Насадка для оптимизации процесса пневмозаряжания скважины

Полезная модель относится к технике буровзрывных работ и может быть использована для регулирования скорости воздуха и частиц взрывчатых веществ (ВВ) на выходе из зарядного шланга.
Важными факторами, влияющими на процесс формирования устойчивого заряда необходимой плотности в скважине при пневмозаряжании, являются скорость воздуха, скорость и плотность потока частиц ВВ в забое шпура или скважины. Рекомендуемая скорость потока частиц ВВ не более 40 м/с. Чрезмерно высокая скорость воздуха и потока частиц ВВ препятствует формированию заряда в скважине и ведет к большим потерям ВВ из-за обратного выноса, особенно, в восходящем их направлении.
Ограничение скорости и увеличение плотности частиц в потоке способствуют увеличению плотности и устойчивости заряда при меньших потерях ВВ из-за обратного выноса. Начальная скорость движения потока частиц ВВ и сжатого воздуха на выходе из камерного зарядчика в зарядный шланг, обеспечивающая заданную производительность, неизбежно увеличивается по мере движения к выходу из зарядного шланга с увеличением его длины обратно пропорционально падению статического давления воздуха, обусловленного сопротивлением движению потока частиц ВВ и воздуха (режим ускорения), и может достигать неприемлемой величины. При этом с увеличением скорости потока уменьшается концентрация частиц ВВ в ней [см. Демидюк Г.П., Бугайский А.Н. Средства механизации и технология взрывных работ с применением гранулированных взрывчатых веществ. МОСКВА «НЕДРА» 1975 г. с. 165].
Известна насадка - наконечник зарядного шланга конструкции Д.Х. Газизова, состоящая из муфты, стойки, резиновой муфты, фланца и кольца, позволяющая ориентировать зарядный шланг по оси скважины и создать «осаждающую полость» в забое скважины, [см. Абрамов В.Ф., Гальперин В.Г. Механизация заряжания скважин на подземных рудниках. Институт Информации и Технико-Экономических Исследований Цветной Металлургии, Москва, 1970 г., с. 64, рис. 30].
Недостатком аналога является то, что насадка не ограничивает скорость исходящих из зарядного шланга частиц ВВ, которые при большой скорости не формируют устойчивый заряд в скважине и не предотвращают выбивание ими ВВ с поверхности заряда, увеличивая расход ВВ из-за потерь обратного выноса.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является насадка для формирования заряда из гранулированного взрывчатого вещества, включающая цилиндрический корпус и, поочередно расположенные в нем конфузоры, которые разделяют корпус на камеры (см. патент RU 2272243 С1, 20.03.2006, МПК F42D 1/10 (2006.01), БИ №8).
Недостатком прототипа является то, что он не обеспечивает снижение скорости воздуха на выходе из насадки и уменьшение обратного выноса частиц ВВ из скважины, при большой длине зарядного шланга.
Технический результат заключается в ограничении скорости воздуха и частиц ВВ на выходе из насадки до величин оптимальных для формирования устойчивого заряда и сокращение расхода взрывчатых веществ при большой длине зарядного шланга.
Технический результат достигается тем, что насадка для оптимизации процесса пневмозаряжания скважины, включающая цилиндрический корпус и поочередно расположенные в нем конфузоры, которые разделяют корпус на камеры, согласно полезной модели цилиндрический корпус дополнительно снабжен дренажными прорезями, выполненными непосредственно за конфузорами, и тормозной трубкой, установленной на выходе из цилиндрического корпуса.
Данная конструкция позволит ограничить скорость воздуха и частиц ВВ на выходе из насадки до величин оптимальных для формирования устойчивого заряда и сократить расход взрывчатых веществ при большой длине зарядного шланга.
Сущность устройства поясняется чертежом, где на фигуре представлен продольный разрез насадки.
Насадка для оптимизации процесса пневмозаряжания скважины включает цилиндрический корпус 1 и поочередно расположенные в нем конфузоры 2, которые разделяют корпус 1 на камеры 3. Цилиндрический корпус 1 снабжен дренажными прорезями 4, выполненными в его стенке непосредственно за конфузорами 2. Насадка также снабжена тормозной трубкой 5, которая вставлена в цилиндрический корпус 1 и является его продолжением (см. фигуру).
Устройство работает следующим образом.
Высокоскоростной поток частиц ВВ и воздуха из зарядного шланга (на фигуре не показан) проходит в цилиндрический корпус 1, через первый конфузор 2 в первую камеру 3, затем во второй конфузор 2, вторую камеру 3 и далее в тормозную трубку 5. При выходе потока воздуха и частиц ВВ из конфузора 2 в камеру 3, имеющую больший диаметр, чем внутренний диаметр зарядного шланга и сопла конфузора 2, воздух теряет скорость, при этом статическое давление в нем повышается, и часть воздуха выходит через дренажные прорези 4 в стенке цилиндрического корпуса 1 (см. фиг.). В результате скорость движения воздуха уменьшается, а частицы ВВ продолжают движение в концевом отрезке тормозной трубки 5 под действием сил инерции, увлекая за собой воздух из насадки. При этом скорость частиц ВВ уменьшается под действием сил трения, и соответственно увеличивается их объемная концентрация. Управление скоростью исходящего потока и концентрацией в ней частиц ВВ производится количеством конфузоров 2 и камер 3, а также изменением длины тормозной трубки 5, при выходе из которой частицы взрывчатого вещества с воздухом попадают в скважину, где формируется устойчивый заряд ВВ.
Данная насада может быть применена как для камерных зарядчиков, так и для ручных эжекторных зарядчиков типа «Курама», отличающихся высокой скоростью исходящего потока частиц ВВ и при пневмотранспорте в местах загрузки в бункеры.
Использование предлагаемого технического решения позволит по сравнению с прототипом ограничить скорость воздуха и частиц ВВ на выходе из насадки до величин оптимальных для формирования устойчивого заряда и сократить расход взрывчатых веществ.