СКВАЖИННАЯ ПОЛОСТЬ ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ЗАБОЕЧНОГО МАТЕРИАЛА

Предлагаемая полезная модель относится к области буровзрывных работ, конкретно к запиранию газообразных продуктов взрыва в зарядной полости для повышения эффективности взрывного дробления горных пород путем повышения КПД взрыва в процессе взрывания скважинных зарядов с котловыми полостями.
Известна конструкция скважинной полости цилиндрической формы (свид. СССР №209367 кл. 21 С), работающая по принципу самоуплотнения за счет выделяющихся газов химреагентов, заключенных в ампулу с лепестковым затвором, которые при раздавливании ампулы смешивают компоненты, образуя расширяющуюся забойку с возможностью герметизации скважины. Недостатком этой забойки является многокомпонентность состава, сложность изготовления, большая стоимость и дефицитность входящих в забойку материалов.
Наиболее близким техническим решением следует считать скважинную забойку (патент РФ №2229684, 2004 г. кл. F 42 Д 1/20) размещенной в полости, выполненной в виде вытянутой полусферы.
Из недостатков указанной конструкции скважинной забойки следует отметить нетехнологичность и недостаточную эффективность применительно к взрыванию скважинных зарядов ступенчатой формы, обусловленной котловыми полостями, образованными путем термического расширения высокотемпературной сверхзвуковой газовой струей в любой части цилиндрических скважин.
Технической задачей полезной модели является повышение эффективности взрывания скважин с котловыми полостями путем запирания продуктов взрыва посредством создания полости для размещения забойки скважин, выполненной в виде усеченного конуса с основанием соизмеримом с диаметром котловой полости.
Указанный результат достигается тем, что полость в виде усеченного конуса позволяет обеспечить запирание продуктов взрыва путем самозаклинивания забоечного материала за счет выполнения основания конуса соизмеримом с диаметром котловой полости в два раза превышающем диаметр верхней части конуса.
На фиг.1 представлена скважинная полость для размещения забоечного материала, состоящая из устья 1, котловой полости 2 и усеченного конуса 3.
При взрывании скважин с расширенной котловой полостью под заряд ВВ для размещения забойки, состоящей из инертного материала может служить конусообразная форма части скважины, позволяющая обеспечить запирание продуктов взрыва путем самозаклинивания забоечного материала. Физическая картина самозаклинивания заключается в следующем. Нижняя часть забойки, получившая ударный импульс, передает его соседним частям. В связи с этим происходит резкое уплотнение забоечного материала и его движение к сужающемуся участку усеченного конуса. Давление продуктов
взрыва со стороны основания конуса и реакция стенок конусообразной полости обеспечивают нахождение системы в равновесии до тех пор, пока не произойдет срез материала забойки или разрушение массива. Существует оптимальная высота конусообразной полости, при которой происходит наибольшее всестороннее сжатие материала и, следовательно, возрастает время запирания продуктов взрыва и величина динамического импульса, определяющего максимальную эффективность разрушения взрываемого блока.
По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция полости для размещения скважинной забойки обеспечивает повышение выхода горной массы, снижение удельного расхода ВВ, и диаметра среднего куска взорванной горной массы.