Результат интеллектуальной деятельности: 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, МПК7 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 соединительной трубке на заданную глубину, которую регулируют с помощью соединительной трубки, затем на затвор помещают боевик и часть заряда.

Недостатком известного способа является область применения, ограниченная диаметром скважины.

Задачами изобретения являются рассредоточение заряда в скважине любого диаметра, снижение себестоимости заряжания скважин.

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 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, согласно изобретению перед опусканием в скважину пневматический скважинный затвор в сжатом виде помещают в мешок, поперечный размер которого больше диаметра скважины, свободно закрепляют в мешке, уплотняют мешок с помещенным в нем пневматическим скважинным затвором до поперечного размера, меньшего, чем диаметр скважины, при этом в качестве пневматического скважинного затвора используют торообразную герметичную надувную камеру с ниппелем, внешний диаметр которой больше диаметра скважины.

Способ поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема скважинного заряда, рассредоточенного воздушными промежутками, на фиг.2 показан скважинный затвор.

Способ осуществляют следующим образом. На дно скважины на глубину Н опускают боевик 1 и производят зарядку скважины до глубины H1. Перед опусканием пневматический скважинный затвор, выполненный в виде торообразной герметичной надувной камеры 2 с ниппелем 3, в сжатом виде помещают в мешок 4, поперечный размер которого больше диаметра скважины, затем пневматический скважинный затвор свободно закрепляют в мешке (для этого, например, используют прочную нить), мешок с затвором уплотняют до поперечного размера, меньшего, чем диаметр скважины (для этого, например, используют непрочную нить или резинку), после этого пневматический скважинный затвор при помощи соединительной трубки 5 устанавливают на глубине Н2. Торообразную герметичную надувную камеру 2 через ниппель 3, соединительную трубку 5 и полую иглу 6 накачивают воздухом от компрессора 7, установленного на поверхности, до заданного давления, при этом происходит разрыв непрочной нити и расширение торообразной герметичной надувной камеры 2 ограничивается мешком 4 так, что она полностью, не разворачиваясь, заполняет весь объем внутри мешка 4, таким образом пневматический скважинный затвор плотно прилегает к стенкам скважины. После этого соединительную трубку 5, жестко соединенную с полой иглой 6, отделяют от торообразной герметичной надувной 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 Н3. При этом часть скважины между глубиной H1 и Н2 остается свободной от заряда, т.е. остается воздушный промежуток. Теперь соединительную трубку 5 с полой иглой 6, жестко закрепленной на конце соединительной трубки 5, вставляют в ниппель 4 следующего пневматического скважинного затвора, который находится в сжатом виде в мешке, уплотненном до поперечного размера меньше диаметра скважины и на этой же соединительной трубке 5 опускают этот следующий пневматический скважинный затвор на заданную глубину, которую также регулируют длиной соединительной трубки 5. Затем торообразную герметичную надувную камеру 2 накачивают воздухом от компрессора 7 до заданного давления, соединительную трубку 6 с полой иглой 5 отделяют от торообразной герметичной надувной 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 8 скважины.

Пример конкретного выполнения способа. Зарядка скважин производилась на филиале «УК КРУ «Бачатский угольный разрез» на горном участке №9 при взрыве горных пород, состоящих из песчаника и угля, крепостью 7,5 и 3,0 по шкале проф. Протодьяконова М.М. соответственно. Блок был забурен буровым станком СБШ №4396 с диаметром скважин 270 мм, выходом горной массы с 1 погонного метра скважины 48,6 м³, глубиной 13,9 м. Скважины пробурены вертикальные. По паспорту взрыва масса заряда в скважине составила 410 кг. Заявляемый способ был опробован на 5 скважинах. В этих скважинах заряд был уменьшен на 40 кг. Общая длина заряда в скважине составила 7,2 м (нижняя часть заряда 4,8 м или 273 кг, верхняя - 2,4 м или 137 кг). Зарядка скважин осуществлялась следующим образом.

На дно скважины на детонирующем шнуре опустили шашку ПТ-П500. Затем осуществили механизированную зарядку нижней части скважины гранулитом НК спецмашиной М3-ЗБ в объеме 273 кг. После этого на высоте 3 м от нижнего заряда (воздушный промежуток) установили пневматический скважинный затвор, для чего взяли торообразную герметичную надувную камеру, а именно резиновую автомобильную камеру с ниппелем, поместили в мешок, а именно полипропиленовый мешок из под взрывчатки, свободно закрепили в мешке (мешок зашили вокруг ниппеля прочной нитью), затем мешок с помещенным в нем пневматическим скважинным затвором уплотнили до поперечного размера меньше диаметра скважины (обмотали непрочной нитью). После этого вставили в ниппель камеры полую иглу, жестко соединенную с соединительной трубкой (шлангом) и с компрессором, находящимся на поверхности. После этого опустили пневматический скважинный затвор в сжатом (спущенном) виде на глубину 7,8 м (4,8 м длина нижнего заряда и 3 м - воздушный промежуток) и накачали торообразную герметичную надувную камеру воздухом до 2 атмосфер. Затем полую иглу с соединительной трубкой вытащили на дневную поверхность, а на пневматический скважинный затвор опустили на детонирующем шнуре шашку ТГ-П850 и спецмашиной МЗ-ЗБ зарядили 137 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 позволяет рассредотачивать заряд в скважинах большого диаметра и снижать себестоимость заряжания скважин.