СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СКВАЖИННОГО ЗАРЯДА В МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ПОРОДАХ Российский патент 1997 года по МПК F42D1/00 

Изобретение относится к буровзрывным работам и может быть использовано на открытых горных работах при разработке месторождений ископаемых, расположенных в зоне распространения многолетней мерзлоты.

Известен скважинный заряд (прототип), сформированный путем разделения пробуренной скважины в вертикальной плоскости на две части и размещения в одной из них взрывчатого вещества, а в другой забойки и детонирующего шнура /1/.

Недостатком известного скважинного заряда является низкая эффективность использования энергии взрыва, что обусловлено формированием заряда в пределах скважинного пространства.

Техническая задача изобретения повышение эффективности использования энергии взрыва за счет придания скважинному заряду оптимальной формы, выходящей за контуры скважины.

Поставленная задача решается тем, что в способе формирования скважинного заряда в многолетнемерзлых породах, включающем бурение скважины, размещение в ней заряда взрывчатого вещества с инициирующим зарядом и забоечного материала, скважину бурят с перебуром, определяемым соотношением
,
затем вдоль оси скважины в районе размещения заряда взрывчатого вещества устанавливают трубку с заглушенным нижним концом и отверстиями на стенках, диаметр и порядок расположения которых определяется потребной формой поверхности заряда взрывчатого вещества, подают в трубу под давлением теплоноситель для растепления и удаления со стенок путем оседания в перебур оттаявшего слоя многолетнемерзлых пород до образования полости требуемой конфигурации и объема, после чего трубу извлекают из скважины, при этом заряд взрывчатого вещества располагают в образовавшейся полости на осевшей оттаявшей породе в перебуре, причем V_ц объем породы в целике, подлежащий растеплению (м³), К_р- коэффициент разрыхления, D диаметр скважины (м), при этом в качестве теплоносителя могут использовать горячий воздух или пар.

На фиг.1 дана скважина в разрезе перед началом формирования зарядной полости; на фиг. 2 скважина, готовая к заряжению; на фиг.3 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 2.

Способ осуществляется следующим образом.

В пробуренную в многолетнемерзлых породах скважину 1 опускают трубу 2, выполненную с отверстиями 3 на стенках и заглушенным нижним концом. Затем в трубу 2 подают под давлением теплоноситель горячий воздух или пар. Под динамическим действием струй теплоносителя стенки скважины 1 начинают растепляться, при этом оттаявший слой многолетнемерзлых пород оседает в перебуре 4, формируя зарядную полость 5. После формирования зарядной конфигурации и объема зарядной полости 5 труба 2 извлекается из скважины 1, заряд взрывчатого вещества располагают в образовавшейся полости на осевшей оттаявшей породе в перебуре, устанавливают инициирующий заряд и осуществляют забойку скважины забоечным материалом.

Преимущества данного способа: простота создания требуемых конфигураций и объема зарядной полости и скважинного заряда; высокая эффективность использования энергии взрыва за счет придания скважинному заряду оптимальной формы.

Использование: буровзрывные работы месторождений полезных ископаемых, расположенных в зоне распространения многолетней мерзлоты. Сущность: способ формирования скважинного зарядка в многолетнемерзлых породах включает бурение скважины 1 с перебуром 4, определяемым соотношением
.

Затем вдоль оси скважины в районе размещения заряда взрывчатого вещества устанавливают трубу 2 с заглушенным нижним концом и отверстиями 3 на стенках, диаметр и порядок расположения которых определяется потребной формой поверхности заряда взрывчатого вещества, подают в трубу под давлением теплоноситель для растепления и удаления со стенок путем оседания в перебур 4 оттаявшего слоя многолетнемерзлых пород до образования полости 5 требуемой конфигурации и объема, после чего трубу извлекают из скважины. Заряд взрывчатого вещества располагают в образовавшейся полости 5 на осевшей оттаявшей породе в перебуре 4, затем устанавливают инициирующий заряд и осуществляют забойку скважины забоечным материалом. В качестве теплоносителя могут быть использованы горячий воздух или пар. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ формирования скважинного заряда в многолетнемерзлых породах, включающий бурение скважины, размещение в ней заряда взрывчатого вещества с иницирующим зарядом и забоечного материала, отличающийся тем, что скважину бурят с перебуром, определяемым соотношением

где V_ц объем породы в целике, подлежащий растеплению, м³;
K_р коэффициент разрыхления;
D диаметр скважины, м,
затем вдоль оси скважины в районе размещения заряда взрывчатого вещества устанавливают трубу с заглушенным нижним концом и отверстиями на стенках, диаметр и порядок расположения которых определяется потребной формой поверхности заряда взрывчатого вещества, подают в трубу под давлением теплоноситель для растепления и удаления со стенок путем оседания в перебур оттаявшего слоя многолетнемерзлых пород до образования полости требуемой конфигурации и объема, после чего трубу извлекают из скважины, при этом заряд взрывчатого вещества располагают в образовавшейся полости на осевшей оттаявшей породе в перебуре. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в нем в качестве теплоносителя применяют горячий воздух или пар.