Способ формирования рассредоточенных зарядов в обводненных скважинах
Владельцы патента RU 2306523:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к области буровзрывных работ и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород. Способ формирования зарядов в обводненных скважинах включает предварительное размещение в обводненной скважине гидроизоляционной оболочки и формирование в ней заряда из ВВ большей плотности, чем вода. После формирования нижней части заряда ВВ в гидроизоляционную оболочку опускают эластичную оболочку с размещенными в ней утяжелителем и химическими реагентами, способными выделять газ при взаимодействии. После заполнения эластичной оболочки выделившимся газом над ней формируют верхнюю часть заряда ВВ. Массу утяжелителя подбирают таким образом, чтобы обеспечить отрицательную плавучесть частично заполненной газом эластичной оболочки. Количество химических реагентов подбирают таким образом, чтобы заполненная выделившимся газом эластичная оболочка заняла расчетную высоту в заряде ВВ. Изобретение позволяет повысить эффективность взрывного дробления горных пород за счет создания газового промежутка в заряде ВВ, сформированном в обводненной скважине. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области буровзрывных работ и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород.
Известно, что наилучшее дробление горных пород взрывом обеспечивается зарядами, которые в процессе формирования в скважинах рассредоточивают воздушными промежутками /1/. Однако, в обводненных скважинах создание воздушного промежутка существенно затрудняется, поскольку его обычно формируют опусканием деревянной рейки с кружками или крестовинами на концах, помещением бумажных пыжей и т.п., поэтому в обводненных скважинах полученный промежуток заполняется водой, а не воздухом.
Наиболее близким по существу решаемой задачи является способ формирования заряда ВВ в гидроизоляционной оболочке, предварительно размещенной в обводненной скважине, за счет вытеснения воды более плотным, чем вода ВВ /2/.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности взрывного дробления горных пород за счет создания газового промежутка в заряде ВВ, сформированном в обводненной скважине.
Поставленная задача достигается тем, что в способе формирования зарядов в обводненных скважинах, включающем предварительное размещение в обводненной скважине гидроизоляционной оболочки и формирование в ней заряда из ВВ большей плотности, чем вода, согласно изобретению после формирования нижней части заряда ВВ в гидроизоляционную оболочку опускают эластичную оболочку с размещенными в ней утяжелителем и химическими реагентами, способными выделять газ при взаимодействии; после заполнения эластичной оболочки выделившимся газом над ней формируют верхнюю часть заряда ВВ.
Массу утяжелителя подбирают таким образом, чтобы обеспечить отрицательную плавучесть частично заполненной газом эластичной оболочки.
Количество химических реагентов подбирают таким образом, чтобы заполненная выделившимся газом эластичная оболочки заняла расчетную высоту в заряде ВВ.
Принципиальная схема способа формирования зарядов в обводненных скважинах приведена на схемах.
На фиг.1 показана скважина, подготовленная к заряжанию; на фиг.2 - формирование в гидроизоляционную оболочку нижней части заряда ВВ; на фиг.3 - размещение на нижнюю часть заряда ВВ эластичной оболочки с утяжелителем и химическими реагентами; на фиг.4 - заряженная скважина.
Способ формирования зарядов в обводненных скважинах осуществляют следующим образом.
Перед заряжанием обводненной скважины в нее на всю глубину опускают гидроизоляционную оболочку 1, выполненную, например, из пленки полиэтиленовой, цельнотянутой, рукавной с толщиной стенок 200 мм /2/. Нижний конец ее загерметизирован, в него помещают груз 2 для потопления гидроизоляционной оболочки 1. Затем опускают боевик 3, закрепленный на инициаторе инициирующего импульса, например, ДШ или волноводе 4. Верхний конец гидроизоляционной оболочки 1 фиксируется на приемном цилиндре 5 при помощи надеваемого на него обруча 6. Приемный цилиндр 5 устанавливается над устьем скважины 7 на опорах 8 и снабжен воронкой 9 для равномерной подачи ВВ в скважину 7. Диаметр приемного цилиндра 5 равен диаметру гидроизоляционной оболочки 1, а диаметр обруча 6 выбирают таким, чтобы он плотно одевался на приемный цилиндр 5. Таким образом, верхний конец гидроизоляционной оболочки 1 пропускают через внутреннее отверстие приемного цилиндра 5, отбортовывают на внешней его поверхности и зажимают обручем 6. Часть гидроизоляционной оболочки 1, находящаяся ниже уровня воды 10, охлопывается под действием гидростатического давления.
Формирование нижней части заряда ВВ 11 производят через гидроизоляционную оболочку 1 подачей в нее через воронку 9 ВВ с плотностью, большей плотности воды, например, водосодержащих ВВ. Более плотное, чем вода ВВ опускается внутри гидроизоляционной оболочки 1, расширяя ее схлопнувшуюся часть, и достигает дна скважины. ВВ заполняет скважину 7 по всему сечению, прижимая гидроизоляционную оболочку 1 к ее стенкам, и вытесняет воду 10 в направлении снизу вверх.
После формирования нижней части заряда ВВ 11 убирают воронку 9 и через внутреннее отверстие приемного цилиндра 5 опускают в гидроизоляционную оболочку 1 эластичную оболочку 12, выполненную, например, из тонкой резины. Предварительно внутрь эластичной оболочки 12 размещают утяжелитель 13, например один или несколько кусков горной породы, а также химические реагенты 14, например, карбонат аммония или бикарбонат аммония и водный раствор уксусной кислоты, карбид кальция и воду и т.п., эластичную оболочку 12 герметизируют, например, завязывают ее верхний конец. Достигнув верхней части заряда ВВ 11, эластичная оболочка 12 останавливается и, по мере протекания реакции газообразования, расширяется, прижимается к стенкам скважины 7 вместе с гидроизоляционной оболочкой 1, вытесняя воду 10 вверх. После контакта эластичной оболочки с гидроизоляционной оболочкой и через нее со стенками скважины возникает трение, снижающее выталкивание оболочки из воды, что позволяет уменьшить величину утяжелителя: он действует только до контакта эластичной оболочки со стенками скважины. Кроме того, препятствует выталкиванию эластичной оболочки и схлопнувшаяся гидроизоляционная оболочка.
После завершения образования газового промежутка 15 в приемный цилиндр 5 вновь вставляют воронку 9 и формируют верхнюю часть заряда ВВ 16 с боевиком 17 на ДШ или волноводе 18. Остаточное давление газа в эластичной оболочке 12 позволяет удерживать массу вышележащего заряда и забойки. По окончании формирования верхней части заряда ВВ 16 верхний конец гидроизоляционной оболочки 1 освобождают от приемного цилиндра 5 и укладывают на поверхность уступа. Если уровень вытесненной воды 10 достиг устья скважины 7, забойку не делают, если нет - выполняют забойку, удерживая верхний конец гидроизоляционной оболочки 1 от увлечения забойкой.
Таким образом, заявляемый способ формирования зарядов в обводненных скважинах обеспечивает формирование газового промежутка в обводненных скважинах, что позволяет решить поставленную техническую задачу.
Источники информации
1. Марченко Л.Н., Кудряшов B.C. Методические указания по применению скважинных зарядов, рассредоточенных воздушными промежутками на открытых горных разработках.//Сб. Взрывное дело №51/8. М.: Недра, 1963. - С.199-206.
2. Сеинов Н.П., Валиев Б.С. Технология заряжания обводненных скважин неводоустойчивыми взрывчатыми веществами. // Сб. Взрывное дело №89/46. М.: Недра, 1986. - С.204-215 (прототип).
1. Способ формирования зарядов в обводненных скважинах, включающий предварительное размещение в обводненной скважине гидроизоляционной оболочки и формирование в ней заряда из ВВ большей плотности, чем вода, отличающийся тем, что после формирования нижней части заряда ВВ в гидроизоляционную оболочку опускают эластичную оболочку с размещенными в ней утяжелителем и химическими реагентами, способными выделять газ при взаимодействии, после заполнения эластичной оболочки выделившимся газом над ней формируют верхнюю часть заряда ВВ.
2. Способ формирования зарядов в обводненных скважинах по п.1, отличающийся тем, что массу утяжелителя подбирают таким образом, чтобы обеспечить отрицательную плавучесть частично заполненной газом эластичной оболочки.
3. Способ формирования зарядов в обводненных скважинах по п.2, отличающийся тем, что количество химических реагентов подбирают таким образом, чтобы заполненная выделившимся газом эластичная оболочка заняла расчетную высоту в заряде ВВ.
