Способ заряжания нисходящих обводненных скважин

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. Технический результат - разработка высокопроизводительного способа промышленным АС-ДС ВВ, приготовляемым непосредственно на месте заряжания. Способ заключается в опускании в скважину гидроизолирующего рукава для подачи взрывчатого вещества с закрытым нижним концом и средствами взрывания в виде одного или нескольких детонаторов, после чего осуществляют заполнение рукава взрывчатым веществом. Причем для опускания рукава в скважину используют грузило, закрепленное на нижнем конце рукава. При этом в скважину дополнительно опускают один или несколько перфорированных технологических рукавов для подачи воздуха, через которые до начала подачи ВВ осуществляют предварительное барботирование скважины воздухом. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

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.

Известен способ заряжания нисходящих скважин водосодержащими ВВ, имеющими твердую и жидкую фазы, включающий опускание на забой скважины зарядного шланга, заполнение заряжаемой части скважины ВВ и подъем зарядного шланга по мере заполнения скважины ВВ, при этом в процессе заполнения скважины ВВ твердую и жидкую фазы ВВ подают в скважину раздельно, причем твердую фазу засыпают в пространство между стенками скважины и зарядным шлангом, а жидкую фазу подают через зарядный шланг (см. патент РФ №2146037, МКИ F42D 1/08, 2000 г.). В качестве твердой фазы в обводненную скважину засыпают тротил или дробленый бездымный порох, а на детонирующем шнуре опускают вручную промежуточный детонатор, а затем осуществляют подачу порции жидкой фазы, например, загущенного раствора окислителя. При этом в загущенный раствор окислителя дозируют раствор структурирующего агента, причем температура готового раствора не должна превышать 85°С. После подачи порции жидкой фазы ВВ, снова осуществляют подачу порции твердой фазы и повторяют операции по заряжанию скважины вплоть до формирования необходимой массы заряда ВВ в заряжаемой скважине. По мере заряжания скважины происходит вытеснение скважинной воды из межгранульного пространства твердой фазы, равномерное распределение твердой и жидкой фаз по всей длине заражаемой части скважины с получением ВВ заданного качества.

Основными недостатками известного способа являются, во-первых, сложность зарядки скважин малого диаметра (менее 0,2 м) и большой глубины (более 10 м), связанная с низкой производительностью, что практически исключает использование известного способа на больших скважинных массивах.

Во-вторых, с увеличением глубины зарядки скважины, процесс становится практически неконтролируемым, что может приводить к некачественной зарядке скважины или даже полному отказу при подрыве.

В-третьих, известный способ предусматривает использование дорогостоящих и небезопасных, особенно для открытого заряжания, компонентов ВВ, типа тротила.

Наиболее близким к заявляемому способу, выбранному в качестве прототипа, является способ заряжания скважин неводоустойчивыми ВВ (см. патент США №3696703, НКИ 86/20.15, 1972 г.), включающий опускание в скважину дозирующего устройства, состоящего из двух коаксиально установленных пластмассовых труб, между которыми расположен уложенный «гармошкой» гидроизолирующий рукав с закрытым нижним концом с донным детонатором, в которую через центральную трубу подают промышленное ВВ на базе нитрата аммония. Диаметр рукава чуть больше диаметра скважины, поэтому по мере заполнения рукава взрывчатым составом, происходит фиксация рукава в скважине и вытеснение из нее воды. Одновременно с заполнением рукава осуществляют подъем дозирующего устройства.

Основным недостатком известного способа является его низкая производительность при зарядке скважин малого диаметра и большой глубины. В основном это связано с низкой плотностью промышленных ВВ, представляющих смесь гранулированной аммиачной селитры и дизельного топлива (АС-ДТ) с плотностью 0,9-1,1 г/см3. Указанная смесь близка к плотности воды, поэтому вытеснение ею воды может проходить достаточно долго, причем в том случае, если плотность ВВ все-таки превышает 1,0 г/см3. При меньшей плотности заряд вообще не тонет в воде.

Кроме того, процесс заполнения скважины стекающим ВВ сильно зависит от диаметра центральной трубы. Указанный способ наиболее целесообразен в применении на неглубоких скважинах большого диаметра (более 250 мм). Для более тонких и глубоких скважин, установка в них дозирующего устройства с центральной трубой малого диаметра сильно снижает скорость заряжания.

Технической задачей, решаемой заявляемым техническим решением, является разработка высокопроизводительного способа заряжания нисходящих обводненных скважин промышленным АС-ДС ВВ, приготавливаемым непосредственно на месте заряжания и способного быстро и качественно заряжать значительные скважинные массивы.

Указанная задача в способе заряжания нисходящих обводненных скважин, включающем опускание в скважину гидроизолирующего рукава для подачи ВВ с закрытым нижним концом и средствами взрывания в виде одного или нескольких детонаторов, после чего осуществляют заполнение гидроизолирующего рукава ВВ, решена тем, что для опускания рукава в скважину используют грузило, закрепленное на нижнем конце рукава, при этом в скважину дополнительно опускают несколько перфорированных технологических рукавов для подачи воздуха, через которые до начала подачи ВВ осуществляют предварительное барботирование скважины воздухом.

Благодаря наличию грузила и осуществлению предварительного барботирования скважины воздухом, появляется возможность заряжать скважины промышленным ВВ с плотностью ниже 1,0 кг/л, т.к. за счет барботирования, вода в скважине насыщается воздухом и ее плотность снижается.

Для расширения функциональных возможностей способа, путем разновысотной фиксации технологических рукавов, каждый технологический рукав закрепляют к своему грузилу.

Для упрощения заряжания скважины, все технологические рукава закрепляют к общему грузилу, например грузилу гидроизолирующего рукава.

При зарядке скважины жидким ВВ, заполнение гидроизолирующего рукава осуществляют через горловину, в которую сливают ВВ из зарядной машины, присоединенную к верхнему концу рукава.

Для удешевления зарядки скважины, в качестве технологического рукава используют перфорированный полиэтиленовый рукав, при этом диаметр перфорированных отверстий рукава определяется диаметром скважины, диаметром технологического рукава, количеством используемых технологических рукавов, плотностью заряжаемого ВВ и т.д.

Заявляемый способ позволяет с высокой производительностью заряжать обводненные скважины различными неводостойкими ВВ с плотностью даже ниже плотности воды без их предварительного осушения, что не имеет аналогов среди известных и применяемых в настоящее время способов, а значит, соответствует критерию «изобретательский уровень».

Суть заявляемого способ представлена на фиг.1 и 2, поясняющих зарядку обводненной скважины: на фиг.1 представлен рисунок обводненной скважины на начальной стадии ее заряжания; на фиг.2 представлен рисунок обводненной скважины в процессе заполнения гидроизолирующего рукава жидким ВВ.

На фиг.1 представлены: обводненная скважина 1, заполненная водой 2; гидроизолирующий рукав 3; технологические рукава 4; общее грузило 5.

На фиг.2 представлены: горловина 6 для подачи жидкого ВВ с закрепленным на ней гидроизолирующим рукавом 3; горловины 7 для подачи сжатого воздуха в технологические рукава 4; детонаторы 8; жидкое ВВ 9; пузырьки воздуха 10, барботирующие воду; водная забойка заряда 11.

Заявляемый способ рассмотрим на примере заряжания обводненной нисходящей скважины. Перед началом работы в обводненную скважину 1 опускают гидроизолирующий полиэтиленовый рукав 3 и технологические рукава 4, закрепленные на общем грузиле 5. Верхние концы рукавов 3 и 4 закрепляют на горловинах 6 и 7. В скважину 3 также опускают на кабелях детонаторы 8. После этого в горловины 7 начинают подавать сжатый воздух, за счет чего барботируется скважина, т.е. вода насыщается пузырьками воздуха, а ее плотность снижается. Благодаря этому подаваемое через горловину 6 жидкое ВВ из зарядочной машины (не показана) стекает по рукаву 3 и заполняет придонное пространство скважины 1, плотно прижимая к стенкам скважины технологические рукава 4. Воздух через зажатые участки технологических рукавов 4 прекращает идти, а вода 2 выдавливается наверх и начинает выполнять функцию забойки заряда. Столб воды 11 надежно герметизирует заряженную скважину.

После заполнения зарядом ВВ необходимой длины рукава 3, прекращают его подачу через горловину 6 и герметизируют верхний участок рукава, например, путем его скручивания с дополнительной фиксацией от самораскручивания.

Таким образом, заявляемый способ позволяет с высокой производительностью качественно заряжать любые нисходящие обводненные скважины, для забойки которых может быть использована вода, находящаяся в скважине.

1. Способ заряжания нисходящих обводненных скважин, включающий опускание в скважину гидроизолирующего рукава для подачи взрывчатого вещества (ВВ) с закрытым нижним концом и средствами взрывания в виде одного или нескольких детонаторов, после чего осуществляют заполнение гидроизолирующего рукава ВВ, отличающийся тем, что для опускания рукава в скважину используют грузило, закрепленное на нижнем конце рукава, при этом в скважину дополнительно опускают несколько перфорированных технологических рукавов для подачи воздуха, через которые до начала подачи ВВ осуществляют предварительное барботирование скважины воздухом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждый технологический рукав закрепляют к своему грузилу.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что все технологические рукава закрепляют к общему грузилу, например грузилу гидроизолирующего рукава.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что заполнение гидроизолирующего рукава осуществляют жидким ВВ через горловину, присоединенную к верхнему концу рукава.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве технологического рукава используют перфорированный полиэтиленовый рукав.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к заряжанию скважин при проведении взрывных работ. .
Изобретение относится к способам ведения взрывных работ. .

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 области ведения работ открытым способом и может найти применение в горно-рудной промышленности. .

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 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.

Изобретение относится к взрывчатой композиции, содержащей водную эмульсию из: 94% по весу окисляющего компонента, включающего водный раствор нитрата аммония, 6% по весу углеводородного горючего компонента, содержащего эмульгатор, а также сенсибилизирующий компонент и/или сухую добавку – гранулы нитрата аммония, и наполнитель, представляющий собой отработанный материал горючего типа, а именно пластик, резину, бумагу, картон, восковой материал, смешанный отработанный пластик. Композиция содержит по меньшей мере 50% эмульсии и от 1 до 50% по весу наполнителя. Отработанный материал сам по себе не обеспечивает сенсибилизацию эмульсии и представляет собой твердый порошкообразный материал, сформированный в сухие гранулы, у которых отсутствуют шероховатые поверхности и острые края, чтобы не вызывать кристаллизацию эмульсии, имеющие размер, форму и текучесть такие же, как у нитрата аммония. Изобретение также включает способ доставки взрывчатой композиции на место взрыва с помощью передвижной установки (MPU), представляющей собой транспортное средство, имеющее отдельные отсеки, приспособленные для раздельного содержания жидкого топлива, твердых частиц отработанного материала, и эмульсии на основе нитрата аммония. Также включает способ взрывания мягкого и мокрого грунта, включающий доставку взрывчатой композиции на место взрыва с помощью передвижной установки (MPU), закачку композиции в шпуры и её подрыв. Изобретение позволяет утилизировать отходы, которые предназначены для отправления на свалку или сжигания, с получением бризантных взрывчатых веществ. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил., 3 табл., 10 пр.

Изобретение относится к конструкции смесительно-зарядных машин, используемых для механизированного приготовления эмульсионного взрывчатого вещества и заряжания шпуров и скважин при ведении подземных горных работ. Малогабаритная смесительно-зарядная машина включает внешний источник энергии, пневматически соединенный магистралью с емкостями для газогенерирующей добавки и эмульсии, инжектор для смешивания газогенерирующей добавки и эмульсии, выполненный с возможностью коаксикального ввода газогенерирующей добавки в эмульсию, включенный в гидравлическую линию на входе в зарядный шланг, на конце которого установлен адаптер со статическим миксером. Емкость для эмульсии снабжена съемной крышкой. Магистрали, емкости и гидравлическая линия снабжены кранами. Емкости для эмульсии и газогенерирующей добавки выполнены герметичными и соединены с внешним источником энергии через ресивер и газовый редуктор, установленные на магистрали. Съемная крышка емкости для эмульсии соединена цепью с мембраной, разделяющей эмульсию и воздух. Между адаптером и инжектором на зарядном шланге установлен кран. Изобретение позволяет создавать колонку заряда эмульсионного взрывчатого вещества выдержанной формы. 1 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам пневматического заряжания нисходящих обводненных скважин взрывчатыми веществами 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

Наверх