УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗРЫВАНИЯ СКВАЖИН

Полезная модель относится к устройствам для взрывания скважин и может найти применение, преимущестенно, для взрывания скважин, расположенных по линии предварительного щелеобразования.
Известен способ отбойки горных пород, в соответствии с которым параллельно обнаженной плоскости бурят пучки скважин и отбойку осуществляют различными по форме пучками зарядов, причем форма каждого взрываемого пучка зарядов соответствует форме отбиваемого им участка массива горных пород [А.С. СССР №711285 МПК Е21С 37/00]. К недостаткам этого решения относится сложность его осуществления, особенно задания каждому пучку зарядов формы отбиваемого им участка, поэтому его использование на практике является весьма проблематичным.
Известно, так называемое, контурное взрывание, заключающееся в том, что взрывают заряды уменьшенной массы, расположенные в скважинах, пробуриваемых на небольшом расстоянии друг от друга вдоль предполагаемой линии отрыва [Б.Н. Кутузов. Взрывные работы. М., «Недра», 1988, с.250-254].
Для контурного взрывания используют заряды-гирлянды, например, из патронов аммонита №6ЖВ, при этом линейная масса заряда регулируется расстояниями между патронами взрывчатого вещества. Устройством для взрывания является помещенный в скважину заряд взрывчатого вещества, заполняющий ее по высоте. Это устройство для взрывания скважин принято за прототип полезной модели.
Недостатком прототипа является низкое качество контурного взрывания из-за возрастания степени разрушения массива после произведенной отбойки. На качество взрывания, прежде всего, оказывает влияние выполнение устройства для взрывания скважин: диаметр заряда, диаметр взрывной скважины, в которой применяют данное устройство, наличие и величина зазора между устройством и стенкой скважины.
Полезная модель решает задачу создания устройства для взрывания, способного повысить качество взрывания оконтуривающих скважин, а именно, сохранения поверхности отрыва пород и снижения степени нарушенности законтурного пространства.
Поставленная задача решается тем, что предлагается устройство для взрывания скважин, включающее распределенный заряд взрывчатого вещества, размещенный по высоте скважины, и боевик, причем взрывчатое вещество размещено внутри вертикально установленной трубы, имеющей диаметр меньше поперечного размера скважины, и состоящей из отдельных секций, соединенных между собой, а каждая секция снабжена упорами, предотвращающими ее контакт с боковыми стенками скважины.
Соседние секции трубы могут быть соединены резьбовым соединением.
Соседние секции трубы могут быть соединены с помощью муфты, имеющей внутреннюю резьбу, а концы секций имеют внешнюю резьбу.
Соседние секции трубы могут быть соединены с помощью муфты, имеющей внешнюю резьбу, а концы секций имеют внутреннюю резьбу.
Упоры секций трубы могут быть расположены перпендикулярно оси трубы.
Упоры секций трубы могут быть расположены параллельно оси трубы.
Соединительные муфты могут быть снабжены упорами.
Соединение секций трубы может осуществляться с помощью муфты с защелками.
Секции трубы преимущественно выполнены из полимерного материала.
Боевик располагается в основном в верхней секции трубы.
Устройство предназначено в основном для взрывания оконтуривающих скважин диаметром 100 - 250 мм, расположенных по линии предварительного щелеобразования.
На Рис.1 изображено предлагаемое устройство, где:
1 - секция трубы;
2 - соединитель;
3 - упор.
Внутрискважинный заряд размещается в секционированной полимерной трубе, диаметр которой существенно меньше диаметра скважины. Секции 1 полимерной трубы стыкуются между собой специальными соединителями 2. На каждой секции имеются упоры 3, предотвращающие контакт трубы со стенкой скважины. Упоры могут представлять собой полимерные лепестки, ориентированные перпендикулярно оси трубы либо параллельно. Нижний торец нижней секции заглушен.
Выполнение устройства с данными конструктивными отличиями позволяет использовать его в вертикальных, горизонтальных и наклонных взрывных скважинах и обеспечивает высокую точность соблюдения проектных параметров расположения зарядов и их эффективность.
Соединение секций может выполняться в виде резьбового сочленения. Один из концов секции в этом случае имеет внешнюю резьбу 4, а другой внутреннюю 5. При наращивании трубы секции свинчиваются между собой. При свинчивании секций упоры 3 зажимаются между ними, как показано на Рис.2, где:
3 - упор;
4 - внешняя резьба;
5 - внутренняя резьба.
Соединитель может выполняться в виде единой конструкции с упорами, как показано на Рис.3, где:
3 - упор;
6 - резьбовая соединительная муфта. В этом случае на обоих концах секции выполнена резьба внешняя.
Соединение секций может осуществляться с помощью соединителя с защелками, как показано на Рис.4, где:
7 - защелка;
8 - кольцевой выступ.
Один из концов секции имеет расширение, а другом на некотором расстоянии имеется кольцевой выступ.При наращивании секций защелка зацепляется за кольцевой выступ, фиксируя секции между собой.
Упоры могут иметь различную форму. Например, рабочая часть упора может быть выполнен в форме горизонтально расположенных лепестков, как показано на рис.2, или диска с прорезями, как показано на рис.3. Естественно, этими формами рабочей части упора устройство не ограничено.
Устройство работает согласно следующему.
Нижнюю секцию трубы подсоединяют с помощью троса, например, к треноге, установленной на поверхности земли, и опускают внутрь скважины, после чего заряжают зарядами взрывчатого вещества. Заряды могут быть изготовлены в виде патронов из порошкообразного взрывчатого материала типа аммонита №6ЖВ, или патронов эмульсионного взрывчатого вещества, соответствующих плотностных и массовых характеристик. По мере опускания устройства в скважину производят наращивание секций и массы заряда.
При наращивании последней секции трубы в верхнюю часть секции устанавливают патрон-боевик, после чего устройство готово к взрыванию.
При взрываний патрона - боевика происходит взрыв первой по высоте и последующих секций без разрушения массива горных пород вне проектного контура.
Испытания показали, что характерной особенностью данного устройства является возможность предохранения пород от растрескивания, благодаря чему породы не теряют своих прочностных характеристик и вследствие более точного соответствия физических и проектных контуров возводимых профильных сооружений значительно сокращаются перебуры и соответственно уменьшаются расходы на выполнение работ, связанных с оборкой, креплением и бетонированием.
Таким образом, предлагаемое устройство для взрывания скважин позволяет избежать нарушения массива горных пород за пределами проектного контура, обеспечить получение более крутых и устойчивых откосов уступов, уменьшить трудоемкость работ, избежать перебуров, а также увеличить устойчивость законтурного массива.