способ рассредоточения заряда в скважине

Формула изобретения

Способ рассредоточения заряда в скважине, включающий создание воздушных промежутков с помощью скважинных затворов, диаметр которых превышает диаметр скважины, опускание их в скважину на заданную глубину, установку боевиков в каждом заряде, монтирование детонирующего шнура, отличающийся тем, что воздушные промежутки создают с помощью упругого скважинного затвора, изготовленного из резиносодержащего материала, который в деформированном и связанном дополнительной веревкой виде на основной веревке опускают в скважину на заданную глубину, которую регулируют с помощью выполненных на основной веревке меток, где упругий скважинный затвор освобождают от дополнительной веревки с помощью одного из концов основной веревки, после чего обе веревки вынимают из скважины, а на упругий скважинный затвор помещают уплотнитель, на который помещают боевик и часть заряда, затем к этой же основной веревке в деформированном и связанном виде привязывают следующий упругий скважинный затвор, опускают его в скважину на заданную глубину и всю последовательность действий повторяют до экономически и технически обоснованного количества упругих 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 глубине скважины зарядов с воздушными промежутками.

Известен 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 являются его большая трудоемкость и низкое качество подготовки взорванной горной массы.

Известен также способ рассредоточения зарядов в скважине, включающий создание воздушных промежутков с помощью пневматических скважинных затворов, диаметр которых превышает диаметр скважины, установку боевиков в каждом заряде, монтирование детонирующего шнура (Патент РФ №2235971, F 42 D 1/02, 1/08, опубл. 10.09.2004 г., бюл. №25).

Недостатками известного способа являются:

- высокая стоимость скважинного затвора и его постановки в скважину в суммарной стоимости всего заряда скважины;

- необходимость применения дорогостоящего высокотехнологичного материально-технического обеспечения постановки затворов в скважину (передвижная электростанция, передвижной компрессор и т.п.), что требует соответствующей квалификации работников и усложняет технологический процесс;

- большая трудоемкость заряжания скважин;

- высокие затраты на заряжание скважин рассредоточенными зарядами.

Задачами изобретения являются: снижение трудоемкости заряжания скважин рассредоточенными зарядами, уменьшение удельной стоимости затвора от суммарной стоимости установленного заряда, снижение затрат на заряжание скважин рассредоточенными зарядами, упрощение технологического процесса рассредоточения заряда в скважине, утилизация отработавших резиносодержащих материалов.

Указанные задачи достигаются тем, что в способе рассредоточения заряда в скважине, включающем создание воздушных промежутков с помощью упругих скважинных затворов, диаметр которых превышает диаметр скважины, опускание их в скважину на заданную глубину, установку боевиков в каждом заряде, монтирование детонирующего шнура, согласно изобретению воздушные промежутки создают с помощью упругого скважинного затвора, изготовленного из резиносодержащего материала, который в деформированном и связанном дополнительной веревкой виде на основной веревке опускают в скважину на заданную глубину, которую регулируют с помощью выполненных на основной веревке меток, где упругий скважинный затвор освобождают от веревок с помощью одного из концов основной веревки, связанного с дополнительной веревкой, после чего веревки вынимают из скважины, а на упругий скважинный затвор помещают уплотнитель, на который помещают боевик и часть заряда, затем к этой же основной веревке в деформированном и связанном виде привязывают следующий упругий скважинный затвор, опускают его в скважину на заданную глубину и всю последовательность действий повторяют до экономически и технически обоснованного количества упругих затворов в скважине.

Заявляемый способ поясняется чертежами, где на фиг.1 - показана конструкция упругого скважинного затвора; на фиг.2 - постановка упругого скважинного затвора в скважину на заданную глубину; на фиг.3 - схема скважинного заряда, рассредоточенного воздушными промежутками;

Способ осуществляют следующим образом. Предварительно в цехе подготавливают упругий скважинный затвор, для чего, например, разрезают отработанную покрышку автомобильной шины пополам по диаметру. Затем складывают каждую половину в виде упругого скважинного затвора 1, как показано на фиг.1, зажимают его в струбцину и связывают дополнительной веревкой 2. Из концов дополнительной веревки 2 формируют простой морской узел, который завязан так, что конец 3 свободно выскальзывает в нужный момент. Так готовят необходимое количество упругих скважинных затворов и затем привозят их на подготовленный взрывной блок. На дно скважины на глубину Н опускают боевик 4 и производят зарядку скважины до глубины H₁. Затем к концу 3 дополнительной веревки 2, которой связан упругий скважинный затвор 1, привязывают основную веревку 5 узлом 6 так, чтобы один конец веревки 5 охватывал петлю упругого скважинного затвора, и опускают его на глубину Н₂, которую определяют по меткам на веревке 5 (например, полоски цветной краски или узлы на веревке). Потянув за конец веревки 5, простой морской узел, которым связан упругий скважинный затвор, развязывают и обе веревки вынимают из скважины. За счет энергии, запасенной упругим скважинным затвором в момент его деформации, он расправляется в скважине за долю секунды и врезается краями в стенки скважины. На упругий скважинный затвор 1 помещают уплотнитель, например мешок из-под взрывчатки, на уплотнитель помещают следующий боевик 4 и часть заряда до глубины Н₃. Затем на глубину Н₄ на той же веревке в скважину опускают следующий, заранее подготовленный в цехе, упругий скважинный затвор и всю последовательность действий повторяют до экономически и технически обоснованного количества упругих скважинных затворов в скважине.

Пример конкретного выполнения способа.

Зарядка скважин производилась на ОАО разрез Кедровский на горном участке №2 при взрыве горных пород, состоящих из песчаников и алевролитов, перемежающихся по глубине крепостью 4-5 по шкале проф. Протодьяконова М.М. Блок был забурен буровым станком 3СБШ-200Н с сеткой скважин 6 м на 7 м, глубиной скважин 16 м и диаметром 215.9 мм. Скважины пробурены вертикальные. По паспорту взрыва масса заряда в скважине составила 350 кг. Заявляемый способ был опробован на 7 скважинах. В этих скважинах заряд был уменьшен на 35 кг. Общая длина заряда в скважине составила 9,0 метра (нижняя часть заряда 6 м или 210 кг, верхняя - 3,0 м или 105 кг). Зарядка скважин осуществлялась следующим образом.

На дно скважины на детонирующем шнуре опустили шашку ТГ-П850. Затем осуществили механизированную зарядку нижней части скважины гранулитом НК спецмашиной МЗ-3Б в объеме 210,5 кг. После этого на высоте 2 м от нижнего заряда (воздушный промежуток) установили упругий скважинный затвор, изготовленный из отработанной автомобильной покрышки, для чего опустили основную веревку с размещенным на ней предварительно деформированным и связанным дополнительной веревкой упругим скважинным затвором в скважину на глубину 8 м (6 м длина нижнего заряда и 2 м - воздушный промежуток), которую определили по меткам на основной веревке. Потянув за конец основной веревки, развязали узел, которым связан упругий скважинный затвор. Затем веревки вытащили на земную поверхность, а на упругий скважинный затвор поместили уплотнитель (например, мешок от взрывчатки). Затем на уплотнитель опустили на детонирующем шнуре шашку ТГ-П850 и вручную из мешков засыпали 105 кг гранулита НК. Таким образом было заряжено 7 скважин. Перед взрывом было измерено расстояние от земной поверхности до верхней части заряда в скважине. Оно за время зарядки всего блока (5 дней) не изменилось. Несмотря на то что величина заряда была уменьшена на 18,75%, качество подготовки взорванной горной массы семи контрольных скважин осталось таким же, как в остальных скважинах.

Заявляемый способ рассредоточения заряда в скважине позволяет:

- за счет исключения дорогостоящего высокотехнологичного оборудования (передвижная электростанция, передвижной компрессор и т.п.) и работников высокой квалификации - снизить трудоемкость заряжания скважин рассредоточенными зарядами, значительно уменьшить удельную стоимость затвора и его установки в суммарной стоимости заряда;

- утилизировать отработанные резиносодержащие материалы: автомобильные покрышки, отработавшие свой срок канаты, транспортерную ленту и т.п.;

- значительно упростить процесс рассредоточения заряда в скважине.