САМООПОРНАЯ ВОЗДУШНАЯ ТРУБА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ВЗРЫВНЫХ РАБОТ И СПОСОБ ВЗРЫВА СКАЛЬНОГО ГРУНТА С ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ Российский патент 2009 года по МПК F42D1/22 F42D1/02 

Область техники изобретения

Настоящее изобретение относится к самоопорной воздушной трубе для взрыва и способу взрыва скального грунта с использованием воздушной трубы и, в частности, к самоопорной воздушной трубе для взрыва и способу взрыва скального грунта с использованием воздушной трубы, который позволяет паре опорных открылков, отходящих от внешней стороны воздушного баллона симметрично продольной оси воздушного баллона, опираться на стенку взрывной скважины, обеспечивая тем самым центрирование воздушного баллона во взрывной скважине так, что обеспечивается равномерное распределение взрывчатого вещества, загруженного во взрывную скважину, по всей взрывной скважине, обеспечивая, таким образом, выполнение функции воздушного промежутка и равномерную проекцию силы взрыва на скальный грунт, что позволяет размещать грузы в мешках с грузом под опорными открылками или в нижних частях опорных открылков так, что центр тяжести воздушной трубы может находиться в нижней части воздушной трубы, чем достигается простота установки воздушной трубы во взрывную скважину, и быстрый монтаж воздушной трубы во взрывной скважине, что значительно сокращает время производства взрывных работ.

Предпосылки создания изобретения

В области взрыва скального грунта технология воздушного промежутка является технологией подрыва взрывчатого вещества при сохранении объема, при этом воздушный промежуток функционирует как небольшая свободная поверхность в буровой взрывной скважине, что сокращает количество используемого взрывчатого вещества и уменьшает вибрацию и шум, производимые во время производства взрывных работ.

Представляемая технология воздушного промежутка предотвращает потери мощности взрыва через взрывную скважину во время производства взрывных работ путем установки пробки между забоечным материалом и взрывчатым веществом, как описано в патенте США №5936187. Пробка выполняется из мягкого материала, имеет форму колпака с канавками в форме полосок, вставляется во взрывную скважину и создает воздушный слой. При использовании представляемой технологии воздушного промежутка число летящих камней и шума взрыва уменьшаются, а степень разрушений увеличивается.

Данная технология является технологией предотвращения потери мощности взрыва взрывчатого вещества через взрывные скважины, однако, эта технология невыгодна тем, что при ее использовании не создаются воздушные слои во взрывных скважинах, не контролируется длина загружаемого взрывчатого вещества и расширяется область, на которую проецируется мощность взрыва путем создания воздушных слоев.

Кроме того, в данной технологии пробку может заклинить в середине взрывной скважины во время установки пробки во взрывную скважину так, что становится технически невозможно регулировать количество воздуха во взрывной скважине. Причина этого состоит в том, что невозможно сохранять диаметр скважины одинаковым из-за износа бурового долота, вызываемого трением бурового долота о скальный грунт.

Другая технология промежутка, которая является способом взрыва с использованием газовых баллонов, раскрыта в патенте США №6213212. Газовый баллон, используемый в этой технологии, изготавливается путем раздельного размещения порошка и жидкости в одной трубе так, чтобы порошок и жидкость могли легко перемешиваться друг с другом на площадке производства взрывных работ. Когда газовый баллон помещается во взрывную скважину в некотором месте, порошок вступает в реакцию с жидкостью спустя два или три часа так, что газовый баллон раздувается и плотно прилегает к стенке взрывной скважины, образуя, таким образом, воздушный слой.

Однако вторая технология воздушного промежутка проблематична тем, что было много случаев, когда порошок и жидкий химический компонент не создавали воздушного слоя даже после 2 или 3 часов. В результате данная технология оказалась невыгодна тем, что не реализовывались преимущества воздушного промежутка и была высока стоимость.

Еще одна технология является технологией создания воздушного слоя в месте, окружающем стойку, путем размещения устройства, которое образовано путем опирания колпачковой пластмассовый пробки на стойку в нижней части взрывной скважины или между взрывчатыми веществами.

Чтобы решить вышеупомянутые проблемы обычной технологии воздушного промежутка, в настоящем изобретении предложен способ взрыва скального грунта с использованием воздушных труб, заложенных в слой загруженной взрывчатки, в котором, как показано на фиг.1, путем установки двух воздушных труб или большего количества воздушных труб 2 одинаковой длины во взрывную скважину 1 созданы искусственные свободные поверхности, при этом воздушные трубы 2 окружаются взрывчатым веществом и после этого взрывчатое вещество подрывается. См. предыдущий патент Кореи №10-0441222 (соответствует патенту США №6631684).

В отличие от существующей технологии воздушного промежутка описанная выше технология является способом, с помощью которого воздушные трубы, у которых есть отверстия для входа воздуха для инжекции воздух в воздушные трубы, что предотвращает утечку воздуха, и которые изготовлены из материала, способного выдерживать массу взрывчатого вещества, вставляются во взрывную скважину, вокруг воздушных труб загружается взрывчатое вещество, и, наконец, взрывчатое вещество подрывается с воздушными трубами, заложенными во взрывчатое вещество.

В соответствии с описанной выше технологией воздушные трубы могут свободно помещаться в верхнюю часть взрывной скважины, нижнюю часть взрывной скважины или между взрывчатыми веществами, количество воздуха может соответственно регулироваться в зависимости от прочности скального грунта и может регулироваться степень взрыва скального грунта.

Кроме того, зона проекции на скальный грунт около свободной поверхности максимально увеличена путем увеличения длины загружаемого взрывчатого вещества с использованием заложенных воздушных труб так, что увеличивается удельная площадь поверхности, на которую направлена мощность взрыва, и мощность взрыва взрывчатого вещества используется только для того, чтобы разрушить скальный грунт.

Кроме того, продолжительность взрывного импульса взрывчатого вещества увеличена в результате увеличения удельной площади поверхности так, что во взрывной скважине максимально увеличивается общее давление, и при увеличении общего давления разрушается скальный грунт. Взрывчатое вещество подрывается около свободной поверхности так, что скальный грунт может быть взорван с использованием небольшого количества взрывчатого вещества, и мощность взрыва распределяется по свободной поверхности, уменьшая, таким образом, вибрацию от взрыва.

Таким образом, из-за увеличенной протяженности взрывного импульса взрывчатого вещества длина забоечного материала может сокращаться так, что возникновение крупных кусков может быть значительно уменьшено.

Однако при применении способа взрыва скального грунта с использованием обычной воздушной трубы, заделанной в слой загруженной взрывчатки, может происходить наклон воздушной трубы, диаметр которой меньше диаметра взрывной скважины, во взрывной скважине или заклинивание легкой воздушной трубы посередине взрывной скважины. В результате взрывчатое вещество не может равномерно распределяться по всей длине взрывной скважины и баланс мощности взрыва, направленного на скальный грунт во время производства взрывных работ, не сохраняется и таким образом образуются крупные осколки.

Кроме того, чтобы предотвратить наклон воздушной трубы, вокруг внешней стороны воздушной трубы 2 устанавливается опорная рама 3, и воздушная труба 2, и опорная рама 3 монтируются во взрывную скважину, как показано на фиг.2. Соответственно данный способ взрыва с использованием обычной воздушной трубы невыгоден тем, что неудобно проводить монтажные работы и издержки на взрывные работы повышаются, и увеличивается время производства взрывных работ.

Поэтому в настоящем изобретении предлагается самоопорная воздушная труба для производства взрывных работ и способ взрыва скального грунта с использованием воздушной трубы, с усовершенствованной конструкцией воздушной трубы, в которой к воздушному баллону крепится пара опорных открылков, отходящих от внешней стороны воздушного баллона симметрично относительно продольной оси воздушного баллона, и один мешок с грузом или большее количество мешков с грузом могут крепиться к нижней части воздушной трубы. В результате несущие открылки опираются на стенку взрывной скважины и обеспечивают размещение воздушного баллона по центру взрывной скважины так, что взрывчатое вещество подрывает скальный грунт будучи равномерно распределенным по всей длине взрывной скважины. Центр тяжести воздушной трубы находится в нижней части воздушной трубы из-за мешков с грузом, прикрепленных к нижней части воздушной трубы так, что упрощается установка воздушной трубы во взрывную скважину, и может быть достигнута быстрая установка воздушной трубы, что сокращает время производства взрывных работ.

То есть в отличие от обычной технологии, при применении которой воздушная труба принимает наклонное положение во время монтажа воздушной трубы во взрывную скважину или при которой воздушная труба установлена во взрывную скважину с использованием оборудования, обеспечивающего опору, в настоящем изобретении применяется самоопорная воздушная труба, которая снабжена парой опорных открылков с внешней стороны воздушного баллона симметрично относительно продольной оси воздушного баллона так, что воздушный баллон со всех сторон отстоит на равное расстояние от стенки взрывной скважины и размещается в центре взрывной скважины, а центр тяжести воздушной трубы находится в нижней части воздушной трубы. Соответственно воздушная труба может быстро и легко устанавливаться во взрывную скважину, мощность взрыва взрывчатого вещества максимально распределяется по всей длине взрывной скважины из-за воздушной трубы, образующей искусственную свободную поверхность, и мощность взрыва взрывчатого вещества равномерно проецируется на скальный грунт во время производства взрывных работ.

Согласно вышеупомянутым характеристикам самоопорная труба закладывается во взрывчатое вещество так, что количество используемого взрывчатого вещества уменьшается, вибрация от взрыва может распределяться по внутренней искусственной свободной поверхности, и продолжительность взрывного импульса взрывчатого вещества может увеличиваться до свободной поверхности, значительно сокращая, таким образом, возникновение крупных кусков.

Вообще, взрыв скального грунта в общем случае в открытом поле связан с двумя или тремя свободными поверхностями так, что достигаются две или три свободные поверхности пропорционально высоте уступа. Соответственно скальный грунт может разрушаться пропорционально увеличению числа свободных поверхностей даже при более слабой мощности взрыва. В случае применения общего способа взрыва скального грунта мощность взрыва взрывчатого вещества передается скальному грунту не в достаточной степени из-за большой забойной длины.

Однако в способе по настоящему изобретению воздушная труба закладывается во взрывчатое вещество так, что количество загруженного взрывчатого вещества может быть минимизировано, а продолжительность взрывного импульса взрывчатого вещества может быть максимизирована. Взрывчатое вещество может загружаться в области двух или трех свободных поверхностей с помощью самоопорных воздушных труб так, что вибрация значительно уменьшается, а степень разрушения скального грунта может значительно возрасти.

Таким образом, так как во время бурения взрывной скважины для закладки водосодержащего суспензионного взрывчатого вещества типа ANFO (химическая взрывчатка типа "ammonium nitrate/fuel oil" (ANFO) - смесь нитрата аммония и углеводородного горючего (дизтоплива или керосина) - прим. переводчика) или насыпного типа бур буровой машины используется неоднократно, происходит явление уменьшения калибра долота, при котором передняя часть бура исстирается, и диаметр буровой скважины уменьшается.

В результате из-за разницы в диаметрах буровых скважин количество закладываемого водосодержащего суспензионного взрывчатого вещества типа ANFO или насыпного типа, состоящего из порошка, различно для отдельных взрывных скважин так, что технически трудно регулировать количество водосодержащего суспензионного взрывчатого вещества типа ANFO или насыпного типа. Настоящее изобретение является схемой, позволяющей преодолеть разницу забойной длины путем регулирования длины воздушной трубы.

Термин "самоопорный", используемый в настоящем описании и прилагаемой формуле изобретения, следует понимать как "стоящий вертикально и поддерживаемый во взрывной скважине без использования специального оборудования" в случае установки воздушной трубы во взрывную скважину.

Раскрытие сущности изобретения

Техническая проблема

Соответственно настоящее изобретение было выполнено с учетом вышеупомянутых проблем, встречающихся в прототипах, и в настоящем изобретении предлагается самоопорная воздушная труба для производства взрывных работ и способ взрыва скального грунта с использованием воздушной трубы, которая снабжена парой опорных открылков с внешней стороны воздушного баллона симметрично относительно продольной оси воздушного баллона так, что воздушная труба помещается в центре взрывной скважины, и со всех сторон отстоит на равное расстояние от стенки взрывной скважины и окружена взрывчатым веществом, выполняя, таким образом, функцию воздушного промежутка во время производства взрывных работ, и равномерно направляя мощность взрыва на скальный грунт вокруг взрывной скважины.

В настоящем изобретении также предлагается самоопорная воздушная труба для производства взрывных работ и способ взрыва скального грунта с использованием воздушной трубы с применением груза, помещаемого и подвешиваемого под воздушным баллоном для упрощения и ускорения установки во взрывную скважину, что значительно сокращает время производства взрывных работ.

В настоящем изобретении также предлагается самоопорная воздушная труба для производства взрывных работ и способ взрыва скального грунта с использованием воздушной трубы, который позволяет регулировать количество водосодержащего суспензионного взрывчатого вещества типа ANFO или насыпного типа и забойную длину, даже при изменении диаметра буровой скважины.

В настоящем изобретении также предлагается самоопорная воздушная труба для производства взрывных работ и способ взрыва скального грунта с использованием воздушной трубы, который максимально увеличивает длительность взрывного импульса взрывчатого вещества, что решает задачу равномерной кусковатости, увеличивая при этом полное давление на скальный грунт около свободной поверхности во время производства взрывных работ, уменьшая, таким образом, количество взрывчатого вещества, используемого для взрыва скального грунта, и это позволяет загружать взрывчатое вещество около свободной поверхности так, чтобы уменьшить возникновение крупных кусков.

Техническое решение

Для достижения вышеупомянутых целей в настоящем изобретении предлагается самоопорная воздушная труба для производства взрывных работ, включающая удлиненный воздушный баллон, диаметр которого меньше диаметра взрывной скважины; пару опорных открылков, отходящих от внешней стороны воздушного баллона симметрично относительно продольной оси воздушного баллона в стороны от воздушного баллона на некоторую ширину; и входное отверстие в верхней сварной части воздушного баллона для подвода воздуха в воздушный баллон; при этом общий диаметр воздушной трубы меньше диаметра взрывной скважины, и воздушная труба вставляется во взрывную скважину и самоопирается на стенку взрывной скважины.

Ширина каждого опорного открылка соответствует диаметру воздушного баллона.

Несущие открылки выполнены в виде двух сварных полимерных листов.

Несущие открылки в виде двух сварных полимерных листов снабжены продольными линиями гиба, идущими через равные интервалы.

Воздушная труба также включает одно отверстие под крючья или большее количество отверстий под крючья, которые выполнены в нижней сварной части под воздушным баллоном, и к которым подвешиваются мешки с грузом.

Отверстия под крючья выполнены в центральной части нижней сварной части под воздушным баллоном.

Отверстия под крючья симметрично выполнены в нижней сварной части под воздушным баллоном.

Нижняя сварная часть, выполненная под воздушным баллоном, имеет некоторую высоту, и к центральной части нижней сварной части подвешен мешок с грузом.

Отверстия выполнены в центральных частях правой и левой сварных частей опорных открылков, и мешки с грузом подвешиваются между отверстиями и нижней сварной частью.

Отверстия выполнены в верхних концевых частях правой и левой сварных частей опорных открылков, и мешки с грузом подвешиваются между отверстиями и нижней сварной частью.

Краткое описание чертежей

Вышеупомянутые и другие цели, особенности и преимущества настоящего изобретения будут более понятны из следующего детального описания и прилагаемых чертежей.

Фиг.1 - сечение, на котором показан способ взрыва скального грунта с использованием обычных воздушных труб;

фиг.2 - схема, на которой показана обычная воздушная труба, которая установлена в опорную раму, установленную во взрывной скважине и опирающуюся на стенку взрывной скважины;

фиг.3 - перспективный вид, на котором показана самоопорная воздушная труба для производства взрывных работ в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения;

фиг.4 - перспективный вид с частичным разрезом, на котором показана самоопорная воздушная труба для производства взрывных работ в соответствии с настоящим изобретением, которая устанавливается во взрывную скважину;

фиг.5 - сечение по линии V-V (см. фиг.4);

фиг.6 - вид, на котором показана самоопорная воздушная труба для производства взрывных работ с линиями гиба, выполненными на опорных открылках в соответствии со вторым примером осуществления настоящего изобретения;

фиг.7 - сечение по линии VII-VII (см. фиг.6);

фиг.8 - сечение, на котором показана самоопорная воздушная труба (см. фиг.6) согласно второму примеру осуществления настоящего изобретения, которая устанавливается во взрывную скважину;

фиг.9 - вид, на котором показана самоопорная воздушная труба для производства взрывных работ с отверстиями под крючья, выполненными в нижней сварной части самоопорной воздушной трубы в соответствии с третьим примером осуществления настоящего изобретения;

фиг.10 - перспективный вид, на котором показан мешок с грузом, который подвешен к отверстиям под крючья самоопорной воздушной трубы по настоящему изобретению;

фиг.11 - вид, на котором показана самоопорная воздушная труба, снабженная мешком с грузом в нижней ее части в соответствии с четвертым примером осуществления настоящего изобретения;

фиг.12 - вид, на котором показана самоопорная воздушная труба, снабженная линиями гиба и мешком с грузом в нижней ее части в соответствии с пятым примером осуществления настоящего изобретения;

фиг.13 - вид, на котором показана воздушная труба, снабженная мешками с грузом, которые подвешиваются между центрами и нижними концами опорных открылков в соответствии с шестым примером осуществления настоящего изобретения;

фиг.14 - сечение по линии XIV-XIV (см. фиг.13);

фиг.15 - вид, на котором показана самоопорная воздушная труба, снабженная мешками с грузом, которые подвешиваются между верхним и нижним концами опорных открылков в соответствии с седьмым примером осуществления настоящего изобретения;

фиг.16 - вид, на котором показана самоопорная воздушная труба, снабженная воздушным баллоном типа сильфона, и мешками с грузом, подвешенными к опорным открылкам;

фиг.17 - перспективный вид, на котором показан способ взрыва скального грунта с использованием самоопорной воздушной трубы в соответствии с настоящим изобретением; и

фиг.18 - продольное сечение (см. фиг.17).

Наилучший способ осуществления настоящего изобретения

На всех чертежах используется сквозная нумерация позиций.

Фиг.3 - перспективный вид, на котором показана самоопорная воздушная труба для производства взрывных работ в соответствии с первым примером осуществления настоящего изобретения. Фиг.4 - перспективный вид с частичным разрывом, на котором показана самоопорная воздушная труба для производства взрывных работ в соответствии с настоящим изобретением, которая устанавливается во взрывную скважину. Фиг.5 - сечение по линии V-V (см. фиг.4).

Как показано на чертежах, самоопорная воздушная труба для производства взрывных работ включает удлиненный воздушный баллон 10, диаметр которого меньше диаметра взрывной скважины, два опорных открылка или больше количество опорных открылков 20а и 20b одинаковой ширины, отходящих симметрично от внешней стороны воздушного баллона 10 и приваренных к воздушному баллону 10 по длине воздушного баллона 10, и входное отверстие 30 на верхнем конце воздушного баллона 10 для подвода воздуха в воздушный баллон 10.

В самоопорной воздушной трубе для производства взрывных работ в соответствии с настоящим изобретением воздушный баллон 10 выполнен с помощью приварки друг к другу сверху, снизу и по бокам верхних и нижних наложенных друг на друга прямоугольных синтетических полимерных листов, располагаемых в центральной части самоопорной воздушной трубы. То есть воздушный баллон 10, который находится в центральной части самоопорной воздушной трубы, и периферийная сварная часть, отходящая от внешней стороны воздушного баллона 10 в стороны от воздушного баллона 10, выполнены как единое целое.

В этом случае две стороны периферийной сварной части выполнены одинаковой ширины, равной диаметру воздушного баллона 10, и составляют правый и левый несущие открылки 20а и 20b. Правый и левый несущие открылки 20а и 20b обеспечивают центрирование воздушного баллона 10 во взрывной скважине, обеспечивая отступ воздушного баллона 10 от стенки взрывной скважины 40 на ширину W каждого опорного открылка 20а или 20b во время установки воздушной трубы во взрывную скважину 40.

Так как воздух не поступает в воздушный баллон 10, когда два полимерных листа свариваются друг с другом, для подвода воздуха в воздушный баллон 10 после сварки к воздушному баллону 10 должно подходить входное отверстие 30.

Для выполнения входного отверстия 30 две полимерные накладки 31а и 31b, каждая их которых длиннее верхней сварной части, устанавливаются на верхнюю сварную часть воздушного баллона 10 и накладываются друг на друга, и две накладки 31а и 31b свариваются друг с другом так, что они отходят наружу от воздушного баллона 10 и выходят за пределы верхней сварной части через верхнюю сварную часть.

Внутренняя часть воздушного баллона 10 сообщается с внешней стороной воздушного баллона 10 через входное отверстие 10, и чтобы предотвратить приварку друг к другу накладок 31а и 31b в месте их сварки с воздушным баллоном 10 для изготовления накладок 31а и 31b используется материал с высокой температурой плавления.

Кроме того, две накладки 31а и 31b выступают вверх от верхней сварной части воздушного баллона 10 так, что входное отверстие 30 открывается при вытягивании накладок 31а и 31b обеими руками, при этом в открывшееся входное отверстие 30 вставляется штуцер устройства инжекции воздуха и через этот штуцер в воздушный баллон 10 вводится воздух.

Как показано на фиг.4 и 5, так как самоопорная воздушная труба для производства взрывных работ в соответствии с настоящим изобретением снабжена парой опорных открылков 20а и 20b, расположенных симметрично относительно продольной оси воздушного баллона 10, боковые края правого и левого опорных открылков 20а и 20b, имеющих одинаковую ширину, контактируют со стенкой и опираются на стенку взрывной скважины 40 при установке воздушной трубы во взрывную скважину 40, и это приводит к тому, что самоопорная воздушная труба не принимает наклонного положения и стоит вертикально. В результате воздушный баллон 10, отстоящий от стенки взрывной скважины 40 на ширину W каждого опорного открылка, помещается в центральную часть взрывной скважины 40.

Соответственно воздушная труба, накачанная воздухом, может вставляться во взрывную скважину 40 в вертикальном положении без необходимости использовать опорную раму для установки воздушной трубы, как описано в предыдущем патенте Кореи №10-0441222 (соответствует патенту США №6631684).

Кроме того, в самоопорной воздушной трубе для производства взрывных работ в соответствии с настоящим изобретением несущие открылки 20а и 20b выполнены слева и справа от воздушной трубы так, что взрывчатое вещество 50, загружаемое во взрывную скважину 50, распределяется в горизонтальной плоскости, а не по вертикали. Соответственно взрывчатое вещество 50 загружается без разрывов по вертикали так, чтобы мог произойти резонансный взрыв.

Таким образом, во время бурения взрывной скважины 40 в скальном грунте для взрыва скального грунта диаметр первой буровой взрывной скважины может отличаться от диаметра последнего буровой взрывной скважины из-за явления уменьшения калибра долота.

В случае небольшого диаметра взрывной скважины диаметр воздушной трубы может оказаться больше диаметра взрывной скважины и при установке воздушной трубы во взрывную скважину возникнет трение о стенки, что затруднит установку воздушной трубы во взрывную скважину.

Соответственно если по длине опорных открылков выполнены две или три линии гиба и ширина опорных открылков может регулироваться, то обеспечивается установка воздушной трубы в условиях трения даже при небольшом диаметре взрывной скважины.

Фиг.6 - вид, на котором показана самоопорная воздушная труба для производства взрывных работ с линиями гиба, выполненными на опорных открылках в соответствии со вторым примером осуществления настоящего изобретения. Фиг.7 - сечение по линии VII-VII (см. фиг.6). Фиг.8 - сечение, на котором показана самоопорная воздушная труба (см. фиг.6) согласно второму примеру осуществления настоящего изобретения, которая устанавливается во взрывную скважину.

Согласно данному примеру осуществления настоящего изобретения по длине центральной части каждого опорного кольца (видимо открылка - прим. переводчика) 20а или 20b самоопорной воздушной трубы выполнены две или три линии гиба. Правое и левое опорные кольца (видимо открылка - прим. переводчика) 20а и 20b могут легко гнуться по линиям гиба.

Соответственно, как показано на фиг.6-8, когда воздушная труба с линиями гиба 21, выполненными на правом и левом опорных открылках 20а и 20b, вставляется во взрывную скважину 40 небольшого диаметра, правый и левый несущие открылки 20а и 20b гнуться по линиям гиба 21 и ширина опорных открылков 20а и 20b уменьшается, если диаметр D взрывной скважины 40 меньше общей ширины воздушной трубы (то есть ширины в пределах от левого края опорного открылка 20а до правого края опорного открылка 20b), поэтому воздушную трубу можно установить во взрывную скважину 40, не преодолевая большого сопротивления.

Фиг.9 - вид, на котором показана самоопорная воздушная труба для производства взрывных работ с отверстиями под крючья, выполненными в нижней сварной части самоопорной воздушной трубы согласно третьему примеру осуществления настоящего изобретения.

Данный пример осуществления настоящего изобретения относится к случаю, когда диаметр D взрывной скважины 40 меньше общей ширины W1 воздушной трубы, и поэтому установленные несущие открылки 20а и 20b контактируют со стенкой взрывной скважины 40 и преодолевают большое сопротивление трения, несмотря на адаптивное действие опорных открылков 20а и 20b, снабженных линиями гиба 21, при этом центр тяжести воздушной трубы размещается в нижней части воздушной трубы путем выполнения отверстий под крючья 22, к которым подвешивается груз, в нижней сварной части воздушной трубы, и путем подвески груза к отверстиям под крючья 22, как показано на фиг.9, для преодоления сопротивления трения, увеличивая, таким образом, направленную вниз силу, с которой действует воздушная труба во взрывной скважине.

Таким образом, в данном примере осуществления настоящего изобретения, чтобы подвесить груз к отверстиям под крючья 22, в центре нижней сварной части может быть выполнено одно отверстие под крючья 22, или в нижней сварной части воздушной трубы симметрично относительно поперечной оси нижней сварной части может быть выполнена пара отверстий под крючья 22. При наличии отверстий под крючья 22 массу воздушной трубы можно регулировать, и поэтому установка воздушной трубы вниз может быть облегчена даже при большом сопротивлении трения между воздушной трубой и стенкой взрывной скважины 40 по сравнению со случаем с единственным отверстием под крючья.

Фиг.10 - перспективный вид, на котором показан мешок с грузом, который подвешен к отверстию под крючья самоопорной воздушной трубы по настоящему изобретению.

Как показано на фиг.10, мешок с грузом 23, подвешенный к отверстию под крючья 22, выполнен из полимерного материала. Грузом являются фрагменты скального грунта, песок или грунт, которые можно легко найти на площадке производства взрывных работ. Фрагменты скального грунта, песок или грунт закладываются в мешок с грузом 23 через отверстие 25.

Крюк 24 для подвески мешка с грузом 23 к отверстию под крючья 22 изготовлен из пластика или стального провода в форме S. Предварительно изготовленный крюк может использоваться в качестве отверстия под крючья 22 или отверстие под крючья 22 может соединяться с мешком с грузом 23 с помощью шнура (не показан) на площадке производства взрывных работ. В качестве крюка 24 могут использоваться любые средства соединения.

Фиг.11 - вид, на котором показана самоопорная воздушная труба, снабженная мешком с грузом в нижней ее части в соответствии с четвертым примером осуществления настоящего изобретения. Фиг.12 - вид, на котором показана самоопорная воздушная труба, снабженная линиями гиба, и мешком с грузом в нижней ее части в соответствии с пятым примером осуществления настоящего изобретения.

В данных примерах осуществления настоящего изобретения вместо отдельного полимерного мешка используются мешки с грузом 26, подвешенные к нижним частям воздушных труб соответственно так, чтобы воздушные трубы, вставляемые во взрывные скважины, могли преодолевать сопротивление трения между стенками взрывных скважин и воздушных труб в случае, если воздушные трубы вставляются во взрывные скважины с трудом из-за контакта правого и левого опорных открылков 20а и 20b со стенками взрывных скважин.

Каждый из мешков с грузом 26 выполнен из двух листов, имеющих разные температуры плавления, чтобы не допустить соединения отдельных частей мешка с грузом 26 друг с другом при изготовлении воздушной трубы, при этом учитывается высота Н мешка с грузом 26. Отверстие 26а выполняется путем отрезания верхнего конца мешка с грузом 26, в который помещаются фрагменты скального грунта, песок или грунт, при этом центр тяжести воздушной трубы размещается в нижней части воздушной трубы, что облегчает установку воздушной трубы во взрывную скважину 40 в случае сопротивления трения даже при контакте правого и левого опорных открылков 20а и 20b со стенкой взрывной скважины 40.

Фиг.13 - вид, на котором показана воздушная труба, снабженная мешками с грузом, которые подвешиваются между центрами и нижними концами опорных открылков в соответствии с шестым примером осуществления настоящего изобретения. Фиг.14 - сечение по линии XIV-XIV (см. фиг.13).

В данном примере осуществления настоящего изобретения мешки с грузом подвешиваются между центрами и нижними концами опорных открылков воздушной трубы, и грузы помещаются в мешки с грузом. В данном примере осуществления настоящего изобретения два мешка с грузом 27 выполнены в опорных открылках 20а и 20b симметрично относительно продольной оси воздушной трубы 10, а в верхних концах мешков с грузом 27 выполнены отверстия 27а так, что через отверстия 27а в мешки с грузом 27 помещаются фрагменты скального грунта S.

Мешки с грузом 27 могут быть выполнены в правом и левом опорных открылках 20а и 20b сваркой двух или большего количества полимерных листов, имеющих разные температуры плавления, при этом учитывается высота Н и ширина W мешков с грузом 27.

После изготовления мешков с грузом 27 центр тяжести воздушной трубы размещается в нижней части воздушной трубы, при этом обрезаются верхние концы мешков с грузом 27 и в мешки с грузом 27 помещаются фрагменты скального грунта, а отверстия 27а могут быть закрыты с использованием липкой ленты.

Фиг.15 - вид, на котором показана самоопорная воздушная труба, снабженная мешками с грузом, которые подвешиваются между верхним и нижним концами опорных открылков в соответствии с седьмым примером осуществления настоящего изобретения.

В данном примере осуществления настоящего изобретения мешки с грузом 28 выполнены в правом и левом опорных открылках 20а и 20b, и они длиннее воздушного баллона 10, что обеспечивает размещение центра тяжести воздушной трубы в нижней части воздушной трубы, при этом предпринимаются меры для предотвращения сваривания друг с другом верхних концов мешков с грузом 28, а фрагменты скального грунта помещаются в мешки с грузом 28 через отверстия 28а.

Мешки с грузом 28 также, как и опорные открылки, имеющие линии гиба, эластичны, и поэтому мешки с грузом 28 сгибаются или ширина мешков с грузом 28 уменьшается из-за их эластичности в этом случае, что обеспечивает установку воздушной трубы во взрывную скважину без большого сопротивления, когда ширина воздушной трубы больше диаметра взрывной скважины, что вызывает сопротивление. Отверстия 28а мешков с грузом 28 могут быть закрыты с использованием липкой ленты.

Фиг.16 - вид, на котором показана самоопорная воздушная труба, снабженная воздушным баллоном типа сильфона, и мешками с грузом, подвешенными к опорным открылкам.

Как показано на фиг.16, в данном примере осуществления настоящего изобретения диаметр воздушного баллона 10 поочередно увеличивается и уменьшается по длине воздушного баллона 10, мешки с грузом 29 выполнены в правом и левом опорных открылках 20, и фрагменты скального грунта S помещаются в мешки с грузом 29, что обеспечивает размещение центра тяжести в нижней части воздушной трубы.

Так как диаметр воздушной трубы по данному примеру осуществления настоящего изобретения поочередно увеличивается и уменьшается через равные промежутки, это придает ей эластичность в поперечном направлении так, что она может сгибаться и сдавливаться под действием поперечной силы. Отверстия 29а мешков с грузом 29 могут быть закрыты с использованием липкой ленты.

Способ взрыва скального грунта с использованием самоопорной воздушной трубы по настоящему изобретению описан со ссылкой на фиг.17 и 18.

Способ взрыва скального фунта с использованием самоопорной воздушной трубы включает:

этап бурения одной взрывной скважины или большего количества взрывных скважин в скальном грунте определенной глубины и расположенных определенным образом;

этап загрузки одной самоопорной воздушной трубы или большего количества самоопорных воздушных труб, каждая из которых включает заполненный воздухом воздушный баллон, диаметр которого меньше диаметра каждой из взрывных скважин, пару опорных открылков, отходящих наружу от внешней стороны воздушного баллона, и один мешок с грузом или большее количество мешков с грузом, подвешенных под опорными открылками или в нижних частях опорных открылков, в центральной части каждой взрывной скважины;

этап загрузки взрывчатого вещества и детонатора вокруг самонесущей воздушной трубы, вставленной во взрывную скважину;

этап закладки входов во взрывные скважины, через которые загружалось взрывчатое вещество;

и

этап взрыва детонатора с использованием взрывной машинки для подрыва взрывчатого вещества, загруженного во взрывную скважину.

Кроме того, этап загрузки воздушных труб во взрывную скважину выполняется таким образом, что один мешок с грузом или большее количество мешков с грузом подсоединяются к одному отверстию под крючья или большему количеству отверстий под крючья, которые выполнены в нижних концах опорных открылков каждой воздушной трубы, с использованием одного шнура или крюка или большего количества шнуров или крюков, и затем воздушная труба загружается во взрывную скважину.

Кроме того, этап загрузки воздушных труб во взрывную скважину выполняется таким образом, что фрагменты скального грунта, собранные на площадке производства взрывных работ, помещаются в мешки с грузом, подвешенные под опорными открылками или в нижних частях опорных открылков, и затем воздушные трубы загружаются во взрывную скважину.

Кроме того, этап загрузки воздушных труб во взрывную скважину выполняется таким образом, что фрагменты скального грунта, собранные на площадке производства взрывных работ, помещаются в мешки с грузом, подвешенные между центральными частями и нижними концами опорных открылков, и затем воздушные трубы загружаются во взрывную скважину.

Кроме того, этап загрузки воздушных труб во взрывную скважину выполняется таким образом, что фрагменты скального грунта, собранные на площадке производства взрывных работ, помещаются в мешки с грузом, подвешенные между верхним и нижним концами опорных открылков, и затем воздушные трубы загружаются во взрывную скважину.

Кроме того, этап загрузки воздушных труб во взрывную скважину выполняется таким образом, что отверстия мешков с грузом, заполненных фрагментами скального фунта, закрываются с помощью клейкой ленты, и затем воздушные трубы загружаются во взрывную скважину.

Способ взрыва скального грунта с использованием самоопорной воздушной трубы для производства взрывных работ по настоящему изобретению характеризуется этапами загрузки одной самоопорной воздушной трубы или большего количества самоопорных воздушных труб, каждая из которых снабжена парой опорных открылков 20, которые симметрично отходят наружу от внешней стороны воздушного баллона в центральной части каждой взрывной скважины, и загрузкой взрывчатого вещества так, чтобы взрывчатое вещество окружало воздушные трубы, и воздушные баллоны воздушных труб помещаются в середину взрывчатого вещества.

В случае, если воздушная труба устанавливается во взрывную скважину небольшого диаметра на этапе установки воздушной трубы во взрывную скважину, воздушная труба может легко вставляться во взрывную скважину с использованием воздушной трубы, снабженной опорными открылками с линиями гиба, или воздушной трубы, снабженной одним мешком с грузом или большим количеством мешков с грузом в нижних частях опорных открылков.

В способе взрыва скального грунта с использованием самоопорной воздушной трубы, включая этап загрузки воздушных труб во взрывную скважину, воздушные баллоны помещаются в центральную часть взрывной скважины так, чтобы взрывчатое вещество, загруженное во взрывную скважину, было равномерно распределено, взрывая, таким образом, скальный грунт при равномерном распределении мощности взрыва на скальный грунт вокруг взрывной скважины. Кроме того, в случае размещения мешков с грузом под воздушной трубой или в нижних частях воздушной трубы, воздушные трубы легко и быстро загружаются во взрывную скважину.

Другие этапы, такие как этап загрузки взрывчатого вещества 50 и детонатора 60 во взрывную скважину 40, закладки входа во взрывную скважину 40 с использованием забойного материала 70, соединения проводов, которые подключены к детонатору 60, со взрывной машинкой, и подрыва взрывчатого вещества 50, путем взрыва детонатора 60 с использованием взрывной машинки, те же самые как и этапы обычного способа взрыва.

Таким образом, схемы загрузки самоопорных воздушных труб во взрывную скважину могут быть такими же, как и схемы, описанные в предыдущем патенте Кореи №10-0441222 (патент США №6631684), зарегистрированном на того же автора.

В настоящем изобретении одна самоопорная труба или большее количество самоопорных воздушных труб устанавливаются во взрывную скважину 40 так, чтобы искусственные свободные поверхности, образованные воздушными трубами, могли быть образованы под прямым углом к свободной поверхности F2, и мощность взрыва взрывчатого вещества 50 могла максимально распределяться по всей длине взрывной скважины.

Промышленное применение

Настоящее изобретение имеет следующие преимущества.

Во первых, применение настоящего изобретения позволяет воздушной трубе, диаметром меньше диаметра взрывной скважины, стоять вертикально во взрывной скважине, не используя при этом специальное оборудование так, что взрывчатое вещество, загруженное во взрывную скважину, может равномерно распределяться по всей взрывной скважине, равномерно проецируя, таким образом, мощность взрыва на скальный грунт, и выполнять функцию воздушного промежутка, сокращая при этом количество используемого взрывчатого вещества, вибрации при взрыве и шум от взрыва, и так, что длина загружаемого взрывчатого вещества может регулироваться до свободной поверхности, сокращая, таким образом, возникновение крупных кусков.

Во вторых, экономические преимущества настоящего изобретения состоят в том, что установка воздушной трубы во взрывную скважину может быть облегчена путем применения при изготовлении воздушной трубы материала, обладающего определенными характеристиками, не используя при этом дополнительного оборудования, что облегчает установку воздушной трубы, которая может быстро устанавливаться во взрывную скважину, сокращая, таким образом, время на производство взрывных работ.

Хотя предпочтительные примеры осуществления настоящего изобретения были раскрыты для иллюстративных целей, специалисты понимают, что возможны различные модификации, дополнения и изменения, которые, однако, не являются отступлением от объема и сущности изобретения, раскрытого в прилагаемых пунктах формулы изобретения.

Группа изобретений относится к области горной промышленности, в частности к взрывным работам, и касается самоопорной воздушной трубы для производства взрывных работ и способа взрыва скального грунта с использованием воздушной трубы. Воздушная труба включает воздушный баллон, пару опорных открылков и входное отверстие. Диаметр воздушного баллона меньше диаметра взрывной скважины. От внешней стороны воздушного баллона симметрично на некоторую ширину отходят несущие открылки. Входное отверстие устроено сверху воздушного баллона для подачи воздуха в воздушный баллон. Общий диаметр воздушной трубы меньше диаметра взрывной скважины, воздушная труба вставляется во взрывную скважину и опирается на стенку взрывной скважины. Группа изобретений обеспечивает повышение эффективности взрывных работ за счет центрирования воздушного баллона относительно стенок скважины на всем его протяжении. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 18 ил.

1. Самоопорная воздушная труба для производства взрывных работ, в состав которой входит: удлиненный воздушный баллон, диаметр которого меньше диаметра взрывной скважины, пара опорных открылков, отходящих от внешней стороны воздушного баллона симметрично относительно продольной оси воздушного баллона в стороны от воздушного баллона на некоторую ширину, и входное отверстие в верхней сварной части воздушного баллона для подвода воздуха в воздушный баллон, при этом общий диаметр воздушной трубы меньше диаметра взрывной скважины, и воздушная труба устанавливается во взрывную скважину и самоопирается на стенку взрывной скважины.

2. Воздушная труба по п.1, отличающаяся тем, что ширина каждого опорного открылка соответствует диаметру воздушного баллона.

3. Воздушная труба по п.1, отличающаяся тем, что несущие открылки выполнены сваркой двух плоских полимерных листов.

4. Воздушная труба по п.1, отличающаяся тем, что несущие открылки снабжены продольными линиями изгиба через равные промежутки, в то время как несущие открылки выполнены сваркой двух полимерных листов.

5. Воздушная труба по п.1, которая также включает одно отверстие под крючья или большее количество отверстий под крючья, которые выполнены в нижней сварной части под воздушным баллоном и к которым могут подвешиваться мешки с грузом.

6. Воздушная труба по п.5, отличающаяся тем, что отверстия под крючья выполнены в центральной части нижней сварной части под воздушным баллоном.

7. Воздушная труба по п.5, отличающаяся тем, что отверстия под крючья симметрично выполнены в нижней сварной части под воздушным баллоном.

8. Воздушная труба по п.1, отличающаяся тем, что нижняя сварная часть, выполненная под воздушным баллоном, имеет некоторую высоту, и мешок с грузом подвешивается к центральной части нижней сварной части.

9. Воздушная труба по п.1, отличающаяся тем, что отверстия выполнены в центральных частях правой и левой сварных частей опорных открылков, и мешки с грузом подвешиваются между отверстиями и нижней сварной частью.

10. Воздушная труба по п.1, отличающаяся тем, что отверстия выполнены в верхних концевых частях правой и левой сварных частей опорных открылков, и мешки с грузом подвешиваются между отверстиями и нижней сварной частью.

11. Способ взрыва скального грунта с использованием самоопорной воздушной трубы, включающий такие этапы как: бурение одной взрывной скважины или большего количества взрывных скважин в скальном грунте определенной глубины и расположенных определенным образом, загрузку одной самоопорной воздушной трубы или большего количества самоопорных воздушных труб, каждая из которых включает заполненный воздухом воздушный баллон, диаметр которого меньше диаметра каждой из взрывных скважин, пару опорных открылков, отходящих наружу от внешней стороны воздушного баллона, и один мешок с грузом или большее количество мешков с грузом, подвешенных под опорными открылками или в нижних частях опорных открылков, в центральной части каждой взрывной скважины, загрузку взрывчатого вещества и детонатора вокруг самонесущей воздушной трубы, вставленной во взрывную скважину, закладку входов во взрывные скважины, через которые загружалось взрывчатое вещество, и взрывание детонатора с использованием взрывной машинки для подрыва взрывчатого вещества, загруженного во взрывную скважину.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что этап загрузки воздушных труб во взрывную скважину выполняется таким образом, что один мешок с грузом или большее количество мешков с грузом подсоединяются к одному отверстию под крючья или большему количеству отверстий под крючья, которые выполнены в нижних концах опорных открылков каждой воздушной трубы с использованием одного шнура или крюка или большего количества шнуров или крюков, и затем воздушная труба загружается во взрывную скважину.

13. Способ по п.11, отличающийся тем, что этап загрузки воздушных труб во взрывную скважину выполняется таким образом, что фрагменты скального грунта, собранные на площадке производства взрывных работ, помещаются в мешки с грузом, и затем воздушные трубы загружаются во взрывную скважину.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что этап загрузки воздушных труб во взрывную скважину выполняется таким образом, что отверстия мешков с грузом, заполненных фрагментами скального грунта, закрываются с помощью клейкой ленты, и затем воздушные трубы загружаются во взрывную скважину.

15. Способ по п.11, отличающийся тем, что этап загрузки воздушных труб во взрывную скважину выполняется таким образом, что фрагменты скального грунта, собранные на площадке производства взрывных работ, помещаются в мешки с грузом, подвешенные между центральными частями и нижними концами опорных открылков, и затем воздушные трубы загружаются во взрывную скважину.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что этап загрузки воздушных труб во взрывную скважину выполняется таким образом, что отверстия мешков с грузом, заполненных фрагментами скального грунта, закрываются с помощью клейкой ленты, и затем воздушные трубы загружаются во взрывную скважину.

17. Способ по п.11, отличающийся тем, что этап загрузки воздушных труб во взрывную скважину выполняется таким образом, что фрагменты скального грунта, собранные на площадке производства взрывных работ, помещаются в мешки с грузом, подвешенные между верхним и нижним концами опорных открылков, и затем воздушные трубы загружаются во взрывную скважину.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что этап загрузки воздушных труб во взрывную скважину выполняется таким образом, что отверстия мешков с грузом, заполненных фрагментами скального грунта, закрываются с помощью клейкой ленты, и затем воздушные трубы загружаются во взрывную скважину.