ЗАБОЙКА

Полезная модель относится к области буровзрывных работ в крепких горных породах и может быть использована в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород.
Известна расклинивающаяся забойка (патент РФ №2324892, опубл. 20.05.2008), выполненная из металла, представляющая собой решетчатый цилиндр, образованный проходящими через отверстия по краю диска рифлеными стержнями с головками сверху и фасками снизу. Снизу в него вставлена полая распорная пробка, состоящая из конической и цилиндрической частей с не менее чем тремя прорезями вдоль образующей цилиндра. Полая распорная пробка снабжена гибкой связью, проходящей через центральное отверстие в диске к соединительному элементу.
Недостатком является сложность применения и металлические включения в массив горных пород после взрыва.
Известен целый ряд конструкций расклинивающихся забоек в виде пластмассовых пробок, деревянных и бетонных клиньев (Миндели Э.О., Демчук П.А., Александров В.Е. Забойка шпуров. - М., "Недра", 1967. - 152 с.).
Недостатком является сложность применения и невысокая эффективность сдерживания энергии взрыва.
Известна подвесная забойка взрывных скважин (патент РФ №2285898, опубл. 20.10.2006), представляющая собой разрезной цилиндр с не менее чем тремя продольными прорезями и коническим расширением полости вниз от днища, по центру наружной поверхности которого закреплен цанговый захват. Снизу в разрезной цилиндр вставлен полый распорный конус, соединенный с канатной тягой, которая проходит сквозь цанговый захват и верхним концом через серьгу с отверстиями закреплена на рычаге, установленном на опорной плите, при этом канатная тяга проходит сквозь распорную трубу, закрепленную на опорной плите снизу.
Недостатком данной конструкции забойки является недостаточное усилие распора, снижающее эффективность запирания продуктов взрыва.
Известна расклинивающаяся металлическая забойка (патент RU №2329462, 20.07.2008, бюл. №20) для длительного запирания продуктов детонации в зарядной полости и повторного использования, при котором калибруют цилиндр, заменяют упругую манжету.
Недостатком является сложность применения и металлические включения в массив горных пород после взрыва.
Известно устройство для разрушения горных пород и соединения строительных конструкций (патент RU №139745, 20.04.2014, бюл. №11), включающее силовой цилиндр и рабочий орган, состоящий из раздвижных цилиндрических щек (фиксатора забойки) и взаимодействующего с ними клина забойки, причем фиксатор забойки соединен со штоком силового цилиндра.
Недостатком является сложность применения и недостаточная эффективность удержания взрывных газов.
Известна забойка, принятая за прототип (патент RU №163752, опубл. 10.08.2016). Забойка включает фиксатор, выполненный в виде раздвижных цилиндрических щек с цилиндрическим основанием, при этом каждая из щек снабжена наружным оребрением с продольными и поперечными ребрами жесткости и одним поперечным ребром на внутренней поверхности, и клин, выполненный с цилиндрическим основанием, кроме того, на наружной поверхности цилиндрических щек и цилиндрического основания клина выполнены канавки для электропроводов, и отличается тем, что основание фиксатора выполнено с вогнутой поверхностью, а наружные продольные ребра жесткости выполнены высотой меньше остроконечных поперечных ребер, кроме того, основание клина выполнено с выпуклой поверхностью на торце, а материал забойки содержит карбонат кальция (3-25)%.
Недостатком является сложность применения и недостаточная эффективность удержания взрывных газов.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в упрощении применения и повышении эффективности удержания взрывных газов.
Технический результат достигается тем, что в забойке, включающей фиксатор, выполненный в виде раздвижных щек с цилиндрическим основанием и клина, при этом на наружной поверхности цилиндрических щек и цилиндрического основания клина выполнены канавки для проводов, согласно изобретению раздвижные щеки и клин выполнены с плоскими шляпками с нераздвижной стороны, раздвижные щеки выполнены с сужающимися каналами, образованными продольным зазором между соседними щеками, с сужением в месте контакта с распорными элементами клина с возможностью размещения и линейного перемещения в них распорных элементов клина, расположенных на внешней поверхности клина, выполненных в виде продольных элементов, имеющих пирамидообразную форму.
Технический результат достигается также тем, что внешняя поверхность раздвижных щек выполнена с развитой поверхностью в виде насечек.
Технический результат достигается также тем, что внешняя поверхность раздвижных щек выполнена с развитой поверхностью в виде кольцевых проточек.
Технический результат достигается также тем, что клин снабжен монтажными проушинами.
Забойка поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен объемный вид устройства по оси, на фиг. 2 показана забойка, вид сбоку, на фиг. 3 показана забойка, вид сбоку с поворотом на 90 градусов относительно вида на фиг. 2, на фиг. 4 показана забойка, вид со стороны шляпки клина, на фиг. 5 показана забойка, продольный разрез по линии А-А, где:
1 - фиксатор, выполненный в виде раздвижных щек с цилиндрическим основанием;
2 - клин с распорными элементами 7;
3 - плоская шляпка фиксатора 1;
4 - плоская шляпка клина 2;
5 - канавки для проводов в виде срезов на шляпках 3 и 4;
6 - сужающиеся каналы фиксатора 1 с возможностью размещения и линейного перемещения в них распорных элементов клина 2, образованные зазоров между щек;
7 - распорные элементы клина 2, расположенные на внешней поверхности клина, причем при введении клина раздвижные щеки фиксатора раздвигаются равномерно по длине и ширине;
8 - монтажные проушины фиксатора 1.
Забойка содержит фиксатор 1, выполненный в виде раздвижных щек с цилиндрическим основанием. Раздвижность фиксатора 1 принимают исходя из диаметра шпура или скважины, в которой будет применяться забойка исходя из условия достаточного распора. Внутри фиксатора 1 установлен клин 2 с распорными элементами 7. Фиксатор 1 снабжен плоской шляпкой 3. Клин 2 снабжен плоской шляпкой 4. На шляпках 3 и 4 сделаны срезы 5, используемые как канавки для проводов. В теле раздвижных щек фиксатора 1 выполнены сужающиеся каналы 6 с возможностью размещения и линейного перемещения в них распорных элементов клина 2. На внешней поверхности клина 2 выполнены распорные элементы 7 сложной пирамидообразной формы, расположенные на внешней поверхности клина 2, причем при введении клина 2 раздвижные щеки фиксатора 1 раздвигаются равномерно по длине и ширине для создания наибольшей поверхности контакта с внутренней поверхностью шпура или скважины. На внешних сторонах фиксатора 1 выполнены монтажные проушины 8, используемые как для установки забойки в скважине, так и для фиксации.
Забойка работает следующим образом. В шпуры или скважины вводят патроны-боевики и заполняют их взрывчатым веществом (условно не показаны). После окончания заряжания забоя в каждый взрывной шпур или скважину вводят забойку на необходимую глубину, с использованием палки или крюка. Забойку вводят вперед клином 2, после чего фиксируют путем подтягивания клина 2 в теле фиксатора 1, например, с помощью веревки или крюка. Геометрические размеры забойки принимают исходя из условия свободного прохождения в шпур с возможностью последующего надежного расклинивания при протягивании фиксатора 1. При взрыве удар взрывных газов приходится на плоскую шляпку 3 фиксатора 1 и частично на плоскую шляпку 4 клина 2. После воздействия взрывных газов фиксатор 1 приходит в движение и дополнительно расклинивает фиксатор 1, который раскрывается равномерно по всей длине и во всех направлениях за счет движения распорных элементов 7 клина по сужающимся каналам фиксатора 1. Выброс забойки происходит только после превышения сил давления газов сил сцепления щек фиксатора 1 с горной породой. Использование предлагаемой конструкции забойки для шпура позволит повысить эффективность взрыва при ведении взрывных работ методом шпуровых зарядов путем запирания продуктов детонации в зарядной полости и увеличения времени их воздействия на разрушаемую породу с одновременным снижением выброса количества ядовитых газов, образующихся при взрывах и поступающих в рудничную атмосферу.
Применение забойки обеспечивает следующие преимущества:
- упрощение операций применения забойки;
- повышение эффективности удержания взрывных газов;
- упрощение конструкции устройства.