УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПРОМЕЖУТКА В СКВАЖИНЕ

Полезная модель относится к горному делу, в частности к области буровзрывных работ и может быть использована в различных отраслях, применяющих взрывные работы в массивах горных пород.
n
Для качественной проработки подошвы уступа скважину бурят с перебуром. Перебур скважины необходим для качественного разрушения пород в подошве уступа и должен составлять l.
n
c
l=(10÷15)d,
n
где l - длина перебура, м;
c
d - диаметр скважины, м.
n
.
Перебур скважины ведет к увеличению объема бурения, нарушению кровли нижнего уступа, вследствие чего в легковзрываемых породах его принимают минимальным. В трудновзрываемых породах при использовании многорядного короткозамедленного взрывания иногда l>15d(В.В. Ржевский. Открытые горные работы. Часть 1. Производственные процессы. Издание четвертое, переработанное и дополненное. М., Недра, 1985 г., с. 85-86).
Практика буровзрывных работ и теоретические исследования показывают, что создание промежутков в скважинном заряде позволяет уменьшить удельный расход ВВ без снижения качества взрывной подготовки породы к выемке. Природа упомянутого эффекта заключается в том, что после взрыва заряда, прилегающего к промежутку, расширяющиеся газы заполняют промежуток и сжимаясь аккумулируют энергию, разрушающее воздействие которой на массив обеспечивает требуемое качество взрывной подготовки. Кроме того, известно, что промежутки в скважинных зарядах аккумулируют и передают энергию взрыва массиву таким образом, что снижается переизмельчение породы в ближней зоне заряда и обеспечивает более равномерное дробление породы.
Известно устройство для рассредоточения скважин, содержащее отрезок материала и помещенный внутрь отрезка материала сыпучий груз, в котором один конец веревки протянут через центр отрезка материала изнутри на наружную сторону, а другой конец оставлен свободным, внутрь и в центр отрезка материала помещен сыпучий груз и отрезок материала снаружи завязан другой веревкой, вокруг первой, образуя внутренний объем, который на треть заполнен сыпучим грузом (патент РФ 2319924 МПК F42D 1/08, опубл. 20.03.2008).
Недостатки: устройство сложно установить на уровне подошвы уступа.
Техническим результатом использования предлагаемой полезной модели является снижение удельного расхода ВВ при сохранении высокого качества подготовки взорванной горной массы, упрощение установки устройства на уровне подошвы уступа.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для создания промежутка в скважине, содержащем отрезок материала и помещенный внутрь и в центр отрезка материала сыпучий груз, в котором один конец веревки протянут через центр отрезка материала изнутри на наружную сторону, а другой конец оставлен свободным, и отрезок материала снаружи завязан другой веревкой, вокруг первой, образуя внутренний объем, поперечный диаметр которого на 15-20% больше диаметра скважины, который на треть заполнен сыпучим грузом, согласно заявляемой полезной модели, центр отрезка материала прикреплен к опоре, выполненной в виде стержня, а к нижней части опоры прикреплен груз, поперечный размер которого на 35-50% меньше диаметра скважины, при этом длина опоры с грузом соизмерима с длиной перебура.
Заявляемое устройство состоит из опоры 1, выполненной в виде стержня, к верхней части которой прикреплен отрезок материала 2 с помещенным в него на 2/3 его объема сыпучим грузом 3. Поперечный диаметр отрезка материала 2 с помещенным в него сыпучим грузом 3 на 15-20% больше диаметра скважины, что обеспечивает надежное перекрытие поперечного сечения скважины. Для устранения зависаний или заклинивания заявляемого устройства в скважине к нижней части опоры 1 прикреплен груз 4, размер которого на 30-50% меньше диаметра скважины. Груз 4 центрирует и направляет устройство, масса груза 4 соизмерима с массой устройства. Для упрощения установки устройства на уровне подошвы уступа, длина опоры с грузом соизмерима с длиной перебура.
Устройство работает следующим образом. Заявляемое устройство опускают в скважину на соединительном элементе 5 (например, на веревке) на дно скважины, отрезок материала с размещенным в нем сыпучим грузом надежно перекрывает поперечное сечение скважины на уровне подошвы уступа, так как длина опоры с грузом 4 соизмерима с длиной перебура. После этого соединительный элемент 5 отпускают и он свободно падает в скважину, затем на установленное устройство опускают боевик и далее осуществляют обычное заряжание.
На участке №1 филиала ОАО УК "Кузбассразрезуголь", Таллинский угольный разрез", "Ерунаковское поле" проведены испытания заявляемого устройства для создания промежутка в донной части скважины на блоке №5 экскаватора ЭШ-10/70 №334 на горизонте 227-229,8; буровой станок ЗСБШ-200 №227.
3
Характеристики взрываемого блока: наименование пород - алевролит, крепость f=5; песчаник, крепость f=7, категория по блочности III, глубина скважин до 45 м; объем взрываемого массива 295000 м.
Для выявления работоспособности устройств для создания промежутка в донной части скважин в 30 скважинах диаметром 215,9 мм, забуренных под углом 90° было опущено на дно скважины заявляемое устройство длиной 2,5 метра. На этом устройстве был смонтирован заряд ВВ Гранулит УП-1 до 1250 кг, при этом на каждой скважине экономия ВВ составила 112,5 кг.
После проведения взрыва качество подготовленной горной массы оценено как хорошее как в месте, где не были установлены устройства, так и там, где они были установлены. Проведенные испытания позволяют утверждать об эффективности применения устройств для создания промежутка в донной части скважины.
Таким образом, заявляемое устройство позволяет снизить удельный расход ВВ при сохранении хорошего качества подготовки взорванной горной массы.