КОМБИНИРОВАННАЯ ГИДРОЗАБОЙКА ШПУРОВ

Заявляемое техническое решение относится к горному делу, в частности, к области разрушения породных массивов с применением буровзрывных работ. Заявляемая полезная модель может быть использована как в угольных, так и в рудных шахтах.
Известна гиздрозабойка, принятая за прототип, состоящая из двух водонаполненных ампул, размещаемых в шпуре непосредственно за патронами взрывчатого вещества (ВВ) и запирающего пыжа из пластичного материала, размещаемого в устьевой части шпура после водонаполненных ампул (гидроампул) (П.И.Кушнеров «Безопасность взрывных работ при электровзрывании на угольных и сланцевых шахтах», - Кемерово, Кузбассвузиздат, 2005. С.302)
Недостатком известной гидрозабойки является то, что водонаполненные ампулы имеют диаметр меньше, чем диаметр шпура и, вследствие этого, между стенками шпура и ампулами образуется воздушный зазор от 4 до 12 мм в зависимости от диаметра шпура.
При взрыве заряда ВВ, образующаяся мощная ударная волна имея высокую скорость движения, успевает пройти через воздушный зазор прежде, чем будут разрушены ампулы и сжимаемая водяная масса сможет перекрыть все сечение шпура. В этом случае не исключена возможность преждевременного выталкивания запирающего пыжа из устья шпура и газообразные высокотемпературные продукты взрыва найдут выход в призабойное пространство, не выполнив работы по разрушению породного массива. При наличии взрывоопасной концентрации метана в шахтной атмосфере, может произойти его воспламенение, что приведет к тяжелым последствиям.
В подобной ситуации формируемое давление распора водяной массы в шпуре и длительность его воздействия на стенки шпура не достигнут максимального значения и за счет этого не будет обеспечена полнота использования энергии заряда ВВ на разрушение породного массива.
Таким образом, недостатком рассмотренного варианта гидрозабойки является то, что она не предотвращает преждевременного выхода из шпура расширяющихся газообразных продуктов взрыва (ПВ) и не обеспечивает одновременного формирования максимального давления и длительности воздействия его в шпуре.
Техническим результатом полезной модели является увеличение времени задержки забойки в шпуре, повышение полноты использования энергии взрыва на разрушение породного массива, предотвращение преждевременного выхода высокотемпературных газообразных ПВ из шпура, повышение эффективности и безопасности взрывных работ.
Указанный технический результат заявляемого технического решения достигается тем, что в комбинированной гидрозабойке шпуров, включающей две водонаполненные ампулы, запирающий пыж из пластичных материалов в устье шпура, согласно полезной модели свободное пространство между стенками шпура и ампулами заполнено твердеющей пеной.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежом, где показано конструктивное выполнение комбинированной гидрозабойки шпуров.
Заявляемая комбинированная гидрозабойка, размещаемая в шпуре 1, состоит из двух гидроампул 2 и 3, запирающего пыжа 4 в устье шпура 1 и твердеющей пены 5, например, монтажной.
При взрыве заряда ВВ 6, образующиеся газообразные ПВ и ударная волна, не имея свободного выхода по зазору между гидроампулами 2, 3 и стенками шпура 1, максимально воздействуют на разрушаемый породный массив и гидроампулы 2, 3, при этом создаются условия максимального распора водяной массы в шпуре 1, что увеличивает время задержки забойки в шпуре 1.
В рассматриваемом прототипе (П.И.Кушнеров «Безопасность взрывных работ при электровзрывании в угольных и сланцевых шахтах» - Кемерово, Кузбассвузиздат, 2005. С.302) в процессе детонации заряда ВВ образующиеся газообразные ПВ свободно проходят по зазору между стенками шпура и гидроампулами и могут вытолкнуть запирающий глиняный пыж, длина которого согласно «Единых правил безопасности при взрывных работах» должна быть 10-15 см. В этом случае гидрозабойка не выполнит своей функции, в результате чего не будет обеспечена эффективность и безопасность взрывных работ.
Преимущества заявляемого технического решения состоят в том, что комбинированная гидрозабойка состоит из двух водонаполненных гидроампул, запирающего пыжа из пластичных материалов в устье шпура, а свободное пространство между стенками шпура и гидроампулами заполнено твердеющей пеной. Эффективность действия такой гидрозабойки повышается за счет:
- предотвращения преждевременного выхода высокотемпературных газообразных продуктов взрыва в призабойное пространство;
- увеличения длительности задержки забойки в шпуре, что обеспечивает полноту использования энергии взрыва на разрушение горного массива и снижения до безопасных пределов температуры выбрасываемых газообразных ПВ, а в конечном итоге - повышение эффективности и безопасности взрывных работ.