимо УВТ или ДШ - 3 вставить в паз - 7, расположенный в наружном выступе. Затем с помощью свободного отрезка веревки - 2 и придерживая зафиксированный отрезок веревки - 6, под небольшим углом или вертикально опускаем подвесную забойку в скважину (фиг. 1). По достижению требуемой глубины установки подвесной забойки в скважине зафиксированный отрезок веревки натягивается и удерживает ее за край наружного выступа, в результате чего под тяжестью собственного веса она располагается (расклинивается) в рабочем положении (фиг. 2), а свободный отрезок веревки опускают в скважину или крепят его к той же перекладине. Оставшаяся часть скважины над подвесной забойкой заполняется забоечным материалом - 11, в результате чего под весом забоечного материала происходит надежное фиксирование (расклинивание) подвесной забойки в полости скважины. В случае необходимости подвесная скважинная забойка перед установкой в скважину заполняется водой или инертизирующим составом.
Установка подвесной забойки в скважину для рассредоточения скважинного заряда осуществляется аналогично вышеописанной и поясняемой фиг. 1, 2 установке подвесной забойки в скважину для производства забойки скважины.
Конструкция предлагаемого изобретения обеспечивает следующие преимущества повышающие безопасность и эффективность взрывных работ:
- пазы для размещения ДТП или УВТ неэлектрической системы инициирования, расположенные в наружном выступе защищают ДШ и УВТ от повреждений о стенку скважины и корпус подвесной скважинной забойки при установке ее для производства забойки скважины или при установке ее для рассредоточения скважинного заряда;
- при взрыве скважинного заряда подвесная скважинная забойка заполненная водой, сыпучим или жидким инертизирующим составом смачивает инертный материал, инертизирует вредные газы и ускоряет оседание пылегазового облака, в результате чего снижается вредное воздействие пылегазового облака на окружающую среду;
- при изготовлении подвесной скважинной забойки ее геометрические размеры выбираются в зависимости от диаметра скважины, так чтобы она свободно проходила в скважину, располагалась в ней с минимальными зазорами и надежно фиксировалась (расклинивалась) в ней под весом забоечного материала или под весом ВВ при рассредоточении скважинного заряда.