способ заряжания слабообводненных нисходящих скважин

Формула изобретения

Способ заряжания слабообводненных нисходящих скважин, при котором предварительно осушают скважину, опускают в нее гидроизолирующий рукав с закрытым нижним концом, фиксируют верхний конец рукава, заряжают неводоустойчивое ВВ в рукав, отличающийся тем, что используют часть гидроизолирующего рукава с закрытым нижним концом, длина которой превышает на 30-40 см высоту столба воды в скважине до осушения, при этом верхний конец этой части рукава предварительно усиливают и фиксируют внутри скважины при помощи веревки, один конец которой прикрепляют к верхнему усиленному концу части гидроизолирующего рукава, а другой - на дневной поверхности.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для осушения слабообводненных нисходящих скважин.

Известны способы заряжания обводненных скважин (SU 737626 А, 05.06.80. SU 977772 А, 30.11.82. RU 2007568 C1, 15.02.94, Барон В. Л., Кантор В.X. Техника и технология взрывных работ в США. М.: Недра, 1989, с.64, Кутузов Б.Н. Приоритетные направления технического перевооружения предприятий открытой добычи угля, руд строительных пород для совершенствования взрывных технологий. В Сб. докладов VI Всероссийского совещания по взрывным работам, Междуреченск, 1997), в которых после предварительного осушения в скважину опускают гидроизолирующий рукав с закрытым нижним концом и средствами взрывания, фиксируют рукав на дневной поверхности, производят заряжание ВВ в рукав, при этом длина рукава больше глубины скважины. Известные способы заряжания обводненных скважин предполагают использование водоустойчивого ВВ (водосодержащего, горячельющегося и т.п.).

Недостатки известных способов: высокая стоимость производства взрывных работ, тяжелые условия труда, обусловленные необходимостью оперировать большим объемом гидроизолирующих рукавов для заряжания обводненных скважин, а также сложность сооружения забойки, обусловленная наличием гидроизолирующего рукава в забоечной зоне (забоечная зона - пространство в теле скважины между зарядом и дневной поверхностью).

Наиболее близким к заявляемому из известных технических решений является способ заряжания обводненных скважин взрывчатым веществом (см. Барон В.Л., Кантор В.X. Техника и технология взрывных работ в США. М.: Недра, 1989, с.64), согласно которому обводненную скважину предварительно осушают с помощью насоса, опускают водоизолирующий полиэтиленовый рукав на дно забоя скважины, после чего осуществляют механизированную подачу в рукав гранулированного взрывчатого вещества.

Недостатком известного способа является сложность забойки скважин из-за нахождения изолирующего рукава в забоечной зоне скважины, сложные условия труда, большой расход гидроизолирующего рукава.

Технический результат изобретения - снижение расхода гидроизолирующего рукава, улучшение условий труда, упрощение забойки скважин, снижение стоимости заряжания слабообводненных нисходящих скважин за счет уменьшения расхода гидроизолирующего рукава, необходимого для заряжания одной обводненной скважины.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе заряжания слабообводненных нисходящих скважин, при котором предварительно осушают скважину, опускают в нее гидроизолирующий рукав с закрытым нижним концом, фиксируют верхний конец рукава, заряжают в рукав неводоустойчивое ВВ, согласно изобретению используют часть гидроизолирующего рукава с закрытым нижним концом, длина которой на 30-40 см превышает высоту столба воды в скважине до осушения, при этом верхний конец этой части рукава предварительно усиливают и фиксируют внутри скважины при помощи веревки, один конец которой прикрепляют к верхнему усиленному концу части гидроизолирующего рукава, а другой закрепляют на дневной поверхности.

Заявляемый способ поясняется чертежом, на котором показана схема заряжания обводненной скважины.

Способ осуществляют следующим образом. Сначала скважину осушают, затем часть 1 гидроизолирующего рукава с закрытым нижним концом, длина которой на 30-40 см превышает высоту столба воды 2 в скважине до осушения, опускают в скважину, при этом верхний конец 3 части 1 гидроизолирующего рукава предварительно усиливают, после чего часть 1 гидроизолирующего рукава фиксируют внутри скважины при помощи веревки 4, один конец которой прикрепляют к усиленному верхнему концу 3 части 1 гидроизолирующего рукава, а другой - на дневной поверхности. Производят заряжание скважины взрывчатым веществом 5.

Способ был осуществлен на Кедровском угольном разрезе филиала угольной компании «Кузбассразрезуголь» на горном участке № 3, горизонт +174, при взрыве горных пород крепостью 9,5 по шкале проф. Протодьяконова М.М. Блок был забурен буровым станком ЗСБШ-200Н с сеткой скважин 6 м на 6 м, глубиной скважин 15 м, обводненностью 1,5 метра и диаметром 215.9 мм. Скважины пробурены вертикальные. Заявляемый способ был опробован на 10 скважинах. Сначала свкажины были осушены осушающими машинами Legra-150, затем часть гидроизолирующего рукава длиной 1,8 метра (длина рукава превышает на 30 см высоту столба воды в скважине до осушения) опустили в скважину, при этом верхний конец рукава предварительно усилили (скрутили несколько раз вокруг жесткого, например металлического, кольца диаметр которого максимально приближен к диаметру скважины). Затем часть гидроизолирующего рукава была зафиксирована в теле скважины при помощи веревки, которую одним концом прикрепили к верхнему усиленному концу рукава, а другим закрепили на дневной поверхности (конец веревки был прижат крупными кусками породы, оставшимися после обуривания блока). Произвели заряжание неводоустойчивого взрывчатого вещества Гранулит УП-1 в количестве 870 кг согласно паспорту ведения буровзрывных работ. Соорудили забойку из буровой мелочи. Таким образом были заряжены 10 экспериментальных скважин. Остальные 90 контрольных скважин были заряжены с применением гидроизолирующего рукава длиной больше глубины скважины. При заряжании одной экспериментальной скважины было потрачено на 15-20 сек меньше, чем на заряжание одной контрольной скважины, это обуславливается отсутствием гидроизолирующего рукава в забоечной части скважины, при этом забойка была выполнена качественно во всех экспериментальных скважинах. После проведения массового взрыва был произведен визуальный осмотр развала. Отказов не обнаружено. В результате анализа гранулометрического состава взорванной горной массы установлено, что качество взрывного дробления породы на экспериментальном и на контрольном участках блока идентично и соответствует рациональному.

Таким образом расход гидроизолирующего рукава был уменьшен с 15,5 м до 1,8 м или на 13,7 м, т.е. экономия гидроизолирующего рукава составила 88,38% от того объема, который предполагалось использовать в известном способе, взятом за прототип. При рыночной цене 6,5 руб. за 1 п.м. гидроизолирующего рукава экономия составила 89,05 руб. на одну скважину.

Отсутствие гидроизолирующего рукава в забоечной части скважины позволяет упростить установку забойки скважины, особенно подвесной забойки

Длина части гидроизолирующего рукава, используемого в заявляемом способе, на 30-40 см превосходит высоту столба воды в скважине до осушения. Это позволяет исключить попадание воды в рукав без его перерасхода, с которым сопряжено заряжание обводненных нисходящих скважин по способу, взятому за прототип. Превышение длины рукава на 30-40 см обусловлено гидрогеологическими данными основанными на том, что возможен подъем уровня воды в скважине вследствие осадков или таяния снега. В эту величину закладываются возможные погрешности при измерении уровня воды в скважине, особенно в глубоких наклонных скважинах.

Усиление верхнего конца гидроизолирующего рукава обеспечивает достаточно плотное прилегание гидроизолирующего рукава к стенкам скважины, что позволяет предотвратить попадание взрывчатого вещества между рукавом и стенками скважины, при этом для усиления верхний конец гидроизолирующего рукава может быть кратно скручен вокруг кольца, надежно сохраняющего свою форму, выполненного из жесткого материала, например металла. В некоторых производственных условиях может явиться целесообразным, в силу доступности материалов и оборудования, усиление верхнего конца гидроизолирующего рукава путем наплавления полиэтилена (или любого другого плавкого материала) до формирования требуемой формы и жесткости.

Предполагается отказ от перемещения массивных бухт гидроизолирующих рукавов, вес которых составляет 25-30 кг (в зависимости от ширины), напротив, согласно заявляемому способу персонал, осуществляющий заряжание, оперирует частями гидроизолирующего рукава, при этом его измерение и разделение на части необходимой длины осуществляется стационарно (например, с борта автомобиля доставляющего вспомогательное оборудование).

Заявляемый способ позволяет снизить стоимость заряжания слабообводненных нисходящих скважин за счет уменьшения длины гидроизолирующего рукава, необходимого для заряжания одной обводненной скважины; улучшить условия труда благодаря существенному снижению веса применяемых материалов, упростить забойку скважин.