RU2122178C1 - Забойка для скважин большого диаметра - Google Patents
Забойка для скважин большого диаметра Download PDFInfo
- Publication number
- RU2122178C1 RU2122178C1 RU97105629A RU97105629A RU2122178C1 RU 2122178 C1 RU2122178 C1 RU 2122178C1 RU 97105629 A RU97105629 A RU 97105629A RU 97105629 A RU97105629 A RU 97105629A RU 2122178 C1 RU2122178 C1 RU 2122178C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stemming
- radius
- well
- filler
- pressure polyethylene
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области буровзрывных работ, конкретно - к запиранию зарядной полости (скважины), и может быть использовано в горной промышленности при отбойке горной массы на карьерах и угольных разрезах. Забойка характеризуется наличием в материале, применяемом для ее изготовления, полиэтилена высокого давления в качестве пластификатора, а в наполнителе кроме компонента повышенной плотности (например, SiO2) присутствует соль щелочноземельного металла, выполняющая роль как ингибитора воспламенения, так и катализатора для восстановления промежуточных продуктов окисления в конечные, в соотношении ПВД : наполнитель : соль = 3 : 4 : 3, причем профиль внутреннего сечения забойки имеет вид вытянутой полусферы, совмещенной с усеченным конусом при соотношении длин сферической части и конической 1:1 и общей длине забойки L3 = 5Rз, где Rз - радиус забойки, соизмеримый с радиусом зарядной полости, причем для центрирования положения забойки в скважине предусмотрены распирающие лопасти. Благодаря этому достигается низкая себестоимость забойки, упрощение технологии заряжания, возможность снижения удельного расхода при сохранении типа взрывчатого вещества, уменьшение выброса ядовитых газов и части мелких фракций пыли в окружающую атмосферу при взрыве. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области буровзрывных работ, конкретно к запиранию зарядной полости (скважины) и может быть использовано в горной промышленности при отбойке горной массы на карьерах и угольных разрезах.
Известно, что качество внутренней забойки зависит прежде всего от применяемого забоечного материала и наиболее широкое распространение на практике получила забойка из глины, песка, мелкой породы, буровой мелочи и т.п., которым заполняется свободная после размещения заряда часть скважины [1].
Недостатками внутренней забойки из указанных материалов являются:
- недостаточный запирающий эффект, из-за слабого сцепления со стенками скважины забойки взрывом выбрасывается, не совершая работы по сдерживанию продуктов взрыва;
- при повышенном содержании влаги продукты взрыва прорываются через забойку.
- недостаточный запирающий эффект, из-за слабого сцепления со стенками скважины забойки взрывом выбрасывается, не совершая работы по сдерживанию продуктов взрыва;
- при повышенном содержании влаги продукты взрыва прорываются через забойку.
Имеются также опыты по применению запирающих зарядов [1], что приводит к увеличению расхода ВВ, усложнению технологии заряжания и дополнительному пылегазообразованию в призабойном пространстве.
Наиболее близким техническим решением является:
инертный промежуток с осевой полостью, имеющей вид усеченного конуса (конусность 1: 7), соединенного меньшим основанием с осевым каналом и выполненный из композиционного материала с наполнителем повышенной плотности [2] . Недостатком данной разработки является значительное увеличение длины забойки с ростом диаметра зарядной полости и как следствие, при увеличении себестоимости приводит к технологическим трудностям при заряжании. Кроме того, применение указанного прототипа не учитывает выброс в окружающую атмосферу ядовитых газов, в больших количествах образующихся при массовом взрыве.
инертный промежуток с осевой полостью, имеющей вид усеченного конуса (конусность 1: 7), соединенного меньшим основанием с осевым каналом и выполненный из композиционного материала с наполнителем повышенной плотности [2] . Недостатком данной разработки является значительное увеличение длины забойки с ростом диаметра зарядной полости и как следствие, при увеличении себестоимости приводит к технологическим трудностям при заряжании. Кроме того, применение указанного прототипа не учитывает выброс в окружающую атмосферу ядовитых газов, в больших количествах образующихся при массовом взрыве.
Задачей изобретения является повышение эффективности ведения взрывных работ путем запирания зарядной полости и поддержанием нагружения массива продуктами детонации (ПД) до полного его разрушения, с учетом требований экологической безопасности.
Задача решается тем, что для изготовления забойки используется материал, содержащий полиэтилен высокого давления в качестве пластификатора, в наполнителе, кроме компонента повышенной плотности (например, SiO2), присутствует соль щелочноземельного металла, выполняющая роль как ингибитора воспламенения, так и катализатора для восстановления промежуточных продуктов окисления в конечные, в соотношении ПВД : наполнитель : соль = 3 : 4 : 3, причем профиль внутреннего сечения забойки имеет вид вытянутой полусферы, совмещенной с усеченным конусом, при соотношении длин сферической части и конической 1:1 и общей длине забойки lз = 5Rз, где Rз - радиус забойки, соизмеримый с радиусом зарядной полости, причем для центрирования положения забойки в скважине предусмотрены распирающие лопасти.
При этом достигается: упрощение технологии заряжания, снижение удельного расхода ВВ, низкая себестоимость забойки при уменьшении выброса в окружающую атмосферу мелких пылевых фракций и токсичных составляющих продуктов взрыва.
Устройство забойки поясняется чертежами (фиг. 1 и 2), на которых показано изделие в форме цилиндра 1 с входным диффузором 2, имеющим форму вытянутой полусферы и выходным каналом 3, имеющим форму усеченного конуса, широким основанием примыкающим к своду полусферы. Для центрирования положения забойки в скважине со стороны выходного отверстия имеются распорные лопасти 4, расположенные симметрично по длине окружности цилиндра. Диаметр цилиндра соответствует диаметру зарядной полости. Длина забойки составляет 2,5 диаметров. Отношение длины входного диффузора к выходному каналу составляет 1:1, так как поверхность вытянутой полусферы рассчитана таким образом, что представляет аппроксимацию суммарного угла поворота стенки Σδ для системы косых скачков уплотнения ПД в начальной стадии и прямом скачке при ее завершении, позволяющих снизить скорость вылета последних через выходной канал до критической на первом этапе. Для усеченного конуса получено соотношение большего радиуса к меньшему 3:2, как обеспечивающих оптимальное разрушение пограничного слоя в течение времени работы забойки.
Для изготовления забойки используется материал, содержащий полиэтилен высокого давления в качестве пластификатора, а в наполнителе, кроме компонента повышенной плотности, присутствует соль щелочноземельного металла, выполняющая роль как ингибитора воспламенения, так и катализатора для восстановления промежуточных продуктов окисления в конечные, в соотношении ПВД : наполнитель : соль = 3 : 4 : 3.
Забойка работает следующим образом - после преломления детонационной волны в пространстве скважины происходит взаимодействие ударной волны с входным диффузором забойки. Появление ударно-волновой конфигурации во входном диффузоре приводит к повышению давления, и при выбранных пластических характеристиках материала забойки - к улучшению распора последней в скважине без существенного нарушения формы.
После отражения ударной волны наступает квазистационарная стадия взаимодействия ПД с забойкой, характеризуемая установлением критических параметров их истечения через выходной канал. По мере истечения ПД происходят процессы плавления и пластического деформирования материала забойки, которые приводят к изменению профиля внутреннего канала, одновременно позволяя ингибитору, содержащемуся в материале забойки, вступать во взаимодействие с ПД и выполнять, с одной стороны, роль пламегасителя, а с другой - выступать в качестве катализатора для восстановления окиси азота в азот и окисления окиси углерода в углекислый газ.
Выбранный профиль конического сечения выходного канала позволяет поддержать режим критического истечения ПД и удерживать среднее давление в скважине в течение времени, достаточного для разрушения массива, т.о., если разрушение породы на динамической стадии будет увеличено незначительно, то параметры разрушения породы на квазистатической стадии существенно повысятся, что приводит к возможности уменьшения удельного расхода используемого ВВ.
Использованная литература
1. Кутузов Б.Н. Взрывные работы.-М.: "Недра", 1988, с. 223 и 224
2. Миндели З.О. и др. Забойка шпуров.-М.: Недра, 1967, с. 48 и 49.
1. Кутузов Б.Н. Взрывные работы.-М.: "Недра", 1988, с. 223 и 224
2. Миндели З.О. и др. Забойка шпуров.-М.: Недра, 1967, с. 48 и 49.
Claims (3)
1. Забойка для скважин большого диаметра, имеющая форму цилиндра с осевой внутренней полостью, непосредственно примыкающей к заряду взрывчатого вещества, и выполненная из композиционного материала с наполнителем повышенной плотности, отличающаяся тем, что полость внутреннего сечения забойки имеет вид вытянутой полусферы, совмещенной с усеченным конусом при соотношении длин сферической части и конической 1 : 1, общей длине забойки lз = 5Rз, где Rз - радиус забойки, причем забойка снабжена распирающими лопастями для центрирования положения в скважине, а композиционный материал содержит полиэтилен высокого давления (ПВД) в качестве пластификатора.
2. Забойка по п.1, отличающаяся тем, что наполнитель композиционного материала кроме компонента повышенной плотности (КПП) содержит соль щелочноземельного металла в соотношении ПВД : КПП : СОЛЬ = 3 : 4 : 3.
3. Забойка по п.2, отличающаяся тем, что в качестве КПП использован песок SiO2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97105629A RU2122178C1 (ru) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | Забойка для скважин большого диаметра |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97105629A RU2122178C1 (ru) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | Забойка для скважин большого диаметра |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2122178C1 true RU2122178C1 (ru) | 1998-11-20 |
RU97105629A RU97105629A (ru) | 1999-04-20 |
Family
ID=20191753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97105629A RU2122178C1 (ru) | 1997-04-10 | 1997-04-10 | Забойка для скважин большого диаметра |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2122178C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2451264C1 (ru) * | 2010-11-22 | 2012-05-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Скважинная забойка |
RU2462688C1 (ru) * | 2011-02-28 | 2012-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Комбинированная засыпная забойка скважин |
WO2018147763A1 (ru) | 2017-02-13 | 2018-08-16 | Алексей Николаевич ШУСТОВ | Скважинное запирающее устройство |
RU182481U1 (ru) * | 2018-06-05 | 2018-08-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Скважинная забойка |
-
1997
- 1997-04-10 RU RU97105629A patent/RU2122178C1/ru active IP Right Revival
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Миндели Э.О. и др. Забойка шпуров. - М.: Недра, 1967, с.48-49. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2451264C1 (ru) * | 2010-11-22 | 2012-05-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Скважинная забойка |
RU2462688C1 (ru) * | 2011-02-28 | 2012-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Комбинированная засыпная забойка скважин |
WO2018147763A1 (ru) | 2017-02-13 | 2018-08-16 | Алексей Николаевич ШУСТОВ | Скважинное запирающее устройство |
RU182481U1 (ru) * | 2018-06-05 | 2018-08-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Скважинная забойка |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2081313C1 (ru) | Устройство для разрушения материалов твердых плотных скальных пород и бетона и способ разрушения материалов твердых плотных скальных пород и бетона | |
AU721680B2 (en) | Controlled small charge blasting by explosive | |
CN109804131B (zh) | 增强的钻井*** | |
US7165614B1 (en) | Reactive stimulation of oil and gas wells | |
US5308149A (en) | Non-explosive drill hole pressurization method and apparatus for controlled fragmentation of hard compact rock and concrete | |
KR20190085836A (ko) | 기폭용 라이너를 이용한 발파공법 | |
WO1997006402A9 (en) | Controlled small-charge blasting by explosive | |
US8342095B2 (en) | Self-stemming cartridge | |
RU2122178C1 (ru) | Забойка для скважин большого диаметра | |
AU2002360866B2 (en) | Method and apparatus for breaking rock | |
RU2148784C1 (ru) | Шпуровая забойка | |
US20060027123A1 (en) | Explosive pressure wave concentrator | |
WO2008069820A1 (en) | Reactive stimulation of oil and gas wells | |
RU2192609C2 (ru) | Заряд направленного действия | |
RU2045745C1 (ru) | Способ взрывного разрушения крупногабаритных блоков и кумулятивный заряд | |
RU2291392C1 (ru) | Распорная комбинированная забойка | |
RU2119045C1 (ru) | Способ заканчивания скважины | |
RU2140054C1 (ru) | Кумулятивный заряд | |
RU2031724C1 (ru) | Способ дробления стальных и шлакочугунных скрапов | |
ZA200501828B (en) | Stemming | |
MXPA98001011A (en) | Method and apparatus for controlled explosion of small load of rock and concrete, by explosive pressurization of the fund of a perforated hole | |
ZA200405233B (en) | Explosive pressure wave concentrator. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090411 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20110427 |