УКОРОЧЕННАЯ ТВЕРДЕЮЩАЯ ЗАБОЙКА Российский патент 2008 года по МПК F42D1/08 

Изобретение относится к области буровзрывных работ в крепких горных породах на карьерах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород.

Известна забойка в виде самозаклинивающейся пробки из отвердевшего бетона, состоящей из конического элемента, размещенного на глиняной пробке над зарядом ВВ и направленного острием вверх, и боковых клиньев, насаживаемых на конус /1/. Такая пробка обладает достаточной прочностью, хорошим сопротивлением выталкивающим силам, так как с их увеличением возрастает боковой распор, увеличивающий силу трения между стенками шпура и боковыми клиньями.

Недостатком такой конструкции является необходимость устанавливать защитную пробку из глины между конусом и зарядом ВВ, что усложняет работы по формированию забойки, а также сцепление боковых бетонных клиньев со стенками шпура лишь силами трения.

Наиболее близкой по существу решаемой задачи является бетонная забойка, выполняемая из бетонной смеси, затвердевающей в шпуре или скважине /2/. Применение такой забойки увеличивает в несколько раз полезное действие взрыва.

Недостатком такой забойки является необходимость доставки больших объемов бетонной смеси на заряжаемый блок.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является снижение материалоемкости за счет уменьшения объемов бетонной смеси на изготовление монолитной бетонной забойки, а также ускорение процесса формирования забойки.

Поставленная задача достигается тем, что в укороченной твердеющей забойке, выполненной из бетонной смеси, согласно изобретению в нижней ее части на пробке из пенополистирола или пенопласта установлен конический элемент из пенопласта, направленный острием вверх и занимающий до половины длины забойки.

На фиг.1 схематично показан процесс заливки бетонной смеси на конический элемент; на фиг.2 - укороченная твердеющая забойка в скважине.

Укороченная твердеющая забойка включает конический элемент 1, выполненный из пенопласта диаметром на 4-8% меньше диаметра шпура или скважины. Конический элемент 1 размещен на пробке 2 из пенополистирола или пенопласта, расположенной над зарядом ВВ 3, размещенным в шпуре или скважине 4, и залит бетонной смесью 5.

Укороченную твердеющую забойку формируют следующим образом.

В шпуре или скважине 4 формируют заряд ВВ 3 заданной высоты и выводят проводник инициирующего импульса 6 (детонирующий шнур, волновод, провода от электродетонатора и т.п.) вдоль стенки шпура или скважины 4 на поверхность. Над зарядом ВВ 3 размещают пробку 2 из пенополистирола или пенопласта засыпкой гранулированного вспененного полистирола на расчетную высоту. В связи с тем, что стенки скважин в верхней части часто бывают нарушены, периодически замеряют высоту полученной пробки 2. Для облегчения процесса формирования пробки 2 может быть использован пенопласт в виде параллелепипеда заданной высоты с наибольшим размером в сечении 0,52 диаметра скважины, а зазор между ним и стенками скважины засыпают пенополистиролом. На пробку 2 опускают конический элемент 1 острием вверх. Затем заливают бетонную смесь 5. Вспененный полистирол препятствует утечке жидкой части бетона. На этом процесс формирования укороченной монолитной забойки заканчивается, и она остается до набора бетонной смесью 5 необходимой прочности. При использовании быстротвердеющего бетона этот процесс завершается в течение нескольких часов, а зарядка блоков обычно продолжается в несколько раз дольше. После отвердевания бетона 5 забойка превращается в монолит и получает прочное сцепление со стенками скважины.

Наши замеры показали, что как гранулированный вспененный полистирол, так и пенопласт выдерживают достаточно высокую нагрузку при приемлемой величине осадки.

При детонации заряда конический элемент 1 сгорает за счет сил сцепления со стенками шпура или скважины 4 отвердевший бетон 5 оказывает сопротивление выталкивающему действию продуктов взрыва вплоть до начала разрушения стенок скважины. Дополнительное положительное воздействие оказывает и распор газами взрыва конической части монолитной забойки в стенки скважины. Уменьшение длины забойки за счет пробки из пенополистирола позволяет повысить зону регулируемого дробления в скважине, а запирание продуктов детонации да полного разрушения пород массива увеличивает время действия взрыва на массив, что повышает использование энергии взрыва на массив горных пород. Использование конического элемента позволяет ускорить процесс формирования забойки и уменьшить объем доставляемой на блок бетонной смеси, в то же время сохраняя большую площадь контакта забойки со стенками скважины.

Таким образом, заявляемая укороченная твердеющая забойка позволяет снизить материалоемкость за счет уменьшения объемов бетонной смеси на изготовление монолитной бетонной забойки, а также ускорить процесс формирования забойки.

Источники информации, принятые во внимание

1. Беришвили Г.А. Влияние забойки шпуров на эффективность взрыва в условиях Чиатурского марганцевого месторождения // Взрывное дело №57/14. М.: Недра. 1965. С.330-338.

2. Легастаев Е.Г. Исследование влияния расширяющейся забойки шпуров на результаты взрыва // Сб. Взрывное дело №59/16. М.: Недра, 1966. - С.262-266. (прототип).

Изобретение относится к области буровзрывных работ в крепких горных породах на карьерах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород. Укороченная твердеющая забойка выполнена из бетонной смеси. В нижней ее части на пробке из пенополистирола или пенопласта установлен конический элемент из пенопласта, направленный острием вверх и занимающий до половины длины забойки. Изобретение позволяет снизить материалоемкость за счет уменьшения объемов бетонной смеси на изготовление монолитной бетонной забойки, а также ускорить процесс формирования забойки. 2 ил.

Укороченная твердеющая забойка, выполненная из бетонной смеси, отличающаяся тем, что в нижней ее части на пробке из пенополистирола или пенопласта установлен конический элемент из пенопласта, направленный острием вверх и занимающий до половины длины забойки.