СПОСОБ РАЗМЕЩЕНИЯ ВЕЩЕСТВА В РУКАВЕ В НИСХОДЯЩЕЙ СКВАЖИНЕ Российский патент 1999 года по МПК F42D1/08 

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам для размещения взрывчатых веществ в скважине, и может быть использовано при снаряжении взрывчатыми веществами сухих и обводненных нисходящих скважин.

Известны способы заряжания нисходящих сухих и обводненных скважин веществом в рукав. Реализация этих способов заряжания скважин обеспечивается только с помощью сложных устройств и поэтому является технологически сложным процессом, требующим больших материальных затрат и значительного времени при заряжании большого количества скважин, например при подготовке вскрышных работ на открытых угольных разрезах.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ снаряжения шпуров и устройство для его осуществления по патенту США N 4040330, МКИ F 42 D 1/08 (НКИ 86-20 C), опубликованный в сборнике "Изобретения за рубежом" 1978 г., выпуск 98, N 4, стр. 8.

В указанном способе к снаряжательной трубке, открытой с обоих концов, крепят конец эластичного чулка, открытого с двух сторон и надетого на снаряжательную трубку; чулок собирают в гармошку, его верхний конец выворачивают, перегибают поверх гармошки, стягивают под нижний конец снаряжательной трубки и герметизируют. После этого трубку опускают нижним концом в шпур и через загрузочную воронку подают ВВ через снаряжательную трубку в чулок и, по мере подачи ВВ, чулок, выворачиваясь, сползает со снаряжательной трубки.

Реализация указанного способа возможна только с использованием снаряжательной трубки и требует предварительной укладки чулка на снаряжательную трубку и герметизации чулка, что усложняет процесс подготовки к заряжанию ВВ, увеличивает время и удорожает процесс заряжания. Кроме того, имеется еще один существенный недостаток, заключающийся в том, что чулок трется своей наружной поверхностью о стенки скважины, что может привести к его порывам и попаданию ВВ в скважину и в результате привести к снижению качества взрыва.

Данный способ также не позволяет размещать в скважине более одного ВВ.

Технической задачей настоящего изобретения является реализация способа размещения вещества в рукаве в нисходящей сухой или обводненной скважине без использования каких-либо устройств, а также раздельное размещение в скважине более одного ВВ с использованием только одного рукава.

Поставленная задача решается тем, что в способе размещения вещества в рукаве в нисходящей скважине, включающем собирание рукава в пакет с возможностью расхода рукава, помещение всего пакета или его части в скважину, удержание открытого конца рукава и подачу в него вещества, согласно изобретению подачу вещества осуществляют на пакет.

Данный способ характеризуется особенностями укладки рукава, которые заключаются в следующем: часть нижнего конца рукава выворачивают и натягивают на собранный в пакет рукав, что обеспечивает защиту пакета от порывов о стенки скважины при его перемещении; верхний конец рукава закрепляют на пустотелой направляющей и в нее подают вещество, что обеспечивает улучшение прохождения загружаемого вещества в рукав на начальном этапе его подачи; нижний конец рукава выворачивают, натягивают на собранный в пакет рукав и в него подают вещество, что обеспечивает уменьшение трения конца рукава о стенки скважины; вывернутый конец рукава закрепляют на пустотелой направляющей, что обеспечивает улучшение прохождения загружаемого вещества в рукав на начальном этапе его подачи; часть рукава собирают на пустотелой направляющей, один конец рукава закрепляют у ее верхнего конца, другой конец рукава выворачивают, натягивают на собранный рукав и в него подают вещество, что обеспечивает заполнение рукава водой в обводненной скважине при использовании водостойкого вещества; нижний конец рукава выворачивают и натягивают на собранный в пакет рукав, а вещество подают в оба конца рукава, что обеспечивает загрузку вещества, разделенного промежуточной стенкой, что улучшает качество заряжания; нижний конец рукава выворачивают, натягивают на собранный в пакет рукав, верхний конец рукава выворачивают внутрь собранного в пакет рукава, протягивают сквозь него, выворачивают, натягивают на вывернутый нижний конец рукава, а вещество подают в концы рукава, что уменьшает трение пакета о стенки скважины; собирают по длине рукава разного диаметра, рукав меньшего диаметра располагают над рукавом большего диаметра, нижний конец рукава большего диаметра выворачивают и натягивают на оба собранных рукава, а вещество подают в концы рукавов, что обеспечивает формирование заряда с необходимыми качественными характеристиками; концы рукавов закреплены на пустотелых направляющих разного диаметра, что обеспечивает улучшение прохождения загружаемого вещества в рукав на начальном этапе его подачи; в концы рукава подают различные вещества, что улучшает характеристики качества заряда; пакет помещают на дно скважины и по мере подачи вещества рукав вытягивают из скважины, что используется при загрузке жидкого вещества.

Предлагаемый способ характеризуется применением различных схем собирания рукава в пакет: собирание рукава в пакет осуществляют путем его скатывания в рулон; собирание рукава в пакет осуществляют путем его скручивания; собирание рукава в пакет осуществляют путем последовательного укладывания в противоположных направлениях (змейкой) по ширине, равной или меньшей диаметра скважины; собирание рукава в пакет осуществляют путем собирания в "гармошку"; собирание рукава в пакет осуществляют путем комбинации перечисленных схем собирания рукава.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретного, но не ограничивающего настоящее изобретение примера способа размещения вещества в рукаве в нисходящей скважине, который реализуется в виде различных схем формирования рукава и пакета в соответствии с прилагаемыми чертежами, на которых изображены скважины с размещенными в них рукавами в соответствии с реализуемыми схемами их укладки.

Поскольку на каждой фигуре чертежа изображена скважина, в дальнейшем при описании фигур указание на ее присутствие не приводится.

На фиг. 1 изображен рукав, нижний конец которого собран в пакет; на фиг. 2 - заполненная веществом в рукав скважина по схеме фиг. 1; на фиг. 3 - изображен рукав, часть нижнего конца которого вывернута и натянута на собранный в пакет рукав; на фиг. 4 - заполненная веществом в рукав скважина по схеме фиг. 3; на фиг. 5 - изображен рукав, верхняя часть которого закреплена на пустотелой направляющей, а нижняя собрана в пакет; на фиг. 6 - заполненная веществом в рукав скважина по схеме фиг. 5; на фиг. 7 - изображен рукав, собранный в пакет, нижняя часть которого вывернута и полностью натянута на пакет; на фиг. 8 - заполненная веществом в рукав скважина по схеме фиг. 7; на фиг. 9 - изображен рукав, собранный в пакет, нижняя часть которого вывернута, полностью натянута на пакет и закреплена на пустотелой направляющей; на фиг. 10 - заполненная веществом в рукав скважина по схеме фиг. 9, на фиг. 11 - изображен рукав, собранный в пакет, верхняя часть которого закреплена в верхней части пустотелой направляющей, а нижняя часть вывернута и натянута на пакет с направляющей; на фиг. 12 - заполненная веществом в рукав скважина по схеме фиг. 11; на фиг. 13 - изображен рукав, собранный в пакет, нижняя часть которого вывернута и натянута на пакет; на фиг. 14 - заполненная веществом в рукав скважина по схеме фиг. 13; на фиг. 15 - изображен рукав, собранный в пакет, нижняя часть которого вывернута и натянута на пакет, а верхняя часть рукава вывернута внутрь пакета, а затем натянута на пакет сверху вывернутой нижней части пакета; на фиг. 16 - заполненная веществом в рукав скважина по схеме фиг. 15; на фиг. 17 - изображены два рукава разного диаметра, собранные в пакеты, причем пакет рукава меньшего диаметра расположен сверху пакета рукава большего диаметра, нижняя часть которого вывернута и натянута на оба пакета; на фиг. 18 - заполненная веществом в рукав скважина по схеме фиг. 17; на фиг. 19 - изображен рукав, собранный в пакет, нижняя часть которого вывернута и натянута на пакет и оба конца рукава закреплены на пустотелых направляющих разного диаметра; на фиг. 20 - заполненная веществом в рукав скважина по схеме фиг. 19; на фиг. 21 - изображен рукав, собранный в пакет, нижняя часть которого вывернута и натянута на пакет, верхняя часть рукава вывернута внутрь пакета, а затем натянута на пакет сверху вывернутой нижней части пакета и оба конца рукава закреплены на пустотелых направляющих разного диаметра; на фиг. 22 - заполненная веществом в рукав скважина по схеме фиг. 21; на фиг. 23 - изображены два рукава разного диаметра, собранные в пакеты, причем пакет рукава меньшего диаметра расположен сверху пакета рукава большего диаметра, нижняя часть которого вывернута и натянута на оба пакета и оба конца рукава закреплены на пустотелых направляющих разного диаметра; на фиг. 24 - заполненная веществом в рукав скважина по схеме фиг. 23; на фиг. 25 - изображен рукав, собранный в пакет, который размещен на дне скважины; на фиг. 26 - заполненная веществом в рукав скважина по схеме фиг. 25; на фиг. 27 изображен рукав, собранный в пакет скатыванием; на фиг. 28 изображен рукав, собранный в пакет "змейкой"; на фиг. 29 изображен рукав, собранный в пакет скручиванием; на фиг. 30 изображен рукав, собранный в пакет "гармошкой"; на фиг. 31 изображен рукав, собранный в пакет комбинированием схем, изображенных на фиг. 27, 28, 29 и 30.

Изобретение поясняется описанием способа заполнения веществом скважины в рукав, который является единым для изображенных на фиг. 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25 разновидностей формирования рукава.

На указанных фигурах изображены скважина 1, рукав 2, пакет 3 рукава 1, конец 4 рукава 1, пустотелая направляющая 5, рукав 6 меньшего диаметра, пакет 7 рукава 6 меньшего диаметра, пустотелая направляющая 8 большего диаметра.

Обратимся к фиг. 1, на которой изображена нисходящая скважина 1 с размещенным в ней рукавом 1, собранным в пакет 2. Открытый конец рукава 1 размещен над скважиной и удерживается хорошо известными специалистам в этой области средствами. Пакет 3 расположен в верхней части скважины свободно. Рукав 2 может быть выполнен из полиэтилена, полипропилена, полиэстра и аналогичных по механическим характеристикам материалов, хорошо известных специалистам в данной области техники и традиционно используемых в известных способах снаряжения скважин. Диаметр рукава 2 выбирается исходя из диаметра скважины 1 с допусками, хорошо известными специалистам в этой области для обеспечения свободного размещения в скважине 1 и компенсации усадки вещества.

Пакет 3 может быть собран из рукава по любой из схем укладки, изображенных на фиг. 27-31, либо предварительно, либо непосредственно перед помещением в скважину с учетом глубины скважины и последующей усадки помещенного в рукав вещества.

Способ размещения вещества в рукаве 2 в скважине 1 реализуется следующим образом. Вещество подают в открытый конец рукава 2 на пакет 3, который под весом вещества перемещается в скважине 1 расплавляясь в рукав 2 и достигает ее дна в виде нескольких слоев рукава 2 или полностью расплавленным в рукав 2.

Обратимся к фиг. 3, где изображен отрезок 4 рукава 2, который обеспечивает сохранение пакета 3 от порывов о стенки скважины 1.

Обратимся к фиг. 4, где изображена пустотелая направляющая 5, на нижней части которой закреплен открытый верхний конец рукава 2, обеспечивающая лучшие условия подачи вещества на пакет 3 рукава 2.

Обратимся к фиг. 11, на которой изображена пустотелая направляющая 5, на верхней части которой закреплен открытый верхний конец рукава 2, обеспечивающая поступление воды в рукав 2 в обводненной скважине при использовании водостойкого взрывчатого вещества.

Обратимся к фиг. 13 и 14, на которых показана возможность размещения вещества в скважине в виде двух объемов, разделенных оболочкой рукава 2, полученных из одного рукава 2.

Обратимся к фиг. 17 и 18, на которых показана возможность размещения вещества в скважине в виде двух объемов, образованных рукавами 2 и 6 разного диаметра. Указанные два объема могут быть заполнены двумя веществами различного состава.

Обратимся к фиг. 19 и 20, на которых изображены пустотелые направляющие 5 и 8 разного диаметра, предназначенные для улучшения подачи вещества одного или двух разных составов и показана возможность размещения их в скважине в виде двух объемов, образованных из одного рукава 2.

Аналогичный результат в смысле размещения в одной оболочке двух веществ различного состава получают при использовании схем формирования рукава в соответствии с фиг. 13, 15, 19, 21 и 23.

Обратимся к фиг. 25 и 26, на которых изображена схема реализации способа подачи вещества на пакет, предварительно размещенный на дне скважины, который используется при загрузке скважины в рукав жидким веществом. При этом пакет расправляется путем вытягивания рукава 2 из скважины 1 по мере подачи вещества. Способ размещения пакета на дне скважины хорошо известен специалистам в этой области.

Схемы собирания рукава в пакет, изображенные на фиг. 27-31, хорошо известны специалистам в данной области техники и не требуют подробного описания.

Изобретение обеспечивает размещение ВВ в нисходящих сухих и обводненных скважинах с использованием одного рукава без его герметизации и без использования каких-либо устройств и приспособлений для загрузки, что при больших количествах заряжаемых скважин на открытых разрезах добычи полезных ископаемых позволяет значительно сократить время и трудоемкость заряжания, сократить суммарный расход рукава, снизить риск порыва рукава о стенки скважины за счет значительного уменьшения трения скольжения рукава, заполненного веществом, о стенки скважины, т.к. рукав в процессе его заполнения продвигается к дну скважины вперед упакованной и незаполненной веществом частью, обеспечить возможность раздельного заряжания различных ВВ (одно внутри другого) в один рукав по всей глубине скважины и стабилизацию их усадки с улучшением качества формирования заряда.

Изобретение относится к горному делу, а именно к способам для размещения взрывчатых веществ в скважине, и может быть использовано при снаряжении взрывчатыми веществами сухих и обводненных нисходящих скважин. Основным отличием от известных способов размещения вещества в рукаве в нисходящей скважине является использование способа, в котором применяется только рукав без дополнительных громоздких и дорогостоящих приспособлений, который уложен в пакет, размещенный в скважине, а вещество загружают в удерживаемый в устье скважины открытый конец рукава на пакет, расправляемый поступающим на него веществом. Технической задачей изобретения является реализация способа размещения вещества в рукаве в нисходящей сухой или обводненной скважине без использования каких-либо устройств, а также раздельное размещение в скважине более одного ВВ с использованием только одного рукава. 1 с. и 16 з.п.ф-лы, 31 ил.

1. Способ размещения вещества в рукаве в нисходящей скважине, включающий собирание рукава в пакет с возможностью его расхода, помещение пакета в скважину, удержание открытого конца рукава и подачу в него вещества, отличающийся тем, что подачу вещества осуществляют на пакет. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что часть нижнего конца рукава выворачивают, натягивают на собранный в пакет рукав. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что верхний конец рукава закрепляют на пустотелой направляющей и в нее подают вещество. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что нижний конец рукава выворачивают, натягивают на собранный в пакет рукав и в него подают вещество. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что вывернутый конец рукава закрепляют на пустотелой направляющей. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что часть рукава собирают на пустотелой направляющей, один конец рукава закрепляют у ее верхнего конца, другой его конец выворачивают, натягивают на собранный рукав и в него подают вещество. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что нижний конец рукава выворачивают и натягивают на собранный в пакет рукав, а вещество подают в концы рукава. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что нижний конец рукава выворачивают, натягивают на собранный в пакет рукав, верхний конец рукава выворачивают внутрь собранного в пакет рукава, протягивают сквозь него, выворачивают, натягивают на вывернутый нижний конец рукава, а вещество подают в концы рукава. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что собирают по длине рукава разного диаметра, рукав меньшего диаметра располагают над рукавом большего диаметра, нижний конец рукава большего диаметра выворачивают и натягивают на оба собранных рукава, а вещество подают в концы рукавов. 10. Способ по любому из пп.7 - 9, отличающийся тем, что концы рукавов закрепляют на пустотелых направляющих разного диаметра. 11. Способ по любому из пп.7 - 9, отличающийся тем, что в концы рукавов подают различные вещества. 12. Способ по п.1, отличающийся тем, что пакет помещают на дно скважины и по мере подачи вещества рукав вытягивают из скважины. 13. Способ по п.1, отличающийся тем, что собирание рукава в пакет осуществляют путем его скатывания в рулон. 14. Способ по п.1, отличающийся тем, что собирание рукава в пакет осуществляют путем его скручивания. 15. Способ по п.1, отличающийся тем, что собирание рукава в пакет осуществляют путем его последовательного укладывания в противоположных направлениях по ширине, равной или меньшей диаметра скважины. 16. Способ по п.1, отличающийся тем, что собирание рукава в пакет осуществляют в "гармошку". 17. Способ по п.1, отличающийся тем, что собирание рукава в пакет осуществляют путем комбинации способов по любому из пп.13 - 16.