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. 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 заряда взрывчатого вещества в скважине в виде пневматического скважинного затвора, фиксация которого в скважине на заданной глубине осуществляется посредством упора (патент РФ №2362114, МПК F42D 1/02, F42D 1/08, опубл. 20.02.2009).
Недостатками этого устройства являются высокая трудоемкость установки затвора, сложность установки затвора на уровне подошвы уступа и ненадежность конструкции.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для рассредоточения заряда в скважине в виде пневматического скважинного затвора, диаметр которого превышает диаметр скважины (патент РФ №2235971, МПК F42D 1/02, F42D 1/08, опубл. 10.09.2004).
Недостатками этого устройства являются высокая трудоемкость установки затвора, связанная с определением длины, на которую требуется опустить затвор и сложность установки затвора на уровне подошвы уступа. Кроме этого, данному устройству присуща низкая надежность. Если с течением времени данный затвор потеряет 5-10% объема, то затвор провалится на дно скважины, в результате потери сцепления со стенками скважины, что повлечет за собой полное невыполнение его функций.
Техническим результатом использования предлагаемой полезной модели является снижение удельного расхода взрывчатого вещества при сохранении хорошего качества подготовки взорванной горной массы, надежность конструкции и простота установки.
n
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для создания промежутка в скважине, включающем герметичную камеру, установленный в ней ниппель, полую иглу, жестко соединенную с соединительной трубкой, согласно заявляемой полезной модели, герметичная камера выполнена в виде цилиндра из податливого материала, диаметр которого сопоставим с диаметром скважины, а высота цилиндра сопоставима с длиной перебура l.
Заявляемое устройство поясняется чертежом, где на фиг. 1 показана схема заряжания скважины на уступе.
n
n
Устройство для создания промежутка в скважине содержит герметичную камеру 1, выполненную в форме цилиндра, диаметр которой сопоставим с диаметром скважины для того, чтобы исключить попадание ВВ в пространство между стенками скважины и герметичной камерой 1, чтобы заряд не просыпался на дно скважины. Высота герметичной камеры 1 сопоставима с длиной перебура l, для того, чтобы заряд находился на уровне подошвы уступа скважины. Герметичная камера 1 соединена с соединительной трубкой 2, по которой происходит ее накачивание воздухом, через полую иглу 3 и ниппель 4. Для установки заявляемого устройства на уровне подошвы уступа выполняется накачка герметичной камеры 1 воздухом до высоты соизмеримой с длиной перебура l.
n
Заявляемое устройство используют для качественной проработки подошвы уступа. С помощью заявляемого устройства создают промежуток в донной части скважины. Для этого герметичную камеру 1 на соединительной трубке 2 в сжатом виде опускают в заранее пробуренную с перебуром скважину. После опускания герметичной камеры 1 на дно скважины ее накачивают воздухом от компрессора, установленного на поверхности, до тех пор, пока высота герметичной камеры 1 не будет сопоставима с длиной перебура l, при этом герметичная камера 1 расширяется в поперечном направлении и плотно прилегает к стенкам скважины. После этого соединительную трубку 2 жестко соединенную с полой иглой 3 отделяют от герметичной камеры 1 и вынимают из скважины на поверхность. Далее на герметичную камеру 1 помещают боевик 5 и насыпают ВВ 6. 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, просто в установке и надежно в эксплуатации.