Hабій для обводhеhhих свердловиh

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано на открытых буровзрывных работах в обводненных горных породах. Цель изобретения - расширение области использования и повышение эф фективности взрывных работ за счет обеспечения приспособления заряда к условиям обводненности скважины Заряд для обводненных скважин содержит взрывчатое вещество (В В) 1 из растворимых или не растворимых в воде компонентов. Размещено ВВ 1 в эластичной оболочке 2, на заглушённом торце 3 которой выполнены основные 4 и дополнительные 5 впускные отверстия При подачи оболочки 2 с ВВ 1 в скважину и заполнении ее водой через отверстия 4 и 5 заряд опускается на дно скважины. Для компенсации растворяемого ВВ 1 масса заряда увеличивается и равна Мвв = 1,05-2,0 Me где Мвв ^ масса заряда в обводненной скважине кг, М с - масса заряда в сухой скважине, кг Для предотвращения вымывания окислителя из заряда в состав SB включают поверхностно-активные или клеящие вещества 1 з п ф-лы, 2 ил. Изобретение относится к горному делу и может быть использовано на открытых буровзрывных работах в обводненных горных породах. Целью изобретения является расширение области использования и повышения эффективности взрывных работ за счет обеспечения приспособления заряда к условиям обводненности скважин. На фиг 1 представлена принципиальная схема заряда в скважине, на фиг 2 схема расчета уровня воды Заряд для обводненных скважин включает взрывчатое вещество (ВВ) 1 из растворимых или не растворимых в воде компонентов. ВВ 1 размещено в эластичной оболочке 2. на заглушённом торце 3 которой выполнены основные 4 и дополнительные 5 впускные отверстия При подаче эластичной оболочки с ВВ 1 в скважину и заполнении ее водой через основные 4 и дополнительные 5 отверстия на заглушённом торце 3 эластичной оболочки 2 заряд опускается на дно скважины. Столб воды 6 в скважине возрастает от первоначального уровня Н е 0 до уровня Н в В процессе расворения окислителя нерастворившаяся часть ВВ 1 достигав! уровня Н 3 Раствор окислителя 7 в эластичной оболочке 2 достигает уровня Нр Из условия равновесия выталкивающей силы и веса взрывчатого вещества 1 следует 7-91 !8 О 1630440 S3) Ш Н р =-Яг- Н в . (11) Рр Учитывая, что первоначальный обьем ГДЄ S , SCKB ~ ПЛОЩЭДЬ СЄЧЄНИЯ СООТВЄТСТводы в скважине после погружения заряда венно заряда и скважины, м ; h B - пыотэ столба воды 6 относительно 5 распределяется на образование раствора 7 и заполнение пространства между эластичнижнего торца эластичной оболочки 2, м; ной оболочкой и стенками скважины, можно Пэ - высота столба ВВ, м; записать р но. А» ~ плотность соответственно заSCKBHBO (SCKB " S ) H + V . (12) ряда и воды; 10 В случае, когда раствор 7 располагается выд- ускорение свободного падеше столба заряда (Нр> Н3), можно записать ния, м/с. где Р - отношение объема пустот в заряде к Учитывая, что в процессе взрыва порообъему заряда. ды в забойной части скважины могут разруВ случае, когда раствор располагается шаться за счет гидроудара, а также что в 15 ниже верхнего уровня заряда (НР Н э из уравнений (6), (7), (11) и (13) получают Мо = Нв-(1 - Р ) Н 3 35 $э • (21) Р? При Н р £ Из из выражений (6), (7J, (11) и (14) получают Мо = K P P B H B S 3 . (22) Масса В В Мвво = S 3 H 3 p B B • 40 (23) Из выражений (20), (21), (22) и (23) получают при С = НР>Р 45 Рвв Н. (24) при Нр < Н 3 (25) Из анализа уравнений (15), (16), (24) и 50 (25) следует, что значение С возрастает по мере увеличения концентрации раствора пористости ВВ 1, первоначального уровня воды в скажине, соотношения площадей сечения заряда и скважины, а также по мере 55 уменьшения расчетной высоты заряда и насыпной плотности ВВ, причем концентрация прямой з а в и с и м о с т ь ю связана с температурой раствора. Поэтому для установления границ диапазона увеличения массы заряда определяется С при крайних значениях указанных факторов соответствующих Смин И Смаке МВВ = (Смин-С макс) Мс = 1,05-2,ООМС Меньшему ЗНачеНИЮ Смин = 1,05 COOT- " ветствует отрицательная температура воздуха, Соотношение площадей сечения заряда и скважины предельно возможное, при котором можно осуществлять подачу эластичной оболочки 2 в скважину с одновременным размещением в ней ВВ. Плотность с о о т в е т с т в у е т м а к с и м а л ь н о й насыпной плотности ВВ, которые могут быть использованы по предлагаемому способу. Начальный уровень воды определен в соот ветствии с зависимостью (5) Высота заряда В В 1 соответствует максимальной глубине технологических скважин, используемых на карьерах за вычетом длины ззбойки. Максимальному значению Смаке = 2 соответствуют минимальное значение глубины технологических скважин 10 м и максимальный уровень первоначальной длины воды 10 м. Температура, концентрация и плотность раствора соответствуют максимальнойт = 20°С. Насыпная плотность " заряда наименьшая для применяемых типов ВВ. Высота заряда наименьшая, соответствующая максимальной высоте забойки 10 м для скважин диаметром d 3 = 160-400 мм. Если в эластичной оболочке 2 отсутствуют отверстия (порывы) кроме впускных 4 и 5, то обмен раствора и воды в скважине отсутствует. В случае порыва эластичной оболочки 2 выше впускных отверстий 4 и 5 на Д Н по закону сообщающихся сосудов будут действовать два условия /ЭвНв = Р р Н Р ; (26) /аь(Нв - Д Н ) - ^ р ( Н р - Д Н ) . (27) Из этих условий следует, что АИ(рв ~рр) = 0 Физически это означает, что при расположении отверстий на разной высоте условия (26) и (27) одновременно не выполняются, т.е. будет осуществляться обмен раствора в эластичной оболочки 2 и воды в скважине до уравнивания плотностей и будет вымываться из состава заряда окислитель, Это приведет к снижению работоспособности заряда. Поэтому при заряжении по предлагаемому способу в условиях, не исключающих порывов рукава, дополнительно в состав заряда необходимо вводить поверхностно-активные, клеящие или цементирующие вещества Наряду с известной функцией гидрофобизации заряда эти 1630440 8 щ и й с я тем, что, с целью расширения области использования и повышения эффективности взрывных работ за счет обеспечения приспособления заряда к условиям обводненности скважины, на заглушённом торце эластичной оболочки выполнено по крайней мере одно дополнительное впускное отверстие, а масса взрывчатого вещества определяется по математической зависимости Мвв= 1,05-2,0Мс, где Мвв ~ масса взрывчатого вещества в заряде для обводненной скважины, кг: Формула изобретения 1. Заряд для обводненных скважин, М с - масса взрывчатого вещества в завключающий взрывчатое вещество из рас- 15 ряде для сухой скважины, кг. творимых и не растворимых в воде ком2. Заряд по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я понентов, размещенное в эластичной тем, что взрывчатое вещество снабжено пооболочке, на заглушённом торце который верхностно-активным или клеящим комповыполнено впускное отверстие, о т л и ч а ю нентом вещества,покрывая пленкой твердые нерастворимые компоненты ВВ, а также самостоятельно в форме нераствориешихся взвешенных частиц двигаясь с потоком воды, перекрывают более нижние отверстия. Это приводит к резкому снижению и исключению прочности жидкости в эластичной оболочке 2. При этом необходимо, чтобы создаваемые отверстия в эластичной оболочке 2 по своим размерам были меньше 10 нерастворимых компонентов ВВ. 20 У// //// 11 $ I • 1 ' I • Фиг.1 Редактор Т.Иванова Составитель А.Вышарь Техред М.Моргентал Корректор М Шароши Заказ 699/ДСП Тираж 156 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г Ужгород, ул.Гагарина, 101