Спосіб формування заряду водонаповненої вибухової речовини

1 Спосіб формування заряду водонаповненої вибухової речовини (ВВР) на основі грамонитів, наприклад грамоніту 79/21, в поліетиленовій оболонці, розміщеній по довжині обводненої свердловини, який включає подачу в оболонку суспензії ВВР, перша фаза якої складається із твердих гранул тротилу і аміачної селітри, а друга - рідка з насиченого водного розчину тієї ж селітри або га рячої технічної води, транспортування суспензії по оболонці під дією її власної ваги з витискуванням води в свердловині у міру формування в оболонці тіла заряду потрібної суцільної маси, який відрізняється тим, що як рідинну фазу ВВР використовують насичені водні розчини мінеральних солей, наприклад, типу хлоридів СаСЬ, МдСЬ та ш , з яких заздалегідь приготовляють ці розчини окремо для кожної солі або ж в їх суміші і доводять густину розчину в межах 1,25 1,27г/см3 при нормальній температурі 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що як рідинну фазу ВВР використовують насичений водний розчин природного бішофіту MgCb 6H2O з густиною 1,25 1,27г/см3, а при подачі суспензії ВВР в оболонку його масову витрату беруть в межах 13 20% від маси твердої фази грамоніту 79/21 3 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що після формування тіла заряду суцільної маси вільний кінець поліетиленової оболонки герметизують, наприклад, шляхом зав'язування Винахід відноситься до гірничодобувної промисловості, а конкретно до буровибухових робіт на кар'єрах при заряджанні обводнених свердловин з використанням поліетиленових оболонок і формуванні свердловинних зарядів ВВР, і дозволяє стабілізувати склад компонентів ВР, наприклад, грамоніту 79/21 і зменшити його витрату на 40 50% Відомий спосіб заряджання обводненої свердловини після її осушення ВВР шляхом подачі в свердловину суспензії, що складається із сухого грамоніту 79/21 (тверда нерозчинна у воді фаза) і рідкої фази з насиченого водного розчину аміачної селітри (АС) для заповнення міжгранулярних порожнеч у твердій фазі, на що потрібно 33 35% по вазі рідкої фази (див Поздняков З Г, Роси Б Д Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания -М Недра, 1997-С 75-78) Однак сформовані в такий спосіб заряди, наприклад, із грамоніту 79/21, нестабільні за своїм первісним складом (сухої ВР), тому що залежать від температури насичення розчину, що виготовляється Наприклад, для одержання розчину 64%ноі концентрації в 100л води необхідно вводити 178кг АС при 20°С, а 80%-ноі концентрації - 410кг при 60°С и 600кг для одержання 85%-ноі концентрації при 80°С Нестабільність складу сформованих зарядів ВВР порушує паспортний кисневий баланс штатної ВР убік збільшення об'єму виділення шкідливих газів при вибуху Найбільш близьким по технічній сутності і результату, що досягається, є спосіб формування заряду ВВР на основі грамонитів, наприклад, грамоніту 79/21, у поліетиленовій оболонці, розміщеної по довжині свердловини, що включає подачу в оболонку суспензії ВВР, перша фаза якої складається з нерозчинних гранул тротилу (Т) і АС, а друга - рідка ~ з насиченого розчину тієї ж селітри чи гарячої технічної води, транспортування суспензії по оболонці в заданому масовому співвідношенні и твердої і рідкої фаз з витисненням води в міру формування в оболонці суцільного тіла заряду ю ю 54915 ВВР необхідної маси (див СССР, А С №1434913 «Способ заряжания обводненных скважин» кл P42D3/04, Е21с37/00, 1986 (ДСП)) Однак і цей спосіб заряджання не забезпечує стабільність складу штатної ВР, типу грамоніт 79/21, через високу розчинність АС, складності дозування складу по фазах у суспензії ВВР Нестабільність складу ВВР спостерігається і по висоті стовпа заряду Як правило, у нижній частині свердловини в заряді ВВР переважає основна маса тротилу Крім того, цей спосіб підвищує питому витрату ВР у 1,4 1,5 рази В основу нового рішення даної технічної задачі покладена заміна в рідкій фазі ВВР насиченого водяного розчину АС чи технічної води на попередньо приготовлені насичені водні розчини мінеральних солей, наприклад, типу хлоридів, або ж суміш розчинів цих солей із ЩІЛЬНІСТЮ 1,28 1,3г/см3 при нормальній температурі 22 24°С, чи заміна на насичений водний розчин природного бішофіту МдСІ2-6Н2О із ЩІЛЬНІСТЮ 1,25 1,27 г/см При цьо му останній подають в оболонку з масовою витратою рівною 13 20% відносно маси заряду сухого грамоніту 79/21 Ці нові операції в пропонованому способі дозволяють стабілізувати склад ВВР в об'ємі заряду і по висоті його стовпа за рахунок нерозчинності АС у суспензії Вищевказана задача вирішується за рахунок того, що у відомому способі формування заряду ВВР, на основі грамонитів, наприклад, грамоніту 79/21, у поліетиленовій оболонці, здійснюють подачу в оболонку суспензії ВВР, перша фаза якої складається з нерозчинних гранул Т и АС, а друга - рідка - з насиченого розчину тієї ж АС чи гарячої технічної води і транспортують суспензію по обо лонці в заданому масовому співвідношенні її твердої і рідкої фаз з витисненням води у свердловині в міру формування в оболонці суцільного тіла заряду ВВР необхідної маси ВІДПОВІДНО новому винаходу, як рідку фазу використовують насичені водяні розчини мінеральних солей, наприклад, типу хлоридів MgCb, СаСЬ і ш , що попередньо готують для кожної солі окремо або ж у суміші і доведенням ЩІЛЬНІСНОГО розчину в межах 1,25 1,27г/см , чи використовують насичений водний розчин природного бішофіту з ЩІЛЬНІСТЮ 1,25 1,27г/см, а при подачі суспензії ВВР в оболонку його масову витрату приймають у межах 13 20% від маси твердої фази грамоніту 79/21, а також те, що після формування тіла заряду суцільної маси вільний кінець поліетиленової оболонки герметизують, наприклад, шляхом зав'язування Герметизація вільного кінця поліетиленової оболонки після формування проектного тіла заряду необхідна для того, щоб виключити попадання води або вологи в суспензію ВВР, тому що відбудеться спонтанне розчинення АС і порушення її складу Обґрунтування робочих параметрів способу проводили в лабораторних умовах на пробах АС у скляних циліндричних колбах з масою 18г В інших ємностях готували водні розчини мінеральних солей із ЩІЛЬНІСТЮ розчину від 0 до 1,27г/см3 при нормальній температурі Потім у ці проби із сухою АС зливали отримані розчини з витратою, достатньою для заповнення міжгранулярного простору стовпчика АС з витримкою відстою суспензії 5 діб Після закінчення цього часу визначали об'єм (масу) АС, що перейшов у розчин Результати вимірів розчинності АС наведені в таблиці Таблиця Розчинність АС у водяних розчинах СаСЬ і природного бішофіту MgCb 6H2O при нормальній температурі (22 24°С) № п/п 1 2 3 4 5 6 Вміст у ВОДІ, % СаСІ2 0 20 40 60 80 100 МдСІ2 6Н2О 0 20 40 60 80 100 ЩІЛЬНІСТЬ розчину, г/см'5 СаСІ2 МдСІ2 6Н2О 1,0 1,0 1,053 1,052 1,106 1,104 1,160 1,156 1,215 1,207 1,27 1,25 З даних таблиці видно (останній рядок), що при ЩІЛЬНОСТІ водного розчину СаСЬ - 1,27г/см3 розчинність АС складає 2%, а для природного бішофіту MgCb 6H2O - 1,25г/см3 вона складає 3% Варто припустити, що при ЩІЛЬНОСТІ насиченого розчину суміші цих солей 1,28 1,30 можна досягти мінімальної розчинності АС близької до нуля При виборі рідкої фази ВВР на основі хлоридів як оптимальний варіант обраний насичений водний розчин природного бішофіту тому, що він доступний, порівняно невеликої вартості (120грн за 1 тонну), здатний некородувати чорні і кольорові метали, гуму і пластмаси, що дуже важливо при експлуатації зарядних машин, типу МЗ-8, обладнаних двома додатковими баками ємністю 1,0м Масова витрата бішофіту рівна 13 20% від маси СаСІ2 80 83 77 62 35 2 Розчинність МдСІ2 6Н2О 88 84 79 68 41 3 заряду сухого грамоніту 79/21 також є оптимальною, а конкретна цифра в цьому діапазоні чисел вибирається в залежності від висоти стовпа води в свердловині і нормованій продуктивності заряджання Запропонований спосіб реалізують у наступній ПОСЛІДОВНОСТІ Попередньо вимірюють висоту стовпа води в свердловині і встановлюють швидкість потоку (витрати) суспензії ВВР, що подається в оболонку, наприклад 3,0 4,0 л/с, а також масову витрату рідкої фази, наприклад 15% від маси проектного заряду сухого грамоніту 79/21 При заряджанні з бункера МЗ-8 у дозатор засипають дозу сухого грамоніту 79/21 і одночасно в дозатор упорскують бішофіт, що подається з додаткових ємностей (баків), утворюючи суспензію ВВР, що з вищевказаною секундною витратою і масо 5 54915 6 вою витратою бішофіту стосовно твердої фази Запропонований спосіб у порівнянні з протоВВР, подають в оболонку При транспортуванні типом дозволяє стабілізувати склад компонентів суспензії ВВР по оболонці відбувається рівномірне штатної ВР, типу грамоніт 79/21 у ВВР, а отже и затоплення з витисненням води між стінкою свезменшити питому витрату ВР у 1,4 1,5 рази і вирдловини й оболонкою в міру формування в обокиди шкідливих газів в атмосферу, поліпшити санілонці суцільного тіла заряду ВВР необхідної маси, тарно-ппєнічні умови наприклад 500 600кг, як і для сухих свердловин Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24