способ заряжания обводненных скважин неводоустойчивыми гранулированными взрывчатыми веществами

Формула изобретения

1. СПОСОБ ЗАРЯЖАНИЯ ОБВОДНЕННЫХ СКВАЖИН НЕВОДОУСТОЙЧИВЫМИ ГРАНУЛИРОВАННЫМИ ВЗРЫВЧАТЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ, включающий подачу сжатого воздуха на дно скважины, выталкивание воды из скважины и ее заряжание, отличающийся тем, что на дно скважины опускают зарядный трубопровод с насадкой, по которому сначала подают сжатый воздух и создают под насадкой давление, превышающее давление уровня столба воды в скважине, формируя при этом на дне скважины воздушную полость, затем в эту полость сжатым воздухом подают взрывчатое вещество и по мере нарастания заряда извлекают из скважины зарядный трубопровод, при этом одновременно поднимают воду над насадкой, выталкивая ее из скважины.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что по окончании формирования заряда в объеме недозаряда скважины оставляют воду в качестве забойки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горно-добывающей промышленности и может быть использовано на карьерах при заряжании обводненных скважин неводоустойчивыми гранулированными взрывчатыми веществами.

Известен способ заряжания обводненных скважин неводоустойчивыми ВВ, при осуществлении которого перед заряжанием производят осушение скважин с помощью устройства, снабженного эластичным цилиндром, который опускают в скважину и подают в него сжатый воздух, который расширяет этот цилиндр, за счет чего происходит вытеснение воды из скважины [1]

Недостатком этого способа является сложность осуществления.

Наиболее близким к заявляемому является способ заряжания обводненных скважин неводоустойчивыми ВВ, заключающийся в том, что в обводненную скважину на дно подают пенообразователь, который растворяется в воде, в придонном слое создается относительно высокая концентрация пенообразователя. На дно скважины опускают устройство для подачи сжатого воздуха. При подаче сжатого воздуха в придонной части скважины образуется пенная пробка, которая поднимается при дальнейшей подаче воздуха и выталкивает воду из скважины.

Затем скважину заряжают неводоустойчивыми ВВ и взрывают [2]

Недостатками данного способа являются сложность и низкая эффективность, связанная с тем, что вытеснение воды из скважины и заряжание выполняются отдельно, возможно дренирование воды в скважину в процессе заряжания, так как пенообразователь не тампонирует дренажные трещины. Попадание воды в скважину снижает детонационные свойства ВВ.

Целью изобретения является создание такого способа заряжания обводненных скважин неводоустойчивыми гранулированными ВВ, который позволяет производить заряжание под воду, т.е. позволит совместить процесс вытеснения воды и формирование заряда, а также обеспечит тампонирование дренажных трещин, что позволит сохранить детонационные свойства ВВ в сформированном заряде.

Цель достигается тем, что в способе заряжания обводненных скважин неводоустойчивыми гранулированными ВВ, включающем подачу сжатого воздуха на дно скважины, выталкивание воды из скважины и ее заряжание, на дно скважины опускают зарядный трубопровод с насадкой, по которому сначала подают сжатый воздух и создают под насадкой давление, превышающее давление уровня столба воды в скважине, формируя при этом на дне скважины воздушную полость, затем в эту полость сжатым воздухом подают взрывчатое вещество, по мере нарастания заряда извлекают из скважины зарядный трубопровод, при этом одновременно поднимают воду над насадкой, выталкивая ее из скважины.

Кроме того по окончании формирования заряда в объеме недозаряда скважины оставляют воду в качестве забойки.

На чертеже приведена схема осуществления предлагаемого способа.

На чертеже показано: 1 зарядная скважина, зарядный трубопровод 2 с насадкой 3 на конце, насадка с циклирующим элементом 4, на котором расположено эластичное уплотняющее кольцо 5. Зарядный трубопровод соединен с зарядно-смесительной машиной, например "Ульба-400МИ" (не показана), 6 воздушная полость, 7 факел взрывчатого вещества, 8 сформированный заряд, 9 вода.

Способ осуществляют следующим образом.

В скважину 1, заполненную водой, опускают на дно зарядный трубопровод 2 с насадкой 3 на конце. При этом давление столба жидкости зависит от степени обводненности блока, например, при высоте столба 15 м составляет 0,15 МПа. От зарядной машины подают сжатый воздух с давлением 0,5-0,7 МПа. Так как давление воздуха больше давления воды на дне скважины, воздух вытесняет ее вверх через щель между насадкой и стенками скважины, образуя воздушную полость. На зарядной машине включают режим зарядки и с тем же давлением подают неводоустойчивое гранулированное взрывчатое вещество, например гранулит М. При этом формируется заряд 8 с плотностью 1,15-1,20 кг/см³. По мере нарастания заряда выдерживают расстояние от заряда до насадки, извлекая зарядный трубопровод из скважины, формируют заряд по ее длине, при этом между зарядом и насадкой постоянно поддерживается воздушная полость за счет отработанного воздуха, подающего ВВ. По мере формирования заряда вода вытесняется из скважины. Так как заряд формируется в среде под давлением выше давления столба жидкости, это позволяет заполнить все дренажные полости по контуру скважины взрывчатым веществом и тампонировать их, так как давление выше давления грунтовых вод, то оно выжимает воду в дренажные полости, если они есть.

Кроме того заряд формируется с порами, в которых давление также превышает давление столба жидкости (давление грунтовых вод по всей колонке заряда), что не позволяет воде за счет сжатия воздуха в порах, при увлажнении заряда из дренажных полостей, проникнуть внутрь пор, поскольку поры находятся за весь процесс заряжания под давлением, превышающим давление грунтовых вод, то вода не может сжать газ в порах и не может создать их и занять высвободившийся объем. Поэтому вода не проникает в заряд и не увлажняет его до критических значений, при которых может отрицательно сказаться на детонационных характеристиках взрывчатого вещества.

Экспериментально установлено, что заряд, сформированный в таких условиях, с плотностью 1,15-1,20 г/см³, не пропускает через себя жидкости и газы.

Стабильные свойства заряда обеспечиваются за счет стабилизации расходных параметров на зарядной машине независимо от нагрузки на выходе (давление в заряжаемой полости).

Сформировав заряд, отключают зарядную машину и извлекают зарядный трубопровод, при этом в объем недозаряда в скважине вода через щель между насадкой и скважиной стекает по поверхности заряда и заполняет полость над зарядом. При взрывании скважины эта вода выполняет роль забойки.

В верхней части заряда небольшой слой (2-3 см) растворяется и создает защитный слой из насыщенного раствора селитры.

Таким образом предложенный способ позволяет производить заряжание обводненных скважин неводоустойчивыми гранулированными взрывчатыми веществами без предварительного осушения скважин под воду, при этом взрывчатое вещество в заряде не теряет своих детонационных свойств, так как исключается проникновение воды в поры заряда.