UA124731C2 - Спосіб створення свердловинного заряду - Google Patents

Abstract

Винахід належить до гірничої промисловості і може бути використаний для формування свердловинних зарядів, призначених для руйнування гірських порід. Спосіб включає вибурювання свердловини, розміщення у свердловині рукава з полімерної мембрани, довжиною не менш довжини свердловини з ізольованою нижньою частиною з утворенням ємності, регламентоване заповнення рукава вибуховою речовиною і розміщення в ньому засобів ініціювання з наступним заповненням свердловини забивкою з гірської маси. Як матеріал для мембрани використовують ткане полімерне полотно з отворами, діаметр яких більше діаметра молекул повітря, але менше діаметра молекул вибухової речовини. Досягається підвищення ефективності вибуху за рахунок якісного руйнування гірських порід.

Description

Винахід належить до гірської промисловості і може бути використаний для формування свердловинних зарядів, призначених для руйнування гірських порід за допомогою підривних робіт шляхом вибурювання свердловин на блоці і заповненні їх вибуховою речовиною.

Винахід може бути використаний при створенні підривних свердловин на обводненому блоці там, де є погроза негативного впливу води на заряд вибухової речовини.

Спосіб може бути використано у тих випадках, коли застосовуються комплексні вибухові речовини, виготовлені на основі селітри, яка є водорозчинною вибуховою речовиною.

Спосіб може бути використано у тих випадках, коли застосовуються комплексні вибухові речовини, виготовлені на основі селітри.

Відомий спосіб створення свердловинного заряду шляхом вибурювання свердловин на блоці при відкритій розробці рудних покладів, наступне заповнення утворених порожнин свердловин вибуховою речовиною, що містить селітру.

При заповненні вибуховою речовиною свердловини в ній розташовують засоби ініціювання у вигляді бойовиків. Після заповнення свердловин вибуховою речовиною, заряд ізолюють забивкою із гірської маси до рівня поверхні уступу (К.Н. Ткачук, П.М. Федоренко "Взрьівньсе работь в горнорудной промьішленности". - К.: Вища школа, 1990. - С. 157-163).

Руйнування гірської маси на блоці здійснюють підриванням свердловин відповідно до паспорта буро-вибухових робіт.

Недоліком відомого способу створення свердловинного заряду за допомогою забивки є те, що його застосування обмежене свердловинами, які вибурені на необводнених блоках. Якщо відома технологія створення свердловинного заряду застосовується в умовах значної обводненості свердловин, то це знижує ефективність вибуху через часткове розчинення вибухової речовини.

Крім цього, якщо свердловини вибурені в тріщинуватих обводнених породах з інтенсивним припливом і відтоком води, то ефективність знижується до мінімуму через те, що, поряд з розчиненням вибухової речовини, відбувається її інтенсивний відтік у тріщини і унесення в масив.

Застосування відомого способу ізоляції вибухової речовини в свердловині знижує ефективність вибуху при відпрацьовуванні покладів міцних руд і вимагає додаткових

Зо матеріальних і трудових витрат, пов'язаних з виконанням вторинного дроблення, що негативно позначається на техніко-економічних показниках видобутку руди в кар'єрі.

Найбільш близьким рішенням, вибраним як найближчий аналог, є спосіб створення свердловинного заряду, який включає вибурювання свердловини, розміщення в свердловині рукава із тканого полімерного матеріалу, довжина якого не менш довжини свердловини, а нижня частина рукава ізольована з утворенням ємності. Після заповнення рукава вибуховою речовиною і розміщенням у свердловині засобів ініціювання, її ізолюють забивкою з гірської маси (патент України Мо 124837 на корисну модель).

Недоліком відомого способу є те, що застосовуваний полімерний матеріал є мембраною з нерегламентованою проникаючою здатністю. Це приводить до того, що при розміщенні рукава в обводненій свердловині вода заповнює її, а після подачі в рукав вибухової речовини, вона інтенсивно розчиняється у воді.

Як вказувалося вище, у випадку вибурювання свердловин в обводнених тріщинуватих гірських породах, відбувається віднесення вибухової речовини, що також знижує технологічні параметри вибуху і його енергетичні показники.

Використання зазначеної мембрани як прийомної ємності можливо тільки при вибурюванні свердловин у необводнених гірських породах.

Задачею винаходу є вдосконалення способу ізоляції вибухової речовини за рахунок того, що: вибухову речовину розміщують у рукаві, який виконаний з мембрани з регламентованою проникаючою здатністю; як мембрана застосовується ткане полімерне полотно, у якого виконані наскрізні отвори, діаметр яких забезпечує проникнення молекул повітря, але при цьому діаметр отворів у мембрані менше діаметра молекул вибухової речовини, яка застосовується для виробництва підривних робіт, наприклад селітри; перед опусканням у свердловину рукава передбачається можливість послідовного надягання на нього кілець із полімерних матеріалів; кожне кільце, надягнуте на рукав, має внутрішній діаметр, відповідний до розрахункового значення діаметра заряду вибухової речовини на заданій ділянці свердловини, а довжину по поздовжній осі рукава - рівну розрахунковій довжині заряду вибухової речовини на заданій 60 ділянці свердловини;

- вибухова речовина може бути розміщена в ємності у вигляді рукава із тканого поліпропілену, вага якого становить 50-150 г/м.

Поставлена задача вирішується за рахунок того, що спосіб створення свердловинного заряду включає вибурювання свердловини, розміщення в свердловині рукава з полімерної мембрани, довжиною не менш довжини свердловини з ізольованою нижньою частиною з утворенням ємності, регламентоване заповнення рукава вибуховою речовиною і розміщення в ньому засобів ініціювання з наступним заповненням свердловини забивкою з гірської маси.

Згідно з винаходом, як мембрану використовують ткане полотно з полімерного матеріалу, в якому виконують отвори, діаметр яких більше діаметра молекул повітря, але менше діаметра молекул вибухової речовини.

Перед опусканням у свердловину на рукав послідовно надягають кільця з полімерних матеріалів, кожне з яких має внутрішній діаметр, відповідний до розрахункового значення діаметра заряду вибухової речовини на заданій ділянці свердловини, при цьому кожне кільце виконують довжиною, рівною розрахунковій довжині заряду вибухової речовини на заданій ділянці свердловини.

Технічний результат від використання винаходу полягає в тому, що: підвищується ефективність вибуху за рахунок якісного руйнування гірських порід, у яких вибурені свердловини; спосіб зменшує об'єм вторинного дроблення і знижує витрати пов'язані з ним; спосіб запобігає втратам вибухової речовини в обводненій свердловині протягом тривалого періоду часу: від моменту заряджання свердловин до моменту їх підривання на блоці, що відпрацьовується; спосіб забезпечує можливість механізації заряджання підривних свердловин; спосіб може застосовуватися для руйнування блоків великої площі, де потрібен значний період часу для вибурювання свердловин, заряджання і підготовки для проведення підривних робіт; спосіб дозволяє диференціювати заряд вибухової речовини по висоті свердловини залежно від міцності прошарків гірських порід, застосовуваної вибухової речовини, параметрів сітки розташування свердловин і послідовності їх підривання;

Зо спосіб може бути реалізований при руйнуванні гірських порід з будь-яким ступенем обводненості, з будь-яким водопротоком і ступенем тріщинуватості масиву; спосіб забезпечує високий рівень рентабельності підривних робіт за рахунок відсутності втрат вибухової речовини в обводнених свердловинах, що дозволяє використовувати енергію вибуху повною мірою; спосіб дозволяє, при необхідності, використовувати тканий поліпропілен, який має високу механічну міцність і відносно низьку вартість.

Спосіб реалізується наступним чином.

На блоці кар'єру вибурюють підривні свердловини відповідно до паспорта буро-вибухових робіт. Після вибурювання свердловин у кожній з них розміщують рукав, ізольований у нижній частині.

Рукав для розміщення вибухової речовини виконують із перфорованої або полімерної мембрани. Незалежно від способу виготовлення мембрани і застосовуваного матеріалу, основною вимогою, яка пред'являється до мембрани, є те, що наскрізні отвори в ній повинні бути діаметром, величина якою перевищує діаметр молекул повітря, але бути менше діаметра молекул вибухової речовини.

Як показали дослідження, застосування такої мембрани дозволяє ефективно використовувати вибухові речовини в обводнених свердловинах навіть із інтенсивним рухом грунтових вод.

Мембрана з регламентованим діаметром наскрізних отворів дозволяє утримати в ємності вибухову речовину протягом тривалого періоду часу: від початку заряджання першої свердловини на блоці до моменту його повної готовності до масового вибуху.

Регламентовані діаметри наскрізних отворів у мембрані дозволяють ефективно видаляти з рукава повітря і вільну воду і разом з тим утримувати частки молекул вибухової речовини.

У мембрані, яку виконано із тканого полімерного полотна, утворення отворів здійснюється за рахунок заданої щільності між волокнами, які утворюють полотно.

Утворений рукав із тканої мембрани опускають у свердловину. Незалежно від ступеню обводненості свердловини, рукав опускається на дно. Це досягається за рахунок того, що отвори у мембрані мають діаметр, який перевищує діаметр молекул повітря.

Повітря у рукаві вільно віддаляється через стінки, при цьому вода безперешкодно проникає 60 в рукав до рівня, відповідного до рівню води у свердловині.

Після розміщення рукава, в нього подають вибухову речовину. Аналогічно, як і при розміщенні рукава в свердловині, з нього через стінки витісняється вода і повітря, а вибухова речовина заповнює рукав до заданого рівня.

При проведенні масового вибуху свердловини можуть перетинати гірські породи, що мають різні фізико-механічні параметри. Для руйнування цих порід, залежно від застосовуваної вибухової речовини, а також параметрів сітки розташування свердловин, необхідна різна енергія вибуху по висоті свердловини, що забезпечує руйнування гірських порід до заданого гранулометричного складу.

Для диференціації енергії вибуху по висоті свердловини, перед опусканням рукава, на нього одягають кільця з полімерного матеріалу.

Основними параметрами кілець є їх довжина щодо осі свердловини, а також їх внутрішній діаметр. Ці параметри дозволяють змінювати (диференціювати) діаметр вибухової речовини і висоту колонки вибухової речовини з вибраним діаметром. Застосування кілець дозволяє варіювати діаметром вибухової речовини в свердловинному заряді стосовно до гірських порід, які перетинає свердловина, що забезпечує якісне дроблення при мінімальному виході негабариту і мінімальній питомій витраті вибухової речовини.

Рукав, оснащений кільцями, опускають до рівня донної частини свердловини.

Проведені дослідження показали, що, як варіант, ефективним з погляду механізації підривних робіт, а також економічних показників проведеного масового вибуху, є застосування рукава з мембрани, виготовленої із тканого поліпропілену.

Тканий поліпропілен має високу механічну міцність, що повинно забезпечити збереження цілісності рукава при його розміщенні усередині свердловини, яка має нерівну поверхню та взаємодіє з мембраною під дією тиску вибухової речовини і забивки.

Істотною перевагою застосування полотна з поліпропілену є те, що він розкладається протягом невеликого періоду часу, не виділяючи в атмосферу шкідливих речовин. Тому його застосування не погіршує екологічну обстановку промислового регіону і не вимагає додаткових заходів, пов'язаних з утилізацією.

Проведені експериментальні і промислові дослідження показали, що в як полімерну мембрану може бути успішно застосоване ткане полотно з поліпропілену певного ваги.

Зо Установлено, що ефективно може використовуватися ткане полотно з поліпропілену, вага якого становить 50-150 г/м".

У зазначеному діапазоні забезпечується необхідна фільтрація повітря і утримання молекул вибухової речовини.

Дослідно-промислові випробування показали, що заявлений спосіб може бути реалізований при розробці рудних і нерудних родовищ корисних, що мають складну структуру і різні фізико- механічні параметри.

Claims (2)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб створення свердловинного заряду, що включає вибурювання свердловини, розміщення у свердловині рукава з полімерної мембрани, довжиною не менш довжини свердловини з ізольованою нижньою частиною з утворенням ємності, регламентоване заповнення рукава вибуховою речовиною і розміщення в ньому засобів ініціювання з наступним заповненням свердловини забивкою з гірської маси, який відрізняється тим, що як матеріал для мембрани використовують ткане полімерне полотно з отворами, діаметр яких більше діаметра молекул повітря, але менше діаметра молекул вибухової речовини.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що перед розміщенням у свердловині на рукав послідовно надягають кільця, кожне з яких має внутрішній діаметр, відповідний до значення діаметра заряду вибухової речовини на заданій ділянці свердловини, при цьому кожне кільце виконують довжиною рівною довжині заряду вибухової речовини на заданій ділянці свердловини.

З. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як матеріал мембрани використовують тканий поліпропілен з отворами, діаметр яких більше діаметра молекул повітря, але менше діаметра вибухової речовини, і вага якого знаходиться у межах 50-150 г/м.