Патент на изобретение №2325617

(54) СПОСОБ РАССРЕДОТОЧЕНИЯ ЗАРЯДА В СКВАЖИНЕ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области буровзрывных работ и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород. Способ рассредоточения заряда в скважине включает создание воздушных промежутков с помощью скважинных затворов, установку боевиков в каждой части заряда на проводнике инициирующего импульса. Воздушные промежутки создают с помощью скважинных затворов в виде тонкостенных герметичных пластиковых элементов, размещая их в скважине последовательно друг на друга на всю высоту воздушного промежутка, на последнем элементе размещают уплотняющий объем ВВ, помещенный в мягкую или эластичную оболочку диаметром более диаметра скважины, на который формируют верхнюю часть сыпучего заряда ВВ. При использовании текучих ВВ между стенками скважины и скважинными затворами засыпают вспененный полистирол, после чего формируют верхнюю часть заряда, заливая текучее ВВ до расчетной высоты. Диаметр скважинных затворов составляет 0,9-0,95 диаметра скважины, длина – 2-5 диаметров. Изобретение позволяет обеспечить быстрое и надежное формирование воздушного промежутка. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области буровзрывных работ и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород.

Известны способы рассредоточения зарядов взрывчатых веществ (ВВ) воздушными промежутками размещением в заряде деревянных катушек, бумажных пыжей и т.п. /1/. Общим их недостатком является сложность применения, кроме того, их нельзя применить в обводненных скважинах.

Наиболее близким по существу решаемой задачи является способ рассредоточения заряда в скважине, включающий создание воздушных промежутков с помощью скважинных затворов, установку боевиков в каждом заряде, монтирование детонирующего шнура, в котором воздушные промежутки создают с помощью пневматического скважинного затвора, диаметр которого превышает диаметр скважины, при этом пневматический скважинный затвор в сжатом виде опускают в скважину на соединительной трубке на заданную глубину, которую регулируют с помощью соединительной трубки, а затем накачивают его воздухом до заданного давления, после чего соединительную трубку отделяют от пневматического скважинного затвора и вынимают ее из скважины, а на затвор помещают боевик и часть заряда, затем на этой же соединительной трубке опускают в сжатом виде следующий пневматический скважинный затвор на заданную глубину и всю последовательность действий повторяют до экономически и технически обоснованного количества пневматических скважинных затворов в скважине /2/. Такой способ рассредоточения зарядов ВВ сравнительно дешев, но достаточно сложен в исполнении, требует дополнительных устройств по закачке воздуха.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является обеспечение быстрого и надежного формирования воздушного промежутка применением скважинных затворов в виде пластиковых цилиндров, в т.ч. использованных пластиковых емкостей из-под напитков.

Поставленная задача достигается тем, что в способе рассредоточения заряда в скважине, включающем создание воздушных промежутков с помощью скважинных затворов, установку боевиков в каждой части заряда на проводнике инициирующего импульса, согласно изобретению воздушные промежутки создают с помощью скважинных затворов в виде тонкостенных герметичных пластиковых элементов, размещая их в скважине последовательно друг над другом на всю высоту воздушного промежутка, на последнем элементе размещают уплотняющий объем ВВ, помещенный в мягкую или эластичную оболочку диаметром более диаметра скважины, на который формируют верхнюю часть сыпучего заряда ВВ, а при использовании текучих ВВ между стенками скважины и скважинными затворами засыпают вспененный полистирол, после чего формируют верхнюю часть заряда, заливая текучее ВВ до расчетной высоты.

Диаметр скважинных затворов составляет 0,9-0,95 диаметра скважины, длина – 2-5 диаметров.

Принципиальная схема способа рассредоточения заряда в скважине приведена на чертежах.

На фиг.1 показано формирование нижней части заряда ВВ; на фиг.2 – установка элементов скважинного затвора; на фиг.3 – опускание уплотняющего объема ВВ; на фиг 4 – заряд ВВ с воздушным промежутком и уплотняющим элементом; на фиг.5 – заполнение воздушного промежутка между элементами скважинного затвора и стенками скважины пенополистиролом; на фиг.6 – заряд ВВ с воздушным промежутком со вспененным полистиролом.

Способ рассредоточения заряда в скважине осуществляют следующим образом. Вначале в нижней части скважины 1 размещают боевик 2 на проводнике инициирующего импульса 3 (детонирующем шнуре, волноводе, проводах электродетонатора) и формируют нижнюю часть заряда ВВ 4 на заданную высоту. После этого замеряют фактический диаметр скважины, выбирают тонкостенные герметичные пластиковые элементы 5 соответствующего размера и последовательно сбрасывают их один за другим в скважину до заполнения ими воздушного промежутка на всю высоту. Для скважин небольшого диаметра элементами 5 могут быть, например, пустые пластиковые бутылки с плотно закрытыми пробками. Так, бутылка емкостью 1 л имеет диаметр около 80 мм и длину около 280 мм (более 3 диаметров), 1,5 л – около 90 мм и длину около 300 мм (более 3 диаметров), 2 л – около 100 мм и длину 320 мм (3 диаметра), 5 л – около 160 мм и длину около 350 мм (два диаметра) и т.д.

Для свободного прохождения элемента 5 в скважину 1 достаточно, чтобы его диаметр был равен 0,9-0,95 номинального диаметра скважины. Это соотношение размеров вызвано тем, что фактические диаметры скважин отличаются от диаметра бурового инструмента как из-за разбуривания стенок скважины при бурении новым долотом, так и вследствие износа инструмента /3/. При этом наибольший разброс фактических диаметров происходит при ударно-вращательном бурении. Так, отклонение диаметров скважин от диаметра новой коронки составляет для изношенных коронок – до 7,8% в сторону уменьшения, а для новых коронок – до 6,4% в сторону увеличения.

При достаточно малом расхождении диаметров скважины 1 и элементов 5 последние будут располагаться вертикально, при большом – находиться под некоторым наклоном. При длине элемента 5 более 5 диаметров и большом расхождении диаметров элемента и скважины он может деформироваться и лопнуть.

Затем готовят уплотняющий объем ВВ, чтобы исключить просыпи ВВ в зазор между элементами 5 и стенками скважины 1. Для этого в мягкую или эластичную оболочку 6, выполненную из полиэтилена толщиной 100 мм или тонкой резины (например, детский воздушный шарик) с диаметром более диаметра скважины, например 120-130 мм для скважин диаметром 115 м, засыпают ВВ 7 в таком объеме, чтобы в скважине оно заняло не менее диаметра по высоте. А затем оболочку 6 завязывают несущим шнуром 8 с оставлением воздуха.

После этого формируют верхнюю часть заряда 9, для этого оболочку 6 поднимают за несущий шнур 8, при этом за счет растяжения оболочка 6 уменьшается в диаметре и становится меньше диаметра скважины. Если этого не происходит, диаметр оболочки 6 уменьшают, сминая ВВ 7 вручную, и опускают ее на несущем шнуре 8 на верхний элемент 5. После ослабления натяжения несущего шнура 8 оболочка 6 расползается, перекрывает весь диаметр скважины 1. На этом формирование воздушного промежутка завершается и на него засыпают верхнюю часть заряда ВВ 9, размещая в нем боевик 10 на проводнике инициирующего импульса 11 (ДШ или волновод). В случае необходимости таким же путем формируют следующий воздушный промежуток.

Если заряд ВВ выполняют из текучего ВВ, например горячельющихся или эмульсионных ВВ, во избежание протекания таких ВВ в зазор между элементами 5 и стенками скважины 1 его засыпают расчетным объемом гранул 12 вспененного полистирола. При этом возможно, что часть гранул 12 попадет поверх элемента 5 или промежуток между стенками скважины и элементами 5 будет заполнен не полностью (из-за отклонений диаметра скважины). Эти отклонения будут невелики и ими можно пренебречь, чтобы не вести достаточно трудоемкий визуальный контроль. После этого формируют верхнюю часть заряда 9, заливая текучее ВВ до расчетной высоты. При падении на прочный элемент 5 вязкая и тяжелая струя текучего ВВ сметает с него гранулы 12 пенополистирола, если они на нем есть, или частично проникает в зазор между стенками скважины и элементом 5 до гранул 12, если этот зазор заполнен вспененным полистиролом не полностью. Но в любом случае текучее ВВ не проникает внутрь прочного элемента 5 из пластика и длина воздушного промежутка не изменится.

Таким образом, заявляемый способ рассредоточения заряда в скважине обеспечивает быстрое и надежное формирование воздушного промежутка независимо от консистенции ВВ и упрощает сам процесс, поскольку отпадает необходимость замера высоты сформированного воздушного промежутка – его подсчитывают по количеству сброшенных элементов известной высоты, что позволяет решить поставленную техническую задачу.

Источники информации

2. Патент РФ №2235971 F42D 1/02, F42D 1/08, опубл. 2004.09.10 (прототип).

3. Степанов А.В., Гдалин А.Д. Проектирование и ведение буровзрывных работ на предприятиях строительных материалов. Л.: Стройиздат, 1973. – С. 74-75.

Формула изобретения

1. Способ рассредоточения заряда в скважине, включающий создание воздушных промежутков с помощью скважинных затворов, установку боевиков в каждой части заряда на проводнике инициирующего импульса, отличающийся тем, что воздушные промежутки создают с помощью скважинных затворов в виде тонкостенных герметичных пластиковых элементов, размещая их в скважине последовательно друг на друга на всю высоту воздушного промежутка, на последнем элементе размещают уплотняющий объем ВВ, помещенный в мягкую или эластичную оболочку диаметром более диаметра скважины, на который формируют верхнюю часть сыпучего заряда ВВ, а при использовании текучих ВВ между стенками скважины и скважинными затворами засыпают вспененный полистирол, после чего формируют верхнюю часть заряда, заливая текучее ВВ до расчетной высоты.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что диаметр скважинных затворов составляет 0,9-0,95 диаметра скважины, длина – 2-5 диаметров.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 25.07.2008

Извещение опубликовано: 10.07.2010 БИ: 19/2010