UA142554U - Свердловинний заряд - Google Patents

Abstract

Свердловинний заряд містить свердловину, всередині якої розміщений заряд гранульованої аміачної селітри із засобами ініціації у вигляді шашок-бойовиків, а також забивки з подрібненої гірської маси, яка розміщена над свердловинним зарядом. Маса заряду аміачної селітри у свердловині відповідає умовам руйнування гірських порід, причому між гранулами аміачної селітри рівномірно розподілені незв'язані органічні або мінеральні частки у вигляді деревної стружки або тирси, або подрібнених відходів деревини, або концентрату металевих руд, або залізорудні окатиші, або їх суміш, при цьому незв'язані органічні або мінеральні частки заздалегідь просякнуті вуглеводневим паливом кількістю 5-15 % від маси заряду аміачної селітри. У свердловині розміщена оболонка з полімерної мембрани, виконана з можливістю пропуску молекул повітря і затримки молекул води. У вказаній оболонці поміщений заряд гранульованої аміачної селітри, маса якого відповідає умовам руйнування гірських порід, причому між гранулами аміачної селітри рівномірно розподілені незв'язані органічні або мінеральні частки у вигляді деревної стружки або тирси, або подрібнених відходів деревини, або концентрату металевих руд, або залізорудних окатишів, або їх суміші. Незв'язані органічні або мінеральні частки заздалегідь просякнуті вуглеводневим паливом кількістю 5-15 % від маси заряду аміачної селітри. Незв'язані органічні частки виконані з можливістю попереднього термо-вакуумного впливу і заздалегідь просякнуті вуглеводневим паливом кількістю 5-15 % від маси заряду гранульованої аміачної селітри.

Description

Корисна модель належить до гірської справи і може бути використана як конструкція свердловинного заряду для вибухового руйнування гірського масиву при відкритій розробці рудних і нерудних родовищ.

Корисна модель призначена для підвищення ефективності вибуху і, відповідно, регламентованого руйнування за рахунок росту енергетичного потенціалу вибухової речовини, як така використовується аміачна селітра.

Корисна модель призначена для руйнування гірських порід з розміщенням вибухової речовини як в сухих свердловинах так і обводнених, незалежно від рівня води і міри водоприпливу.

Відомий свердловинний заряд для відкритої розробки родовищ корисних копалини, в якому як вибухова речовина використовується аміачна селітра, оброблена нафтопродуктами (АС

СРСР Мо 1826695).

Відповідно до відомого рішення, для отримання вибухової речовини, що розміщується у свердловині, циклічною вакуумною дією розущільнюють гранули аміачної селітри з утворенням в них тріщин.

Потім розущільнені вказані гранули селітри обробляють дизельним паливом і після вказаної обробки вміщають у свердловину із засобами ініціації.

Недоліком відомого технічного рішення є те, що вибухова речовина у свердловинному заряді не має високих енергетичних властивостей через те, що розущільнені гранули селітри при вбиранні вуглеводневого палива руйнуються і перетворюють вибухову речовину на слабо зв'язану масу. Кристалічна складова вказаної маси не утримує на поверхні часток нафтопродукти, які стікають в нижню частину свердловини, тим самим роблять нерівномірною динамічну дію на руйнований гірський масив, що призводить до нерівномірного його дроблення.

Крім цього, приготування вибухової речовини для відомого свердловинного заряду вимагає спеціальне технологічне устаткування, що призводить до циклічності пневматичної обробки аміачної селітри при різних рівнях тиску, для створення зон тріщинуватості в гранулах селітри, що істотно збільшує собівартість вибухових робіт.

Відомий свердловинний заряд з використанням вибухової речовини у вигляді аміачної селітри, обробленої нафтопродуктами (Патент України Мо 33544 на винахід).

Зо Для руйнування гірських порід вибухову речовину розміщують із засобами ініціації у свердловині і ізолюють забивкою.

Для отримання вибухової речовини аміачна селітра піддається циклічному нагріванню і охолодженню, внаслідок чого на гранулах селітри утворюються тріщини, які заповнюють нафтопродуктами. Для збільшення насичення селітри вона додатково піддається дії високого тиску повітря.

Утворену вибухову речовину поміщають у свердловину із засобами ініціації у вигляді шашок-бойовиків, а також забивкою з подрібненої гірської маси.

Недоліком відомого рішення є те, що для утворення вибухової речовини потрібний багатостадійний технологічний цикл дії на гранули селітри: нагрівання - охолодження - обробка нафтопродуктами - дія стислим повітрям.

Такий технологічний цикл потребує складного устаткування, що збільшує собівартість вибухових робіт.

Як і у попередньому технічному рішенні, утворення тріщин на гранулах аміачної селітри призводить до руйнування її кристалічної структури, внаслідок чого нафтопродукти стікають на дно свердловини, що призводить до нерівномірної дії на гірський масив, збільшуючи вихід негабариту, що вимагає додаткових витрат на вторинне дроблення.

Задачею корисної моделі є удосконалення свердловинного заряду за рахунок того, що: для фіксації вуглеводневого палива у свердловинному заряді використовують незв'язані органічні і неорганічні частки; незв'язані органічні і неорганічні частки насичені вуглеводневим паливом і рівномірно розподілені між гранулами аміачної селітри; незв'язані органічні і неорганічні частки регламентовано насичені вуглеводневим паливом залежно від маси вибухової речовини у свердловині.

Поставлена задача вирішується тим, що свердловинний заряд містить свердловину, всередині якої розміщений заряд гранульованої аміачної селітри із засобами ініціації у вигляді шашок-бойовиків, а також забивка з подрібненої гірської маси, яка розміщена над свердловинним зарядом.

Згідно з корисною моделлю, маса заряду аміачної селітри у свердловині відповідає умовам руйнування гірських порід. Між гранулами аміачної селітри рівномірно розподілені незв'язані бо органічні або мінеральні частки. Як незв'язані органічні і мінеральні частки використана деревна стружка або тирса, або подрібнені відходи деревини, або концентрат металевих руд, або залізорудні окатиші, або їх суміші. Незв'язані органічні або мінеральні частки заздалегідь насичені вуглеводневим паливом в кількості (5-15) 9о від маси заряду аміачної селітри.

Для запобігання вимиванню вибухової речовини при заряджанні обводненої свердловини і попередження утворення повітряних пробок при подачі вибухової речовини в оболонку, у свердловині може бути розміщена оболонка з полімерної мембрани, виконаної з можливістю пропуску молекул повітря і затримки молекул води. У вказаній оболонці поміщений заряд гранульованої аміачної селітри. Маса заряду відповідає умовам руйнування гірських порід.

Між гранулами аміачної селітри рівномірно розподілені незв'язані органічні або мінеральні частки у вигляді деревної стружки або тирси, або подрібнених відходів деревини, або концентрату металевих руд, або залізорудних окатишів, або їх суміші. Незв'язані органічні або мінеральні частки заздалегідь просякнуті вуглеводневим паливом кількістю (5-15) 96 від маси заряду аміачної селітри.

Для підвищення міри вбирання органічними частками вуглеводневого палива, незв'язані органічні частки заздалегідь піддані термо-вакуумній обробці і заздалегідь просякнуті вуглеводневим паливом кількістю (5-15) 90 від маси заряду гранульованої аміачної селітри.

Технічний результат від використання корисної моделі полягає в тому, що: забезпечуються значні енергетичні показники вибуху, що дозволяють підвищити ефективність вибухової речовини на основі аміачної селітри; підвищується продуктивність вибуху, що дозволяє руйнувати міцні і особливо міцні породи; вибухова речовина може готуватися як в стаціонарних умовах підприємства, що виконує вибухові роботи, так і безпосередньо на блоці, який відпрацьовується; вуглеводневе паливо, знаходячись в порах органічних або мінеральних часток, не стікає в нижню частину свердловини, тим самим забезпечується проектна енергетична дія вибуху на гірський масив; свердловинний заряд може бути ефективно реалізований в обводнених свердловинах за рахунок поміщення вибухової речовини в оболонку з полімерної мембрани, яка, пропускаючи молекули повітря, не пропускає молекули води; свердловинний заряд може бути реалізований стосовно будь-яких діаметрів свердловин, які

Зо використовуються на відкритих гірських роботах.

Свердловинний заряд містить свердловину 1, всередині якої розміщений заряд вибухової речовини 2 - аміачної селітри. Між гранулами аміачної селітри 2 розподілені незв'язані органічні або мінеральні частки 3, які просякнуті вуглеводневим паливом. Для виробництва вибуху у вибуховій речовині розміщені засоби ініціації - бойовики 4. Свердловинний заряд ізольований забивкою 5.

У свердловині 1 може бути розміщена оболонка 6 для свердловинного заряду з полімерної мембрани, яка виконана з можливістю пропуску молекул повітря і затримки молекул води.

Свердловинний заряд реалізується таким чином.

На рудному або породному блоці, який руйнується при відкритій розробці родовищ корисних копалини, вибурюються свердловини 1, згідно з паспортом буро-вибухових робіт.

Після вибурювання свердловин 1 здійснюється їх заряджання. Для заряджання свердловин використовується як вибухова речовина аміачна селітра 2.

Для приготування заряду заздалегідь використовують незв'язані органічні або мінеральні частки 3. Основним критерієм для вибору цих часток є їх висока пористість і можливість вбирання рідини широкого діапазону густини.

Дослідження показали, що підвищення енергетичних параметрів вибуху може бути досягнуто за рахунок застосування, разом з вибухівкою, рідкого вуглеводневого палива. Для рівномірного розподілу вуглеводневого палива за усім об'ємом свердловинного заряду 2 і попередження його стікання в донну частину свердловини 1, запропоновано заздалегідь насичувати пористий матеріал з органічних або мінеральних часток З та рівномірно його розподіляти за усім об'ємом вибухової речовини 2.

В результаті дослідно-промислових досліджень встановлено, що як активний пористий матеріал можуть бути використані як органічні, так і мінеральні частки 3. Як такі частки З доцільно використовувати деревну стружку або тирсу, або подрібнені відходи деревини, або концентрат металевих руд, або залізорудні окатиші, або їх суміш.

Встановлено, що вищезгадані матеріали мають високу всмоктуючу здатність, при цьому забезпечують утримання у своєму тілі рідкого вуглеводневого палива на тривалий період часу.

Дослідно-промислові випробування показали, що оптимальні енергетичні характеристики вибуху досягаються, коли кількість вуглеводневого палива складає (5,0-15,0)95 від маси бо вибухової речовини 2 у свердловині. При зменшенні кількості вуглеводневого палива менше

595 не забезпечується необхідний приріст енергетичних показників вибуху. При збільшенні кількості вуглеводневого палива більше 15 95 від маси вибухової речовини 2 не забезпечується приріст енергетичних показників вибуху, а значить і поліпшення показників руйнування гірських порід.

Після насичення органічних або неорганічних часток З вуглеводневим паливом, їх разом з аміачною селітрою 2 завантажують в змішувач, в якому шляхом перемішування доводять суміш до рівномірного розподілу часток селітри і часток 3, насичених вуглеводневим паливом.

Отриманою сумішшю заповнюють свердловини 1, в яких заздалегідь розміщені засоби ініціації - бойовики 4. Споряджені свердловини 1 заповнюють забивкою 5, комутують вибухову мережу і роблять масовий вибух.

Залежно від гірсько-геологічних умов залягання рудного тіла вибухові свердловини 1 можуть бути сухими і заповненими водою.

У разі, коли свердловини 1 обводнені, відбувається вимивання вуглеводневого палива і розчинення аміачної селітри 2. При тривалому часі заряджання блока, що розробляється, це негативно позначається на якості руйнування гірського масиву.

Для запобігання негативного впливу обводнення свердловин 1 перед їх заряджанням, в них розміщують оболонку б з полімерної мембрани, виконаної з можливістю пропуску молекул повітря і затримки молекул води.

Використання подібної полімерної мембрани 6 дозволяє виключити поршневий ефект при поданні вибухової речовини в оболонку. Надходячи в оболонку 6, вибухова речовина витісняє через пори мембрани б повітря, що попереджає виникненню нерегламентованих повітряних "пухирів" у свердловинному заряді.

Оскільки мембрана 6 не пропускає молекули води, то це попереджає вимивання вибухової речовини 2 зі свердловини 1.

Дослідження показали, що при нагріванні органічних часток з наступним вакуумуванням, відбувається їх розущільнення, що сприяє підвищенню всмоктуючих властивостей вживаного матеріалу. Після обробки органічні частки З просочують вуглеводневим паливом в кількості (5- 15)95 від маси заряду гранульованої аміачної селітри 2 і використовують для заряджання вибухових свердловин.

Зо Дослідження показали високу ефективність конструкції свердловинного заряду, який може використовуватися при широкому діапазоні фізико-механічних властивостей гірничих порід.

Спосіб забезпечує високу якість дроблення гірничих порід при мінімальному виході негабариту.

Claims (2)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

1. Свердловинний заряд, що містить свердловину, усередині якої розміщений заряд гранульованої аміачної селітри із засобами ініціації у вигляді шашок-бойовиків, а також забивки з подрібненої гірської маси, яка розміщена над свердловинним зарядом, який відрізняється тим, що маса заряду аміачної селітри у свердловині відповідає умовам руйнування гірських порід, причому між гранулами аміачної селітри рівномірно розподілені незв'язані органічні або мінеральні частки у вигляді деревної стружки або тирси, або подрібнених відходів деревини, або концентрату металевих руд, або залізорудні окатиші, або їх суміш, причому незв'язані органічні або мінеральні частки заздалегідь просякнуті вуглеводневим паливом кількістю 5-15 95 від маси заряду аміачної селітри.

2. Свердловинний заряд за п. 1, який відрізняється тим, що у свердловині розміщена оболонка з полімерної мембрани, виконаної з можливістю пропуску молекул повітря і затримки молекул води, причому у вказаній оболонці поміщений заряд гранульованої аміачної селітри, маса якого відповідає умовам руйнування гірських порід, причому між гранулами аміачної селітри рівномірно розподілені незв'язані органічні або мінеральні частки у вигляді деревної стружки БО або тирси, або подрібнених відходів деревини, або концентрату металевих руд, або залізорудних окатишів, або їх суміші, причому незв'язані органічні або мінеральні частки заздалегідь просякнуті вуглеводневим паливом кількістю 5-15 95 від маси заряду аміачної селітри.

З. Свердловинний заряд за п. 1, який відрізняється тим, що незв'язані органічні частки виконані з можливістю попереднього термо-вакуумного впливу і заздалегідь просякнуті вуглеводневим паливом кількістю 5-15 95 від маси заряду гранульованої аміачної селітри.

х КЕ о

Е п. З хуя « В ї- С

В . Ко ди БК КО : ВК о ЛУ, их хе мит? Б о і оо сх ПК сх о сосок ж ХУ сї ще ПИВ с ха - о о о до У Ко їх Ежжн д дя се о Є с х ще о шо КК 0. х п Ку п о о 0 о . о я ща се я о й я Бех за іо М У те хх о й за Нооже МО Є Б ех ува я ж ш- ПО то о; З о не о гі о ас ! дек Ко КК» 5 дк Я о що о Кс СО п Ме й о : о що о Ко МЕ о ще ТИ ТУ Ко по Уже - ЕХ Ки: СУА Ж: хи ХЕ о Ек о й п Ж я й п з 0 кох а о и Ах п. ох ія о ше ще що о хеВх -щх о п я г п. 4 хх п Ко Кв У С ту у Тл. о Ви їх Зно плит 0 її їі хх С КИ КУ В ТИ з ЛАК хх пк ж с В: С ау п Не х го с її т г що КЕ ПО с Ка о п УЖ о 0 ще Кз о. о Ж о п ох їх ще о с: Би 0 У пух п де 0 о о С як о чі о В Ж : 5 са о щВ Ж о о п. с о «о С х Ох ще що о

0 к. З - 6 З о ХО со М СЯ 5 с ХХ 1 о і : о рій од я ОВ Зо: хе ДУМ о с А 3 о З ях а і о У СК хх; ік й й 1 с що іже у: ХХ п й ве 1 сао ї ТК У. ХЕ є щока й я Ї і Е хо п же « з со о жи ж - ХО о о КО кхвех о о Ще МУК 5 о о є я АЙ у о що им сс ох ще и: . КАХ ик их ск ОО я Ка хе ж с кЕжи син ік С хо т ЗД М х жу ск ле с я а о хо у дити КК: су 0. с т. док т ще о а у ди се Са схе зе хх МУ з сх ко Ух Кік вв; у Ка ех ВО УКХ хх Нвое ще КМ тити о : лк СКК М ТОЮ ОК ня 7 н їЄ п Мо Кк хе о их о до ОК о С о Кр ЩЕ о хе ов ке У ке ке и КЕ на У ой Б що че УММ МК З ПІ С 5 С Я й в ще с су я т с 55 соки смтк - МУ ух дики з Ду и ж кож Ан хо я; ЩЕ ке М ен х - т кова те Мох ве коки Ох о КМ пк ок о ; о о о сло КеККе о. ке я о о бе й с о о. ж ЗЕ о я У схе ХМ сх ух хе ох, СО М Я я Ки її їх о -я убиче Гея ТУ ШОК а, зх о се Ух я у, і МУ о сем же УМХ хх і п оо ке у я і 1 в КЗ в ой ж З п пе сх а киля о м 0 й о й жов и Ка с: ях сх о о Ж я ще ОК що у п і. о її г. о й КО Сів що соя ния Я УККУ ноя Бе СУ їй х Кох Хек ев ик Ух жа и їх Ух ту ох с ії в о пк о я ПА КАЄ Ко й о я В о пе се о й о о о: зо ЯКУ дон не 0 я В у с п ї со У п. с Я КУ ОХ її Я я вх х її ж КАХ о о со Во г 3 МУ и о ОК 8 о її СО о ЩО Ки МО Зк Ка Ко п ЯКЕ Я 0; ц по з і як У ка вежу Ноя со док м жо --В ХЕ п В У шо г уж о МЕЖ я С ВХ М Мод ек ХК я що К- РУК МУ

Фіг.