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.
Для качественной проработки подошвы уступа скважину бурят с перебуром. Перебур скважины необходим для качественного разрушения пород в подошве уступа и должен составлять
n
c
l=(10÷15)d, где
n
l - длина перебура, м;
c
d - диаметр скважины, м.
n
c
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>15 d. (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 взрывчатых веществ (ВВ) без снижения качества взрывной подготовки породы к выемке. Рассредоточенный скважинный заряд может разделяться на части забоечным материалом (например, глина, песок, щебень), водой или воздухом. Наиболее эффективно использование воздушных промежутков, позволяющих увеличить степень использования энергии ВВ для разрушения горных пород за счет снижения начального давления газов взрыва и увеличения длительности его импульса (http://www.mining-enc.ru/s/skvazhinnyj-zaryad). 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.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для создания промежутка в скважине в виде затвора, выполненного в виде эластичной чаши жестко скрепленной с опорой, выполненной в виде стержня, к которой прикреплен груз, поперечный размер которого на 35-50% меньше диаметра скважины (патент РФ №146118, МПК F42D 1/08, опубл. 27.09.2014).
Недостатком известного устройства является высокий расход ВВ.
Техническим результатом использования предлагаемой полезной модели является снижение удельного расхода взрывчатого вещества при сохранении хорошего качества подготовки взорванной горной массы.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для создания промежутка в скважине, содержащем эластичный затвор выполненный в виде чаши, диаметр которой соизмерим с диаметром скважины, жестко скрепленной с опорой, выполненной в виде стержня, снизу к опоре прикреплен груз, поперечный размер которого на 35-50% меньше диаметра скважины, а высота опоры с грузом соразмерна длине перебура, согласно заявляемой полезной модели, к эластичному затвору снизу герметично прикреплен мешок из гидрофобного материала, на жестком каркасе в виде цилиндра, диаметр которого равен диаметру чащи, а высота равна высоте опоры с грузом.
Заявляемое устройство поясняется чертежами, где на фигуре изображена схема заряжания скважины на уступе.
n
Устройство для создания воздушного промежутка в донной части проточной или обводненной скважины содержит перекрывающий сечение скважины эластичный затвор 1 и опору 2 с прикрепленным к ней грузом 3. Эластичный затвор 1 выполнен в виде чаши, диаметр которой соизмерим с диаметром скважины, для того, чтобы исключить попадание ВВ в пространство между стенками скважины и эластичным затвором 1, чтобы заряд не просыпался на дно. Для устранения зависаний или заклинивания устройства в скважине эластичный затвор 1 жестко скреплен с опорой 2, к нижнему концу которой прикреплен груз 3, поперечный размер которого на 35-50% меньше диаметра скважины. Снизу к эластичному затвору 1 прикреплен жесткий каркас в виде цилиндра 4, например, из сетки рабицы, на который герметично надет мешок 5 из гидрофильного материала для создания воздушного промежутка в донной части обводненной или проточной скважины. Для установки заявляемого устройства на уровне подошвы уступа высота опоры 2 с грузом 3 и каркаса 4 выполнены соразмерно длине перебура l.
Заявляемое устройство используют для качественной проработки подошвы уступа. С помощью заявляемого устройства создают воздушный промежуток в донной части проточной или обводненной скважины. Для этого заявляемое устройство опускают в заранее пробуренные с перебуром нисходящие скважины, которые предварительно осушивают. По мере опускания устройства в скважину, засыпают ВВ 6. Под весом заряда ВВ 6 и груза 3, прикрепленного к опоре, заявляемое устройство опускают на дно скважины, таким образом, чтобы верхняя часть устройства располагалась на уровне подошвы уступа, а груз - на дне скважины. Таким образом, каркас 4, поддерживающий мешок 5, будут отсекать придонную часть скважины, в которую не будет попадать вода, что позволит сформировать придонный воздушный промежуток. Во время взрыва газы в воздушном промежутке в придонной части скважины расширяются вниз так же, как вверх. Благодаря этому достигается хорошее качество подготовки взорванной горной массы.
Таким образом, заявляемое устройство позволяет снизить удельный расход ВВ при сохранении хорошего качества подготовки взорванной горной массы.