Способ заряжания слабообводненных нисходящих скважин

Авторы патента:

Курбанов Сардорбек Дильшадбекович (RU)

Федотенко Александр Константинович (RU)

F42D1/08 - способы забойки; способы заряжания шпуров взрывчатыми веществами; устройства для них

Владельцы патента RU 2482442:

Федотенко Виктор Сергеевич (RU)

Изобретение относится к горному делу, в частности к взрывному дроблению пород, и может быть использовано для осушения слабообводненных нисходящих скважин. Способ включает предварительное осушение скважины, опускание в нее гидроизолирующего рукава с закрытым нижним концом, фиксацию верхнего конца рукава, заряжание в рукав неводоустойчивого ВВ. Используют часть гидроизолирующего рукава с закрытым нижним концом, длина которой на 30-40 см превышает высоту столба воды в скважине до осушения. Верхний конец этой части рукава предварительно усиливают и фиксируют внутри скважины при помощи веревки, один конец которой прикрепляют к верхнему усиленному концу части гидроизолирующего рукава, а другой закрепляют на дневной поверхности. Снижается расход гидроизолирующего рукава, его вес, упрощается забойка скважин. 1 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для осушения слабообводненных нисходящих скважин.

Известны способы заряжания обводненных скважин (SU 737626 А, 05.06.80. SU 977772 А, 30.11.82. RU 2007568 C1, 15.02.94, Барон В. Л., Кантор В.X. Техника и технология взрывных работ в США. М.: Недра, 1989, с.64, Кутузов Б.Н. Приоритетные направления технического перевооружения предприятий открытой добычи угля, руд строительных пород для совершенствования взрывных технологий. В Сб. докладов VI Всероссийского совещания по взрывным работам, Междуреченск, 1997), в которых после предварительного осушения в скважину опускают гидроизолирующий рукав с закрытым нижним концом и средствами взрывания, фиксируют рукав на дневной поверхности, производят заряжание ВВ в рукав, при этом длина рукава больше глубины скважины. Известные способы заряжания обводненных скважин предполагают использование водоустойчивого ВВ (водосодержащего, горячельющегося и т.п.).

Недостатки известных способов: высокая стоимость производства взрывных работ, тяжелые условия труда, обусловленные необходимостью оперировать большим объемом гидроизолирующих рукавов для заряжания обводненных скважин, а также сложность сооружения забойки, обусловленная наличием гидроизолирующего рукава в забоечной зоне (забоечная зона - пространство в теле скважины между зарядом и дневной поверхностью).

Наиболее близким к заявляемому из известных технических решений является способ заряжания обводненных скважин взрывчатым веществом (см. Барон В.Л., Кантор В.X. Техника и технология взрывных работ в США. М.: Недра, 1989, с.64), согласно которому обводненную скважину предварительно осушают с помощью насоса, опускают водоизолирующий полиэтиленовый рукав на дно забоя скважины, после чего осуществляют механизированную подачу в рукав гранулированного взрывчатого вещества.

Недостатком известного способа является сложность забойки скважин из-за нахождения изолирующего рукава в забоечной зоне скважины, сложные условия труда, большой расход гидроизолирующего рукава.

Технический результат изобретения - снижение расхода гидроизолирующего рукава, улучшение условий труда, упрощение забойки скважин, снижение стоимости заряжания слабообводненных нисходящих скважин за счет уменьшения расхода гидроизолирующего рукава, необходимого для заряжания одной обводненной скважины.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе заряжания слабообводненных нисходящих скважин, при котором предварительно осушают скважину, опускают в нее гидроизолирующий рукав с закрытым нижним концом, фиксируют верхний конец рукава, заряжают в рукав неводоустойчивое ВВ, согласно изобретению используют часть гидроизолирующего рукава с закрытым нижним концом, длина которой на 30-40 см превышает высоту столба воды в скважине до осушения, при этом верхний конец этой части рукава предварительно усиливают и фиксируют внутри скважины при помощи веревки, один конец которой прикрепляют к верхнему усиленному концу части гидроизолирующего рукава, а другой закрепляют на дневной поверхности.

Заявляемый способ поясняется чертежом, на котором показана схема заряжания обводненной скважины.

Способ осуществляют следующим образом. Сначала скважину осушают, затем часть 1 гидроизолирующего рукава с закрытым нижним концом, длина которой на 30-40 см превышает высоту столба воды 2 в скважине до осушения, опускают в скважину, при этом верхний конец 3 части 1 гидроизолирующего рукава предварительно усиливают, после чего часть 1 гидроизолирующего рукава фиксируют внутри скважины при помощи веревки 4, один конец которой прикрепляют к усиленному верхнему концу 3 части 1 гидроизолирующего рукава, а другой - на дневной поверхности. Производят заряжание скважины взрывчатым веществом 5.

Способ был осуществлен на Кедровском угольном разрезе филиала угольной компании «Кузбассразрезуголь» на горном участке №3, горизонт +174, при взрыве горных пород крепостью 9,5 по шкале проф. Протодьяконова М.М. Блок был забурен буровым станком ЗСБШ-200Н с сеткой скважин 6 м на 6 м, глубиной скважин 15 м, обводненностью 1,5 метра и диаметром 215.9 мм. Скважины пробурены вертикальные. Заявляемый способ был опробован на 10 скважинах. Сначала свкажины были осушены осушающими машинами Legra-150, затем часть гидроизолирующего рукава длиной 1,8 метра (длина рукава превышает на 30 см высоту столба воды в скважине до осушения) опустили в скважину, при этом верхний конец рукава предварительно усилили (скрутили несколько раз вокруг жесткого, например металлического, кольца диаметр которого максимально приближен к диаметру скважины). Затем часть гидроизолирующего рукава была зафиксирована в теле скважины при помощи веревки, которую одним концом прикрепили к верхнему усиленному концу рукава, а другим закрепили на дневной поверхности (конец веревки был прижат крупными кусками породы, оставшимися после обуривания блока). Произвели заряжание неводоустойчивого взрывчатого вещества Гранулит УП-1 в количестве 870 кг согласно паспорту ведения буровзрывных работ. Соорудили забойку из буровой мелочи. Таким образом были заряжены 10 экспериментальных скважин. Остальные 90 контрольных скважин были заряжены с применением гидроизолирующего рукава длиной больше глубины скважины. При заряжании одной экспериментальной скважины было потрачено на 15-20 сек меньше, чем на заряжание одной контрольной скважины, это обуславливается отсутствием гидроизолирующего рукава в забоечной части скважины, при этом забойка была выполнена качественно во всех экспериментальных скважинах. После проведения массового взрыва был произведен визуальный осмотр развала. Отказов не обнаружено. В результате анализа гранулометрического состава взорванной горной массы установлено, что качество взрывного дробления породы на экспериментальном и на контрольном участках блока идентично и соответствует рациональному.

Таким образом расход гидроизолирующего рукава был уменьшен с 15,5 м до 1,8 м или на 13,7 м, т.е. экономия гидроизолирующего рукава составила 88,38% от того объема, который предполагалось использовать в известном способе, взятом за прототип. При рыночной цене 6,5 руб. за 1 п.м. гидроизолирующего рукава экономия составила 89,05 руб. на одну скважину.

Отсутствие гидроизолирующего рукава в забоечной части скважины позволяет упростить установку забойки скважины, особенно подвесной забойки

Длина части гидроизолирующего рукава, используемого в заявляемом способе, на 30-40 см превосходит высоту столба воды в скважине до осушения. Это позволяет исключить попадание воды в рукав без его перерасхода, с которым сопряжено заряжание обводненных нисходящих скважин по способу, взятому за прототип. Превышение длины рукава на 30-40 см обусловлено гидрогеологическими данными основанными на том, что возможен подъем уровня воды в скважине вследствие осадков или таяния снега. В эту величину закладываются возможные погрешности при измерении уровня воды в скважине, особенно в глубоких наклонных скважинах.

Усиление верхнего конца гидроизолирующего рукава обеспечивает достаточно плотное прилегание гидроизолирующего рукава к стенкам скважины, что позволяет предотвратить попадание взрывчатого вещества между рукавом и стенками скважины, при этом для усиления верхний конец гидроизолирующего рукава может быть кратно скручен вокруг кольца, надежно сохраняющего свою форму, выполненного из жесткого материала, например металла. В некоторых производственных условиях может явиться целесообразным, в силу доступности материалов и оборудования, усиление верхнего конца гидроизолирующего рукава путем наплавления полиэтилена (или любого другого плавкого материала) до формирования требуемой формы и жесткости.

Предполагается отказ от перемещения массивных бухт гидроизолирующих рукавов, вес которых составляет 25-30 кг (в зависимости от ширины), напротив, согласно заявляемому способу персонал, осуществляющий заряжание, оперирует частями гидроизолирующего рукава, при этом его измерение и разделение на части необходимой длины осуществляется стационарно (например, с борта автомобиля доставляющего вспомогательное оборудование).

Заявляемый способ позволяет снизить стоимость заряжания слабообводненных нисходящих скважин за счет уменьшения длины гидроизолирующего рукава, необходимого для заряжания одной обводненной скважины; улучшить условия труда благодаря существенному снижению веса применяемых материалов, упростить забойку скважин.

Способ заряжания слабообводненных нисходящих скважин, при котором предварительно осушают скважину, опускают в нее гидроизолирующий рукав с закрытым нижним концом, фиксируют верхний конец рукава, заряжают неводоустойчивое ВВ в рукав, отличающийся тем, что используют часть гидроизолирующего рукава с закрытым нижним концом, длина которой превышает на 30-40 см высоту столба воды в скважине до осушения, при этом верхний конец этой части рукава предварительно усиливают и фиксируют внутри скважины при помощи веревки, один конец которой прикрепляют к верхнему усиленному концу части гидроизолирующего рукава, а другой - на дневной поверхности.

Способ взрывной отбойки руд и пород на подземных горных работах // 2476819

Изобретение относится к горному делу, в частности к подземной разработке рудных месторождений. .

Способ формирования водонепроницаемого железобетонного экрана в трещиноватых обводненных горных массивах // 2470117

Изобретение относится к горной и горно-химической промышленности и может быть использовано для ограждения и охраны трещиноватого горного массива от возможного проникновения за пределы создаваемого экрана жидких растворов и формирования прочного закрепленного участка, исключающего его обрушение.

Способ зарядки глубоких скважин эмульсионными взрывчатыми веществами // 2462689

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к взрывным работам, и может быть использовано при зарядке глубоких скважин для добычи полезных ископаемых.

Комбинированная засыпная забойка скважин // 2462688

Изобретение относится к области буровзрывных работ в крепких горных породах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород.

Подвесная скважинная забойка // 2459178

Способ формирования комбинированного заряда в обводненных скважинах // 2449241

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам ведения буровзрывных работ на карьерах, и может быть использовано в различных областях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород.

Способ взрывной отбойки руд и пород при разработке месторождений твердых полезных ископаемых // 2449240

Изобретение относится к горному делу и, в частности, к открытой и подземной разработке месторождений твердых полезных ископаемых. .

Комбинированная засыпная забойка // 2444697

Изобретение относится к области буровзрывных работ и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород. .

Засыпная забойка с распорным затвором // 2444696

Изобретение относится к области буровзрывных работ в крепких горных породах на карьерах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород.

Отражатель ударной волны при термогазобарическом воздействии на пласт в скважине // 2491417

Изобретение относится к области нефтяной и газовой промышленности и, в частности, к взрывным работам в скважине для интенсификации притоков флюида продуктивного пласта в скважину и, в частности к локализации выделенной энергии в призабойной зоне скважины

Способ изготовления эмульсионного взрывчатого вещества и заряжания взрывных скважин, смесительно-зарядная машина для реализации способа // 2498209

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к взрывным работам, и может быть использовано при ведении взрывных работ с применением смесительно-зарядных машин (СЗМ) для механизированного приготовления эмульсионного взрывчатого вещества (ЭВВ) в процессе заряжания скважин на открытых горных работах. Способ включает приготовление ЭВВ путем введения в эмульсионную матрицу сжатого воздуха, который вместе с эмульсионной матрицей вводят в динамический смеситель-аэратор. Смеситель-аэратор содержит, по меньшей мере, две последовательно расположенные смесительные камеры, в которых производят получение ЭВВ путем аэрации эмульсионной матрицы с повышением давления в смесителе-аэраторе не менее 0,2 МПа. Аэрацию эмульсионной матрицы производят до величины распределенных воздушных пузырьков с размером 30-150 мкм при атмосферном давлении. СЗМ снабжена компрессором для сжатия воздуха, а смеситель компонентов выполнен в виде коаксиального, по меньшей мере, двухступенчатого смесителя-аэратора динамического типа, каждая из ступеней которого содержит ротор с аксиальными лопатками и статор с аксиальными направляющими щелями. На магистрали подачи готового ЭВВ после выхода его из смесителя-аэратора смонтировано приспособление для повышения давления ЭВВ в смесителе-аэраторе. Изобретение обеспечивает независимость процесса сенсибилизации от температуры эмульсии, удешевление ЭВВ. 2 н. и з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ ведения взрывных работ // 2498210

Изобретение относится к горному делу, к области буровзрывных работ в горных породах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в массивах горных пород, в частности при открытой разработке полезных ископаемых. Способ включает взрывание вышележащей над угольным пластом горной массы и взрывание угольного пласта. Бурение скважин производят с недобуром до почвы угольного пласта. В скважинах формируют рассредоточенный заряд, при этом воздушный промежуток располагают так, чтобы расстояние от контакта порода-уголь до заряда, расположенного в породной и в угольной частях массива, было равным, больше либо равным радиусу зоны дробления, соответственно. Изобретение позволяет сократить простои горнотранспортного оборудования, сократить количество буровзрывных работ, устранить разрушение кровли пласта и разубоживание угля в приконтактной зоне.

Способ разработки наклонных рудных залежей // 2504656

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке наклонных рудных залежей малой и средней мощности. Способ включает проведение подготовительных и нарезных выработок, бурение шпуров в забое выемочного блока, заряжание и взрывание шпуров, уборку отбитой рудной массы, гидравлическую зачистку отработанного блока, при этом шпуры в нижнем ряду располагают на расстоянии 2-3 диаметров шпура, заряжают через один с рассредоточенным зарядом, при этом шпуры каждого последующего ряда ориентированы по одной линии в направлении восстания рудной залежи. Сокращение потерь отбитой рудной мелочи достигается за счет создания желобов на лежачем боку рудной залежи, при гидравлической зачистке отработанного блока движение гидросмеси, состоящей из воды и рудной мелочи, происходит по гладкой поверхности желобов. Изобретение обеспечивает повышение эффективности разработки рудных тел и сокращение на 15-20% потерь обогащенной рудной мелочи при гидравлической зачистке отработанного выемочного блока. 1 ил.

Подвесная скважинная забойка // 2506533

Изобретение относится к горному делу, к области буровзрывных работ в горных породах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в массивах горных пород, в частности при открытой разработке полезных ископаемых. Подвесная скважинная забойка выполнена из отрезка материала, который снаружи завязан двумя веревками, один конец первой веревки завязан жестким узлом, образуя первый внутренний объем, внутри которого размещена опора. Поперечный размер опоры на 30-50% меньше диаметра скважины. Второй конец первой веревки протянут внутрь через центр отрезка материала и прикреплен к перекладине у устья скважины. Вторая веревка завязана свободным узлом выше жесткого узла, с возможностью его перемещения по первой веревке, образуя второй внутренний объем, поперечный диаметр которого на 15-20% больше диаметра скважины и на треть заполнен сыпучим инертным материалом, при этом концы отрезка материала оставлены свободными. Изобретение позволяет снизить удельный расход ВВ, повысить качество дробления горной массы за счет длительного запирания продуктов детонации в зарядной полости до момента полного разрушения окружающей породы, упростить конструкцию, повысить надежность срабатывания конструкции. 2 ил.

Способ взрывания удлиненных скважин (варианты) // 2524065

Изобретение относится к горному делу, к отбойке горных пород. Способ взрывания удлиненных скважин включает бурение скважин, определение места размещения боевика для прямого и обратного инициирования заряда взрывчатого вещества (ВВ) расчетным путем, формирование удлиненного заряда ВВ, установку боевика в заряде ВВ, разделяющего его на две части, заполнение скважины в верхней ее части ВВ и забоечным материалом, взрывание скважины. Предварительно измеряют длину всего заряда ВВ, а затем определяют место размещения боевика в заряде ВВ от дна скважины с учетом заданной длины всего заряда ВВ и вместимости ВВ в 1 м скважины по формулам. Изобретение позволяет улучшить фокусировку ударных волн и за счет этого увеличить энергию взрыва, увеличить КПД взрыва, уменьшить объем буровых работ и удельный расход ВВ. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Засыпная забойка взрывных скважин с элементами каменного материала // 2526950

Изобретение относится к области буровзрывных работ в крепких горных породах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывное рыхление скальных массивов горных пород. Засыпная забойка взрывных скважин с элементами каменного материала включает нижнюю засыпную часть из инертных сыпучих материалов над воздушным промежутком и верхнюю комбинированную часть. Верхняя комбинированная часть забойки разделена на два отрезка: нижний отрезок длиной до трех диаметров скважины, заполненный элементами каменного материала размером 0,2-0,6 диаметра скважины, перемежающимися инертным сыпучим материалом крупностью менее 5 мм, и верхний, заполненный до верха скважины этим же инертным сыпучим материалом. Изобретение позволяет повысить эффективность запирания продуктов детонации в зарядной полости комбинированной укороченной забойкой и снизить затраты на ее формирование. 1 ил.

Способ формирования водонепроницаемого экрана в трещиноватых обводненных горных массивах с использованием тампонажа // 2531410

Изобретение относится к горной и горно-химической промышленности, используется для ограждения и охраны трещиноватого горного массива от возможного проникновения за пределы создаваемого экрана жидких растворов. Способ включает бурение параллельных рядов скважин или шпуров, размещение в них зарядов ВВ в шахматном порядке, рассредоточенных заполненными промежутками. Длина промежутка равна длине заряда. Одновременное камуфлетное взрывание зарядов ВВ с центральным инициированием. Заполнение оставшихся после взрыва пустот бетонным раствором. Для образования тампонированного массива определяют радиус заряда ВВ, длину заряда ВВ. В верхней части на контакте водоносный горизонт - массив формируют запирающий заряд. Промежутки заполняют тампонирующим материалом, который формируют следующим составом: в агрессивных безнапорных средах - битум или смолы; в неагрессивных напорных средах - цемент; в агрессивных напорных средах - битум или смолы, дополнительно определяют радиус образующейся затампонированной зоны смятия от заряда, радиус образующейся затампонированной зоны в промежутках между зарядами, расстояние между обуренными скважинами или шпурами в ряду, длину запирающего заряда и радиус затампонированной зоны трещин. Способ позволяет повысить эффективность и безопасность работ. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ открытой разработки с взрывным воздействием на пласт полезного ископаемого // 2539083

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к открытой разработке угольных пластов со скальными вскрышными породами. Способ включает удаление покрывающих скальных вскрышных пород взрывным рыхлением зарядами с воздушной подушкой в нижнем торце заряда, механическое рыхление и бульдозирование пород пласта, их штабелирование, погрузку в транспортные средства экскаватором. Взрывные скважины для скальных вскрышных пород забуривают в пласт полезного ископаемого на глубину воздушной подушки в нижнем торце заряда. Массовый взрыв осуществляют поскважинно системой неэлектрического инициирования. В пласт полезного ископаемого пониженной крепости забуривают каждую вторую или третью взрывную скважину. Изобретение позволяет повысить эффективность разрушения и снизить энергоемкость механического рыхления пласта полезного ископаемого за счет его предварительного ослабления воздействием взрывного рыхления скальных пород вскрыши. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Подвесная скважинная забойка // 2542792

Изобретение относится к горному делу, к области буровзрывных работ, и предназначено для запирания продуктов взрыва в зарядной полости скважин. Изобретение может быть использовано в отраслях промышленности, применяющих взрывные работы в массивах горных пород, в частности при открытой разработке полезных ископаемых. Подвесная скважинная забойка состоит из опорной конструкции и подвешиваемой части, закрепленной на опорной конструкции. Подвешиваемая часть выполнена в виде соединенных временной связью составного цилиндра, выполненного из двух полуцилиндров, на внутренних поверхностях каждого из которых в верхней его части, обращенной к устью скважины, перпендикулярно образующей цилиндра прикреплена половина цилиндра меньшего диаметра. Клин вставлен между двумя полуцилиндрами составного цилиндра, а к его основанию прикреплен диск, диаметр которого соизмерим с диаметром скважины. Высота клина до диска больше высоты составного цилиндра, а ширина клина в сумме с двумя половинами цилиндра меньшего диаметра и полуцилиндрами составного цилиндра больше либо равна 1.1-1.2 диаметра скважины. Изобретение позволяет повысить эффективность дробления горных пород. 2 ил.