Результат интеллектуальной деятельности: Способ забойки скважин

Способ относится к горному делу, а именно к области буровзрывных работ и предназначен для запирания продуктов взрыва в зарядной полости скважин. Способ может быть использован в отраслях промышленности, применяющих взрывные работы в массивах горных пород, в частности при открытой разработке полезных ископаемых.

Известен способ забойки скважин, описанный в патенте на полезную модель РФ №128313 (МПК F42D 1/08, опубликовано 27.09.2012), принятый в качестве прототипа, в котором заряжают скважину взрывчатым веществом, монтируют взрывную сеть, в скважину опускают подвесную забойку, которую предварительно подготавливают, для чего на дно мешка из пластичного материала помещают груз, при этом мешок снаружи перетягивают веревкой непосредственно выше груза, отделяя его от основной части забойки, подвесную забойку фиксируют в скважине и заполняют инертным материалом.

Недостатком прототипа является низкая эффективность забойки скважин. Указанный недостаток обусловлен тем, что перед взрывом забойка не находится в рабочем состоянии и требуется время на приведение ее в состояние срабатывания, что существенно сокращает эффективность запирания газообразных продуктов взрыва. Суть указанного недостатка заключается в том, что согласно известного способа сила трения подвесной забойки о стенки скважины возникает вследствие внедрения груза в тело забойки под действием расширяющихся продуктов взрыва. То есть требуется время на то, чтобы груз начал восходящее движение тем самым уплотнил инертный материал создавая напряжение по контакту подвесная забойка – стенка скважины. Очевидно, что на это тратится время после взрыва в течение которого забойка не сопротивляется восходящему движению газообразных продуктов взрыва.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности забойки скважин.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе забойки скважин, включающем заряжание скважины взрывчатым веществом, монтирование взрывной сети, предварительное изготовление подвесной забойки, включающее помещение груза на дно мешка из пластичного материала, перетягивание мешка из пластичного материала снаружи веревкой непосредственно выше груза, так чтобы груз был отделен от основной части забойки, фиксирование подвесной забойки в скважине и заполнение ее инертным материалом, опускание в скважину подвесной забойки, согласно заявляемому изобретению, мешок из пластичного материала с грузом, после перетягивания его снаружи веревкой выше груза, выворачивают наизнанку, так, чтобы груз был расположен внутри мешка, а инертный материал после заполнения им подвесной забойки утрамбовывают.

Заявляемый способ поясняется чертежом.

На фигуре позициями обозначены: 1 - опорная конструкция, 2 - устье скважины, 3 - мешок из пластичного материала, 4 - инертный материал; 5 - груз, 6 - взрывчатое вещество.

Заявляемый способ осуществляют следующим образом: после зарядки скважины взрывчатым веществом 6 и монтажа взрывной сети, на дно мешка из пластичного материала 3 (далее по тексту мешок) помещают груз 5, при этом мешок снаружи перетягивают веревкой, непосредственно выше груза 5, отделяя груз от основной части забойки, после этого мешок с грузом выворачивают наизнанку, таким образом, чтобы груз был расположен внутри мешка, затем в устье скважины 2 опускают мешок из пластичного материала 3 и заполняют его инертным материалом 4, инертный материал после заполнения им подвесной забойки утрамбовывают, при этом опорная конструкция 1, на которой закреплена верхняя часть мешка из пластичного материала 3 под его весом прижимается к поверхности над устьем скважины 2, а боковые стенки мешка из пластичного материала 3 плотно прижимаются к боковым стенкам скважины, повторяя их контуры.

Совокупность отличительных признаков заявляемого изобретения позволяет повысить эффективность забойки скважин за счет того, что после завершения установки скважинная забойка находится в рабочем состоянии и оказывает сопротивление восходящему движению газообразных продуктов взрыва начиная с момента детонации взрывчатых веществ в скважине. Иными словами, согласно заявляемому изобретению на момент взрыва груз уже находится в теле забойки, инертный материал забойки уже уплотнен и, как следствие, сила трения между забойкой и стенками скважины уже создана. Именно поэтому по сравнению с известным изобретением достигается увеличение времени работы скважинной забойки и, следовательно, повышение ее эффективности.

Пример конкретного выполнения способа. Зарядка скважин производилась на филиале УК КРУ «Талдинский угольный разрез» на горном участке №1 при взрыве горных пород, состоящих из алевролита крепостью 6-8 по шкале проф. Протодьяконова М.М. Блок был забурен буровым станком DMLJ № 63 с сеткой скважин 6 м×6 м, глубиной 15 м и диаметром скважин 215,9 мм. Скважины пробурены вертикальные, общее количество скважин 414 шт. По паспорту взрыва масса заряда в скважине составила 290 кг Гранулита НП.

Блок был разделен на контрольную и экспериментальную части размером 214 шт и 200 шт скважин соответственно. На контрольной части блока забойка была выполнена согласно способа, взятого за прототип. На экспериментальной части блока забойка была выполнена согласно заявляемого способа. Для этого после зарядки скважин взрывчатым веществом Гранулит НП в количестве 290 кг и монтажа взрывной сети, на дно полипропиленового мешка был помещен груз. В качестве груза был использован кусок горной породы массой 80-100 грамм. Далее мешок снаружи был перетянут веревкой, непосредственно выше груза, тем самым отделяя груз от основной части забойки. Затем мешок с грузом был вывернут наизнанку, таким образом, чтобы груз оказался расположен внутри мешка. После этого в устье скважины был опущен мешок с грузом, а опорная конструкция зафиксирована над устьем скважины. Далее мешок был заполнен инертным материалом в качестве которого был использован штыб (буровая мелочь) в количестве порядка 10 кг. Затем буровая мелочь в мешке была утрамбована при помощи деревянного шеста.

Результаты взрыва продемонстрировали повышение качества разрушения горной породы на экспериментальном участке блока. Таким образом заявляемый способ забойки скважин позволяет повысить эффективность забойки скважин за счет увеличения времени после взрыва в течение которого забойка сопротивляется восходящему движению газообразных продуктов взрыв.