|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] 1. Рукав зарядный универсальный, включающий заряд взрывчатого вещества, размещенный в эластичной оболочке, детонаторы, стопорное кольцо, отличающийся тем, что рукав содержит крышку, соединенную со стопорным кольцом, и две части - забоечную и зарядную, забоечная часть имеет диаметр, равный диаметру скважины, а зарядная часть имеет ограничители рукава, причем диаметр зарядной части менее диаметра скважины и определяется при заданном соотношении D p /D c в диапазоне от 0,564 до 0,9, где D p - диаметр зарядной части рукава; D c - диаметр скважины. 2. Рукав по п.1, отличающийся тем, что ограничителей рукава более двух.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
1. Рукав зарядный универсальный, включающий заряд взрывчатого вещества, размещенный в эластичной оболочке, детонаторы, стопорное кольцо, отличающийся тем, что рукав содержит крышку, соединенную со стопорным кольцом, и две части - забоечную и зарядную, забоечная часть имеет диаметр, равный диаметру скважины, а зарядная часть имеет ограничители рукава, причем диаметр зарядной части менее диаметра скважины и определяется при заданном соотношении D p /D c в диапазоне от 0,564 до 0,9, где D p - диаметр зарядной части рукава; D c - диаметр скважины. 2. Рукав по п.1, отличающийся тем, что ограничителей рукава более двух.
Евразийское ои 027549 (13) В1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента (51) Int. Cl. F42D 1/08 (2006.01)
2017.08.31
(21) Номер заявки 201600282
(22) Дата подачи заявки 2016.04.21
(54) РУКАВ ЗАРЯДНЫЙ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ
(56) RU-U1-131146 RU-C1-2304755 RU-U1-96945 RU-U1-105989 RU-U1-108129 RU-U1-132178
(31) RU2015126992
(32) 2015.07.03
(33) RU
(43) 2017.01.30
(71)(72)(73) Заявитель, изобретатель и патентовладелец: НЕКРАСОВ АНДРЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ (RU)
(57) Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при проведении взрывных работ как в сухих скважинах, так и обводненных. Технический результат достигается повышением эффективности взрыва за счет повышения надежности устройства и снижения радиуса разлета кусков породы. Предложен рукав зарядный универсальный, включающий заряд взрывчатого вещества, размещенный в эластичной оболочке, детонаторы, стопорное кольцо. Рукав содержит крышку, соединенную со стопорным кольцом, и две части -забоечную и зарядную, забоечная часть имеет диаметр, равный диаметру скважины при опускании в скважину, а зарядная часть имеет ограничители рукава и диаметр зарядной части рукава менее диаметра скважины и определяется при заданном соотношении Dp/Dc в диапазоне от 0,564 до 0,9, где Dp - диаметр зарядной части рукава; Dc - диаметр скважины. Конструкция рукава предполагает, что ограничителей рукава может быть более двух.
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при проведении взрывных работ как в сухих скважинах, так и обводненных.
Известно устройство для заряжания обводненных скважин (авторское свидетельство № 737626 с датой приоритета 20.02.1978 г., класс МПК Е21С 37/00, опубликовано 05.06.1980 г.). Известное устройство включает установленную на подставке кассету, в которой находится гидроизоляционный рукав и зарядный шланг. Повышение эффективности взрывания достигается за счет того, что боевик фиксируется, на конце зарядного шланга установлен наконечник и связан с кассетой посредством гибкого элемента, на котором установлен боевик.
Недостатком известного устройства является то, что гидроизолирующий рукав выполнен по размеру скважины, что может привести к повреждению при погружении его в скважину, а также сужает область использования известного устройства.
Известен патрон взрывчатого вещества (патент № 92527 с датой приоритета 11.12.2009 г., класс МПК F42D 1/08, опубликован 20.03.2010 г.). Известный патрон содержит тканевый рукав с герметичным нижним торцом и размещенным с закрепленным внутри него шлангом зарядной машины. Рукав заполняют эмульсионным промышленным взрывчатым веществом. При этом длина рукава равна длине колонки формируемого патрона, рукав выполнен из тканого полотна путем сшивания его боковых срезов по длине с закреплением в шве через равные промежутки, величиной не менее четырех диаметров рукава одного или двух отрезков тесьмы, длиной не менее четырех диаметров зарядного шланга, а закрепление рукава на зарядном шланге зарядной машины выполнено путем стягивания отрезков тесьмы в обхват зарядного шланга зарядной машины.
Недостатком известного патрона является выполнение условия равенства диаметра рукава диаметру скважины, что снижает эффективность взрыва.
За прототип принято устройство заряжания скважин (патент № 96945, дата приоритета 22.04.2010 г., класс МПК F42D 1/08, опубликован 20.08.2010 г.). Известное устройство содержит собранный зарядный рукав, помещенный с возможностью его схода в коническую обечайку, имеющую не менее двух прорезей по образующей со стороны меньшего диаметра, один конец рукава загерметизирован и находится со стороны прорезей обечайки, а в другой помещена направляющая воронка для зарядного шланга.
Существенным недостатком известного устройства является то, что нижний конец рукава загерметизирован путем завязывания его в чуб, что может привести к его разгерметизации во время использования.
Технический результат - повышение эффективности взрыва за счет повышения надежности устройства и снижения радиуса разлета кусков породы.
Технические результаты взаимоувязаны между собой, снижение радиуса разлета кусков свидетельствует о полезном использовании энергии взрыва (энергия взрыва в меньшей степени выходит за пределы взрываемого массива), следовательно, можно говорить о повышении эффективности взрыва.
Рукав зарядный универсальный, включающий заряд взрывчатого вещества, размещенный в эластичной оболочке, детонаторы, стопорное кольцо.
Отличием является то, что рукав содержит крышку, соединенную со стопорным кольцом, и две части - забоечную и зарядную, забоечная часть имеет диаметр, равный диаметру скважины при опускании в скважину, а зарядная часть имеет ограничители рукава и диаметр зарядной части рукава менее диаметра скважины и определяется при заданном соотношении Dp/Dc в диапазоне от 0,564 до 0,9, где Dp - диаметр зарядной части рукава; Dc - диаметр скважины.
Еще одним отличием является то, что рукав может иметь более двух ограничителей.
При этом эластичную оболочку рукава зарядного предполагается выполнять в разных вариантах исполнения. Эластичная оболочка может быть как герметичной, гидроизолирующей, так не обладать этими свойствами. Поэтому рукав может быть использован как в условиях обводненных скважин, так и сухих. Рукав может быть использован для заряжания в него как водоустойчивых эмульсионных ВВ (или других аналогичных типов ВВ), так и также для различных типов сыпучих ВВ. Таким образом, с разнообразным назначением для разнообразного применения. Поэтому рукав универсален при его использовании, может быть изготовлен из более дешевых материалов.
Сущность изобретения показана на чертеже, где схематично изображен рукав зарядный, установленный в скважине. В скважину 1 опускается зарядный рукав, имеющий забоечную часть 2 и зарядную 3. При этом забоечная часть 2 имеет диаметр больший, чем диаметр зарядной части 3, за счет чего плотно прилегает к стенкам скважины 1. Рукав зарядный фиксируется на входе в скважину 1 с помощью стопорного кольца 4, прочно соединенного с рукавом зарядным. Рукав зарядный опускается в скважину на заданную глубину при помощи груза, размещенного в кармане 5 (груз не показан). Главное свойство материала, используемого для рукава - это эластичность, т.е. растяжимость, гибкость, упругость. Он должен легко скользить по скважине и, если есть неровности в скважине (смещение кусков породы в скважине, неровности, изгибы и т.д.), легко изгибаться. Это препятствует его повреждению в скважине, а следовательно, влияет на эффективность взрывных работ. Именно это свойство материала закреплено в формуле. Затем производится подача взрывчатого вещества 6 в зарядную часть 3 рукава при помощи
зарядного шланга (не показан). Одновременно в зарядной части 3 рукава зарядного устанавливается промежуточный детонатор 7 (боевик). Количество промежуточных детонаторов - может быть один и более. На чертеже показан один детонатор. После заряжения взрывчатым веществом зарядной части 3 рукава зарядного забоечная часть 2 заполняется инертным материалом 8, в качестве которого применяются, например, буровой штыб, щебень, отсев и т.д. Учитывая прогресс научных достижений, в качестве забоечного материала, предназначенного для размещения в забоечной части, допускается применение и других материалов, специальных устройств и т.д., предназначенных для этой цели, обеспечивающих надежное запирание продуктов детонации и являющихся, по существу, аналогом стандартного забоечного материала (буровой штыб, отсев, щебень и т.д.). Технически определено, что диаметр зарядной части 3 полезной модели задан менее диаметра скважины 1, таким образом между стенкой скважины и поверхностью рукава зарядного создается воздушное либо водовоздушное пространство 9. Для снижения силы действия, оказываемой массой ВВ на стенки рукава, предусматривается применение специальных ограничителей рукава 10, снижающих вероятность разрыва рукава. Ограничителей рукава 10 может быть более двух. Следовательно, признак изобретения влияет на повышение эффективности взрыва. Рукав снабжен закрывающейся крышкой 11, соединенной со стопорным кольцом 4 соединительным элементом 13, расположенным на стопорном кольце 4. После заряжания скважины крышка 11 во втором месте фиксируется со стопорным кольцом 4 при помощи крепежного элемента 12. Крепежный элемент 12 до заряжания скважины закрепляется с одной стороны или на стопорном кольце 4, или на крышке 11. В роли крепежного элемента и соединительного могут быть использованы варианты подвижных соединений.
Распространение энергии взрыва в окружающий твердый массив происходит через среду - воздух, вода, скорость распространения упругих волн при этом снижается и таким образом уменьшается зона переизмельчения горной породы, снижается вероятность незапланированной зоны разрушений. Использование эластичного материала (легко растяжимого при воздействии взрывной волны) является дополнительным препятствием, которое слегка задерживает распространение волн, но при этом не требует значительных усилий для его разрушения, т.е. не оказывает значительных препятствий распространению взрывной волны. При этом, при снижении скорости распространения упругих волн, увеличивается воздействие взрывного импульса на массив, улучшается полезная работа взрыва. Таким образом улучшаются качественные характеристики взрыва, повышается его эффективность. Термин "зона переизмельчения" представляет собой примыкающий к поверхности заряда коаксиальный слой разрушенной породы. Граница зоны переизмельчения определяется величиной максимального напряжения, свойствами породы и закономерностями образования микротрещин, их слияния и образования частиц в процессе разрушения (Взрывное дело, вып. № 95/52. - М., 2005, с. 159). Следовательно, снижая напряжения в этой зоне, можно влиять на дальнейшее развитие микротрещин, а значит уменьшать зону переизмельчения горной массы. Так в научной литературе "Физика взрыва"/ Под ред. Баум Ф.А., Становский К.П., Шехтер Б.И. - М., 1959, с. 718) сказано, что до расстояния 7-8 радиусов заряда наблюдается сильное изменение плотности после прохода ударной волны, а соответственно переизмельчение горной массы. В трудах Покровского Г.И. Взрыв. - М.: Недра, 1980, с. 116) также затронута проблема переизмельчения горной массы в ближайшей зоне заряда, По тексту источника "осколки породы очень малы вблизи мест взрыва, и увеличиваются в размерах по мере удаления" и "Как правило, порода чрезмерно измельчается и на это уходит немалая часть энергии взрыва". В автореферате диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Кузнецова В.А. "Московский государственный горный университет", кафедра "Взрывное дело" под названием "Обоснование технологии буровзрывных работ в карьерах и открытых горностроительных выработках на основе деформационного зонирования взрываемых уступов" (М., 2010) введено понятие "Зона измельчения" - зона, образующаяся при контакте породы с зарядом, в котором под воздействием большого сжимающего напряжения происходит смятие и диспергирование породы на частицы размером в доли миллиметра. Соблюдая соотношение Dp/Dc в диапазоне от 0,564 до 0,90 (диаметр зарядной части рукава к диаметру скважины) мы задаем объем водовоздушной массы и, как следствие, увеличиваем или снижаем скорости распространения энергии взрыва в совокупности с другими признаками полезной модели (наличие эластичного рукава, забоечной части, плотно прилегающей к скважине). Следовательно, признаки, задающие соотношение диаметра зарядной части рукава к диаметру скважины, использование эластичного рукава являются существенными, находятся в причинно-следственной связи с заявленным техническим результатом и повышают эффективность взрыва. Одновременно, с учетом того, что происходит запирание воды или воздуха между забоечной частью 3 рукава зарядного и стенкой скважины, в промежутке водовоздушного пространства 9 при инициировании взрыва создается область повышенного давления, скорость движения молекул воздуха и воды под давлением увеличивается, выделяется дополнительная энергия, что создает дополнительное разрушающее давление на стенки скважины и одновременно с действием взрывной волны повышается эффект взрыва на заданном участке. Следовательно, признак, указывающий на то, что диаметр зарядной части 3 рукава зарядного установлен менее диаметра скважины, является существенным и находится в причинно-следственной связи с заявленным техническим результатом.
По технологии проведения взрывных работ одним из важных условий эффективности взрывных работ является наличие забойки. В предлагаемом техническом решении "Рукав зарядный уменьшенного
диаметра" забойка формируется в забоечной части рукава 2 и заполняется инертным материалом. Техническим решением предлагаемой полезной модели предусмотрено, что диаметр забоечной части 2 рукава равен диаметру скважины 1 при опускании в скважину, а диаметр зарядной части 3 рукава менее диаметра скважины 1. Таким образом, забоечная часть 2 значительно шире зарядной части 3 рукава. За счет этого увеличивается эффект забойки. За счет возникающей силы трения между забоечной частью и стенками скважины (в забоечной части), а также запирающего действия закрывающейся крышки 11 значительно повышается сопротивление движению самой забойки вверх давлению газов, образовавшихся при взрыве, на определенное время задерживает продукты взрыва, при этом перераспределяется энергия взрыва и обеспечивается лучшее дробление массива. Максимальная передача энергии взрыва разрушаемому массиву может быть достигнута за счет запирания в скважине продуктов взрыва на определенное время. Использование предлагаемой конструкции рукава с увеличенным по диаметру участком забоечной части 2 рукава зарядного и закрывающейся крышки 11 позволяет увеличить время запирания продуктов взрыва в скважине практически до начала процесса разрушения горной породы. При взрыве взрывчатого вещества горная порода испытывает динамическое воздействие, в результате которого формируется область напряжений, превышающих пределы динамической прочности на сжатие, растяжение и сдвиг. Под их воздействием в горной породе возникает в направлении действия взрывной волны мик-ротрещиноватость. Под действием взрывной волны размер трещин увеличивается, происходит ее рост, а затем дробление твердой породы.
Предлагаемое изобретение (за счет соблюдения параметров рукава) изменяет механизм передачи энергии взрыва окружающей твердой среде, что приводит к увеличению полезной работы взрыва, а соответственно увеличивается КПД. При этом величина энергии взрыва, импульса давления определяется формой и составом взрывчатого вещества, применяемого при взрыве и заданным соотношением диаметра зарядной части 3 рукава и диаметра скважины 1.
Размеры зарядной 3 и забоечной 2 частей зависят от многих факторов, таких как горногеологические условия месторождения, типы применяемых взрывчатых веществ и т.д. При этом все расчеты должны соответствовать методике, приведенной в нормативных документах и правилах в области промышленной безопасности, связанных со взрывными работами.
Рабочий диапазон отношения Dp/Dc составит 0,564-0,900, и при этом радиус опасной зоны может быть снижен до 50 м. Кроме того, как указано выше энергия взрыва будет затрачена не на выброс породы, а на полезную работу взрыва в скважине, таким образом повысится полезная работа взрыва.
Следовательно, признак, указывающий на определение параметра диаметра зарядной части при установленном соотношении Dp/Dc, является существенным и находится в причинно-следственной связи с заявленным техническим результатом.
Изобретение может быть использовано при проведении взрывных работ, например в горнодобывающей промышленности. Рукав изготовлен с учетом технологических требований, предъявляемых для устройств аналогичного назначения, следовательно, возможно осуществление и реализация по указанному в материалах заявки назначению. Предлагаемое изобретение имеет простую конструкцию, просто в изготовлении, может быть изготовлено в условиях промышленного производства и использовано по назначению, экономично. Следовательно, предлагаемое изобретение промышленно применимо.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Рукав зарядный универсальный, включающий заряд взрывчатого вещества, размещенный в эластичной оболочке, детонаторы, стопорное кольцо, отличающийся тем, что рукав содержит крышку, соединенную со стопорным кольцом, и две части - забоечную и зарядную, забоечная часть имеет диаметр, равный диаметру скважины, а зарядная часть имеет ограничители рукава, причем диаметр зарядной части менее диаметра скважины и определяется при заданном соотношении Dp/Dc в диапазоне от 0,564 до 0,9, где Dp - диаметр зарядной части рукава; Dc - диаметр скважины.
2. Рукав по п.1, отличающийся тем, что ограничителей рукава более двух.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
027549
- 1 -
027549
- 1 -
027549
- 4 -
027549
- 4 -
|
