RU2333460C1 - Method of performance of blast-hole drilling works in flooded wells - Google Patents
Method of performance of blast-hole drilling works in flooded wells Download PDFInfo
- Publication number
- RU2333460C1 RU2333460C1 RU2007103921/03A RU2007103921A RU2333460C1 RU 2333460 C1 RU2333460 C1 RU 2333460C1 RU 2007103921/03 A RU2007103921/03 A RU 2007103921/03A RU 2007103921 A RU2007103921 A RU 2007103921A RU 2333460 C1 RU2333460 C1 RU 2333460C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- explosive
- cartridge
- inert material
- layer
- charge
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области горного дела, в частности к способам ведения буровзрывных работ в обводненных скважинах неводоустойчивыми взрывчатыми веществами, и может найти применение на открытых горных работах при разработке месторождений полезных ископаемых.The invention relates to the field of mining, in particular to methods of drilling and blasting in flooded wells with non-waterproof explosives, and can find application in opencast mining in the development of mineral deposits.
Стоимость взрывных работ в обводненных скважинах может быть значительно снижена за счет применения дешевых аммиачно-селитренных взрывчатых веществ. Процесс формирования колонки заряда неводоустойчивым взрывчатым веществом при заряжании обводненных скважин сопровождается потерей легкорастворимых компонентов взрывчатого вещества, в первую очередь аммиачной селитры, при их движении через столб воды. Одним из возможных путей решения проблемы заряжания обводненных скважин неводоустойчивыми аммиачно-селитренными взрывчатыми веществами является их гидроизоляция различными водонепроницаемыми материалами [1-9].The cost of blasting in waterlogged wells can be significantly reduced through the use of cheap ammonium nitrate explosives. The process of formation of a charge column by a non-water-resistant explosive during charging of waterlogged wells is accompanied by the loss of readily soluble components of the explosive, primarily ammonium nitrate, when they move through a column of water. One of the possible ways to solve the problem of loading flooded wells with non-waterproof ammonium nitrate explosives is to waterproof them with various waterproof materials [1-9].
В связи с тем, что плотность сыпучего аммиачно-селитренного взрывчатого вещества в водонепроницаемой оболочке меньше плотности воды, необходимо создать условия для принудительной подачи элементов заряда через столб воды в скважину [10].Due to the fact that the density of granular ammonium nitrate explosive in a waterproof shell is less than the density of water, it is necessary to create conditions for the forced supply of charge elements through a column of water into the well [10].
Наиболее близким из известных технических решений к заявляемому изобретению является способ заряжания обводненных скважин неводоустойчивым взрывчатым веществом в эластичной оболочке, когда колонку скважинного заряда формируют из патронов, длина которых превышает длину размещаемого в нем взрывчатого вещества в 1,2 раза. Оболочку патрона заполняют неводоустойчивым взрывчатым веществом, герметизируют, а на горном предприятии-потребителе путем разгерметизации верхней части оболочки при вертикальном положении патрона добавляют 10-12% раствора аммиачной селитры и опускают патрон в скважину [3], принятый авторами в качестве прототипа. The closest known technical solutions to the claimed invention is a method of charging flooded wells with a non-resistant explosive in an elastic shell, when the column of the borehole charge is formed from cartridges whose length exceeds the length of the explosive placed in it by 1.2 times. The cartridge shell is filled with a non-water-resistant explosive, sealed, and in the mining enterprise-consumer, by depressurization of the upper part of the shell with the cartridge vertical position, add 10-12% ammonium nitrate solution and lower the cartridge into the well [3], adopted by the authors as a prototype.
Недостатком данного способа является высокая трудоемкость подготовки патрона к заряжанию скважин и снижение детонационной способности из-за подачи патронов в скважину через столб воды в разгерметизированном виде.The disadvantage of this method is the high complexity of preparing the cartridge for loading wells and reducing detonation ability due to the supply of cartridges into the well through a column of water in a sealed form.
Технической задачей изобретения является повышение технико-экономической эффективности ведения взрывных работ за счет снижения стоимости и повышения кпд взрыва, равномерности дробления горных пород, экологической чистоты ведения взрывных работ.An object of the invention is to increase the technical and economic efficiency of blasting by reducing the cost and increasing the efficiency of the explosion, the uniformity of crushing of rocks, the environmental cleanliness of blasting.
Техническая задача была решена разработкой способа ведения буровзрывных работ в обводненных скважинах, включающего бурение скважин, подачу в них патронов через столб воды, установку средств инициирования, забойку инертным материалом и инициирование, в котором скважинный заряд состоит из одного или нескольких патронов одинакового диаметра, выполненных в полимерной водонепроницаемой оболочке, содержащих неводоустойчивое взрывчатое вещество, чувствительное к импульсу первичного средства инициирования, с плотностью меньше 1000 кг/м3, разделенное слоем инертного материала с плотностью больше 1000 кг/м3, длина которого определяется следующей зависимостью:The technical problem was solved by the development of a method of drilling and blasting in flooded wells, including drilling wells, supplying cartridges to them through a column of water, installing initiation means, jamming with inert material and initiation, in which the borehole charge consists of one or more cartridges of the same diameter, made in a waterproof polymer shell containing a non-waterproof explosive, sensitive to the impulse of the primary means of initiation, with a density of less than 1000 kg / m 3 , pa separated by a layer of inert material with a density of more than 1000 kg / m 3 , the length of which is determined by the following relationship:
Iин=lп(ρп-ρвв)/(ρин-ρвв),I in = l p (ρ p -ρ cc ) / (ρ in -ρ cc ),
где: lин - длина слоя инертного материала, м;where: l in - the length of the layer of inert material, m;
lп - длина патрона, м;l p - cartridge length, m;
ρвв, ρин, ρп - плотности неводоустойчивого взрывчатого вещества, инертного материала и патрона, кг/м3,ρ centuries , ρ in , ρ p - density of non-waterproof explosive, inert material and cartridge, kg / m 3 ,
при соотношениях диаметров заряда и скважины 0,7-0,9; передача детонации взрывчатому веществу через слой инертного материала в патроне осуществляется детонирующим шнуром, размещенным на поверхности патрона на участках взрывчатого вещества, прилегающих к слою инертного материала, в виде двух узлов обвязки, состоящих из не менее 2-х витков детонирующего шнура, соединенных между собой линейным участком детонирующего шнура и плотно закрепленных на поверхности патрона; или неэлектрическими детонаторами, соединенными между собой отрезком ударно-волновой трубки, плотно закрепленными к поверхности участков взрывчатого вещества, прилегающих к слою инертного материала; при этом инициирование заряда осуществляют мгновенно или с замедлением штатными средствами взрывания.with the ratio of the diameters of the charge and the well 0.7-0.9; detonation of an explosive through a layer of inert material in the cartridge is carried out by a detonating cord placed on the surface of the cartridge in sections of the explosive adjacent to the inert material layer, in the form of two strapping nodes consisting of at least 2 turns of the detonating cord connected by a linear plot detonating cord and tightly fixed to the surface of the cartridge; or non-electric detonators, interconnected by a segment of the shock wave tube, tightly fixed to the surface of the sections of the explosive adjacent to the layer of inert material; in this case, the initiation of the charge is carried out instantly or with deceleration by standard means of detonation.
В качестве водонепроницаемой полимерной оболочки используют полимерные рукава из полиэтилена или полипропилена, или полиамида. Торцы рукава собирают в «чуб» и заделывают клипсованием, сваркой или любым известным методом.As a waterproof polymer shell, polymer sleeves made of polyethylene or polypropylene, or polyamide are used. The ends of the sleeves are collected in a “forelock” and sealed by clipping, welding or any known method.
Патрон изготавливают путем загрузки в полимерный рукав взрывчатого вещества, рассредоточенного слоем инертного материала в индивидуальной упаковке (оболочке); или взрывчатое вещество делят на несколько отдельных участков путем установки между ними индивидуальных упаковок инертного материала при соблюдении заявляемого соотношения высот участков взрывчатого вещества и слоев инертного материала.The cartridge is made by loading explosives dispersed in a plastic sleeve in a plastic sleeve in an individual package (shell); or explosive is divided into several separate sections by installing between them individual packages of inert material, subject to the claimed ratio of the heights of the sections of the explosive and layers of inert material.
Вести заряжание скважин при d/D<0,7 нецелесообразно из-за низкой плотности заряжания скважин, а при соотношении d/D>0,9 затруднена подача патрона в скважину через столб воды из-за низкой скорости потопляемости и возможности застревания их в зауженных местах поперечного сечения скважины.Well loading at d / D <0.7 is impractical due to the low density of loading wells, and at a ratio of d / D> 0.9 it is difficult to feed the cartridge into the well through a column of water due to the low rate of flooding and the possibility of their sticking in narrowed places of the cross section of the well.
Инициирование колонки заряда из патронированных взрывчатых веществ с инертными слоями основано на передаче детонации от патрона к патрону и передаче детонационного импульса взрывчатого вещества в каждом патроне через инертный промежуток с помощью детонирующего шнура или неэлектрических детонаторов, соединенных между собой ударно-волновой трубки (УВТ), неэлектрических систем взрывания, например Эдилин, СИНВ, «Нонель» или их аналогов.The initiation of a charge column from cartridge-packed explosives with inert layers is based on the transfer of detonation from cartridge to cartridge and the transfer of the detonation pulse of the explosive in each cartridge through an inert gap using a detonating cord or non-electric detonators interconnected by a shock wave tube (UHT), non-electric blasting systems, for example Edilin, SINV, "Nonel" or their analogues.
Схемы патронов и скважинных зарядов на их основе приведены на фиг.1-3.Schemes of cartridges and borehole charges based on them are shown in figures 1-3.
Фиг.1 - патрон, состоящий из участков взрывчатого вещества, разделенных между собой слоем инертного материала:Figure 1 - cartridge, consisting of sections of explosives separated by a layer of inert material:
а) с использованием детонирующего шнура для передачи детонации между участками взрывчатого вещества;a) using a detonating cord to transmit detonation between sections of the explosive;
б) с использованием неэлектрических детонаторов с отрезком ударно-волновой трубки для передачи детонации между участками взрывчатого вещества.b) using non-electric detonators with a segment of a shock wave tube to transmit detonation between sections of the explosive.
Фиг.2 - скважинный заряд из патронов взрывчатого вещества с использованием детонирующего шнура.Figure 2 - borehole charge of explosive cartridges using a detonating cord.
Фиг.3 - скважинный заряд из патронов взрывчатого вещества с использованием неэлектрических детонаторов с отрезком ударно-волновой трубки.Figure 3 - borehole charge of explosive cartridges using non-electric detonators with a segment of the shock wave tube.
Обозначения:Designations:
1 - неводоустойчивое взрывчатое вещество;1 - non-waterproof explosive;
2 - инертный материал;2 - inert material;
3 - полимерный рукав;3 - polymer sleeve;
4 - «чуб» полимерного рукава;4 - “forelock” of the polymer sleeve;
5 - зажим для герметизации полимерного рукава;5 - clamp for sealing a polymer sleeve;
6 - упаковка (оболочка) инертного материала;6 - packaging (shell) of inert material;
7 - скважина;7 - well;
8 - узел обвязки участка взрывчатого вещества детонирующим шнуром;8 - strapping site of the explosive with a detonating cord;
9 - прямолинейные участки детонирующего шнура;9 - straight sections of the detonating cord;
10 - средство закрепления узла обвязки детонирующего шнура или неэлектрического детонатора на поверхности участка взрывчатого вещества;10 - means for fixing the knot of the strapping of the detonating cord or non-electric detonator on the surface of the explosive;
11 - неэлектрический детонатор;11 - non-electric detonator;
12 - УВТ;12 - UVT;
13 - патрон;13 - cartridge;
14 - вода скважины;14 - well water;
15 - промежуточный детонатор;15 - intermediate detonator;
16 - забойка скважины;16 - stemming of the well;
lин - длина слоя инертного материала;l in - the length of the layer of inert material;
lп - длина патрона;l p - the length of the cartridge;
D, d - диаметры скважины и заряда (патрона) взрывчатого вещества.D, d are the diameters of the borehole and the charge (cartridge) of the explosive.
Патрон (фиг.1) состоит из полимерного рукава 3, заполненного неводоустойчивым взрывчатым веществом 1 с плотностью меньше 1000 кг/м3, чувствительного к импульсу первичных средств инициирования и инертным материалом 2 с плотностью больше 1000 кг/м3, взятых в предлагаемом соотношении, обеспечивающего погружение патрона в обводненную скважине через столб воды. Торцы патрона собраны в «чуб» 4 и заклипсованы или заделаны любым известным способом 5. Инертный материал 2 размещается в патроне 3 в индивидуальной упаковке 6. Детонирующий шнур размещен на участках взрывчатого вещества патрона в виде узлов обвязки 8 и линейных участков 9 (фиг.1a). Неэлектрические детонаторы 11 соединяются между собой отрезком ударно-волновой трубки 12 (фиг.1б). Узлы обвязки 8 детонирующего шнура и неэлектрические детонаторы 11 плотно закрепляются на поверхности патрона скотчем 10 или другим способом.The cartridge (Fig. 1) consists of a polymer sleeve 3 filled with a non-water-resistant explosive 1 with a density of less than 1000 kg / m 3 , a pulse sensitive primary means of initiation and an inert material 2 with a density of more than 1000 kg / m 3 , taken in the proposed ratio, providing immersion of the cartridge in a flooded well through a column of water. The ends of the cartridge are assembled in a “forelock” 4 and clipped or sealed in any known manner 5. The inert material 2 is placed in the cartridge 3 in an individual package 6. The detonating cord is placed on the sections of the explosive material of the cartridge in the form of
Скважинный заряд (фиг.2) формируется в виде колонки, состоящей из одного или нескольких патронов 13, подаваемых в скважину 7 через столб воды 14. При инициировании патронов скважинного заряда детонирующим шнуром (фиг.2) его размещают в виде узлов обвязки 8 по поверхности участка взрывчатого вещества до и после участка инертного материала и линейных участков 9. Узлы обвязки плотно закрепляют на поверхности участка взрывчатого вещества, например, скотчем 11. Передача детонации в каждом патроне через инертный слой может производиться также с помощью неэлектрических детонаторов 11, соединенных отрезком ударно-волновой трубки 12 (фиг.3). В этом случае неэлектрические детонаторы 11 размещают на поверхности участка взрывчатого вещества 1 до и после слоя инертного материала 2, вдоль которого проходит ударно-волновая трубка 12, соединяющая два неэлектрических детонатора 11. Подобная конструкция отрезка УВТ с двумя неэлектрическими детонаторами позволяет опускать патроны в скважину любым торцом с гарантированной передачей детонационного импульса через инертный слой между участками взрывчатого вещества патрона.The downhole charge (Fig. 2) is formed in the form of a column consisting of one or
После опускания всех патронов в скважину производят забойку верхней незаряженной части скважины инертным материалом 16, роль которого может выполнять вода скважины при ее высокой обводненности.After lowering all the cartridges into the well, the upper uncharged part of the well is clogged with
Инициирование колонки скважинного заряда может осуществляться от промежуточного детонатора 15.The initiation of the borehole charge column can be carried out from the
Предлагаемые патроны для формирования скважинного заряда могут изготавливаться как в условиях специализированных заводов-изготовителей взрывчатых веществ, так и на горных предприятиях, имеющих пункты производства промышленных взрывчатых веществ. В качестве инертного материала могут использоваться различные сыпучие природные материалы, например кварцевый песок, увлажненный водой для обеспечения необходимой плотности.The proposed cartridges for the formation of a borehole charge can be manufactured both in the conditions of specialized factories producing explosives, and in mining enterprises having production centers for industrial explosives. As an inert material, various loose natural materials can be used, for example silica sand moistened with water to provide the necessary density.
Основные преимущества заявляемого способа ведения буровзрывных работ в обводненных скважинах в сравнении с прототипом:The main advantages of the proposed method of drilling and blasting in flooded wells in comparison with the prototype:
- возможность управления процессом взрыва за счет многократного нагружения массива горных пород детонационными импульсами раздельно взрывающихся частей заряда взрывчатого вещества. Предлагаемое использование системы инициирования детонирующим шнуром, неэлектрическими детонаторами с ударно-волновой трубкой позволяет инициировать участки взрывчатого вещества в патроне с внутрискважинным с замедлением из-за различия скоростей детонации взрывчатого вещества, детонирующего шнура и УВТ, а также регулировать продолжительность импульса детонации взрывчатого вещества в патронах;- the ability to control the explosion process due to the multiple loading of the rock massif with detonation pulses of separately exploding parts of the explosive charge. The proposed use of the initiation system with a detonating cord, non-electric detonators with a shock wave tube allows initiating sections of the explosive in the downhole cartridge due to the difference in the detonation velocity of the explosive, detonating cord and shock-wave device, as well as adjusting the duration of the detonation pulse of the explosive in the cartridges;
- снижение стоимости ведения буровзрывных работ за счет простоты изготовления патронов путем послойной засыпки взрывчатого вещества и инертного материала, позволяющей изготавливать их как на заводах-изготовителях взрывчатых веществ, так и на горных предприятиях, имеющих пункты производства промышленных взрывчатых веществ; использования дешевого инертного материала-утяжелителя патронов, простоты монтажа внутрискважинной взрывной сети.- reducing the cost of drilling and blasting operations due to the simplicity of the manufacture of cartridges by layer-by-layer filling of explosive and inert material, which allows them to be manufactured both at the manufacturing plants of explosives and at mining enterprises having production points for industrial explosives; the use of cheap inert material-weighting cartridges, ease of installation of the downhole explosive network.
Схема расчета параметров патрона и формирования скважинного заряда при заряжании обводненных скважин:The scheme for calculating the parameters of the cartridge and the formation of a borehole charge when charging flooded wells:
В зависимости от крепости пород и требований к взорванной породе выбирается тип неводоустойчивого взрывчатого вещества с плотностью менее 1000 кг/м3, чувствительного к импульсу первичного средства инициирования.Depending on the strength of the rocks and the requirements for the blasted rock, a type of non-waterproof explosive with a density of less than 1000 kg / m 3 that is sensitive to the pulse of the primary means of initiation is selected.
В зависимости от плотностей взрывчатого вещества и инертного материала рассчитывается соотношение длин участков взрывчатого вещества и слоев инертного материала и выбирается месторасположение узлов обвязки из детонирующего шнура и неэлектрических детонаторов с отрезком УВТ для передачи инициирующего импульса к участкам взрывчатого вещества через слой инертного материала.Depending on the densities of the explosive and inert material, the ratio of the lengths of the sections of the explosive and the layers of inert material is calculated and the location of the strapping nodes from the detonating cord and non-electric detonators with a UHT segment is selected to transmit the initiating pulse to the sections of the explosive through a layer of inert material.
Выбирается соотношение диаметра заряда и скважины.The ratio of the diameter of the charge and the well is selected.
Выбираются средства инициирования патронов взрывчатого вещества скважинного заряда.The means of initiating the borehole explosive cartridges are selected.
Пример 1 (фиг.2).Example 1 (figure 2).
Скважина - глубина 15 м, колонка скважинного заряда - 10 м, высота столба воды в скважине - 5 м, диаметр скважины - 0,25 м, диаметр патрона (заряда) - 0,20 м, соотношение d/D=0,8, длина патрона lп=1 м, неводоустойчивое взрывчатое вещество гранулит РП-3 (ТУ 7276-028-11692478-2002), чувствительное к импульсу первичных средств инициирования (детонирующему шнуру, неэлектрическому детонатору, электродетонатору), с плотностью ρвв=850 кг/м3, плотность патрона для его потопления в воду ρп=1050 кг/м3, инертный материал - увлажненный песок с плотностью ρин=2000 кг/м3. По прилагаемой формуле рассчитывается длина инертного промежутка lин=1,0(1050-850)/(2000-850)=0,17 м. Патроны длиной lп=1 м выполняются из двух равных участков взрывчатого вещества с высотой по 0,415 м, разделенных слоем инертного материала lин=0,17 м, размещаемым в отдельной оболочке. Передача инициирующего импульса в каждом патроне через слой инертного материала осуществляется линейным участком детонирующего шнура и двух узлов обвязки из 4-х витков детонирующего шнура, размещенных на участках взрывчатого вещества, плотно закрепленных на поверхности патрона. Колонку скважинного заряда формируют из 10 патронов, установленных друг на друга и контактирующих по торцам. Принцип работы скважинного заряда: детонация взрывчатого вещества возбуждается от боевика, размещенного, например, на верхнем торце колонки скважинного заряда от штатных средств инициирования (детонирующий шнур, электрический или неэлектрический детонатор). Детонация по взрывчатому веществу в патроне приводит к срабатыванию витков детонирующего шнура, размещенного и плотно закрепленного на поверхности участка взрывчатого вещества. От узла обвязки детонационный импульс передается через слой инертного материала по линейному участку детонирующего шнура на второй узел обвязки и срабатывает другой участок взрывчатого вещества патрона. Передача детонации между патронами в колонке скважинного заряда осуществляется последовательно за счет плотного контакта между торцами взрывчатого вещества на стыке патронов.The borehole is a depth of 15 m, the column of the borehole charge is 10 m, the height of the water column in the borehole is 5 m, the diameter of the borehole is 0.25 m, the diameter of the cartridge (charge) is 0.20 m, the ratio d / D = 0.8, cartridge length l p = 1 m, non-water-resistant explosive granulite RP-3 (TU 7276-028-11692478-2002), sensitive to the pulse of primary means of initiation (detonating cord, non-electric detonator, electric detonator), with a density ρ BB = 850 kg / m 3 , the density of the cartridge for its sinking into water ρ p = 1050 kg / m 3 , inert material is wet sand with a density ρ in = 2000 kg / m 3 . According to the attached formula, the inert gap length l in = 1.0 (1050-850) / (2000-850) = 0.17 m is calculated. Cartridges with a length of l p = 1 m are made of two equal sections of explosive with a height of 0.415 m, separated by a layer of inert material l in = 0.17 m, placed in a separate shell. The transfer of the initiating pulse in each cartridge through a layer of inert material is carried out by a linear section of the detonating cord and two strapping nodes from 4 turns of the detonating cord, located on sections of the explosive that are tightly fixed to the surface of the cartridge. The borehole charge column is formed of 10 cartridges mounted on top of each other and contacting at the ends. The principle of operation of a borehole charge: detonation of an explosive is excited from a fighter located, for example, on the upper end of a column of a borehole charge from standard initiation means (detonating cord, electric or non-electric detonator). Detonation of explosive in the cartridge leads to the operation of the turns of the detonating cord, placed and tightly fixed to the surface of the explosive. From the strapping site, the detonation pulse is transmitted through a layer of inert material along the linear portion of the detonating cord to the second strapping unit and another section of the cartridge explosive is triggered. The transfer of detonation between the cartridges in the borehole charge column is carried out sequentially due to the tight contact between the ends of the explosive at the junction of the cartridges.
Инициирование осуществляют мгновенно или с замедлением в зависимости от проекта взрывных работ.Initiation is carried out instantly or with a slowdown depending on the blasting project.
Пример 2 (фиг.3)Example 2 (figure 3)
Скважина - глубина 12 м, колонка скважинного заряда - 9 м, высота столба воды в скважине - 4 м, диаметр скважины - 0,25 м, диаметр патрона (заряда) - 0,20 м, соотношение d/D=0,8, длина патрона 1,5 м, неводоустойчивое взрывчатое вещество - аммонит №6ЖВ (ГОСТ 21984-76), чувствительное к импульсу первичных средств инициирования (детонирующему шнуру, неэлектрическому детонатору, электродетонатору), с плотностью ρвв=900 кг/м3, инертный материал - увлажненный песок с плотностью ρин=2100 кг/м3, заданная плотность патрона ρп=1100 кг/м3, длина слоя инертного материала, рассчитанная по прилагаемой формуле, равна lин=1,5(1100-900)/(2100-900)=0,25 м. Патроны длиной 1,5 м заполняют в следующем порядке: два участка из взрывчатого вещества высотой по 0,625 м, разделенных слоем инертного материала высотой 0,25 м. Средство инициирования колонки скважинного заряда - промежуточный детонатор в виде шашки-детонатора массой 300 г, устанавливается в донной или устьевой части скважины на торце патрона на участке взрывчатого вещества, инициируемый системой взрывания, например СИНВ или Эдилин. Передача инициирующего импульса в каждом патроне через слой инертного материала осуществляется двумя неэлектрическими детонаторами, соединенными отрезком ударно-волновой трубки. Неэлектрические детонаторы размещаются и плотно удерживаются, например, скотчем на участках взрывчатого вещества патрона, а отрезок ударно-волновой трубки проходит вдоль участка инертного материала. Колонка скважинного заряда формируется из 6 патронов.The well is 12 m deep, the borehole charge column is 9 m, the height of the water column in the borehole is 4 m, the borehole diameter is 0.25 m, the diameter of the cartridge (charge) is 0.20 m, the ratio d / D = 0.8, cartridge length 1.5 m, non-waterproof explosive - ammonite No. 6ZHV (GOST 21984-76), sensitive to the pulse of primary means of initiation (detonating cord, non-electric detonator, electric detonator), with a density ρ BB = 900 kg / m 3 , inert material - moist sand with density ρ yn = 2100 kg / m 3, given cartridge density ρ p = 1100 kg / m 3, the length of the inert bed material, races itannaya by the appended claims, yn = l equals 1.5 (1100-900) / (2100-900) = 0.25 m 1.5 m cartridges filled in the following order:. two portions of the explosive by 0.625 m in height, separated by a layer of inert material with a height of 0.25 m. The means for initiating a borehole charge column — an intermediate detonator in the form of a detonator block weighing 300 g, is installed in the bottom or in the wellhead at the end of the cartridge in the area of an explosive initiated by an explosive system, for example, SINV or Edilin . The transfer of the initiating pulse in each cartridge through a layer of inert material is carried out by two non-electric detonators connected by a segment of the shock wave tube. Non-electric detonators are placed and tightly held, for example, with adhesive tape in patches of explosive material of a cartridge, and a segment of a shock wave tube passes along a portion of inert material. The borehole charge column is formed of 6 rounds.
Принцип работы скважинного заряда: детонацию в колонке заряда взрывчатого вещества возбуждают промежуточным детонатором (боевиком) от штатной системы инициирования. Распространяющаяся от боевика по заряду взрывчатого вещества детонационная волна инициирует близлежащий неэлектрический детонатор, взрывной импульс которого по ударно-волновой трубке передается соединенному с ней второму неэлектрическому детонатору, который инициирует взрыв участка взрывчатого вещества через слой инертного материала. Передача детонация от патрона к патрону осуществляется через участки взрывчатых веществ, которыми патроны соприкасаются между собой.The principle of operation of a borehole charge: detonation in an explosive charge column is excited by an intermediate detonator (action) from a standard initiation system. A detonation wave propagating from a fighter through an explosive charge initiates a nearby non-electric detonator, the explosive pulse of which is transmitted through a shock wave tube to a second non-electric detonator connected to it, which initiates the explosion of a section of the explosive through a layer of inert material. The transfer of detonation from cartridge to cartridge is carried out through sections of explosives with which the cartridges are in contact with each other.
Формирование скважинного заряда осуществляют в процессе заряжания скважин путем поочередной подачи патронов и размещения средств инициирования. При погружении патронов вода скважины поднимается вверх по кольцевому зазору. По окончании процесса формирования скважинного заряда производится забойка скважины инертным материалом. При высоком уровне обводненности скважин в качестве материала забойки скважины может использоваться вытесненная зарядом вода.The formation of the borehole charge is carried out in the process of loading the wells by alternately supplying cartridges and placing means of initiation. When the cartridges are immersed, the well water rises up the annular gap. At the end of the formation of the borehole charge, the well is indented with inert material. With a high level of water cut in the wells, water displaced by the charge can be used as the material for stemming the well.
Ведение буровзрывных работ предлагаемым способом позволяет использовать все типы неводоустойчивых взрывчатых веществ с плотностью ниже плотности воды, чувствительные к импульсу первичных средств инициирования. Увеличение эффективности дробления горных пород достигается за счет дополнительной герметизации устья скважин слоем забойки, препятствующему преждевременному прорыву продуктов взрыва в атмосферу до начала разрушения массива горных пород. При заряжании скважин патронами, состоящими из взрывчатого вещества, разделенного слоями инертного материала, формируется рассредоточенный заряд, который при детонации за счет встречно-направленного движения продуктов взрыва, их многократного воздействия на разрушаемый массив горных пород увеличивает время активного действия на стенки скважины по высоте разрушаемого уступа, что увеличивает эффективность дробления горных пород. За счет действия ударных волн в радиальном направлении происходит мгновенное сжатие кольцевого водного зазора с одновременным повышением плотности и температуры воды, в результате чего она переходит в парообразное состояние (парогаз) и, расширяясь, действует на стенки скважины по всей высоте разрушаемого уступа. Парогаз за счет высокого парциального давления, эффекта расклинивания проникает в трещины породного массива и тем самым достигается более интенсивное дробление горной породы.Drilling and blasting operations of the proposed method allows the use of all types of non-water-resistant explosives with a density below the density of water, sensitive to the impulse of the primary means of initiation. An increase in the efficiency of rock crushing is achieved by additional sealing of the wellhead with a clogging layer, which prevents the premature breakthrough of explosion products into the atmosphere before the destruction of the rock mass. When wells are loaded with cartridges consisting of explosives separated by layers of inert material, a dispersed charge is formed, which, when detonated due to the counter-directional movement of the explosion products, their repeated action on the destructible rock mass, increases the time of active action on the wall of the well along the height of the destructible ledge , which increases the efficiency of crushing rocks. Due to the action of shock waves in the radial direction, an instantaneous compression of the annular water gap occurs with a simultaneous increase in the density and temperature of the water, as a result of which it passes into a vapor state (vapor gas) and, expanding, acts on the walls of the borehole along the entire height of the destroyed ledge. Combined gas due to the high partial pressure, the effect of wedging penetrates into the cracks of the rock mass and thereby more intensive crushing of the rock is achieved.
В заявляемом способе при наличии кольцевого водного зазора реализуется эффект пылеподавления за счет смачивания пылевидных частиц взорванной породы конденсатом парогаза, их коагуляция и гравиметрическое осаждение на более ранней стадии разлета взорванной горной породы. Пылевое облако с большим количеством мелких утяжеленных парогазом пылевидных частиц горной породы выпадает над местом ведения взрывных работ и не загрязняет окружающую территорию.In the inventive method, in the presence of an annular water gap, the dust suppression effect is realized due to the wetting of the dusty particles of the blasted rock with steam condensate, their coagulation and gravimetric deposition at an earlier stage of the expansion of the blasted rock. A dust cloud with a large number of small vapor-weighted dust particles of rock falls over the blasting site and does not pollute the surrounding area.
Вода нейтрализует токсичные газы, образующиеся при взрыве. Оксиды азота и углерода взаимодействуют с водой с образованием жидкой фазы, которая также осаждается над местом взрыва, предотвращая распространение токсичных продуктов в виде газообразных облаков и выпадения кислотных дождей за границей опасной зоны при взрыве.Water neutralizes the toxic gases generated by the explosion. Nitrogen and carbon oxides interact with water to form a liquid phase, which also precipitates above the explosion site, preventing the spread of toxic products in the form of gaseous clouds and acid rain outside the danger zone during the explosion.
При заряжании обводненных скважин металлсодержащими взрывчатыми веществами вода скважины принимает участие в химическом взаимодействии металла с водой, которая выступает по отношению к металлу как окислитель.When loading waterlogged wells with metal-containing explosives, the well water takes part in the chemical interaction of the metal with water, which acts as an oxidizing agent in relation to the metal.
Предлагаемый способ ведения буровзрывных работ в обводненных скважинах обеспечивает заявляемый технический результат:The proposed method of drilling and blasting in flooded wells provides the claimed technical result:
- снижение стоимости ведения взрывных работ за счет снижения расходов на осушение скважин, использования недорогих неводоустойчивых аммиачно-селитренных взрывчатых веществ; простоты изготовления патронов и простоты монтажа внутрискважинной взрывной сети;- reducing the cost of blasting by reducing the cost of drainage wells, the use of inexpensive non-waterproof ammonia-nitrate explosives; ease of manufacture of cartridges and ease of installation of the downhole explosive network;
- расширение области использования неводоустойчивых взрывчатых веществ в скважинах разной степени обводненности;- expanding the field of use of non-waterproof explosives in wells of varying degrees of water cut;
- повышение кпд взрыва за счет встречно-направленного движения продуктов взрыва в осевом и радиальном направлениях, расклинивающего эффекта, более позднего разрушения скважин за счет запирающего эффекта, создаваемого инертным материалом как составной части скважинного заряда;- increase the explosion efficiency due to the counter-directional movement of the explosion products in the axial and radial directions, the wedging effect, later destruction of the wells due to the blocking effect created by an inert material as an integral part of the borehole charge;
- повышение равномерности дробления горной породы за счет снижения максимального давления и температуры продуктов взрыва, увеличения средневзвешенного давления и времени действия продуктов взрыва на горный массива;- increasing the uniformity of crushing of rock by reducing the maximum pressure and temperature of the explosion products, increasing the weighted average pressure and time of action of the explosion products on the rock mass;
- повышение экологической чистоты ведения буровзрывных работ за счет применения сбалансированных по кислородному балансу взрывчатых веществ. нейтрализации токсичных газов продуктов взрыва, подавления образующейся пыли при разрушении горной породы, ограничения размеров пылегазового облака в пределах опасной зоны взрыва за счет воды скважины;- Improving the environmental cleanliness of drilling and blasting operations through the use of oxygen-balanced explosives. neutralization of toxic gases from explosion products, suppression of dust generated during rock destruction, limiting the size of the dust and gas cloud within the explosion hazard zone due to well water;
Предлагаемый способ ведения буровзрывных работ был проверен на скважинах различных диаметров и степени обводненности, в породах различной крепости.The proposed method of drilling and blasting was tested on wells of various diameters and degrees of water cut, in rocks of various strengths.
Ведение буровзрывных работ по предлагаемому способу с использованием неводоустойчивых взрывчатых веществ, разделенных слоями инертного материала, позволило снизить стоимость ведения взрывных работ за счет снижения затрат на применение высокоплотных дорогостоящих водоустойчивых взрывчатых веществ, повысить равномерность и интенсивность дробления горной породы за счет повышения выхода кондиционных и снижения негабаритных фракций на 8-10%, увеличить выход горной массы с 1 п.м скважины, улучшить проработку подошвы уступа, что позволило повысить производительность погрузочно-транспортного и дробильно-сортировочного оборудования; улучшить экологическую обстановку в районе проведения массовых взрывов, сократив время рассеивания в атмосфере пылегазового облака.Drilling and blasting operations according to the proposed method using non-water-resistant explosives separated by layers of inert material allowed to reduce the cost of blasting by reducing the cost of using high-density expensive waterproof explosives, to increase the uniformity and intensity of crushing of rock by increasing the yield of conditioning and reducing oversized fractions by 8-10%, increase the yield of rock mass from 1 pm of the well, improve the development of the bottom of the ledge, which allowed ovysit performance loading and transport, crushing and screening equipment; improve the environmental situation in the area of the mass explosions, reducing the time of dispersal in the atmosphere of a dust and gas cloud.
Источники информации:Information sources:
1. Патент РФ №2133942.1. RF patent No. 2133942.
2. Патент РФ №1630440.2. RF patent No. 1630440.
3. Патент РФ №2117912.3. RF patent №2117912.
4. Патент РФ №2201573.4. RF patent No. 2201573.
5. Патент РФ №2224975.5. RF patent No. 2224975.
6. Патент РФ №1826694.6. RF patent No. 1826694.
7. Патент РФ №1818519.7. RF patent No. 1818519.
8. Авторское свидетельство СССР №118736.8. Copyright certificate of the USSR No. 118736.
9. ГОСТ №21984-76.9. GOST No. 21984-76.
10. Патент РФ №2201575.10. RF patent No. 2201575.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007103921/03A RU2333460C1 (en) | 2007-02-02 | 2007-02-02 | Method of performance of blast-hole drilling works in flooded wells |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007103921/03A RU2333460C1 (en) | 2007-02-02 | 2007-02-02 | Method of performance of blast-hole drilling works in flooded wells |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2333460C1 true RU2333460C1 (en) | 2008-09-10 |
Family
ID=39867002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007103921/03A RU2333460C1 (en) | 2007-02-02 | 2007-02-02 | Method of performance of blast-hole drilling works in flooded wells |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2333460C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114324467A (en) * | 2021-12-24 | 2022-04-12 | 公安部物证鉴定中心 | Method for testing explosive property of suspected explosive in forensic science |
-
2007
- 2007-02-02 RU RU2007103921/03A patent/RU2333460C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114324467A (en) * | 2021-12-24 | 2022-04-12 | 公安部物证鉴定中心 | Method for testing explosive property of suspected explosive in forensic science |
| CN114324467B (en) * | 2021-12-24 | 2024-03-08 | 公安部物证鉴定中心 | Method for testing explosion performance of court science suspected explosive |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6634375B2 (en) | Explosive tube tube having air gap and rock blasting method using the same | |
| CN109870084B (en) | VCR mining method hole-sweeping-free blasting charge structure and construction method thereof | |
| CN102778183B (en) | Blast construction method | |
| CN104066924A (en) | System and method for enhanced wellbore perforations | |
| RU2333460C1 (en) | Method of performance of blast-hole drilling works in flooded wells | |
| RU2362970C1 (en) | Method for loading watered rising wells | |
| RU2304755C1 (en) | Contour deep-hole charge | |
| AU784685B2 (en) | A method of blasting | |
| Petrenko et al. | Features of drilling-and-blasting at construction of Beskidskiy Tunnel | |
| RU108129U1 (en) | EXPLOSIVE CHARGE FOR WATERFILLED WELLS | |
| RU132884U1 (en) | EXPLOSIVE CHARGE FOR WATERFILLED WELLS | |
| RU130689U1 (en) | EXPLOSIVES CARTRIDGE | |
| US4347789A (en) | Downhole delay assembly for blasting with series delay | |
| CN112414237A (en) | Method for treating over-hard surrounding rock by natural caving method | |
| RU105989U1 (en) | COMBINED EXPLOSIVE CHARGING FOR CHARGING PARTLY WATERED WELLS | |
| RU93965U1 (en) | EXPLOSION CHARGE | |
| RU2260770C1 (en) | Method of blasting | |
| RU65644U1 (en) | EXPLOSIVE CHARGE FOR WATERFILLED WELLS | |
| RU2280236C1 (en) | Combination explosive charge | |
| RU131476U1 (en) | EXPLOSIVE WELL CHARGING | |
| Ghasemi et al. | Blasting parameters | |
| RU107344U1 (en) | EXPLOSIVES BORE CHARGE FOR DRY AND DRY WELLS (OPTIONS) | |
| RU80549U1 (en) | EXPLOSIVE CHARGE FOR CHARGING WATERWELL | |
| RU2305673C1 (en) | Method of running of the blasting operations in the flooded well using the charge of the emulsion blasting explosive | |
| RU133872U1 (en) | POWDER GENERATOR |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120203 |