Спосіб упорядження спостережницької свердловини

1. Спосіб упорядження спостережницької свердловини для контролю та моніторингу за допомогою газоаналізатора якості приземного шару атмосферного повітря, наприклад, що примикає до поверхні екскаваторного забою у екскаваторній західці та до поверхні розвалу шматків подрібненої гірської породи, сформованного після масового вибуху технологічних свердловинних зарядів вибухових речовин (ВР) у багаторядному блоці уступу, що відпрацьовується, який включає буріння вертикальної технологічної свердловини у відведеному в кар'єрі місці у масив гірської породи на задану глибину, розміщення в її донній частині прострілочного заряду ВР заданої маси, а в її устєвій частині - набійки із інертного сипкого матеріалу, висадження прострілочного заряду ВР у цій свердловині із можливістю після його висадження створення навколо місця його закладання у свердловині деякої зони руйнування і тріщиноформування в масиві гірської породи, а вище цієї зони вільного простору до устя свердловини, який потім заповнюється залишковими газами, як продукт детонації ВР, після того, коли їх тиск у свердловині зрівняється з тиском атмосферного повітря, відбір із цього вільного простору свердловини проб вибухових газів та визначення їх складу й концент U 2 (11) 1 3 ря завжди присутні в тілі розвалу подрібненої на шматки гірської породи, а при наявності в екскаваторному забої концентрацій цих забруднювачів більших за гранично допустимі концентрації (ГДК), роботу екскаваторної бригади зупиняють, а її персонал виводять у безпечну зону кар'єра. Такі обставини мають місце при несприятливих погодних умовах (безвітря, інверсії в атмосфері), особливо у застійних зонах кар'єру. А тому, при настанні таких погодних умов необхідно посилити контроль та здійснювати моніторинг якості приземного шару атмосферного повітря у просторі екскаваторної заходки на протязі усього терміну несприятливих погодних умов, щоб з одного боку не допустити отруєння персоналу токсичними газами, а з іншого - прийняти негайні міри щодо нормалізації в ній якості приземного шару атмосфери, наприклад, зрошуванням екскаваторного забою технічною водою із автоцистерн і таким чином підвищити безпеку та покращити умови праці персоналу на робочих місцях. Відомий спосіб упорядження спостережницької свердловини, що включає буріння у масиві гірської породи вертикальної свердловини на задану глибину у спеціально відведеному місці в кар'єрі, наприклад, технологічної свердловини діаметром 250мм на глибину 18м. Потім у донній її частині містять певної маси прострілочний (модельний) заряд ВР для випробування ВР на «газовість», наприклад емульсійних, типу «Україніт-2ПМ», «Емоніт» та ін. Потім виконують набійку гирлової частини свердловини сипким інертним матеріалом. Після цих операцій прострілочний заряд ВР висаджують. При цьому під дією стиснених вибухових газів (продуктів детонації ВР) на стінку свердловини створюється деяка зона руйнування та тріщиноформування у породі навколо місця розміщення цього заряду ВР у свердловині з можливістю виштовхування цими газами тіла набійки із гирла свердловини. Після вильоту набійки та урівнювання тиску вибухових газів, що затрималися у вільному просторі свердловини із тиском атмосферного повітря, за допомогою газоаналізатора із цього простору свердловини відбирають проби залишкових газів випробуваної ВР на «газовість» та визначають їх склад і концентрації (див. статтю В.М. Ратушний, І.С. Радченко «Щодо можливості відбору проб шкідливих газів після прострілювання модельного заряду вибухової речовини, яка випробується, в технологічній свердловині кар'єра». Качество минерального сырья. Сб. научных трудов. Кривой Рог. 2008. с.189-196). Проте відомий спосіб, взятий нами за прототип, використовують тільки при проведенні контрольних випробувань ВР на «газовість» і обмежуються упорядженням тільки однієї спостережної свердловини. До недоліків цього способу слід також віднести нераціональний вибір місця її розташування в кар'єрі, прийняту довжину свердловини та вибрані маси прострілочних зарядів ВР й умови їх висаджування в масиві (камуфлетна дія). Спосіб, що пропонується, усуває ці вади та поновому вирішує поставлену технічну задачу. Відомий спосіб упорядження спостережницької свердловини включає: буріння в масиві гірської породи у 56176 4 спеціально відведеному місці в кар'єрі вертикальної технологічної свердловини на задану глибину, розміщення у донній її частині прострілочного заряду ВР певної маси, виконання набійки у гирловій частині свердловини сипким інертним матеріалом та висадження цього заряду ВР з можливістю створення деякої зони руйнування та тріщиноформування у породі навколо місця його розміщення в свердловині, а також вільного простору в останній, що розміщений вище цієї зони, відбір проб шкідливих залишкових вибухових газів із вільного простору цієї свердловини та визначення їх складу й концентрацій. Пропоноване технічне рішення полягає у наступному, залежно від фронтальної довжини багаторядного блоку уступу, одну чи декілька свердловин спостережницького призначення розташовують у визначених проектом місцях за контурного масиву гірської породи у цьому блоці уступу. Бурять ці свердловини не вертикальними, як це було раніше, а похилими, під кутом 75° до горизонту та паралельно положенню передбачуваної поверхні знов утвореного відкосу уступу після висадження зарядів ВР у технологічних свердловинах багаторядного блока уступу. При цьому довжину кожної похилої свердловини приймають рівною відповідно похилій відстані між крівлею та підошвою блока уступу. Для прострілочних зарядів ВР величину лінії найменшого опору (л.н.о.) до поверхні знов утвореного відкосу уступа приймають рівній половині відстані між подовженими рядами технологічних свердловин у багаторядному блоці уступа. Маси прострілочних зарядів ВР у цих свердловинах приймають від 75 до 150кг. При висадженні цих зарядів ВР уздовж їх л.н.о. зону руйнування та тріщиноформування в масиві породи під дією яких, з'єднують із тілом розвалу подрібненої на шматки гірської породи, яке сформувалось після висадження зарядів ВР у технологічних свердловинах багаторядного блока уступа. А також відмінністю даного способу є те, що кінцеву операцію упорядження спостережницької свердловини виконують згідно з проектом проведення масового вибуху та у термін часу, що відведений для підготовки до нього, як для прострілочних зарядів ВР у похилих свердловинах, так і для зарядів ВР в технологічних свердловинах багаторядного блоку уступа. Суть способу пояснюється на прикладі його реалізації і кресленням. На Фіг.1 показано схему оббурювання технологічними свердловинами багаторядного блока уступа масива гірських порід та спостережницьких свердловин за його межею; на Фіг.2 зображена екскаваторна заходка та її забій у тілі розвалу подрібненої на шматки гірської породи; на Фіг.3 - розріз Фіг.2 по А-А, на якому показана зона руйнування породи дією прострілочного заряду ВР у спостережницькій свердловині. Приклад реалізації способу. Блок 1 (Фіг.1) уступа масиву гірської породи чи руди з коефіцієнтом міцності f=12-14, згідно з проектом, оббурюють багаторядно, наприклад у чотири ряди технологічними вибуховими свердловинами 2 по сітці свердловин: а×b=6,0×6,0м, тобто а=b, а а/b=1. 5 Залежно від фронтальної довжини блоку 1 у визначених проектом місцях за контурного масиву 4 за лінією 5 відриву подрібненої на шматки гірської породи від поверхні 7 знов утвореного відкосу уступа також бурять одну чи декілька таких же свердловин 3 спостережницького призначення під кутом 75° до горизонту та паралельно положенню передбачуваної поверхні 7 знов утвореного відкосу уступу, який має своє місце після висадження зарядів ВР у технологічних свердловинах 2 контурного ряду блока 1 уступа (на фігурах ці заряди не показані), наприклад із масами від 800 до 920кг «Україніта-2ПП». Кожну похилу свердловину 3 розташовують у законтурному масиві 4 блоку 1 так, щоб її довжина відповідала відповідно доважені похилої відстані між крівлею та підошвою блока 1 уступа й на такій відстані від знов утвореної поверхні 7 відкосу уступа, при якій л.н.о. для розміщених потім у цих прострілочних зарядів ВР (на фігурах вони не показані) дорівнювала половині відстані, що між подовжніми рядами технологічних свердловин 2 у багаторядному блоці 1 уступу. При цьому маси прострілочних зарядів ВР, наприклад, із «Україніту-2ПП», приймають від 75 до 150кг в залежності від міцності гірської породи чи руди, що складають масив у блоці 1 уступу. При висадженні прострілочних зарядів ВР уздовж л.н.о. зону 10 (Фіг.3) руйнування та тріщиноформування в масиві гірської породи від дії цих зарядів ВР з'єднують із тілом 6 (Фіг.3) розвалу подрібненої на шматки гірської породи і, таким чи 56176 6 ном, споруджують спостережницьку свердловину 8. Контроль та моніторинг якості приземного шару атмосферного повітря при несприятливих метеорологічних погодних умовах здійснюють одночасно як у просторі екскаваторного забою 9 (Фіг.2), і над поверхнею тіла 6 розвала подрібненої на шматки гірської породи, так і у вільному просторі споруджених спостережницьких свердловин 8 (Фіг.3). Потім порівнюють результати опробування за складом і концентраціями шкідливих газів у приземному шарі атмосферного повітря, показники яких не повинні перевищувати у повітрі на робочих місцях значення ГДК. А потім органи технічного нагляду на основі цих показників приймають рішення щодо продовження роботи у екскаваторному забої чи її припинення і таким чином підвищують безпеку праці та поліпшують її умови на робочих місцях персоналу екскаваторної бригади. Пропонований спосіб, у порівнянні з прототипом, дозволяє у спостережницькій свердловині здійснювати належний контроль якості приземного шару атмосферного повітря у просторі екскаваторної заходки, доповнюючи цей контроль ще й у тілі розвалу подрібненої на шматки гірської породи. Крім цього у цій свердловині можна також проводити планові випробування ВР на «газовість», контролюючи якість окремих партій її виготовлення для складання відповідних актів по отриманню дозволу на використання окремих партій ВР при вибухових роботах в кар'єрі. 7 Комп’ютерна верстка А. Рябко 56176 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601