СПОСОБ РАССРЕДОТОЧЕНИЯ ЗАРЯДА В СКВАЖИНЕ

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.

Известен также способ рассредоточения заряда в скважине (Патент РФ №2235971, МПК 7 F42D 1/02, F42D 1/08, опубл. 10.09.04, бюл. №25), включающий создание воздушных промежутков с помощью скважинного затвора, который опускают в скважину на соединительном элементе на заданную глубину, которую регулируют с помощью соединительного элемента, затем на затвор помещают боевик и часть заряда.

Недостатками известного способа являются: высокая трудоемкость, сложность осуществления способа, высокая себестоимость заряжания скважин, низкая скорость установки заряда.

Задачами изобретения являются: снижение трудоемкости установки заряда, упрощение заряжания скважин рассредоточенными зарядами, снижение себестоимости заряжания скважин, увеличение скорости установки заряда.

Указанные задачи достигаются тем, что в способе рассредоточения заряда в скважине, включающем установку боевиков в каждом заряде, монтирование детонирующего шнура, создание воздушных промежутков с помощью скважинного затвора, который опускают в скважину на соединительном элементе на заданную глубину, которую регулируют с помощью соединительного элемента, затем на затвор помещают боевик и часть заряда, согласно изобретению в качестве соединительного элемента используют веревку, с помощью которой сначала подготавливают затвор, который выполняют из отрезка материала и помещенного внутрь отрезка материала сыпучего груза, для чего один конец веревки протягивают через центр отрезка материала изнутри на наружную сторону, где прикрепляют к опоре, а другой конец оставляют свободным, затем внутрь и в центр отрезка материала помещают сыпучий груз и отрезок материала снаружи завязывают другой веревкой, вокруг первой, образуя скважинный затвор, внутренний объем которого на треть заполнен сыпучим грузом, а поперечный размер которого на 15-20% меньше диаметра скважины, при этом концы отрезка материала оставляют свободными, затем затвор опускают в скважину на необходимую глубину, которую регулируют с помощью веревки, после этого затвор фиксируют на необходимой глубине с помощью перекладины, размещенной на дневной поверхности скважины, к которой прикрепляют свободный конец первой веревки, затем засыпают в скважину необходимое количество ВВ.

Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема скважинного заряда, рассредоточенного воздушными промежутками, на фиг.2 показан процесс опускания скважинного затвора в скважину; на фиг.3 - скважинный затвор.

Способ осуществляют следующим образом. Сначала подготавливают скважинный затвор, для чего используют веревку 1 и отрезок материала 2 (например, отрезок пропилена, или пропиленовый мешок из-под взрывчатки). Один конец веревки 1 протягивают через центр отрезка материала 2 изнутри на наружную сторону, где прикрепляют к опоре 3, а другой конец веревки 1 оставляют свободным. Затем внутрь и в центр отрезка материала помещают сыпучий груз 4 (например, небольшое количество щебня). Отступив на некоторое расстояние от центра, отрезок материала 2 снаружи, вокруг веревки 1, завязывают второй веревкой 5, образуя из отрезка материала 2 скважинный затвор, внутренний объем которого на треть заполнен сыпучим грузом 4, для того, чтобы затвор под действием собственного веса легко опускался в скважину, а поперечный размер - на 15-20% меньше диаметра скважины, чтобы затвор свободно проходил в скважину, при этом концы отрезка материала 2 оставляют свободными для того, чтобы заполнить ими зазор между затвором и стенками скважины. Узел второй веревки 5 стягивают так, чтобы он мог свободно скользить по свободному концу веревки 1.

На дно скважины на глубину Н опускают боевик 6 и производят зарядку скважины до глубины H₁. Затем на глубине Н₂ устанавливают подготовленный вышеуказанным образом скважинный затвор. Подготовленный скважинный затвор опускают на свободном конце веревки 1, который закрепляют на перекладине 7, расположенной на дневной поверхности скважины. Под действием веса сыпучего груза 4, находящегося внутри отрезка материала 2 и подпираемого снизу опорой 3, скважинный затвор расплющивается и плотно прилегает к стенкам скважины. После установки скважинного затвора в скважине на него опускают следующий боевик 6 и засыпают следующую часть заряда до глубины Н₃. Под весом ВВ узел, образованный второй веревкой 5, скользит по веревке 1, скважинный затвор еще больше сплющивается, перекрывая скважину, а свободные концы отрезка материала 2, плотно закрывают собой промежуток между затвором и стенками скважины. Часть скважины между ее глубиной H₁ и Н₂ остается свободной от заряда, т.е. остается воздушный промежуток. Глубина Н₄ остается под забойку скважины. Вместо отрезка материала, как частный случай, может быть использован полипропиленовый мешок, из-под ВВ, наполненный буровой мелочью.

Пример конкретного выполнения способа. Зарядка скважин производилась на ОАО «Разрез Краснобродский» на горном участке №9 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. Заявляемый способ был опробован на 100 скважинах, в которых была сформирована нижняя часть заряда из Сибирита-1200 в количестве от 244 до 374 кг в зависимости от глубины скважины.

Зарядка скважин осуществлялась следующим образом.

На дно скважины на детонирующем шнуре опустили шашку ТТ-П850. Затем осуществили зарядку нижней части скважины Сибиритом-1200 в объеме от 244 до 374 кг в зависимости от глубины скважины. После этого, на высоте 5 м от нижнего заряда (воздушный промежуток), установили скважинный затвор, для чего опустили скважинный затвор на глубину 10 до 12 м и свободный конец первой веревки 1 на дневной поверхности прикрепили к перекладине, выполненной в виде деревянного бруска, длина которого больше диаметра скважины в 1,5-2 раза, а на скважинный затвор опустили на детонирующем шнуре шашку ТГ-П850 и вручную из мешков засыпали 133 кг Сибирита-1200. Таким образом было заряжено 100 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.

Заявляемый способ рассредоточения заряда в скважине позволяет значительно упростить и ускорить процесс заряжания скважин, снизить трудоемкость заряжания скважин, снизить удельный расход ВВ, снизить затраты на подготовку взорванной горной массы, повысить качество подготовки взорванной горной массы.