Меню Рубрики

Установки для забойки скважин

Забойка

ЗАБОЙКА (а. tamping; н. Besatz, Verdammung; ф. bourrage, bourre; и. atacado de un barreno, taсо) — процесс заполнения инертным материалом части зарядной полости; под забойкой понимают также инертный материал, применяемый для изоляции заряда взрывчатых веществ. Используется забойка для «запирания» продуктов детонации, повышения коэффициента полезного действия взрыва, снижения радиуса разлёта осколков. Наибольшее сопротивление выталкивающему действию продуктов детонации оказывают сыпучие материалы, обладающие достаточно высокой плотностью, сжимаемостью и высоким коэффициентом внутреннего трения, а также пластичные, жидкие и быстротвердеющие вещества и смеси. Для уменьшения фильтрации продуктов детонации через забойку из крупнозернистого материала пустоты между его частицами заполняют водой или мелкозернистым песком.

Забойку выполняют после размещения в зарядной полости или на поверхности разрушаемого объекта заряда взрывчатых веществ и средств его взрывания. Механизация забойки шпуров и скважин осуществляется забоечными машинами. Необходимую длину забойки удлинённых зарядов выбирают в зависимости от горнотехнических условий и максимально допустимого радиуса разлёта осколков (обычно от 15 до 24 диаметров скважины или шпура). В опасных по газу и пыли шахтах длина забойки регламентирована правилами безопасности. Величина забойки камерных зарядов устанавливается проектом в каждом конкретном случае. Забойка наружных зарядов эффективна, если её масса не менее чем в 3-5 раз превышает массу взрывчатых веществ.

Реклама

В шпурах наилучшей забойкой являются гранулированный шлак или мелкий щебень (3-10 мм) в смеси с песком (30-40% по объёму) или водяным заполнением промежутков между гранулами (зёрнами), крупнозернистый песок, вода в полиэтиленовых ампулах, быстротвердеющие бетоны. При проведении выработок широко распространена забойка шпуров из песчано-глинистых смесей. Из этих смесей предварительно изготавливают пыжи, которые затем досылают в шпур и уплотняют с помощью забойника. В шахтах, опасных по газу и пыли, используют также пульпо- и пастообразные виды забойки. В скважинах (в том числе обводнённых) наиболее эффективна забойка из мелкого щебня (5-20 мм) в смеси с песком (35-40%), буровой мелочи, отсевов дробильно-сортировочных заводов и крупнозернистого песка. Применение водяной забойки скважинных зарядов нецелесообразно, т. е. при больших диаметрах сопротивление её выталкиванию незначительно. Для повышения сопротивления сдвигу и более плотного «запирания» продуктов детонации в зарядной полости по длине колонки забойки размещают от 1 до 3 запирающих зарядов, суммарная масса которых зависит от диаметра скважины или шпура (рис. а). Инициирование запирающих зарядов осуществляют одновременно с основными или с замедлением (до 5 мс). В некоторых случаях используют дополнительные заряды в укороченных скважинах (шпурах), пробуренных параллельно основным (рис. б) на расстоянии 5-6 диаметров заряда.

При этом основные заряды взрывают с замедлением по отношению к дополнительным. Время замедления зависит от величины линии наименьшего сопротивления и крепости пород. Смещение породы, обусловленное взрывом в укороченных скважинах, приводит к запрессовке забойки основного заряда и задержке вылета продуктов детонации на 12-15 мс. Использование наиболее эффективных материалов в качестве забойки и применение запирающих зарядов позволяют уменьшить её длину (кроме шахт, опасных по газу и пыли). Для забойки камерных зарядов применяют куски породы, размеры которых не превышают 300 мм, бетонные блоки (сухая кладка), щебень, мешки с песком и т.п. Для наружных зарядов в качестве забойки используют глину, песчано-глинистую смесь, полиэтиленовые пакеты, заполненные песком или водой.

Впервые забойка в виде деревянной пробки применена в Западной Европе в 1687, с конца 17 века для забойки стали использовать глину.

источник

Машины для забойки скважин

Машины для зарядки скважин

МАШИНЫ ДЛЯ ЗАРЯДКИ И ЗАБОЙКИ СКВАЖИН

Применение на карьерах сыпучих гранулированных взрывчатых веществ позволило механизировать зарядку скважин.

В качестве базовой машины используются обычные автомобили разных марок.

В общем случае машина для зарядки скважины состоит из следующих основных частей:

3. устройства для приготовления взрывчатой смеси;

5. приспособления для доставки ВВ смеси в скважину.

Нашли применение зарядные машины УЗС и МЗ-8. Рассмотри принципиальную схему зарядной машины УЗС смонтированной на автомобиле КРАЗ-222.

1,2 бункеры ВВ (общая емкость 6м 3 )

5. гидроцилиндр управления клапанами дозатора

7. гибкий шланг для подачи ВВ в скважину

10. редуктор привода шнека

11. клиноременная передача

При заряжании скважины взрывчатое вещество из бункеров (1) или (2) при открытой задвижке (3) или (4) подается шнеком (9) в дозатор (6). После заполнения дозатора необходимым количеством ВВ гидроцилиндр (5) закрывает дозатор. Минимальное количество В подаваемое в дозатор – 20кг, а максимально – 80кг.Из дозатора ВВ подается в скважину сжатым воздухом по гибкому шлангу (7) длиной 10м.Среднее время заряжания одной скважины емкостью 600кг составляет примерно 6 мин. Два бункера позволяют заряжать скважину попеременно различными ВВ. Машина обслуживается шофером и взрывником-оператором, и с одного места установки может заряжать несколько скважин.

Читайте также:  Установка заклепок на зонт

Зарядная машина МЗ-8 сделанная на базе автомобиля МАЗ-503

На внутреннюю поверхность бункера крепятся пневмокамеры таким образом, что когда машина загружена они плотно прилегают к стенкам бункера.

Принцип работы. Под собственным весом ВВ из бункера подается в дозатор а из него в скважину. Таким образом из бункера выгружается только 30-35% ВВ. для выгрузки оставшегося ВВ используются пневмокамеры, в которые подается воздух. Пневмокамеры перемещают ВВ к разгрузочному окну бункера, соединенного с дозатором. Для полной выгрузки ВВ из бункера нужно осуществить несколько циклов наполнения пневмокамер сжатым воздухом.

Емкость кузова – 8м 3 , давление в пневмокамерах – 0,3МПа, производительность — 400кг/мин.

Применяют машины ЗС-1, СУЗН-1 и др. Машина ЗС-1 предназначена для транспортирования забоечного материала на уступы карьеров и механичной подачи его в скважину.

Машина ЗС-1 состоит из бункера (1) емкостью 5м 3 , скребкового конвейера (2), трансмиссии, погрузочного устройства (3) и системы обогрева стенок бункера (4). Загружается машина с помощью грейферного грузчика (5). Производительность забойки регулируется заслонкой с приводом. Производительность машины – 27 м 3 /час.

Модуль 2.

Лекция 11

Дата добавления: 2014-10-17 ; Просмотров: 1013 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

источник

Способ забойки скважин

Владельцы патента RU 2435132:

Изобретение относится к горному делу, к области буровзрывных работ в горных породах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в массивах горных пород, в частности при открытой разработке полезных ископаемых. При осуществлении способа опускают в скважину забойку, поперечный размер которой меньше диаметра скважины, с помощью прикрепленных к забойке устройств для опускания забойки. В скважине предварительно создают расширение на расстоянии 1-2,5 м от дневной поверхности, затем опускают забойку с прикрепленными на одной из ее сторон устройствами для опускания забойки в скважину, располагая ее торцы перпендикулярно стенке скважины до достижения ею расширения, в которое заводят торцы забойки. Повышается КПД взрыва, надежность установки забойки, снижается себестоимость ведения взрывных работ. 4 ил.

Изобретение относится к горному делу, к области буровзрывных работ в горных породах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в массивах горных пород, в частности при открытой разработке полезных ископаемых.

Известен способ бурения скважин, при котором в необходимых местах создают расширение скважины (М.Ф.Друкованый, Э.И.Ефремов, М.Г.Новожилов, А.А.Терещенко. Взрывание высоких уступов, М.: Недра, 1964).

Известен способ забойки скважин (патент РФ на изобретение №2371671, МПК F42D 1/08, опубл. 27.10.2009), согласно которому в скважину на глубину массива с интенсивной трещиноватостью опускают забойку и крепят ее к перекладине, расположенной над устьем скважины, с помощью прикрепленной к верхнему торцу веревки.

Недостатки известного способа: имеется вероятность того, что забойка не зацепится за стенки скважины и вылетит без сопротивления во время взрыва, и необходимость иметь на взрываемом блоке определенное количество штыбы для забойки.

Техническим результатом изобретения является улучшение степени дробления пород взрывом, снижение затрат на ведение БВР за счет снижения удельного расхода ВВ, повышение КПД взрыва, повышение надежности установки забойки и снижение себестоимости ведения взрывных работ скважинным методом путем запирания продуктов детонации в зарядной полости до полного разрушения массива.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе забойки скважин, включающем опускание в скважину на глубину массива с интенсивной трещиноватостью забойки, поперечный размер которой меньше диаметра скважины, с помощью прикрепленных к забойке устройств для опускания забойки в скважину, согласно изобретению в скважине предварительно создают расширение на расстоянии 1-2,5 м от дневной поверхности, затем опускают забойку с прикрепленными на одной из ее сторон устройствами для опускания забойки в скважину, располагая ее торцы перпендикулярно стенке скважины до достижения ею расширения, в которое заводят торцы забойки.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 показана забойка в момент ее установки в скважину по заявляемому способу, на фиг.2 — то же вид А на фиг.1; на фиг.3 — забойка, установленная в скважину по заявляемому способу; на фиг.4 — то же вид Б на фиг.3.

Читайте также:  Установка кнопок круиза митсубиси

Способ осуществляют следующим образом. В скважине создают расширение 1 на расстоянии 1-2,5 м от дневной поверхности (устья скважины). К одной из сторон забойки 2, выполненной, например, в виде бруска (или толстой доски), поперечный размер которого меньше диаметра скважины, прикрепляют устройства 3 для спуска и фиксации забойки 2 в расширение 1 скважины (например, две веревки или веревку и шест или два шеста — для облегчения заведения концов забойки в расширение скважины), располагая их крепление на одной стороне забойки 2 (см. фиг.1, 2). Забойку 2 опускают в скважину в вертикальном положении, располагая ее торцы перпендикулярно стенке скважины до расширения 1. Потянув за веревку 3, прикрепленную к одной из сторон забойки в момент, когда забойка достигла расширения в скважине, разворачивают забойку так, чтобы оба ее торца оказались в расширении. Концы веревок отпускают (а если используют шесты, то вынимают их обратно из скважины). В момент взрыва газообразные продукты взрыва заполняют все свободное до скважинной забойки пространство скважины и доходят до нее, упираясь в скважинную забойку, которая запирает собой выход газообразным продуктам взрыва, это приводит к кратковременному запиранию продуктов взрыва, таким образом, увеличивается время действия расширяющихся газообразных продуктов взрыва на разрушаемый массив, следовательно, энергии взрыва на совершение полезной работы — дробление горных пород — тратится больше. За счет этого достигается интенсификация дробления горных пород, снижение удельного расхода ВВ и повышение качества дробления горной массы.

Пример конкретного выполнения способа. Зарядка скважин производилась на филиале УК КРУ «Таллинский угольный разрез» на горном участке №1 при взрыве горных пород, состоящих из алевролита крепостью 6-8 по шкале проф. Протодьяконова М.М. Блок был забурен буровым станком DMLJ№63 с сеткой скважин 6 м × 6 м, глубиной 26 м и диаметром скважин 215,9 мм. Скважины пробурены вертикальные, общее количество скважин 414 шт. По паспорту взрыва масса заряда в скважине составила 150 кг гранулита УП-1. Заявляемый способ был опробован на 3 скважинах. В этих скважинах на расстоянии 1,5 м от земной поверхности, в зоне, подверженной разрушению предыдущим взрывом, было выполнено расширение в скважине до диаметра 350 мм. В эти расширения в скважинах с помощью веревки и шеста были установлены деревянные бруски размером 280×175×25 мм. В остальных скважинах забойкой являлся буровой штыб. Результаты взрыва позволили сделать следующий вывод: заявляемый способ забойки позволяет уменьшить выброс продуктов взрыва, уменьшить воздействие ударной волны на окружающие объекты, улучшить качество проработки массива взрывом и уменьшить удельный расход ВВ.

Заявляемый способ забойки скважин позволяет максимально использовать энергию продуктов взрыва, интенсифицировать процесс дробления горных пород, снизить удельный расход ВВ, повысить качество дробления горной массы. При этом достигается: обеспечение времени работы скважинной забойки, необходимого для максимального использования энергии газообразных продуктов взрыва; упрощение размещения забойки внутри скважины; простота изготовления забойки.

Способ забойки скважин, включающем опускание в скважину на глубину массива с интенсивной трещиноватостью забойки, поперечный размер которой меньше диаметра скважины, с помощью прикрепленных к забойке устройств для опускания забойки в скважину, отличающийся тем, что, в скважине предварительно создают расширение на расстоянии 1-2,5 м от дневной поверхности, затем опускают забойку, с прикрепленными на одной из ее сторон устройствами для опускания забойки в скважину, располагая ее торцы перпендикулярно стенке скважины до достижения ею расширения, в которое заводят торцы забойки.

источник

Эффективность применения забойки в скважинах

Статья просмотрена: 809 раз

Библиографическое описание:

Курчин Г. С., Лобацевич М. А., Петушкова Т. А., Ефремов П. Ю. Эффективность применения забойки в скважинах [Текст] // Науки о Земле: вчера, сегодня, завтра: материалы IV Междунар. науч. конф. (г. Казань, май 2018 г.). — Казань: Молодой ученый, 2018. — С. 17-19. — URL https://moluch.ru/conf/earth/archive/293/13655/ (дата обращения: 28.03.2020).

Существующие технологии ведения буровзрывных работ не всегда обеспечивают требуемое качество дробления горной массы, что может привести к высокому выходу негабаритной фракции при взрыве или к переизмельчению руды (породы). В данной работе представлено влияние эффективности использования забоечного материала при ведении взрывных работ на открытых горных работах.

Ключевые слова:взрыв, забойка, скважина, горная масса, кондиционный размер.

Совершенствование буровзрывных работ (БВР), направленное на снижение непроизводственных потерь в виде энергии взрыва, идёт в направлении повышения качества взрывания горной породы в зажатой среде.

Читайте также:  Установка лингвальных брекетов инкогнито

В настоящее время весьма актуальной является задача по определению и прогнозированию гранулометрического состава отбиваемой горной массы. На сегодняшний существует множество расчетных моделей, которые дают возможность заранее определить этот показатель БВР ещё на стадии проектирования.

Сам процесс взрыва характеризуется большинством учёных как очень быстрая химическая реакция окисления с выделением большого количества тепла, в результате которой взрывчатое вещество превращается в газы [1]. Таким образом, для того чтобы максимальное количество энергии взрыва было задействовано в процессе разрушения массива, необходимо избегать её «утечки».

Одним из факторов, определяющим условия и эффективность взрыва шпуровых и скважинных зарядов взрывчатого вещества (ВВ), является их внутренняя забойка. Её достаточная величина и препятствующая преждевременному вылету из скважины продуктов детонации способность в значительной степени определяют основные показатели взрыва — равномерность дробления массива, а также количество поступающих в рудничную атмосферу при взрыве пыли и ядовитых газов [2].

Длительными исследованиями различных авторов 3 установлено, что забойка играет важную положительную роль в работе взрыва: она обеспечивает полноту детонации ВВ, и, тем самым, выделение наибольшего количества энергии взрыва заряда с данными параметрами; увеличивает продолжительность импульса взрыва и, следовательно, степень использования энергии взрыва, а также предотвращает опасный разброс кусков породы газами взрыва в процессе их истечения через устье скважины.

При взрывании скважинного заряда без забойки при постоянной величине удельного расхода ВВ подошва уступа будет плохо раздробленной, а из верхней части уступа возможен выход негабаритов, поскольку устье скважины подвергается интенсивному разрушению, что облегчает выход газов из скважины (рис. 1, а). При плотной забойке не наблюдается интенсивного разрушения устья скважины и не разрушенных участков на уровне подошвы уступа и в верхней части уступа, как это имеет место при отсутствии забойки (рис. 1, б).

Согласно исследованиям, выполненным Друкованным М. Ф. и др. [3], наличие забойки увеличивает продолжительность взрывного импульса на 35. 40 %. Аналогичные результаты получены и в работах 4

Анализ существующих исследований работы забойки показал, что забойка должна иметь малую длину, располагаться у устья скважины и надежно запирать скважину до момента разрушения массива. Засыпные забойки не отвечают указанным требованиям, поскольку длина их велика. Большинство отечественных и зарубежных учёных считает, что оптимальное соотношение длины засыпной забойки и диаметра скважины составляет от 14 в трудновзрываемых породах и до 28 в легковзрываемых, в зависимости от свойств ВВ и породы, а также направления инициирования скважинного заряда [7]. В скважинах (в том числе обводнённых) наиболее эффективна забойка из мелкого щебня (5–20 мм) в смеси с песком (35–40 %), буровой мелочи, отсевов дробильно-сортировочных заводов и крупнозернистого песка [8].

Таким образом, в настоящее время для повышения полезного использования энергии взрыва наиболее приемлема такая забойка, которая при минимальных материальных и трудовых издержках производства обеспечивает максимальную прибыль, за счет высокой эффективности взрыва.

Рис. 1. Различные вариации конструкций скважинных зарядов: а — скважинные заряды без применения забойки; б — скважинные заряды с применением забойки

В связи с тем, что одним из основных факторов, при котором обеспечивается качественное дробление горного массива и его достаточная проработка является увеличение времени воздействия взрыва на него, в последние десятилетия выполняются множество теоретических и экспериментальных исследований в этом направлении. Активно ведутся работы по поиску путей увеличения времени действия взрывного импульса как за счёт конструкции заряда, так и за счёт увеличения запирающего действия забойки [7].

Практически все исследователи вопроса о целесообразности применения забойки шпуров и скважин относятся к этому процессу положительно, и считают, что она оказывает значительное влияние на результаты взрыва.

Учитывая вышесказанное, есть основания полагать, что использование забоечного материала при ведении взрывных работ на различных горнодобывающих предприятиях на современном этапе развития технологий является неотъемлемой частью повышения эффективности и качества разрушения горной массы.

Работа в данном направлении ведётся в рамках гранта Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских учёных — кандидатов наук (МК-1178.2018.8).

источник