RU2409805C1

RU2409805C1 - Suspension well stemming

Info

Publication number: RU2409805C1
Application number: RU2009136095/03A
Authority: RU
Inventors: Сергей Михайлович Федотенко (RU); Сергей Михайлович Федотенко; Виктор Сергеевич Федотенко (RU); Виктор Сергеевич Федотенко; Надежда Александровна Федотенко (RU); Надежда Александровна Федотенко
Original assignee: Сергей Михайлович Федотенко; Виктор Сергеевич Федотенко; Надежда Александровна Федотенко
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2011-01-20

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: suspension well stemming is made in the form of cylinder the diametre of which is comparable with diametre of well. Cylinder is solid and installed in the well to the depth of massif with intensive jointing. Upper end of cylinder is pointed and attached by means of rope to the crossbar located above the well mouth. The space of the well from upper pointed cylinder end to day surface is filled with drill fines.

EFFECT: invention allows increasing crushing process efficiency of rocks and decreasing its prime cost, reducing specific consumption of explosives, improving rock crushing quality, simplifying the design and improving its reliability.

1 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, к области буровзрывных работ в горных породах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в массивах горных пород, в частности при открытой разработке полезных ископаемых.The invention relates to mining, to the field of drilling and blasting in rocks and can be used in various industries that use blasting in massifs of rocks, in particular in open pit mining.

Известны скважинные забойки из породной мелочи и т.п., увеличивающие время действия расширяющихся газообразных продуктов взрыва на разрушаемый массив (Кутузов Б.Н. Взрывные работы. М., Недра, 1988, с.223).Known borehole stemming from rock fines, etc., which increase the duration of expanding gaseous products of an explosion on a destructible massif (Kutuzov BN Blasting operations. M., Nedra, 1988, p.223).

Известна также скважинная забойка, имеющая форму цилиндра, внешний диаметр которого соизмерим с диаметром скважины (патент РФ №2229684, МПК 7 F42D 1/20, опубл. 27.05.2004 г.), принятая за прототип.Also known is the borehole stemming having the shape of a cylinder, the external diameter of which is comparable with the diameter of the well (RF patent No. 2229684, IPC 7 F42D 1/20, publ. 05.27.2004), adopted as a prototype.

Недостатком известной скважинной забойки является сложность изготовления и установки, ненадежность конструкции.A disadvantage of the known borehole stemming is the complexity of manufacture and installation, the unreliability of the design.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и снижение себестоимости ведения взрывных работ скважинным методом путем запирания продуктов детонации в зарядной полости до полного разрушения массива.The technical result of the invention is to increase the efficiency and reduce the cost of blasting by the downhole method by locking the detonation products in the charging cavity until the array is completely destroyed.

Техническим результатом заявляемого технического решения является интенсификация процесса дробления горных пород, снижение удельного расхода ВВ, повышение качества дробления горной массы, упрощение конструкции, повышение надежности конструкции.The technical result of the proposed technical solution is to intensify the process of crushing rocks, reducing the specific consumption of explosives, improving the quality of crushing of rock mass, simplifying the design, improving the reliability of the structure.

Указанный технический результат достигается тем, что подвесная скважинная забойка выполнена в виде цилиндра, диаметр которого соизмерим с диаметром скважины, согласно изобретению цилиндр выполнен сплошным, установлен в скважину на глубину массива с интенсивной трещиноватостью, между зарядом и забойкой имеется воздушный промежуток, при этом верхний торец цилиндра выполнен заостренным и прикреплен веревкой к перекладине, расположенной над устьем скважины, а пространство скважины от верхнего заостренного торца цилиндра до дневной поверхности заполнено буровой мелочью.The specified technical result is achieved by the fact that the suspended borehole stemming is made in the form of a cylinder, the diameter of which is commensurate with the diameter of the borehole, according to the invention, the cylinder is continuous, installed in the borehole to the depth of the array with intense fracturing, there is an air gap between the charge and the stemming hole, with the upper end face the cylinder is made pointed and attached by a rope to the crossbar located above the wellhead, and the space of the well from the upper pointed end of the cylinder to the daytime the surface is filled with drill trifle.

Заявляемая подвесная скважинная забойка поясняется чертежами, где на фиг.1 показана конструкция подвесной скважинной забойки; на фиг.2 - схема установки подвесной скважинной забойки в скважине.The inventive suspended borehole stemming is illustrated by drawings, where figure 1 shows the design of a suspended borehole stemming; figure 2 is a diagram of the installation of suspended borehole stemming in the well.

Подвесная скважинная забойка выполнена в виде цилиндра 1, нижний торец 2 которого выполнен плоским, а верхний торец 3 прикреплен веревкой 4 к перекладине 5, расположенной над устьем скважины, и выполнен заостренным, причем заостренный торец может быть выполнен в виде конуса, пирамиды скошенной и т.д.Suspended borehole stemming is made in the form of a cylinder 1, the lower end 2 of which is made flat, and the upper end 3 is attached by a rope 4 to the crossbar 5 located above the wellhead, and is made pointed, and the pointed end can be made in the form of a cone, a beveled pyramid, etc. .d.

Заявляемая подвесная скважинная забойка работает следующим образом. После обуривания блока производят зарядку скважин, монтаж детонирующей цепи, затем в скважину на глубину массива с интенсивной трещиноватостью (вторичная трещиноватость, образовавшаяся от воздействия предыдущего взрыва, - 1,5-2,5 м) опускают цилиндр 1, выполненный, например, из дерева, плоским нижним торцом 2 вниз, и крепят его к перекладине 5, расположенной над устьем скважины с помощью прикрепленной к верхнему заостренному торцу 3 веревки 4. Между зарядом ВВ 6 и подвесной скважинной забойкой, выполненной в виде цилиндра 1, остается незаполненное пространство скважины 7. Для уплотнения зазоров, увеличения площади трения между цилиндром и стенкой скважины, увеличения сопротивления выбросу подвесной скважинной забойки из скважины при взрыве заряда, на верхний заостренный торец 3 цилиндра 1 насыпают буровую мелочь 8 (штыбу или мелкую породу) до дневной поверхности. В момент взрыва газообразные продукты взрыва заполняют все свободное до подвесной скважинной забойки пространство скважины и доходят до цилиндра 1, упираясь в цилиндр 1, они его двигают вверх. Внедряясь верхним заостренным торцом 3 в штыбу или мелкую породу, цилиндр 1 раздвигает ее, уплотняет ее по бокам и впереди, плотно забивает скважину и не дает подвесной скважинной забойке быстро вылететь из скважины, запирая собой выход газообразным продуктам взрыва, чему способствует заостренный верхний торец 3 цилиндра 1, что приводит к кратковременному запиранию продуктов взрыва, таким образом, увеличивается время действия расширяющихся газообразных продуктов взрыва на разрушаемый массив по всей длине скважины, следовательно, энергии взрыва на совершение полезной работы - дробление горных пород - тратится больше. За счет этого достигается интенсификация дробления горных пород, снижение удельного расхода ВВ и повышение качества дробления горной массы, надежность забойки.The inventive suspended borehole stemming works as follows. After drilling the block, the wells are charged, the detonating circuit is mounted, and then the cylinder 1, made, for example, of wood, is lowered into the well to the depth of the array with intense fracturing (secondary fracturing resulting from the effects of the previous explosion - 1.5-2.5 m) , flat bottom end 2 down, and fasten it to the crossbar 5, located above the wellhead using a rope 4 attached to the upper pointed end face 3. Between the charge of explosive 6 and the suspended borehole stemming made in the form of cylinder 1, it remains unfilled e space of the well 7. To seal the gaps, increase the friction area between the cylinder and the wall of the well, increase the resistance to the ejection of the suspended bottomhole stemming from the well in case of a blast of charge, drill trifle 8 (bayonet or fine rock) is poured onto the upper pointed end face 3 of the cylinder 1 to the surface . At the time of the explosion, the gaseous products of the explosion fill all the free space of the well to the suspended well stemming and reach cylinder 1, resting against cylinder 1, they move it up. Introducing the upper pointed end face 3 into the bayonet or small rock, cylinder 1 extends it, seals it laterally and in front, tightly clogs the well and prevents the suspended well stall from flying out of the well quickly, blocking the exit of gaseous explosion products, which is facilitated by the pointed upper end 3 cylinder 1, which leads to short-term locking of the explosion products, thus increasing the duration of the expanding gaseous explosion products on the destructible array along the entire length of the well, therefore, energy an explosion to do useful work - crushing rocks - is spent more. Due to this, an intensification of crushing of rocks is achieved, a decrease in the specific consumption of explosives and an increase in the quality of crushing of the rock mass, reliability of stemming.

Пример: ООО «Кузбассвзрывпроект» на участке ВР №7 «Кедровский» ООО «КРУ-Взрывпром» проведены испытания по установке подвесных скважинных забоек для забойки скважинных зарядов блока экскаватора ЭКГ-10 №285; буровой станок DML.Example: LLC Kuzbassvzryvproekt in the area of BP No. 7 Kedrovsky, LLC KRU-Vzryvprom conducted tests on the installation of suspended borehole faces for blocking borehole charges of the ECG-10 excavator block No. 285; DML drilling rig.

Характеристики взрываемого блока: наименование пород - песчаник, крепость f - 8,5; категория по блочности - IV; глубина скважин до 15 м; обводненность до 6 м; объем взрываемого массива - 105000 м³.Characteristics of the blasting block: rock name - sandstone, fortress f - 8.5; blocking category - IV; well depth up to 15 m; water cut up to 6 m; the volume of the blasted array is 105,000 m ³ .

Для выявления работоспособности подвесной скважинной забойки в 20 скважинах диаметром 215,9 мм, забуренных под углом 90°, был сформирован заряд ВВ с меньшим удельным расходом, чем в остальных скважинах на 10%. На глубину 1,5 м на пропиленовом шпагате были установлены подвесные скважинные забойки, выполненные из дерева в виде сплошного цилиндра с заостренным верхним торцом. Свободный конец шпагата привязывали к деревянному бруску и располагали его рядом с устьем скважины. Для уплотнения зазоров и увеличения площади трения между деревянным цилиндром и стенкой скважины, оставшуюся часть скважины, до дневной поверхности, засыпали буровой мелочью. После проведения массового взрыва был произведен визуальный осмотр и сравнение крупности кусков взорванной горной массы. Качество подготовленной горной массы оценено как хорошее. Проведенные испытания позволяют утверждать об эффективности применения заявляемой подвесной скважинной забойки.To identify the operability of suspended borehole stemming in 20 wells with a diameter of 215.9 mm drilled at an angle of 90 °, an explosive charge was generated with a lower specific consumption than in other wells by 10%. To a depth of 1.5 m, propylene twine installed suspended boreholes made of wood in the form of a continuous cylinder with a pointed upper end. The free end of the twine was tied to a wooden block and placed near the wellhead. To seal the gaps and increase the friction area between the wooden cylinder and the borehole wall, the remainder of the borehole, to the day surface, was covered with drill trifle. After the mass explosion, a visual inspection and comparison of the size of the pieces of the blasted rock mass was made. The quality of the prepared rock mass is rated as good. The tests carried out allow us to confirm the effectiveness of the application of the inventive suspended borehole stemming.

Заявляемая подвесная скважинная забойка позволяет максимально использовать энергию продуктов взрыва, интенсифицировать процесс дробления горных пород, снизить удельный расход ВВ, повысить качество дробления горной массы.The inventive suspended borehole stemming allows the maximum use of the energy of the explosion products, to intensify the process of crushing rocks, to reduce the specific consumption of explosives, to improve the quality of crushing of rock mass.

При этом достигается: обеспечение времени работы подвесной скважинной забойки, необходимого для максимального использования энергии газообразных продуктов взрыва; упрощение размещения подвесной скважинной забойки внутри скважины; простота изготовления подвесной скважинной забойки; значительное снижение себестоимости изделия за счет экономии материала, повышение надежности конструкции забойки.At the same time, the following is achieved: ensuring the operating time of the suspended borehole stemming, necessary for the maximum use of the energy of the gaseous products of the explosion; simplification of placement of suspended borehole stemming inside the well; simplicity of production of suspended borehole stemming; a significant reduction in the cost of the product due to material savings, increasing the reliability of the stemming design.

Claims

Suspended borehole stemming made in the form of a cylinder, the diameter of which is comparable with the diameter of the borehole, characterized in that the cylinder is continuous, installed in the borehole to the depth of the array with intense fracturing, there is an air gap between the charge and the stemming hole, while the upper end of the cylinder is pointed and attached by a rope to the crossbar located above the wellhead, and the space of the well from the upper pointed end of the cylinder to the day surface is filled with drill trifle.