Спосіб формування свердловинного заряду вибухової речовини для проведення масових вибухів

1 Спосіб формування свердловинного заряду для проведення масових вибухів, що включає заряджання свердловини вибуховою речовиною, розміщення пдрозабивання у вигляді ізолюючого рукава із заглушеною донною частиною, заповненого водою чи водяним розчином поверхневоактивної речовини, і висадження, який відрізняється тим, що пдрозабивання до зони устя свердловини формують із залишенням повітряного проміжку між пдрозабиванням і стінкою свердловини, а в зоні устя свердловини згаданий повітряний проміжок формують зменшуваним до устя свердловини, при цьому заглушену донну частину рукава виконують у вигляді клина, а верхню частину рукава в зоні устя свердловини виконують із змінним перерізом, який збільшується до устя свердловини 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що клинчасту форму в заглушеній донній частині рукава виконують симетричним з'єднанням похилих площин, які утворюють перетин ізолюючого рукава уздовж лінії, сполученої з його діаметром 3 Спосіб за п 2, який відрізняється тим, що змінний переріз ізолюючого рукава в його верхній частині утворюють за допомогою твердої труби із змінним перерізом, який збільшується до устя свердловини Винахід відноситься до області гірничої справи і може бути використаний при формуванні свердловинного заряду для проведення масових вибухів Відомий спосіб заряджання свердловинного заряду для проведення масового вибуху, який включає заряджання свердловини вибуховою речовиною (ВР), розміщення пдрозабивання вигляді ізолюючого рукава діаметром, рівним діаметру зарядної порожнини свердловини, заповнення рукава водою чи водяним розчином поверхневоактивної речовини (ПАР) з наступним висадженням, (див Е О Мінделі, Забійка свердловин, М Надра, 1967, с 29-30) Найбільш близьким за технічною сутністю і прийнятим за прототип є спосіб формування свердловинного заряду для проведення масових вибухів, який включає заряджання свердловини ВР, розміщення пдрозабивання у вигляді ізолюючого рукава, діаметром, рівним діаметру зарядної порожнини, із заглушеною донною частиною, заповненого водою чи водяним розчином ПАР, і висадження На відміну від заявленого, забивання водяним розчином ПАР розміщають із залишенням повітряного проміжку між верхнім торцем заряду ВР і пдрозабиванням (див патент RU № 2051763 С1, МПК6В21 С 37/00, F 42 D 1/08, F 42 D 1/26, 1996) На відміну від заявленого, в обох способах використовується ізолюючий рукав діаметром, рівним діаметру свердловини, і таким чином, свердловина по довжині поділяється на активну частину, заповнену ВР, і пасивну частину, заповнену пдрозабиванням При вибуху ВР, в активній частині свердловини на границі контакту «ВРпорода», відбувається активне руйнування і подрібнення породи від впливу на неї продуктів вибуху (ПВ), які мають високу швидкість і чинять тиск, який перевищує межі МІЦНОСТІ породи На границі контакту «пдрозабивання-порода» руйнування гірничих порід від впливу П В відбувається по природних великих тріщинах і структурних оголеннях При цьому подрібнення породи не відбувається тому, що масова швидкість ПВ і їх тиск різко знижуються в сотні разів Таким чином, при висоті пасивної частини свердловини, що складає не менш 1 / 3 висоти свердловинного заряду, більш 30% підриваємого масиву гірничих ю (О 46549 рукава від води чи розчину ПАР, похили площини порід, руйнується по великих тріщинах і природних ізолюючого рукава змикаються і утворює нове сиоголеннях без подрібнення від впливу ПВ при метричне з'єднання з похилими площинами, тобто низькій масовій швидкості і недостатньому тиску гранями, яке переміщається нагору по рукаві зі для ефективного руйнування породи ПВ збереженням його клинчастої форми При цьому, Крім того, безпосередній вплив ПВ на нижній нижній кінець ізолюючого рукава, зімкнутий ПВ, кінець рукава, при його діаметрі рівним діаметру утримується в свердловині до повного витиснення свердловини, обумовлює виліт потоку води чи з нього води чи розчину ПАР, і тим самим забезрозчину ПАР з устя свердловини з підвищеними печує безперешкодне формування фронту відбигідродинамічними характеристиками, що збільшує тої хвилі ПВ і його контакт зі стінкою свердловини висоту підйому потоку до початку його розпилення за всією висотою пасивної частини свердловини, в атмосфері і тим самим різко знижує ефективщо дозволило значно підвищити якість дроблення ність пилогазоподавлення гірничої породи у верхній частині масиву В основу винаходу поставлена задача удосконалити спосіб формування свердловинного заряду Ефективне розпилення води чи розчину ПАР, для проведення масових вибухів шляхом спрямоякі містяться усередині рукава, здійснюється за ваного перерозподілу енергії ПВ, забезпечення рахунок його деформації (обтиснення), що привотонкості диспергування води чи водяного розчину дить до витиснення води чи розчину ПАР з рукава ПАР, формування спрямованих пилогазоподавляВода чи розчин ПАР, що витісняються, захоплюємих потоків і, за рахунок цього, підвищити якість ються і диспергуються потоком ПВ, вихідним з дроблення порід у пасивній частині свердловини, повітряного проміжку між стінкою свердловини і обмежити висоту підйому пилогазових потоків, верхньою твердою частиною ізолюючого рукава розширити зону дії пилогазоподавлення і підвищиПри цьому, верхня тверда частина рукава з ти його ефективність змінним перерізом, що збільшується до устя свердловини, наприклад, у вигляді лійки, конуса, Поставлена задача досягається тим, що в розміщена в зоні устя свердловини, виконує способі формування свердловинного заряду для функцію обтічника для вихідного потоку ПВ, за виробництва масових вибухів, що включає зарядопомогою якого формується пилогазоподавляюджання свердловини ВР, розміщення пдрозабичий потік у вигляді порожнього конуса, конусність вання у вигляді ізолюючого рукава із заглушеною якого задається згаданою твердою верхньою часдонною частиною, заповненого водою чи водяним тиною рукава й орієнтує потік під гострим кутом до розчином ПАР, і висадження, згідно винаходу, пдповерхні руйнуємого масиву гірничих порід Це розабивання до зони устя свердловини формують сприяє тонкому диспергуванню води чи розчину із залишенням повітряного проміжку між пдрозаПАР і створенню спрямованого пилогазоподавбиванням і стінкою свердловини, а в зоні устя свеляючого потоку над поверхнею підриваємого мардловини згаданий повітряний проміжок формусиву, що обмежує висоту підйому пилогазового ють зменшуваним до устя свердловини, при цьому потоку, а також сприяє розширенню зони пилогазаглушену донну частину рукава виконують у визоподавлення і раціональному використанню води гляді клина, а верхню частину рукава в зоні устя чи водяного розчину ПАР свердловини виконують з змінним перерізом, який збільшується до устя свердловини При використанні пропонованого способу фоКлинчасту форму в заглушеній донній частині рукава виконують симетричним з'єднанням похилих площин, які утворюють перетин ізолюючого рукава уздовж лінії, сполученої з його діаметром Мінний перетин ізолюючого рукава в його верхній частині утворюють за допомогою твердої труби з змінним перетином, який збільшується до устя свердловини Завдяки тому, що пдрозабивання зони устя свердловини формують із залишенням повітряного проміжку між пдрозабиванням та стінкою свердловини, а в зоні устя свердловини згаданий повітряний проміжок формують зменшуваним до устя свердловини, причому заглушену донну частину рукава виконують у вигляді клина, а верхню частину, у зоні устя свердловини, виконують з змінним перерізом, що збільшується до устя свердловини, на границі контакту фронту ПВ і нижнього кінця ізолюючого рукава, відбувається відображення ударної хвилі сформованої фронтом ПВ При цьому частка стерпної енергії у фронті відбитої хвилі може досягати 99,8% від загальної енергії ударної хвилі ПВ При цьому нижній кінець ізолюючого рукава з розчином ПАР, виконаний у вигляді клина, має дві похилі площини, тобто грані, на які роблять вплив ПВ, рукав обжимається і витісняє воду чи розчин ПАР В міру звільнення ізолюючого рмування свердловинного заряду для виробництва масових вибухів досягається взаємодія пилогазоподавляючих потоків від суміжних свердловинних зарядів, що впливають на пилогазові потоки по всій поверхні підриваємого блоку обмежують висоту їх підйому і забезпечують ефективне їх пилогазоподавлення Сутність способу пояснюється кресленнями, де на фиг 1 - сформований свердловинний заряд для проведення масових вибухів, фіг 2 - схема роботи свердловинного заряду, фіг 3 - схема взаємодії свердловинних зарядів при проведенні масового вибуху Свердловину 1 (див фіг1) заряджають вибуховою речовиною 2, потім у пасивній частині З свердловини 1 формують пдрозабивання у вигляді ізолюючого рукава 5 із заглушеною донною частиною 6 Гідрозабивання до зони устя 7 свердловини 1 формують із залишенням повітряного проміжку 8 між пдрозабиванням і стінкою свердловини 1 У зоні устя 7 свердловини 1 згаданий повітряний проміжок 8 формують зменшуваним до устя 7 свердловини 1 Заглушену донну частину 6 ізолюючого рукава 5 виконують у вигляді клина, утвореного симетричними похилими площинами 9, тобто гранями Верхню частину ізолюючого рукава 46549 гненні лійки 12 розсікається й, обтікаючи її, формується у вигляді порожнього конуса 16 При цьому, витиснутий з рукава 5 потік води чи розчину ПАР 13, обмежений конусоподібним потоком ПВ 16, захоплюється і диспергується ПВ 15 у напрямку заданому конусністю лійки 12 чи конструктивним рішенням твердої труби 12 Таким чином, забезпечується спрямований розподіл пилогазоподавляючого потоку 17, що складається з води чи розчину ПАР і ПВ Це дозволило обмежити висоту підйому пилогазових потоків, розширити зону дії пилогазоподавлення і раціонально використовувати воду чи водяний розчин ПАР При використанні заявленого способу формування свердловинного заряду для проведення масових вибухів (див фіг 1, 2, 3) досягається взаємодія пилогазоподавляючих потоків 17 від суміжних свердловинних зарядів, що впливають на пиСпосіб формування свердловинного заряду логазові потоки 18 по всій поверхні підірваного при виробництві масових вибухів реалізується масиву гірничих порід, обмежують висоту їх підйонаступним чином му і забезпечують ефективне їх гасіння Так як при При підриві свердловини 1 (див фіг 1, 2) від проведенні масового вибуху, активне руйнування верхнього торця заряду ВР 2 формується фронт породи від дії ПВ відбувається як в активній так і в ударної хвилі ПВ 14, який при контакті з похилими пасивній 3 частинах свердловини 1, то при проплощинами, тобто гранями 9, у заглушеній донній никненні ПВ у зруйновану структуру породи, осчастині 6, відбивається і формує фронт відбитої тання здобуває можливість переміщення убік хвилі ПВ 15, що впливає на внутрішню поверхню вільних поверхонь Переміщення породи супропасивної частини 3 свердловини 1 Тому що, нижводжується виходом зі зруйнованого середовища ній кінець ізолюючого рукава 5 з розчином ПАР 13 пилогазових потоків 18, що активно гасяться виконаний у вигляді клина і має дві похилі площивзаємопересічними потоками 17 від суміжних ни, тобто грані 9, що сплющуються під впливом ПВ свердловин з утворенням над поверхнею зруйно14, у результаті чого, з рукава 5 витісняється вода ваного масиву суцільного пилогазодавлючого шачи розчин ПАР 13 В міру звільнення ізолюючого ру 19, сформованого в безпосередній близькості рукава 5 від води чи розчину ПАР 13, відбувається від виходу основних пилогазових потоків 18, що послідовне змикання рукава 5 по знову утворених зменшує висоту їх підйому і забезпечує ефективне похилих площинах, тобто гранях 9, з утворенням їх гасіння нового симетричного з'єднання 10, що переміщається нагору по рукаві 5 зі збереженням його клинЗаявлений спосіб формування свердловинночастої форми Нижній кінець зімкнутого го заряду для виробництва масових вибухів був ізолюючого рукава 5 утримується в свердловині 1, випробуваний при висадженні гірничих порід на до повного витиснення з нього води чи розчину кар'єрах Кривбасу У ході проведення дослідних ПАР 13 Таким чином, забезпечується безперешвибухів було встановлене підвищення якості кодне формування фронту відбитої хвилі ПВ 15 і дроблення гірничої маси і різке зниження пилогайого контакт із стінкою свердловини 1 протягом зових виділень усієї висоти пасивної частини 3 свердловини 1, що Спосіб формування свердловинного заряду дозволяє підвищити якість дроблення гірничої повибухової речовини для проведення масових вироди у верхній частині руйнованого масиву бухів Потік ПВ 15 З повітряного проміжку 8 при дося5, у зоні устя 7 свердловини 1, виконують твердою з змінним перерізом, що збільшується до устя 7 свердловини 1 Клинчаста форма в заглушеній донній частини 6 ізолюючого рукава 5 виконана симетричним з'єднанням 10 утворюючих похилих площин, які утворюють перетин ізолюючого рукава 5 уздовж лінії 11, сполученої з його діаметром (Змінний переріз у верхній частині ізолюючого рукава 5 утворюють за допомогою твердої труби 12, з змінним перерізом, зокрема у вигляді лійки, нижній кінець якої герметично з'єднаний з верхньою частиною ізолюючого рукава 5 Потім ізолюючий рукав 5 через лійку 12 заповнюють водою чи водяним розчином ПАР 13 до верхньої крайки лійки 12 Після чого виконують з'єднання вибухової мережі і роблять висадження свердловини 46549 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71