Способ заряжания вертикальных и наклонных скважин

 

Изобретение относится к способам заряжания обводненных скважин взрывчатым веществом при открытой разработке полезных ископаемых. После осушения скважины ее поверхность гидроизолируют оболочкой, получаемой из ленты водонепроницаемой бумаги, сматываемой одновременно с двух катушек, установленных по обеим сторонам скважины, пропуская ленту через воронку. На прогиб ленты помещают торец зарядного шланга и под его давлением опускают ленту до забоя скважины. Ленту размещают по двум сторонам скважины в виде полуцилиндров, перекрывающих ее поверхность с наложением краев ленты благодаря тому, что ширина ленты превосходит половину длины окружности заряжаемой скважины. После образования водонепроницаемой оболочки скважину заряжают ВВ. Технической задачей данного изобретения является повышение надежности и безопасности заряжания скважин. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для заряжания вертикальных и наклонных скважин, пробуренных в обводненных или вечномерзлых породах, составами неводоустойчивых взрывчатых веществ (ВВ) при открытой разработке полезных ископаемых.

Известная гидроизоляция скважинного заряда ВВ рукавом из полиэтиленовой пленки не применима при отрицательных температурах из-за потери эластичности и разрушения пленки при ее деформации.

Прототипом изобретения является совокупность следующих приемов заряжания вертикальных скважин: над скважиной после ее осушения размещают две катушки с лентой из водонепроницаемой бумаги или эквивалентного пленочного материала шириной, превышающей половину длины окружности скважины, и длиной, превышающей удвоенную глубину заряжаемой скважины на высоту размещения катушек над ее устьем, ленту протягивают через воронку, направляют ленту по двум сторонам скважины с дублированием ее краев в размере избыточной ширины, на прогиб ленты помещают гидрофобизатор в гильзе, служащий грузом, под действием которого лента опускается до забоя в режиме свободного падения, при ударе о забой гильза разрушается и гидрофобизатор порошкообразной или пластичной консистенции заполняет призабойную часть скважины на все ее сечение, после чего скважину заряжают взрывчатым веществом, размещают в заряде средства его инициирования, концы ленты освобождают от катушек и производят забойку [1].

Недостатки прототипа: необходимость изготовления и применения гидрофобизатора усложняет способ; размещение у забоя скважины инертного материала в качестве гидрофобизатора обусловит бурение скважины на дополнительную глубину; опускание ленты в режиме свободного падения под действием массы гидрофобизатора исключает возможность заряжания наклонных скважин.

Технической задачей данного изобретения является исключение изложенных недостатков.

Технический результат достигается тем, что на прогиб ленты, сматываемой с двух катушек и протянутой через воронку, помещают торец зарядного шланга, и под его давлением вместе со шлангом опускают ленту до забоя скважины, после чего скважину заряжают ВВ, размещают в заряде средства его инициирования, концы ленты освобождают от катушек и производят забойку.

Схема способа в двух проекциях представлена на фиг. 1 и 2, где приняты следующие обозначения: 1 - скважина, 2 - катушки с лентой, 3 - лента, 4 - воронка, 5 - зарядный шланг, 6 - опорная плита.

Пример применения способа. При диаметре скважины 243 мм половина длины ее окружности 382 мм, при избытке 20% ширина ленты составит 458 мм, а ширина сдублированных краев ленты на поверхности скважины будет 38 мм.

Бумажную ленту 3 такой ширины наматывают на каждую из двух катушек 2 поровну, ленту 3 протягивают через воронку 4, на прогиб ленты помещают торец зарядного шланга 5, края бумажной ленты обминают вокруг шланга, образуя из ленты на ее конце цилиндр высотой 1,5-2,0 диаметра скважины и диаметром на 20-25% меньше диаметра скважины. Полученный цилиндр фиксируют кусочками клеевой ленты или кольцевой резинкой. Изложенное необходимо для облегчения опускания ленты и исключения разрыва и разлохмачивания краев бумаги в месте прогиба ленты.

В скважинах с проточной водой на конец зарядного шланга одевают рукав из пленочного полимерного материала, зимой - из резины диаметром на 3-5% больше диаметра скважины и высотой 2-3 диаметра скважины, верх рукава фиксируют на шланге кольцевой резинкой.

Под давлением зарядного шланга ленту опускают до забоя скважины. Крафт-целлюлозная техническая бумага, обладая упругостью формы и выходя из воронки 4 в виде желоба, надежно облегает цилиндрическую поверхность скважины, но в торцевой части, прилегающей к забою скважины, сминается в грубые складки, которые могут служить каналами для прохода воды. Рукав из полимерной или резиновой пленки в нижней части заряда после заполнения ВВ будет прижат к поверхности бумаги на стенке скважины и перекроет каналы проникновения воды в заряд ВВ.

Лента из эластичного пленочного материала, из резины или пластмассы создаст оболочку, под давлением массы ВВ плотно прилегающую к поверхности скважины, включая и призабойную зону.

Немедленно после опускания ленты до забоя скважины по зарядному шлангу подают ВВ: смесь эмульсионного ВВ с составом АС-ДТ, ифзанит, акватол ипконит, горячельющееся ВВ.

Наиболее экономичны и эффективны смеси эмульсионных ВВ с составом АС-ДТ при содержании 75% гранулированной аммиачной селитры с дизельным топливом и 25% эмульсионного ВВ, заполняющего межгранульное пространство. Такая смесь эквивалентна по энергии составу АС-ДТ с 10%-ным содержанием дорогостоящего алюминия (Барон В.Л., Кантор В.Х. Техника и технология взрывных работ в США. - М.: Недра, 1989. - С. 93). Такие составы неводоустойчивы, однако гидроизоляция лентой позволит их использовать и в обводненных условиях.

В проточной воде ограниченно водоустойчивы ифзаниты, акватолы и горячельющиеся ВВ. Оболочка из ленты их защитит.

После окончания заряжения скважины концы ленты 3 освобождают от катушек 2, катушки с опорной плитой 6 убирают и производят забойку.

Организация производства. Применяют бумагу двухслойную водонепроницаемую упаковочную ГОСТ 8828-89, упаковочную битумированную или дегтевую ГОСТ 515-77, бумагу мешочную ГОСТ 2228-81. Бумагу получают в стандартных рулонах, в мастерских горного предприятия рулоны режут на полосы требуемой ширины и сматывают в рулоны из расчета расхода одного рулона на заряжание 20-30 скважин, что соответствует длине ленты 1100-1600 м при расходе на одну скважину 55 м при ее глубине 25 м.

Рулоны доставляют на карьер, где хранят в условиях, исключающих воздействие на бумагу атмосферных осадков и прямых солнечных лучей. На карьере бумажные ленты из рулонов перематывают на катушки заряжающего устройства. При намотке вручную диаметр барабана, принимающего ленту на катушке 2, должен быть 0,8 м с длиной окружности 2,5 м, следовательно, для намотки ленты требуемой длины потребуется 10-11 оборотов - при глубине скважины 25 м.

Механическая нагрузка на катушки 2 минимальна, они могут быть выполнены из пластмассы и закреплены на легкой переносной опоре. На блоке с заряжаемыми скважинами должно быть несколько таких переносных устройств для заряжания.

В летний период при отсутствии бумаги может быть использована лента из полиэтилена или другого пленочного материала.

Основные преимущества способа: экономичность - лента из технической бумаги дешевле рукава из полиэтилена; возможность заряжания наклонных скважин, простота конструкции применяемого оборудования, возможность ведения взрывных работ мощными ВВ с большой объемной концентрацией энергии.

По сравнению с прототипом, предназначенным для заряжания скважин гранулированными ВВ простейшего состава, засыпаемыми в скважину от ее устья и ограничивающим технологию заряжания условием полного исключения воды в призабойной зоне скважины, при подаче пластичного льющегося ВВ высокой плотности зарядным шлангом начиная от забоя скважины это ограничение снимается.

Источник информации 1. РФ, патент 2130583, F 42 D 1/08, 1998, БИ N 14, 1999.

Формула изобретения

Способ заряжания скважин взрывчатым веществом, включающий размещение над скважиной после ее осушения двух катушек с лентой из водонепроницаемой бумаги или эквивалентного пленочного материала шириной, превышающей половину длины окружности скважины, и длиной, превышающей удвоенную глубину скважины на высоту размещения катушек над ее устьем, протягивание ленты через воронку, направляя ленту по двум сторонам скважины с дублированием ее краев в размере избыточной ширины, отличающийся тем, что на прогиб ленты, протянутой через воронку, помещают торец зарядного шланга, и под его давлением вместе со шлангом опускают ленту до забоя скважины, после чего скважину заряжают взрывчатым веществом, размещают в заряде средства его инициирования, концы ленты освобождают от катушек и производят забойку.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2