Способ изготовления и механизированного заряжания скважин эмульсионной взрывчатой смесью

 

Изобретение относится к области ведения работ открытым способом и может найти применение в горно-рудной промышленности. Суть изобретения: на заряжаемый блок раздельно доставляются эмульсионное и гранулированное ВВ смесительно-зарядными машинами, в выдвижном поперечном шнеке смесительно-зарядной машины гранулированного ВВ типа МЗ-3А, МЗ-3Б производят смешение гранулированного и эмульсионного ВВ, скважинный заряд формируют в процессе подачи готовой эмульсионной взрывчатой смеси из выдвижного поперечного шнека в скважину. В зависимости от соотношения эмульсионного и гранулированного ВВ формируют скважинный заряд постоянной или переменной плотности по высоте скважины. Техническим результатом изобретения является повышение работоспособности скважинного заряда, оптимизация дробления горного массива, снижение стоимости ведения буровзрывных работ, использование существующих смесительно-зарядных машин. 1 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к области ведения взрывных работ на дневной поверхности, в частности к способу механизированного заряжания скважин при использовании в качестве промышленных взрывчатых веществ эмульсионных взрывчатых смесей.

В настоящее время получили широкое распространение так называемые "сларри" - эмульсионные взрывчатые смеси, в которых взрывчатый компонент в виде твердых частиц распределен в жидкой фазе.

Производство эмульсионных взрывчатых смесей можно осуществлять как на заводах-изготовителях промышленных взрывчатых веществ с последующей упаковкой их в патроны различных габаритно-массовых характеристик [1, 2], так и на прикарьерных пунктах ведения взрывных работ с использованием смесительно-зарядных машин [2, 3, 4]. Заряжание скважин при этом производится или патронами, или непосредственно подачей эмульсионной взрывчатой смеси в скважину с использованием зарядных машин.

При механизированном заряжании скважин конструкция скважинного заряда - комбинированный или однородный - определяется способом совмещения гранулированной и эмульсионной составляющих эмульсионный взрывчатой смеси.

При совмещении гранулированной и эмульсионной составляющих в смесительной емкости смесительно-зарядной машины с использованием различных смесительных механизмов и последующей подаче ее в скважину формируется однородный скважинный заряд [2, 3].

Известен способ изготовления и заряжания скважин с использованием смесительно-зарядных машин, включающий загрузку и емкости смесительно-зарядной машины эмульсии, имеющий температуру 80-90oС, гранулированной аммиачной селитры с температурой, близкой к температуре эмульсии, и жидкого горючего, смешения гранулированной аммиачной селитры с жидким горючим с получением так называемой твердой фазы, смешение полученной твердой фазы с эмульсией, подачу готовой эмульсионной взрывчатой смеси в скважину через зарядный шланг и формирование скважинного заряда [3].

Недостатком указанного способа являются высокая стоимость и энергоемкость получаемой эмульсионной взрывчатой смеси, сложность регулирования в широких пределах энергетических характеристик эмульсионной взрывчатой смеси и скважинного заряда на ее основе, что ограничивает область использования этого способа при ведении взрывных работ.

Известен способ механизированного заряжания скважин путем одновременной подачи на устье скважины посредством зарядного шланга эмульсионной составляющей и лотка зарядной машины гранулированной составляющей с образованием комбинированного скважинного заряда, принятый авторами за прототип [4]. При этом гранулированная и эмульсионная составляющие комбинированного заряда доставляются на заряженный блок отдельными смесительно-зарядными машинами. Недостатком этого способа заряжания является сложность обеспечения соосности - центрирования внутреннего и наружного стаканов, что приводит к снижению интенсивности дробления разрушаемой взрывом горной породы.

Технической задачей изобретения было повышение эффективности ведения взрывных работ за счет повышения работоспособности скважинного заряда, управление равномерностью дробления горного массива, снижение стоимости, расширение сырьевой базы и области применения существующих смесительно-зарядных машин.

Задача была достигнута за счет того, что предварительно производят смешение эмульсионного и гранулированного ВВ в соотношении от 1:10 до 10:1 в выдвижном поперечном шнеке смесительно-зарядной машины, транспортирующей гранулированное ВВ, а затем готовую эмульсионную взрывчатую смесь подают этим же поперечным выдвижным шнеком в скважину, где под действием сил гравитации формируется скважинный заряд. Соотношение между эмульсионным и гранулированным ВВ от 1:10 до 10:1 поддерживают за счет дозирующих систем смесительно-зарядных машин - насоса-дозатора и продольного шнека. Заряжание обводненных скважин осуществляют подачей эмульсионной взрывчатой смеси на столб воды.

В качестве гранулированных ВВ могут использоваться гранулированная (плотная или пористая, или их смесь в любом соотношении) аммиачная селитра, игданит, гранулотол, граммотолы, гранулиты, граммониты всех марок. В качестве эмульсионной составляющей эмульсионной взрывчатой смеси могут использоваться водно-масляные эмульсии первого и второго родов, содержащие воду, неорганический окислитель, жидкое горючее, эмульгатор. В качестве неорганического окислителя эмульсии может использоваться аммиачная селитра или ее смесь с натриевой или кальциевой селитрами.

В качестве машины гранулированного ВВ выбирают смесительно-зарядную машину, состоящую из бункера для гранулированного ВВ, расположенного над продольным шнеком, служащим для принудительной подачи и дозирования содержимого бункера, выдвижного поперечного шнека для выгрузки готового продукта в скважины или транспортную тару, например, МЗ-3Б, МЗ-3А. Бункер может быть разделен на отдельные отсеки, машина может иметь два продольных шнека. В предлагаемом изобретении выдвижной поперечный шнек используется одновременно в качестве смесительного и транспортирующего механизма. На зарядной машине может быть установлена емкость для жидкого горючего. В этом случае эмульсионная взрывчатая смесь изготавливается следующим образом: в выдвижной поперечный шнек подается гранулированная аммиачная селитра или гранулированное ВВ, жидкое горючее, эмульсионное взрывчатое вещество из другой машины. Поступающие компоненты смешиваются в выдвижном поперечном шнеке и готовая эмульсионная взрывчатая смесь этим же поперечным шнеком подается в скважину. В качестве машины для эмульсионного ВВ выбирают смесительно-зарядную машину, имеющую емкость для эмульсионного ВВ, насос-дозатор и зарядный шланг для подачи эмульсионного ВВ в поперечный шнек.

Предлагаемый способ механизированного заряжания скважин эмульсионной взрывчатой смесью осуществляется следующим образом.

Для заряжания скважин эмульсионной взрывчатой смесью используются две машины. Одна смесительно-зарядная машина, оснащенная бункером (бункерами) для гранулированного ВВ, жидкого горючего, продольным и поперечным выдвижным шнеками, загружается гранулированным ВВ или гранулированной аммиачной селитрой и жидким горючим, вторая машина, оснащенная емкостью для эмульсии, насосом-дозатором и зарядным шлангом, загружается эмульсионным ВВ. Загруженные машины переезжают на заряжаемый блок и размещаются таким образом, чтобы без переезда машин можно было зарядить несколько скважин. Эмульсионное ВВ насосом-дозатором через зарядный шланг поступает в выдвижной поперечный шнек зарядной машины, транспортирующий гранулированное ВВ, одновременно в него продольным шнеком подается гранулированное ВВ, находящееся в этой машине. В выдвижном поперечном шнеке происходит смешение гранулированной и эмульсионной составляющих и готовая эмульсионная взрывчатая смесь этим же поперечным шнеком подается в скважину и под действием собственного веса заполняет ее с образованием однородного скважинного заряда.

Заявляемое техническое решение является новым, так как оно не известно из уровня техники ведения взрывных работ. Оно имеет изобретательский уровень, так как для специалиста предлагаемое решение изготовления и заряжания скважин эмульсионными взрывчатыми веществами не следует из уровня техники. Оно является промышленно применимым и имеет ряд преимуществ в сравнении с существующими.

Заявляемый способ изготовления и механизированного заряжания скважин обеспечивает основной технический результат изобретения: управление равномерностью дробления горной породы в зависимости от ее крепости за счет использования скважинного заряда из эмульсионной взрывчатой смеси различной мощности, оптимизация расхода ВВ, снижение стоимости буровзрывных работ, снижение времени подготовки взрываемого блока за счет использования скважинного заряда постоянной и переменной плотности. Предлагаемый способ позволяет формировать скважинные заряды при использовании существующих смесительно-зарядных машин.

Изменяя соотношение подаваемых компонентов в выдвижной поперечный шнек, тип гранулированного и эмульсионного ВВ, можно изготавливать эмульсионную взрывчатую смесь и скважинный заряд на ее основе с различными энергетическими и эксплуатационными характеристиками по теплоте взрыва, кислородному балансу, объему газообразных продуктов взрыва, плотности, детонационным характеристикам, что позволяет оптимизировать работоспособность скважинного заряда.

Изменяя скорости подачи эмульсионного и/или гранулированного ВВ в выдвижной поперечный шнек смесительно-зарядной машины, можно получать эмульсионные взрывчатые смеси различной энергоемкости и водоустойчивости, скважинный заряд постоянной и переменной плотности; высоту слоев скважинного заряда переменной плотности легко регулировать количеством подаваемой в скважину взрывчатой смеси. При ведении взрывных работ с использованием зарядов переменной плотности по высоте колонки заряда можно дифференцированно распределять энергию взрыва по высоте взрываемого уступа. Скважинные заряды как постоянной, так и переменной плотности по высоте скважины можно формировать при одном наезде смесительно-зарядных машин, что сокращает время и трудоемкость подготовки блока к взрыву, а следовательно, и стоимость буровзрывных работ.

Формирование скважинных зарядов переменной плотности по высоте скважины позволяет более рационально вести взрывные работы. Заряд переменной плотности по высоте скважины формируют за счет изменения соотношения между эмульсионным и гранулированным ВВ в составе эмульсионной взрывчатой смеси: чем выше содержание эмульсионной составляющей в составе эмульсионной взрывчатой смеси, тем выше насыпная плотность взрывчатой смеси.

Заявляемый способ позволяет заряжать обводненные скважины на столб воды, так как плотность получаемой эмульсионной взрывчатой смеси больше плотности воды, и, следовательно, обладает хорошей потопляемостью, а поверхность неводостойких гранул, например, аммиачной селитры, если в качестве гранулированной составляющей применяются селитросодержащие ВВ, например граммонит, экранирована водоустойчивым эмульсионным ВВ. Формирование комбинированных скважинных зарядов переменной плотности по высоте скважины позволяет регулировать расход ВВ, оптимизировать стоимость ведения взрывных работ.

Предлагаемый способ заряжания скважин был осуществлен при ведении буровзрывных работ на карьерах при отбойке горных пород различной крепости и обводненности с получением положительных результатов: было достигнуто сокращение времени подготовки зарядного блока на 15-20%, сокращение трудоемкости на 8-12%; повышена равномерность дробления горной породы, улучшена проработка подошвы уступа за счет повышения работоспособности скважинного заряда. В процессе проведения взрывов отказов и аномальной работы зарядов не зафиксировано.

Источники информации 1. Заявка WO 88/09317, кл. С 06 В 21/00, В 30 В 9/06.

2. В. Л. Барон, В.Х. Кантор. Техника и технология взрывных работ в США, Москва: Недра, 1989, стр.88-95.

3. Патент России 2108542, кл. F 42 D 1/10.

4. Патент России 2156431, кл. F 42 D 1/08.

Формула изобретения

1. Способ изготовления и механизированного заряжания скважин, включающий раздельную доставку на заряжаемый блок эмульсионного и гранулированного ВВ смесительно-зарядными машинами и формирование на их основе скважинного заряда, отличающийся тем, что предварительно эмульсионное ВВ из одной смесительно-зарядной машины насосом-дозатором через зарядный шланг подают в выдвижной поперечный шнек второй смесительно-зарядной машины типа МЗ-3Б или МЗ-3А, одновременно в поперечный шнек продольным шнеком этой же машины подается гранулированное ВВ, находящееся в этой машине, при этом смешивание эмульсионного и гранулированного ВВ в выдвижном поперечном шнеке производят в соотношении 1:10 - 10:1, а скважинный заряд формируют в процессе подачи готовой эмульсионной взрывчатой смеси из выдвижного поперечного шнека в скважину.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в зависимости от соотношения эмульсионного и гранулированного ВВ формируют скважинный заряд постоянной или переменной плотности по высоте скважины.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для использования преимущественно в горной промышленности при доставке россыпных взрывчатых веществ в шахту и заряжания ими скважин

Изобретение относится к взрывным работам и может быть использовано в системах для пневматической экструзии эмульсионного взрывчатого вещества в скважину
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для формирования скважинных зарядов при ведении взрывных работ на открытых горных разработках

Изобретение относится к зарядам бинарных взрывчатых веществ (ВВ) и способам их применения
Изобретение относится к области горной промышленности и строительству, а более конкретно к взрывным работам, и может быть использовано при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом при заряжании нисходящих скважин

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для заряжания нисходящих обводненных скважин водосодержащими взрывчатыми веществами, изобретение решает задачу по повышению эффективности заряжания скважин за счет создания равномерного распределения компонентов ВВВ по всей колонке заряда в скважине и по площади скважины
Изобретение относится к горной промышленности и строительству, а именно к способам заряжения нисходящих скважин текучими водосодержащими взрывчатыми веществами (ВВВ) с применением гидроизолирующих рукавов, и может быть использовано при отбойке горных пород от массива в породах любой степени обводненности

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для заряжания обводненных скважин неводоустойчивыми взрывчатыми веществами (ВВ) при открытой разработке полезных ископаемых

Изобретение относится к горной промышленности и строительству, а именно к способам заряжания нисходящих скважин эмульсионными взрывчатыми смесями (ЭВС), а более конкретно к способам заряжания скважин взрывчатыми веществами (ВВ) местного приготовления типа концентрированных "Сларри" или, иначе, эмуланов, и может быть использовано при отбойке горных пород от массива на открытых горных работах как в сухих, так и обводненных породах

Изобретение относится к горному делу и предназначено для пневматического заряжения шпуров и скважин гранулированным взрывчатым веществом (ВВ), а также может быть использовано для устранения потерь ВВ при пневматическом заряжании, повышении плотности заряда, повышении чувствительности заряда и в соответствии с этим повышении эффективности действия взрыва

Изобретение относится к заряжанию скважин при проведении взрывных работ

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам пневматического заряжания нисходящих обводненных скважин взрывчатыми веществами (ВВ) и изготавливаемыми непосредственно на месте применения с использованием гидроизолирующих рукавов, и может быть применено при отбойке горных пород от массива в породах любой степени обводненности

Изобретение относится к устройству транспортирования и, более конкретно, но не исключительно к перистальтическому устройству транспортирования, пригодному для перемещения внутри удлиненного прохода при транспортировании взрывчатого заряда

Изобретение относится к взрывным патронам и способам заполнения взрывного патрона взрывчатым веществом. Взрывной патрон содержит загрузочную часть, имеющую загрузочный канал, позволяющий подавать взрывчатое вещество извне скважины, и гибкую трубу, надетую на наружную поверхность загрузочной части в сложенном в продольном направлении состоянии. Гибкая труба выполнена таким образом, что при подаче взрывчатого вещества под давлением извне скважины через загрузочный канал и заполнении внутреннего пространства гибкой трубы последняя расправляется в продольном направлении и гибкая труба сходит с загрузочной части, продвигаясь внутрь скважины. Достигается безопасность и надёжность в эксплуатации взрывного патрона. 2 н. и 27 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области буровзрывных работ и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывное рыхление скальных массивов горных пород. В забоечной машине для формирования короткой комбинированной забойки взрывных скважин с каменным материалом, оборудованной гидравлическим грейфером-манипулятором и двумя бункерами с обогревом и вибрацией стенок, на днищах которых установлены пластинчатые питатели, выдающие забоечный материал, согласно изобретению, мелкодисперсный и крупнокусковый материалы размещены в разных бункерах, а выдаются на общую поворотную течку, шарнирно закрепленную в нижней части бункеров. Изобретение позволяет повысить производительность и снизить трудоемкость работ при формировании короткой комбинированной забойки скважин путем механизации процесса размещения забоечного материала. 3 ил.

Изобретение относится к области буровзрывных работ и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывное рыхление скальных массивов горных пород. Cпособ формирования короткой комбинированной засыпной забойки взрывных скважин с распорным конусом включает формирование нижней засыпной части из инертных мелкодисперсных материалов, средней части из распорного конуса и верхней комбинированной части из смеси мелкодисперсного и крупнокускового материала. Забойка формируется послойно забоечной машиной, при этом сначала в скважину опускается полипропиленовый чехол на глубину, обеспечивающую заданную высоту воздушного промежутка между зарядом ВВ и забойкой. Подачей из заднего бункера в полипропиленовый чехол мелкодисперсного материала формируется нижняя засыпная часть заданной высоты. Над ней подвешивается распорный конус, на который из заднего бункера засыпают мелкодисперсный материал до середины распорного конуса. Засыпают одновременно из заднего и переднего бункеров мелкодисперсный материал и элементы крупнокускового материала размером 0,2-0,6 диаметра скважины до полного формирования комбинированной забойки высотой до 10 диаметров скважины. В забоечной машине, оборудованной гидравлическим грейфером-манипулятором и двумя бункерами с обогревом и вибрацией стенок, на днищах которых установлены пластинчатые питатели, выдающие забоечный материал, мелкодисперсный и крупнокусковой материалы размещены в разных бункерах, и выдаются на общую поворотную течку, шарнирно закрепленную в нижней части бункеров. Распорные конусы размещены на шарнирно закрепленной в задней части рамы забоечной машины платформе и опускаются во взрывную скважину грейфером-манипулятором. Изобретение позволяет повысить производительность и снизить трудоемкость работ. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области горного дела. В изобретении раскрыты системы доставки взрывчатых веществ с переменными значениями плотности и способы изменения энергии взрывчатых веществ в шпуре. Способ изменения энергии взрыва взрывчатых веществ в шпуре включает следующие действия: вводят загрузочную трубу в шпур; пропускают гомогенизированный продукт, содержащий эмульсионную матрицу, через загрузочную трубу; вводят газообразующую добавку проксимально по отношению к выходному отверстию загрузочной трубы с первым постоянным расходом; смешивают гомогенизированный продукт с газообразующей добавкой проксимально по отношению к выходному отверстию загрузочной трубы с первым расходом с образованием первого активированного продукта, имеющего первую плотность; перекачивают первый активированный продукт в шпур; вводят газообразующую добавку проксимально по отношению к выходному отверстию загрузочной трубы со вторым постоянным расходом; смешивают гомогенизированный продукт с газообразующей добавкой проксимально по отношению к выходному отверстию загрузочной трубы со вторым расходом с образованием второго активированного продукта, имеющего вторую плотность; и перекачивают второй активированный продукт в шпур. Изобретение позволяет повысить эффективность взрывных работ и снизить экологическую опасность. 3 н. и 53 з.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх