Спосіб заряджання обводнених свердловин водонестійкими гранульованими вибуховими речовинами

Спосіб заряджання обводнених свердловин водонестійкими гранульованими вибуховими речовинами, який включає осушення свердловини, опускання водонепроникної оболонки в обводнену свердловину в донну її частину, розміщення водонестійкої гранульованої вибухової речовини в свердловині і формування колонки заряду вибухової речовини, який відрізняється тим, що в обводнену свердловину опускають зарядний шланг з надітою на нього водонепроникною оболонкою, наприклад у вигляді рукава в донну її частину, потім подають стиснуте повітря в зарядний шланг під тиском, який перевищує тиск стовпа води в свердловині і після створення в донній частині свердловини повітряної порожнини усередині оболонки з діаметром близьким до діаметра свердловини і повітряного каналу навколо зарядного шлангу, через останній під тим же тиском повітря подають водонестійку гранульовану вибухову речовину з поступовим підняттям зарядного шлангу на висоту рівну довжині заряду, після чого припиняють подачу стиснутого повітря і гранульованої вибухової речовини і виймають зарядний шланг із водонепроникної оболонки в свердловині. (19) (21) 99052565 (22) 06.05.1999 (24) 15.02.2001 (46) 15.02.2001, Бюл. №1, 2001 р. (72) Римарчук Борис Іванович, Шварцер Валерій Якович, Дробін Георгій Федорович, Єфремов Ернест Іванович, Мартиненко Володимир Петрович, Сторчак Андрій Сергійович, Прилипенко Вадим Дмитрович, Коваленко Ігор Анатолійович, Півень Володимир Олександрович, Лісицін Микола Вікторович, Биков Євген Костянтинович, Козак Леонід Григорович, Шевченко Сергій Васильович, Кривошеєв Олександр Васильович, Вілкул Юрій Григорович, Власенко Юрій Якович (73) Римарчук Борис Іванович, Шварцер Валерій Якович, Дробін Георгій Федорович, Єфремов Ернест Іванович, Мартиненко Володимир Петрович, Сторчак Андрій Сергійович, Прилипенко Вадим Дмитрович, Коваленко Ігор Анатолійович, Півень Володимир Олександрович, Лісицін Микола Вікторович, Биков Євген Костянтинович, Козак Леонід Григорович, Шевченко Сергій Васильович, Кривошеєв Олександр Васильович, Вілкул Юрій Григорович, Власенко Юрій Якович А (54) СПОСІБ ЗАРЯДЖАННЯ ОБВОД НЕНИХ СВЕРДЛОВИН ВОДОНЕСТІЙКИМИ ГРАНУЛЬОВАНИМИ ВИБУХОВИМИ РЕЧОВИНАМИ 33978 вибуховою речовиною також впливав на згущення нарощуваної колонки заряду до заданої висоти. Така технологія не давала можливості забезпечити одночасне витиснення води зарядної частини свердловини з високим згущенням нарощуваної колонки заряду до заданої висоти в умовах підвищеного водоприпливу різної величини, а також формування заряду з високою щільністю заряджання. Причиною, яка перешкоджає одержанню технічного результату заявлюваного винаходу прототипом, є така: Осушення свердловини відкачуванням води із неї по всій довжині спеціальним во довідкачуючим обладнанням, потім опускання в неї водонепроникної оболонки до дна при постійному водоприпливі різної величини і заповнення оболонки насипним способом сухою гранульованою вибуховою речовиною. Водоприплив не дає можливості заповнити оболонку до донної частини свердловини, а також стискання її стінок і заповнення насипним способом знижує згущення нарощуваної колонки заряду до заданої висоти. Формування заряду відбувається неповним. Така технологія заряджання обводнених свердловин водонестійкими гранульованими вибуховими речовинами при підвищеному водоприпливі різної величини складна, з недостатньою щільністю заряджання, має вузьку область застосування і недостатню якість дробіння при вибусі гірничих порід і внаслідок цього невелику область застосування дешевих водонестійких гранульованих вибухови х речовин при виробництві буропідривних вибухови х робіт. Задачею винаходу є розробка способу заряджання обводнених свердловин водонестійкими гранульованими вибуховими речовинами, в якому шляхом забезпечення можливості одночасного витиснення води із зарядної частини свердловини з згущенням нарощуваної колонки заряду до заданої висоти за рахунок суміщення процесів осушення зарядної частини свердловини і заряджання її в умовах підви щеного водоприпливу різної величини, досягають спрощення технології заряджання з одночасним підвищенням щільності заряджання, розширення області застосування, підвищення якості дробіння при вибусі гірничих порід, і за рахунок цього максимально збільшується область застосування дешевих водонестійких гранульованих вибухови х речовин при виробництві буропідривних вибухових робіт. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі заряджання обводнених свердловин водонестійкими гранульованими вибуховими речовинами, який включає осушення свердловини, опускання водонепроникної оболонки в обводнену свердловину в донну її частину, розміщення водонестійкої гранульованої вибухової речовини в свердловині і формування колонки заряду вибухової речовини, відповідно винаходу в обводнену свердловину опускають зарядний шланг з надітою на нього водонепроникною оболонкою у вигляді рукава в донну її частину, потім подають стиснуте повітря в зарядний шланг під тиском, який перевищує тиск сто впа води в свердловині і після створення в донній частині свердловини повітряної порожнини усередині оболонки з діаметром близьким до діаметра свердловини і повітряного каналу навколо зарядного шлангу, через останній під тиском повітря подають водонестійку гранульовану вибухову речовину з поступовим підняттям зарядного шлангу на висоту рівну довжині заряду, після чого припиняють подачу стиснутого повітря і гранульованої вибухової речовини і виймають зарядний шланг із водонепроникної оболонки в свердловині. Суттєвими ознаками заявлюваного винаходу, є: - осушення свердловини; - опускання водонепроникної оболонки в обводнену свердловину в донну її частин у; - розміщення водонестійкої гранульованої вибухової речовини в свердловині; - формування колонки заряду вибухової речовини; - опускання в обводнену свердловину зарядного шлангу з надітою на нього водонепроникною оболонкою у вигляді рукава в донну частину свердловини; - подача стиснутого повітря в зарядний шланг під тиском, який перевищує тиск стовпа води в свердловині; - після створення в донній частині свердловини повітряної порожнини усередині оболонки з діаметром близьким до діаметра свердловини і повітряного каналу навколо зарядного шлангу, подача в зарядний шланг під тиском повітря водонестійкої гранульованої вибухової речовини з поступовим підняттям зарядного шлангу на висоту рівну довжині заряду; - припинення подачі стиснутого повітря і гранульованої вибухової речовини; - виймання зарядного шлангу із водонепроникної оболонки в свердловині. Новими суттєвими ознаками заявлюваного винаходу, є: - опускання в обводнену свердловину зарядного шлангу з надітою на нього водонепроникною оболонкою у вигляді рукава в донну частину свердловини; - подача стиснутого повітря в зарядний шланг під тиском, який перевищує тиск стовпа води в свердловині; - після створення в донній частині свердловини повітряної порожнини усередині оболонки з діаметром близьким до діаметра свердловини і повітряного каналу навколо зарядного шлангу, подача в зарядний шланг під тиском повітря водонестійкої гранульованої вибухової речовини з поступовим підняттям зарядного шлангу на висоту рівну довжині заряду; - припинення подачі стиснутого повітря і гранульованої вибухової речовини; - виймання зарядного шлангу із водонепроникної оболонки в свердловині. Указані суттєві ознаки необхідні і достатні у всіх випадках здійснення способу. Внаслідок того, що в обводнену свердловину опускають зарядний шланг з надітою на нього водонепроникною оболонкою у вигляді рукава в донну її частину дає можливість формування колонки заряду від донної частини свердловини із гранульованої вибухової речовини з підвищеною 2 33978 щільністю заряджання, що сприяє спрощенню технології заряджання з одночасним підвищенням щільності заряджання, розширенню області застосування і підвищенню якості дробіння при вибусі гірничих порід, і за рахунок цього максимально збільшити область застосування дешевих водонестійких гранульованих ви бухови х речовин при виробництві буропідривних вибухови х робіт. Внаслідок того, що після опускання зарядного шлангу в водонепроникній оболонці в донну частину свердловини подають стиснуте повітря в зарядний шланг під тиском, який перевищує тиск стовпа води в свердловині робиться поступове витиснення води із дна свердловини за рахунок створення повітряної порожнини усередині оболонки, а це дозволяє сумістити формування колонки заряду з одночасним витисненням води із зарядної частини свердловини, що забезпечує можливість одночасного витиснення води із зарядної частини свердловини з згущенням нарощуваної колонки заряду до заданої висоти в умовах підвищеного водоприпливу різної величини, а це сприяє спрощенню технології заряджання з одночасним підвищенням щільності заряджання, розширенню області застосування і підвищенню якості дробіння при вибусі гірничих порід і за рахунок цього максимальному збільшенню області застосування дешевих водонестійких гранульованих вибухови х речовин при виробництві буропідривних вибухови х робіт. Внаслідок того, що після створення в донній частині свердловини повітряної порожнини усередині оболонки з діаметром близьким до діаметра свердловини і повітряного каналу навколо зарядного шлангу здійснюється можливість заряджання свердловини водонестійкими гранульованими вибуховими речовинами під тиском стиснутого повітря, яке подають в зарядний шланг з достатнім згущенням вибухо вої речовини при нарощуванні колонки заряду до заданої висоти і при цьому згущення вибухо вої речовини здійснюється від дна свердловини, а це сприяє спрощенню технології заряджання при одночасному підвищенні щільності заряджання, розширенню області застосування і підвищення якості дробіння при вибусі гірничих порід і за рахунок цього максимально збільшується область застосування дешевих водонестійких гранульованих вибухови х речовин при виробництві буропідривних робіт. Внаслідок того, що в зарядний шланг під тим же тиском повітря подають водонестійку гранульовану вибухову речовину з поступовим підняттям зарядного шлангу на висоту рівну довжині заряду дає можливість забезпечити згущення нарощуваної колонки заряду до заданої висоти і заряджання її в умовах підвищеного водоприпливу різної величини, так як здійснюється поступове повне заповнення повітряної порожнини між оболонкою і зарядним шлангом гранулами вибухової речовини по усьому діаметру свердловини, що забезпечить при підніманні зарядного шлангу збільшення повітряної порожнини по висоті заряду з одночасним витисненням води із зарядної частини свердловини, а це сприяє спрощенню технології заряджання, розширенню області за стосування і підвищенню якості дробіння при вибусі гірничих порід і за рахунок цього максимально збільшити область застосування дешевих водонестійких гранульованих вибухови х речовин при виробництві будропідривних вибухо вих робіт. Внаслідок того, після заповнення свердловини вибуховою речовиною припиняють подачу стиснутого повітря і гранульованої вибухової речовини, і виймають зарядний шланг із водонепроникної оболонки в свердловині, здійснюється остаточне формування колонки заряду по довжині зарядної частини свердловини з підвищеною щільністю заряджання, що спрощує те хнологію заряджання, розширює область застосування і підвищує якість дробіння при вибусі гірничих порід і за рахунок цього максимально збільшується область застосування дешевих водонестійких гранульованих вибухови х речовин при виробництві буропідривних вибухови х робіт. Завдяки використанню сукупності перелічених вище відомих і нових суттєви х ознак стало можливим здійснення причинно наслідкового зв'язку між ними, що забезпечує можливість одержання технічного результату заявлюваного винаходу - спрощення технології заряджання з одночасним підвищенням щільності заряджання, розширення області застосування і підвищення якості дробіння при вибусі гірничих порід і за рахунок цього максимального збільшення області застосування дешевих водонестійких гранульованих вибухових речовин при виробництві буропідривних робіт. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де: на фіг. 1 зображено поздовжній розріз свердловини з введенням в неї зарядного шлангу з надітою на нього водонепроникною оболонкою; на фіг. 2 - поздовжній розріз свердловини після подання стиснутого повітря в зарядний шланг під тиском; на фіг. 3 - поздовжній розріз свердловини в процесі формування колонки заряду із неводостійкої гранульованої вибухо вої речовини; на фіг. 4 - поздовжній розріз свердловини з сформованим зарядом вибухо вої речовини в водонепроникній оболонці: Спосіб здійснюється таким чином: В свердловину 1 заповнену водою 2 опускають до донної її частини зарядний шланг 3 з надітою на нього водонепроникною оболонкою 4, наприклад поліетиленовим рукавом. Потім в зарядний шланг 3 подають стиснуте повітря під тиском, який перевищує тиск стовпа води в свердловини 1, під тиском стиснутого повітря оболонка 4 роздувається у донній частині свердловині 1, і створює в донній частині свердловини 1 усередині оболонки 4 повітряну порожнину 5, з діаметром близьким до діаметра свердловини 1. Коли удовж зарядного шлангу 3 піднімається стиснуте повітря, то воно створює повітряний канал 6 навколо шлангу 3 по якому виходить на поверхню в навколишню атмосферу. Потім під тим же тиском повітря через зарядний шланг 3 подають одним із відомих способів водонестійку гранульовану вибухову речовину. Гранули вибухової речовини, розігнані до великої швидкості потоком стиснутого повітря заповнюють утворену 3 33978 повітряну порожнину 5 з згущенням, забезпечують притискання оболонки 4 до стінок свердловини 1 і формують тим заряд вибухової речовини 7. У міру заповнення повітряної порожнини 5 зарядний шланг 3 поступово піднімають із свердловини 1 на висоту рівну довжині заряду. При цьому повітряна порожнина 5 також переміщається увер х свердловини 1 і витискає воду у тому ж направленні. Таким чином здійснюється створення колонки заряду на задану висоту. Після формування колонки заряду заданої висоти подання вибухової речовини і стиснутого повітря припиняють, а зарядний шланг 3 виймають із оболонки 4 в свердловині 1. Залишок води, не витиснений із свердловини 1, залишається над зарядом вибухової речовини і може служити як забійка. Проміжний детонатор (на фігурах не показано) необхідний для детонації заряду вибухової речовини установлюється в свердловину 1 відомим способом до опускання зарядного шлангу 3 з оболонкою 4. Приклад. Як приклад застосування заявлюваного способу приведені промислові випробування на кар'єрі Державного Інгулецького гірничозбагачувального комбінату. Як зарядна машина застосована пневмозарядна машина МТЗ - 1 з об'ємом бункеру 3м 3 , що дозволяє однією порцією сухої гранульованої вибухової речовини в бункері зарядити 4-5 свердловин діаметром 250 мм. Машина МТЗ - 1 має пристрій, який дозволяє по бажанню оператора направляти в зарядний шланг стиснуте повітря від компресора, обминувши бункер зарядної машини. Як водонепроникна оболонка застосувався поліетиленовий рукав з товщиною стінки 0,2 - 0,3 мм і діаметром в розпрямленому становищі 270 мм, що більше, чим діаметр свердловини. Випробування проводилися на обводненому блоці 15 м укосу, глибина свердловин складала 18 м, висота стовпа води - 7-10 м. Проектна висота колонки заряду - 11 м. Як суху водонестійку гранульовану вибухову речовину застосували водонестійкий грамоніт 79/21, який складається із 79% розчинної у воді аміачної селітри і 21% нерозчинного у воді гранулотола. Заряджання свердловин проводили таким чином: На зарядний шланг машини МТЗ - 1 діаметром 65 мм наділи 20-ти метровий рукав, кінець якого за допомогою вузла герметичний. Зарядний шланг разом з рукавом опускали в свердловину, в яку раніше був установлений проміжний детонатор із тротилових шашок і детонуючий шнур. Після того, як шланг з рукавом досяг донної частини свердловини, в зарядний шланг подали стиснуте повітря під тиском 5 атм. Потім, коли із рукава став виходити стр умінь стиснутого повітря в атмосферу, в зарядний шланг стали подавати грамоніт 79/21 під тиском стиснутого повітря 5 атм. У міру заповнення свердловини гранульованою вибуховою речовиною, що контролювалося по рівню колонки заряду спусканням мірного шлангу з важким вантажем на кінці, зарядний шланг виймався із свердловини. У процесі заряджання рівень води, який витіснявся зарядом збільшувався, і частина води виливалася на поверхню блока. Після формування 11-метрової колонки заряду спочатку припинялося подання вибухової речовини, а потім стиснутого повітря, і потім уже шланг повністю виймався із свердловини. Таким способом було заряджено 10 свердловин. Останні свердловини заряджали водостійким гранулотолом і акватолом ГЛТ - 20 і водонестійким грамонітом 79/21 в рукав з попереднім осушенням свердловини. Відстані між свердловинами і рядами (сітка свердловин) у всіх випадках були однакові. По витраті вибухової речовини на формування заряду визначалася щільність заряджання і місткість її свердловини. Після вибуху блока визначалась якість дробіння висадженої маси фотопланіметричним методом на ділянках з різною вибуховою речовиною. Як видно із таблиці спосіб заряджання заявлюваним способом дозволяє одержати щільність сухої гранульованої вибухової речовини на 20% більшою, чим насипним способом. Якість дробіння гірничої маси значно більша, чим при застосуванні гранулотола і водовмісного акватолу за рахунок підвищення щільності заряджання в умовах підвищеного водоприпливу різної величини. Спосіб дозволяє проводити заряджання обводнених свердловин самими дешевими вибухо вими речовинами типу ігданіту, що ще більш знизить вартість вибухови х робіт при вибусі обводнених свердловин Застосування способу дозволяє спростити технологію заряджання з одночасним підвищенням щільності заряджання, розширити область застосування і підвищити якість дробіння при вибусі гірничих порід, за рахунок суміщення процесів осушення зарядної частини свердловини і заряджання її в умовах підви щеного водоприпливу різної величини шляхом забезпечення можливості одночасного витиснення води із зарядної частини свердловини з згущенням нарощуваної колонки заряду до заданої висоти Технічний результат досягається у зв'язку з тим, що в зарядний шланг з надітою на нього водонепроникною оболонкою і опущеним до донної частини обводненої свердловини подають стиснуте повітря під тиском більшим тиску стовпа води в свердловині, після створення повітряної порожнини і каналу, подають вибухову речовину під тиском повітря з поступовим підняттям зарядного шлангу на висоту рівну довжині заряду, потім припиняють подачу стиснутого повітря і вибухової речовини і виймають зарядний шланг із оболонки в свердло 4 33978 Результати випробувань приведені в таблиці. Тип вибухової речовини і спосіб заряджання Щільність заряджання, Вага заряду в свердловині, Ціна вибух. речовини, Діаметр середнього кг/дм 3 і кг дол/т куска після місткість вибуху, мм свердловини, кг/м Грамоніт 79/21, пневмоспособом під стовп води 1,1/55 605 600 180 0,85/46 506 600 410 0,9/46 506 1200 250 1,4/70 770 600 360 Грамоніт 79/21, насипним способом, після осушення свердловини Гранулотол, насипним способом Акватол ГЛТ - 20, під стовп води Фіг.1 5 Фіг. 2 33978 Фіг. 3 Фіг.4 ____________________________________________ ДП “Український інститут промислової власності” (Укрпатент) Бульв. Лесі Українки, 26, Київ, 01133, Україна (044) 254-42-30, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид.арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ Вул. Горького, 180, Київ, 03680 МСП, Україна (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 6 33978 7