ЛЕДЯНЫЕ МОДУЛИ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СКВАЖИННОГО ЗАРЯДА В УСЛОВИЯХ КРИОЛИТОЗОНЫ

Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована при взрывной скважинной отбойке многолетнемерзлых пород на открытых горных работах.
Известно, что форма скважинного заряда определяет эффективность дробления горных пород взрывом.
Известны различные конструктивные решения для формирования скважинного заряда. Так известны воздушные или инертные промежутки для создания рассредоточенных скважинных зарядов. [1]. Прототип.
Основными недостатками практического применения известных скважинных зарядов является сложность создания промежутков из различных материалов и невозможность придания скважинному заряду определенной формы в поперечном сечении.
Технической задачей являлась разработка конструкций, обеспечивающих создание необходимой формы скважинному заряду ВМ.
Предлагаемые ледяные модули отличаются тем, что они выполнены из льда цилиндрической формы и имеющие несколько меньшие чем скважина диаметры и сквозные продольные полости, позволяющие их заполнение инициирующим и основным зарядами.
Конструкция ледяных модулей для формирования скважинного заряда в условиях криолитозоны поясняется чертежами, где на фиг.1 показана скважина в продольном разрезе с произвольным удобным для восприятия набором ледяных модулей, на последующих фигурах - поперечные сечения модулей с различными возможными конфигурациями внутренней продольной полости: на фиг.3 - разрез Б-Б (круглая форма постоянного
диаметра незначительной величины), на фиг.4 - разрез В-В (фигурная форма).
Условные обозначения, принятые на чертежах: 1 - ледяной модуль; 2 - лед; 3 - скважина; 4 - сквозная внутренняя продольная полость модуля необходимой конфигурации; 5 - забоечный модуль.
Конструкция ледяного модуля 1 выполнена изо льда 2 цилиндрической формы и имеет несколько меньший, чем скважина 3, диаметр. Внутри ледяного модуля 1 выполнены продольные сквозные полости 4, которые на разных модулях 1 выполняют различной конфигурации, необходимой для придания скважинному заряду требуемой формы. Сплошной ледяной цилиндрической модуль 5 применяют для забойки скважины 3.
Применяют ледяные модули 1 следующим образом: в пробуренную скважину 3 круглого сечения друг на друга в требуемой последовательности, которая обуславливается целесообразностью придания скважинному заряду определенной формы, укладывают модули 1 определенной длины (кратной длине скважины 3), изготавливаемые изо льда 2 и имеющие цилиндрическую наружную форму меньшего чем скважина 3 диаметра со сквозными внутренними полостями 4. Затем внутренние полости 4 установленных ледяных модулей 1 заполняют инициирующим и основным зарядами и с помощью забоечного модуля 5 производят забойку скважины 3.
Для формирования в скважине заряда ВВ переменного сечения применяют модули 1 с сечением А-А, показанным на фиг.2. Для создания в скважине рассредоточенного заряда ВВ используют модули 1 с сечением Б-Б (фиг.3). В случае, когда требуется заряд ВВ направленного действия, в скважине размещают модули 1 с сечением В-В, представленным на фиг.4.
Размещение модулей 1 (фиг.1) в скважине 3 можно осуществлять с помощью специальных или известных устройств, например, с использованием ручной лебедки, устанавливаемой в устье скважины.
Заряжание сформированной с помощью модулей 1 внешней поверхности основного заряда при использовании сыпучих ВВ для повышения
эффективности БВР может производиться средствами механизации - зарядными машинами.
Изготовление модулей 1 должно осуществляться, преимущественно, в зимнее время года путем замораживания воды в формах - емкостях специальной конструкции. В летнее время года модули 1 можно изготавливать в холодильных установках.
Преимуществами предложенного способа являются:
- отсутствие необходимости создания специальных технических средств для формирования скважинного заряда в пробуренной скважине;
- использование при реализации данного способа скважинного пространства стандартной цилиндрической формы;
- создание конфигурации скважинного заряда требуемой формы;
- высокая интенсивность создания скважинного заряда требуемой формы;
- высокая интенсивность работы ВВ за счет резкого увеличения объема льда модулей при преобразовании его в пар в процессе взрыва;
- наличие элементов пылегазоподавления взрываемой породы за счет фазового перехода льда модулей в пар при взрыве и коагуляции последним выделяемых пылинок.
Источники информации:
1. Разрушение горных пород энергией взрыва. Изд. «Наукова думка», Киев, 1987 С.155-157.