способ рассредоточения заряда в скважине

Формула изобретения

Способ рассредоточения заряда в скважине, включающий создание воздушных промежутков с помощью скважинных затворов, установку боевиков в каждом заряде, монтирование детонирующего шнура, отличающийся тем, что воздушные промежутки создают с помощью пневматического скважинного затвора, диаметр которого превышает диаметр скважины, при этом пневматический скважинный затвор в сжатом виде опускают в скважину на соединительной трубке на заданную глубину, которую регулируют с помощью соединительной трубки, а затем накачивают его воздухом до заданного давления, после чего соединительную трубку отделяют от пневматического скважинного затвора и вынимают ее из скважины, а на затвор помещают боевик и часть заряда, затем на этой же соединительной трубке опускают в сжатом виде следующий пневматический скважинный затвор на заданную глубину и всю последовательность действий повторяют до экономически и технически обоснованного количества пневматических скважинных затворов в скважине.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для заряжания скважин при производстве взрывных работ в горном деле. Изобретение может быть использовано также при производстве взрывов в строительстве.

При существующем буровом и погрузочно-транспортном оборудовании одним из эффективных методов интенсификации дробления горных пород, снижения удельного расхода ВВ, снижения трудоемкости заряжания скважин (например, глубоких скважин) является применение рассредоточенных по длине скважины зарядов с воздушными промежутками.

Известен способ рассредоточения заряда в скважине, применяемый на практике, при котором заряды взрывчатых веществ (ВВ) размещают в пробуренных скважинах в виде сплошной колонки, чередуя при этом заряд со штыбой.

Недостатком этого способа является высокая стоимость подготовки взорванной массы, неточность зарядки, высокая трудоемкость.

Известен также способ рассредоточения заряда в скважине, при котором заряды в скважине разделяют с помощью деревянного шеста с набитыми на его концы кружками (Жаркелов М.И. и др. Эффективный способ создания воздушных полостей в скважинном заряде. “Цветная металлургия”, 1975, №7, с. 14-15).

Недостатком этого способа является его большая трудоемкость и низкое качество, т.к. при этом не удается плотно закрыть скважину, и ВВ может заполнить воздушный промежуток.

Известен также способ рассредоточения заряда в скважине (Мельников Н.В. Краткий справочник по открытым горным работам. - М.: Недра, 1982, с. 135), при котором воздушные промежутки создают с помощью скважинных затворов при помощи деревянных дисков, диаметром, равным диаметру скважины, соединенных между собой деревянными стержнями или другими устройствами, при этом устанавливают боевики в каждом заряде, монтируют детонирующий шнур.

Недостатками этого способа также являются его большая трудоемкость и низкое качество подготовки взорванной горной массы.

Задачей изобретения является снижение трудоемкости заряжания скважин рассредоточенными зарядами, снижение удельного расхода ВВ, улучшение качества подготовки взорванной горной массы, упрощение создания воздушных промежутков.

Указанная задача достигается тем, что в способе рассредоточения заряда в скважине, включающем создание воздушных промежутков с помощью скважинных затворов, установку боевиков в каждом заряде, монтирование детонирующего шнура, воздушные промежутки создают с помощью пневматического скважинного затвора, диаметр которого превышает диаметр скважины, при этом пневматический скважинный затвор в сжатом виде опускают в скважину на соединительной трубке на заданную глубину, которую регулируют с помощью соединительной трубки, а затем накачивают его воздухом до заданного давления, после чего соединительную трубку отделяют от пневматического скважинного затвора и вынимают ее из скважины, а на затвор помещают боевик и часть заряда, затем на этой же соединительной трубке опускают в сжатом виде следующий пневматический скважинный затвор на заданную глубину и всю последовательность действий повторяют до экономически и технически обоснованного количества пневматических скважинных затворов в скважине.

Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема скважинного заряда, рассредоточенного воздушными промежутками, на фиг.2 показана конструкция пневматического скважинного затвора.

Способ осуществляют следующим образом. На дно скважины на глубину Н опускают боевик 1 и производят зарядку скважины до глубины H₁. Затем на глубине Н₂ устанавливают в сжатом виде пневматический скважинный затвор, который состоит из герметичной резиновой камеры 2, установленного в ней ниппеля 3, полой иглы 4, жестко соединенной с соединительной трубкой 5 (например, резиновый шланг). Резиновую камеру 2 через ниппель 3, полую иглу 4 и соединительную трубку 5 накачивают воздухом от компрессора 6, установленного на поверхности, до заданного давления, при этом резиновая камера 2 расширяется и плотно прилегает к стенкам скважины. После этого соединительную трубку 5, жестко соединенную с полой иглой 4, отделяют от резиновой камеры 2 и вынимают из скважины. Глубину Н₂, на которой устанавливают пневматический скважинный затвор, регулируют длиной соединительной трубки 5, опускаемой в скважину. После установки пневматического скважинного затвора в скважине на него опускают следующий боевик 1 и помещают следующую часть заряда до глубины Н₂. При этом часть скважины между ее глубиной H₁ и Н₂ остается свободной от заряда, т.е. остается воздушный промежуток. Теперь соединительную трубку 5 с полой иглой 4, жестко закрепленной на конце соединительной трубки 5, вставляют в ниппель 3 следующего пневматического скважинного затвора, который находится в сжатом виде, и на этой же соединительной трубке 5 опускают этот следующий пневматический скважинный затвор на заданную глубину, которую также регулируют длиной соединительной трубки 5. Затем резиновую камеру 2 накачивают воздухом от компрессора 6 до заданного давления, соединительную трубку 5 с полой иглой 4 отделяют от резиновой камеры 2 и вынимают из скважины на поверхность. А на пневматический скважинный затвор помещают следующий боевик и следующую часть заряда. И так чередуют воздушные промежутки с зарядами до экономически и технически обоснованного их количества в скважине. Глубина Н₄ остается под забойку 7 скважины.

Пример конкретного выполнения способа. Зарядка скважин производилась на ОАО “Разрез Кедровский” на горном участке №2 при взрыве горных пород, состоящих из песчаника и алевролита, перемежающихся по глубине, крепостью 4-5 по шкале проф. Протодьяконова М.М. Блок был забурен буровым станком 3СБШ-200Н с сеткой скважин 7 м на 8 м, глубиной скважин 25 м и диаметром 215.9 мм. Скважины пробурены вертикальные. По паспорту взрыва масса заряда в скважине составила 440 кг. Заявляемый способ был опробован на 5 скважинах. В этих скважинах заряд был уменьшен на 40 кг. Общая длина заряда в скважине составила 11,4 м (нижняя часть заряда 7,6 м или 267 кг, верхняя - 3,8 м или 133 кг). Зарядка скважин осуществлялась следующим образом.

На дно скважины на детонирующем шнуре опустили шашку ТТ-П850. Затем осуществили механизированную зарядку нижней части скважины гранулитом НК спецмашиной МЗ-ЗБ в объеме 267 кг. После этого на высоте 5 м от нижнего заряда (воздушный промежуток) установили пневматический скважинный затвор, для чего взяли резиновую камеру (например, резиновую камеру баскетбольного мяча) диаметром 260 мм, вставили в ниппель камеры полую иглу, жестко соединенную с соединительной трубкой (например, шлангом) и с компрессором. После этого опустили камеру в сжатом (спущенном) виде на глубину 12,6 м (7,6 м длина нижнего заряда и 5 м - воздушный промежуток) и накачали резиновую камеру воздухом до 2 атмосфер. Затем полую иглу с соединительной трубкой вытащили на дневную поверхность, а на резиновую камеру опустили на детонирующем шнуре шашку ТГ-П850 и вручную из мешков засыпали 133 кг гранулита НК. Таким образом было заряжено 5 скважин. Перед взрывом было измерено расстояние от дневной поверхности до верхней части заряда в скважине. Оно за время зарядки всего блока (около 4,5 часов) не изменилось. Несмотря на то, что величина заряда была уменьшена почти на 10%, качество подготовки взорванной горной массы пяти контрольных скважин осталось таким же, как в остальных скважинах.

Заявляемый способ рассредоточения заряда в скважине позволяет снизить трудоемкость заряжания скважин, снизить удельный расход ВВ, снизить затраты на подготовку взорванной горной массы, повысить качество подготовки взорванной горной массы и, наконец, значительно упрощает заряжание скважин при создании в них воздушных промежутков.