[go: up one dir, main page]

RU2818120C1 - Hose for charging flooded wells with low-density explosive composition - Google Patents

Hose for charging flooded wells with low-density explosive composition Download PDF

Info

Publication number
RU2818120C1
RU2818120C1 RU2023132949A RU2023132949A RU2818120C1 RU 2818120 C1 RU2818120 C1 RU 2818120C1 RU 2023132949 A RU2023132949 A RU 2023132949A RU 2023132949 A RU2023132949 A RU 2023132949A RU 2818120 C1 RU2818120 C1 RU 2818120C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shell
hose
well
density
diameter
Prior art date
Application number
RU2023132949A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Александрович Горинов
Илья Юрьевич Маслов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Глобал Майнинг Эксплозив - Раша"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Глобал Майнинг Эксплозив - Раша" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Глобал Майнинг Эксплозив - Раша"
Application granted granted Critical
Publication of RU2818120C1 publication Critical patent/RU2818120C1/en

Links

Abstract

FIELD: mining; blasting operations.
SUBSTANCE: invention relates to mining and blasting operations. Hose for charging of water-flooded wells with low-density explosive composition is made in the form of a shell sealed at one end of a tubular form of a waterproof flexible material having the property of non-retention of shape. Load with specific density exceeding specific density of ground water filling the well is connected to the sealed end of the shell. Other end of the shell is used to introduce an explosive compound feed hose into its cavity. Sealed end of the shell is made of a material having a stretching property. Cavity in the zone of this end is filled with a heavy liquid with specific density higher than that of ground water. In the central part at the section at a distance from the sealed end of the shell and at the section at a distance from the other end of the shell, the diameter of the shell filled with the explosive mixture coincides with the diameter of the well. In the remaining sections and in the zone of the sealed end, the diameter of the shell filled with the explosive composition is less than the diameter of the shell section in the central part. Transition of sections of smaller diameter to section of larger diameter is made in the form of inclined surfaces of the shell with an angle of inclination of 30–34°.
EFFECT: creation of a hose with the possibility of guaranteed laying to the well bottom even in conditions of water availability in it and engagement with the well wall to exclude the hose surfacing when it is filled with low-density explosive.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к горным работам, а точнее к открытым взрывным работам на карьерах с использованием скважинных зарядов.The invention relates to mining, and more precisely to open blasting in quarries using borehole charges.

Заряжание обводненных скважин на карьерах, а таких скважин в России около 70 %, неводоустойчивыми взрывчатыми веществами (ВВ) относится к числу остроактуальных проблем. Актуальность проблемы возникла с начала широкого использования на карьерах аммиачно-селитренных ВВ для взрывных работ скважинными зарядами, поскольку эти ВВ, имея ряд преимуществ, не обладают необходимой водоустойчивостью. Решение проблемы шло в двух направлениях: в направлении создания аммиачно-селитренных ВВ достаточной водоустойчивости и в направлении разработки устройств, позволяющих заряжать обводненные скважины такими ВВ. Если вопрос создания аммиачно-селитренных ВВ достаточной водоустойчивости разрешается на уровне выбора присадок и коррекции компонентного состава и не зависит от типа приспособления, позволяющего это ВВ укладывать в нисходящие обводненные скважины, то вопрос заряжания таких скважин прямо зависит от возможности откачки грунтовых вод из скважин. Этот вопрос становится более серьезным, если учесть, что для, например, скважин контурного заряжания применяются ВВ с плотностью менее 1 г/см3. То есть плотность ВВ меньше плотности грунтовых вод, которая в зависимости от степени минерализации составляет 1,03-1,05 г/см3 и выше (например, плотность пластовых вод равна 1,0-1,5 г/см3). Это указывает на то, что приспособление типа рукава, заполняемое ВВ с пониженной плотностью, будет плавать поверх грунтовой воды в скважине.Loading flooded wells in quarries (about 70% of such wells in Russia) with non-water-resistant explosives is one of the most urgent problems. The urgency of the problem arose with the beginning of the widespread use of ammonium nitrate explosives in quarries for blasting with borehole charges, since these explosives, having a number of advantages, do not have the necessary water resistance. The solution to the problem went in two directions: in the direction of creating ammonium nitrate explosives of sufficient water resistance and in the direction of developing devices that make it possible to charge flooded wells with such explosives. If the issue of creating ammonium nitrate explosives with sufficient water resistance is resolved at the level of selecting additives and correcting the component composition and does not depend on the type of device that allows this explosive to be placed in downward flooded wells, then the issue of charging such wells directly depends on the possibility of pumping groundwater from the wells. This issue becomes more serious if we consider that for, for example, contour charging wells, explosives with a density of less than 1 g/cm 3 are used. That is, the density of explosives is less than the density of groundwater, which, depending on the degree of mineralization, is 1.03-1.05 g/cm 3 and higher (for example, the density of formation water is 1.0-1.5 g/cm 3 ). This indicates that a sleeve-type device filled with explosives with a reduced density will float on top of the groundwater in the well.

Низкоплотные ВВ применяются на взрывных работах в ряде случаев, когда требуется снизить дробящее действие взрыва на разрушаемый массив горных пород (для постановки бортов карьеров в предельное положение - снижение заколообразования, что обязательно при проведении «гладкого» взрывания профильных выемок в транспортном и энергетическом строительстве). Другого способа образования откосов (выемок) с использованием энергии взрыва в настоящее время не существует. Этот процесс взрывания называется контурным взрыванием, при котором разрушение массива горных пород производится в пределах оконтуренного скважинами объема для получения относительно гладкой поверхности отбойки с минимальными нарушениями сплошности массива за пределами контура.Low-density explosives are used in blasting operations in a number of cases when it is necessary to reduce the crushing effect of the explosion on the destroyed rock mass (to put the sides of quarries in the limiting position - to reduce the formation of chips, which is necessary when carrying out “smooth” blasting of profile excavations in transport and energy construction). There is currently no other way to form slopes (cuts) using explosion energy. This blasting process is called contour blasting, in which the destruction of the rock mass is carried out within the volume contoured by the boreholes to obtain a relatively smooth breaking surface with minimal disruption of the continuity of the rock mass outside the contour.

В связи с этим на конструкцию приспособления типа рукава, используемого для удержания ВВ в скважине, налагаются особые требования по противодействию всплытию рукава с низкоплотным ВВ.In this regard, the design of a device such as a hose used to hold explosives in a well is subject to special requirements to prevent the hose from floating with low-density explosives.

Например, предлагался способ ведения взрывных работ в обводненной скважине зарядом эмульсионного ВВ, включающий формирование заряда ВВ в обводненной скважине путем его закачивания на дно скважины со скоростью, большей скорости всплытия этого ВВ, обеспечивающей заполнение сечения скважины и выдавливание из нее столба воды, и инициирование заряда эмульсионного взрывчатого вещества от промежуточного детонатора, размещенного внутри колонки заряда (RU №2305673). Но такой способ не нашел должного применения из-за сложностей, связанных с созданием такого напора подачи ВВ, при котором вода бы уходила поверх ВВ.For example, a method was proposed for carrying out blasting operations in a flooded well with a charge of emulsion explosive, including the formation of an explosive charge in the flooded well by pumping it to the bottom of the well at a speed greater than the ascent speed of this explosive, ensuring the filling of the well section and squeezing out a column of water from it, and initiation of the charge emulsion explosive from an intermediate detonator placed inside the charge column (RU No. 2305673). But this method has not found proper application due to the difficulties associated with creating such an explosive supply pressure at which water would flow over the explosive.

Известно устройство для заряжания скважин с проточной водой неводоустойчивыми ВВ, содержащее водоотводящие шланги, расположенные вдоль стенки скважины до ее дна, рукав, диаметр которого превышает диаметр скважины, проходящий от нижней части скважины до верхней для подачи в него сжатого воздуха, головку, состоящую из отрезка трубы диаметром, меньшим диаметра скважины, с закрепленной на ней верхней частью рукава, с крышкой, на которой расположен патрубок для подачи сжатого воздуха, и имеющую приспособление для закрепления ее в устье скважины и опорный элемент, ограничивающий глубину погружения головки в скважину, отличающееся тем, что водоотводящие шланги выполнены из водостойкого материала, имеют гладкую наружную поверхность, поперечную жесткость, обеспечивающую несущественное уменьшение их проходного поперечного сечения при воздействии наружного давления и продольную гибкость, достаточную для наматывания их на барабаны, а рукав выполнен из стойкого к воде и ВВ материала, обладающего гибкостью, позволяющей образовывать стенками рукава складки с перегибом на 180° без нарушения целости материала при давлении сжатого воздуха, причем нижний конец рукава герметизирован и снабжен грузом для обеспечения его погружения через воду на дно скважины, при этом через головку пропущена часть рукава, верхний конец которого, будучи расправлен, охватывает верхний срез отрезка трубы головки и герметично зажат через уплотнительные прокладки крышкой головки посредством зажимов, а приспособление для закрепления головки в устье скважины выполнено в виде резинового фартука, армированного гибкими, прочными продольными элементами, при этом верхняя часть резинового фартука прочно закреплена на нижней части отрезка трубы головки, нижняя же часть резинового фартука разрезана на продольные полосы, которые при подаче в рукав сжатого воздуха имеют возможность прижиматься к стенке скважины, а средняя часть фартука, примыкающая к нижнему срезу отрезка трубы головки, служит опорой для рукава при подаче в него давления сжатого воздуха (RU №2232372, F42D 1/08, опубл. 10.07.2004 г.).A device is known for charging wells with running water with non-water-resistant explosives, containing drainage hoses located along the wall of the well to its bottom, a sleeve whose diameter exceeds the diameter of the well, passing from the bottom of the well to the top for supplying compressed air into it, a head consisting of a segment pipes with a diameter smaller than the diameter of the well, with the upper part of the hose attached to it, with a cover on which there is a pipe for supplying compressed air, and having a device for securing it at the wellhead and a support element that limits the depth of immersion of the head into the well, characterized in that that the drainage hoses are made of water-resistant material, have a smooth outer surface, transverse rigidity, ensuring an insignificant reduction in their flow cross-section when exposed to external pressure and longitudinal flexibility sufficient for winding them onto drums, and the hose is made of water- and explosive-resistant material with flexibility, allowing the walls of the sleeve to form folds with a bend of 180° without violating the integrity of the material under compressed air pressure, wherein the lower end of the sleeve is sealed and equipped with a weight to ensure its immersion through water to the bottom of the well, while a part of the sleeve is passed through the head, the upper end of which , being straightened, covers the upper cut of the head pipe section and is hermetically clamped through the sealing gaskets by the head cover using clamps, and the device for securing the head at the wellhead is made in the form of a rubber apron, reinforced with flexible, strong longitudinal elements, while the upper part of the rubber apron is firmly fixed on the lower part of the head pipe section, the lower part of the rubber apron is cut into longitudinal strips, which, when compressed air is supplied to the hose, can be pressed against the well wall, and the middle part of the apron, adjacent to the lower cut of the head pipe section, serves as a support for the hose when supplied compressed air pressure into it (RU No. 2232372, F42D 1/08, publ. July 10, 2004).

По конструкции известное устройство сложно, равно как трудоемко его применение. Например, в начале в верхнюю часть обводненной скважины опускают отрезок трубы головки устройства до соприкосновения его опорных элементов 5 с поверхностью уступа, затем в заданных местах головки между отрезком трубы и стенкой скважины опускают в скважину водоотводящие шланги до самого дна. После этого в раскрытый нижний конец рукава закладывают необходимого веса груз, чтобы обеспечить погружение рукава в воду. В качестве груза могут быть использованы плотные куски и шашки ВВ. Затем нижнюю часть рукава герметизируют путем завязывания его шпагатом или тонкой бечевкой и опускают рукав через отрезок трубы головки до самого дна скважины. После этого от компрессора в рукав плавно подают сжатый воздух, обеспечивая его давлением удаление воды из скважины. После окончания истечения воды давление воздуха в рукаве быстро сбрасывают, извлекают водоотводящие шланги из скважины и начинают заполнение рукава ВВ. При заполнении рукава ВВ устанавливают боевики. Оставшуюся часть скважины заполняют забойкой.The design of the known device is complex, and its use is also labor-intensive. For example, first, a piece of pipe from the head of the device is lowered into the upper part of a flooded well until its supporting elements 5 come into contact with the surface of the ledge, then in specified places of the head between the pipe section and the wall of the well, drainage hoses are lowered into the well to the very bottom. After this, a load of the required weight is placed into the open lower end of the sleeve to ensure that the sleeve is immersed in water. Dense pieces and blocks of explosives can be used as cargo. The bottom of the hose is then sealed by tying it with twine or thin twine and the hose is lowered through the head pipe section to the very bottom of the well. After this, compressed air is smoothly supplied from the compressor into the hose, ensuring its pressure to remove water from the well. After the water has finished flowing out, the air pressure in the hose is quickly released, the drainage hoses are removed from the well and filling of the explosive hose begins. When the sleeve is filled, explosives are installed by militants. The remaining part of the well is filled with a stopper.

Также известен полиэтиленовый рукав для заряжания нисходящих скважин, герметизированный с одного конца, второй конец которого закреплен на устье скважины с возможностью подачи в полость рукава ВВ, при этом для удержания рукава с низкоплотным ВВ в обводненной скважине оно снабжено закрепленными на герметизированном конце рукава грузом и фиксирующим приспособлением, которое выполнено в виде парашюта-фиксатора из твердого материала, имеющего форму полого усеченного конуса с оторочкой большего основания, диаметр которого больше или равен 1,1 диаметра скважины, а угол конусности ≤75° (RU №2133007, F42D 1/08, F42D 3/04, опубл. 10.07.1999 г.).Also known is a polyethylene hose for charging downward wells, sealed at one end, the second end of which is fixed to the wellhead with the possibility of supplying explosives into the cavity of the hose, while in order to hold the hose with low-density explosives in a water-flooded well, it is equipped with a weight attached to the sealed end of the hose and a fixing a device that is made in the form of a parachute-clamp made of solid material, having the shape of a hollow truncated cone with a rim of a larger base, the diameter of which is greater than or equal to 1.1 times the diameter of the well, and the cone angle is ≤75° (RU No. 2133007, F42D 1/08, F42D 3/04, published 07/10/1999).

Это решение принято в качестве прототипа.This solution was adopted as a prototype.

На конце герметизированного рукава закрепляют груз и парашют-фиксатор и опускают в скважину, заполненную водой. После достижения грузом и парашютом-фиксатором дна скважины в рукав подают низкоплотное ВВ с газогенерирующей добавкой в количестве, позволяющем уменьшить начальную плотность ВВ. При уменьшении плотности ВВ заряд будет подниматься по рукаву, а парашют-фиксатор будет удерживать нижний конец рукава с зарядом ВВ у дна скважины. При этом парашют-фиксатор рассчитан на усилие выдергивания до 300 кг и более. При заряжании полиэтиленовый рукав будет стремиться всплыть и таким образом создается условие минимального касания рукавом стенок скважины. При заряжании скважины после подачи ВВ верхний участок заполняют забойкой из песка или мелкой породы.A load and a parachute-retainer are attached to the end of the sealed sleeve and lowered into a well filled with water. After the load and parachute-fixer reach the bottom of the well, a low-density explosive with a gas-generating additive is fed into the hose in an amount that allows the initial density of the explosive to be reduced. As the explosive density decreases, the charge will rise along the sleeve, and the parachute-clamp will hold the lower end of the sleeve with the explosive charge at the bottom of the well. In this case, the locking parachute is designed for a pulling force of up to 300 kg or more. When loading, the polyethylene sleeve will tend to float up and thus creates a condition for the sleeve to minimally touch the walls of the well. When charging a well after supplying explosives, the upper section is filled with a stopper made of sand or small rock.

Такое решение организационно сложно выполнимо. При погружении груза рукава с фиксатором-парашютом на дно скважины сам рукав находится в не распрямленном состоянии и при этом находится в погруженном в воду состоянии (вода оказывает давление на сжатый рукав, сплющивая его стенки). Подача ВВ проводится сверху в ту часть рукава, которая находится поверх воды. В патенте указано, что подают в рукав низкоплотное ВВ, в котором потом еще больше понижают плотность газогенерирующими добавками. Но, если ВВ низкоплотное (с плотностью ниже плотности грунтовой воды), то оно будет находиться поверх воды и не уйдет внутрь сплющенного рукава. Внутрь сжатого рукава может проникнуть только ВВ с высокой плотностью, превышающей плотность грунтовой воды. При этом подача такого высокоплотного ВВ должна быть с серьезным напором, чтобы преодолеть давление воды на стенки рукава. При низкоплотном ВВ этого нельзя достичь. Предположение о возможности выдавливания грунтовой воды за счет нагнетания низкоплотного ВВ в сплющенный рукав не соотносится с физикой природных явлений.Such a solution is organizationally difficult to implement. When the hose load with a parachute lock is immersed to the bottom of the well, the hose itself is not straightened and is at the same time submerged in water (water puts pressure on the compressed hose, flattening its walls). The explosives are supplied from above into the part of the hose that is located on top of the water. The patent states that a low-density explosive is fed into the hose, in which the density is then further reduced with gas-generating additives. But, if the explosive is low-density (with a density lower than the density of groundwater), then it will be on top of the water and will not go inside the flattened sleeve. Only explosives with a high density exceeding the density of groundwater can penetrate inside the compressed sleeve. In this case, the supply of such a high-density explosive must be with serious pressure in order to overcome the water pressure on the walls of the hose. With a low-density explosive, this cannot be achieved. The assumption about the possibility of squeezing out groundwater due to the injection of low-density explosives into a flattened sleeve does not correlate with the physics of natural phenomena.

При заряжании обводненных нисходящих скважин возможна откачка насосом большей части воды из полости скважины, но в зоне дна скважины все равно остается слой воды. Если после откачки и до момента заряжания скважины прошло время, то этот слой воды увеличивается из-за притока дополнительной воды из грунта. При работе с большим количеством скважин при контурном взрывании такое явление является частым. Кроме того, не всегда возможно осушить все скважины и приходится работать со скважинами, заполненными водой. В связи с этим важным становится решение задачи по укладке концевой герметичной части рукава на дно скважины при любом количестве в ней воды и решение задачи по стабилизации положения рукава в скважине в момент заполнения рукава низкоплотным ВВ.When charging flooded downwells, it is possible to pump out most of the water from the well cavity, but a layer of water still remains in the area of the well bottom. If time has passed after pumping and before the well is charged, then this layer of water increases due to the influx of additional water from the ground. When working with a large number of wells during contour blasting, this phenomenon is frequent. In addition, it is not always possible to drain all wells and you have to work with wells filled with water. In this regard, it becomes important to solve the problem of laying the end sealed part of the hose on the bottom of the well with any amount of water in it and to solve the problem of stabilizing the position of the hose in the well at the moment of filling the hose with low-density explosives.

Настоящее изобретение направленно на достижение технического результата, заключающегося в создании рукава для обводненных нисходящих скважин, обладающего возможностью гарантированной укладки на дно скважины даже в условиях наличия в ней воды и зацепления со стенкой скважины для исключения всплытия рукава при его заполнении низкоплотным ВВ.The present invention is aimed at achieving a technical result, which consists in creating a hose for flooded downward wells, which has the ability to be guaranteed to be laid on the bottom of the well even in the presence of water in it and engage with the well wall to prevent the hose from floating up when it is filled with low-density explosives.

Указанный технический результат достигается тем, что рукав для заряжания обводненных скважин низкоплотным взрывчатым составом представляет собой герметизированную с одного конца трубчатой формы оболочку из водонепроницаемого гибкого материала, обладающего свойством не удержания формы, при этом с герметизированным концом оболочки связан груз с удельной плотностью, превышающей удельную плотность заполняющей скважину грунтовой воды, а другой конец оболочки использован для ввода в ее полость шланга подачи взрывчатого состава, герметизированный конец трубчатой формы оболочки закрыт тканевым материалом, отличным от материала оболочки, а полость в зоне этого конца заполнена тяжелой жидкостью с удельной плотностью выше удельной плотности грунтовой воды, при этом в центральной части на участке, отстоящем от герметизированного конца оболочки, и на участке, отстоящем от другого конца оболочки, поперечный размер оболочки, заполненной взрывчатой смесью, совпадает с поперечным размером скважины, на остальных участках и в зоне герметизированного конца поперечный размер заполненной взрывчатым составом оболочки выполнен меньше поперечного размера участка оболочки в центральной части, а переход участков меньшего поперечного размера в участок большего поперечного размера выполнен в виде наклонных поверхностей оболочки с углом наклона в 30-34°.This technical result is achieved by the fact that the hose for loading flooded wells with a low-density explosive composition is a tubular shell sealed at one end made of a waterproof flexible material that does not hold its shape, while a load with a specific density exceeding the specific density is connected to the sealed end of the shell filling the well with groundwater, and the other end of the shell is used to insert an explosive composition supply hose into its cavity, the sealed end of the tubular shell is closed with a fabric material different from the shell material, and the cavity in the area of this end is filled with a heavy liquid with a specific density higher than the specific density of the soil water, while in the central part, in the area spaced from the sealed end of the shell, and in the area spaced from the other end of the shell, the transverse dimension of the shell filled with an explosive mixture coincides with the transverse dimension of the well; in the remaining sections and in the area of the sealed end, the transverse dimension The shell filled with an explosive composition is made smaller than the transverse size of the shell section in the central part, and the transition of sections of a smaller transverse size to a section of a larger transverse size is made in the form of inclined surfaces of the shell with an angle of inclination of 30-34°.

Как вариант, по крайней мере часть стенки оболочки со стороны размещения тяжелой жидкости выполнена из нерастяжимого материала и имеет форму полого цилиндра, нижний торец которого закрыт слоем ткани, выполненной из водонепроницаемого стретчевого материала, а тяжелая жидкость размещена в полости полого цилиндра на этом слое ткани.Alternatively, at least part of the shell wall on the side where the heavy liquid is placed is made of inextensible material and has the shape of a hollow cylinder, the lower end of which is covered with a layer of fabric made of waterproof stretch material, and the heavy liquid is placed in the cavity of the hollow cylinder on this layer of fabric.

Герметизированный конец оболочки может быть закрыт водонепроницаемым тканевым материалом, обладающим свойством растяжения.The sealed end of the shell may be covered with a waterproof fabric material having stretch properties.

Кроме того, результат достигается также тем, что тяжелая жидкость применена в качестве груза для удержания рукава на дне заполняемой низкоплотным взрывчатым составом обводненной скважины.In addition, the result is also achieved by the fact that a heavy liquid is used as a load to hold the hose at the bottom of a flooded well filled with a low-density explosive composition.

Указанные признаки взаимосвязаны между собой и являются существенными с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.These features are interrelated and are essential to form a stable set of essential features sufficient to obtain the required technical result.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.The present invention is illustrated by a specific example of implementation, which, however, is not the only possible one, but clearly demonstrates the possibility of achieving the required technical result.

На фиг. 1 - общий вид рукава, продольный разрез;In fig. 1 - general view of the sleeve, longitudinal section;

фиг. 2 - показано введение рукава в скважину;fig. 2 - shows the introduction of the hose into the well;

фиг. 3 - положение рукава в обводненной скважине при заполнении его взрывчатым составом.fig. 3 - position of the hose in a flooded well when filling it with an explosive composition.

Согласно настоящему изобретению, рассматривается конструкция рукава, применяемого при заряжании нисходящих обводненных скважин взрывчатым составом, имеющим плотность (менее 1 г/см3) ниже плотности грунтовых вод (1,03 - 1,05 г/см3 и выше). Данный рукав позволяет заряжать скважины, заполненные водой, частично опорожненные откачкой или опорожненные, но с водой в донной части. В частности, рассматривается рукав для скважин контурного взрывания, предназначенных для формирования при взрыве трещин вдоль охваченного скважинами периметра и получения гладкой поверхности отбойки породы от основного массива при сохранении сплошности этого массива. Это объясняется тем, что при взрыве контурных скважин образуется экранирующая щель, а ударные волны зарядов рыхления гасятся экранирующей щелью и разрушающее действие заряда вглубь массива снижается.According to the present invention, the design of a hose used for charging downward flooded wells with an explosive composition having a density (less than 1 g/cm 3 ) lower than the density of groundwater (1.03 - 1.05 g/cm 3 and higher) is considered. This sleeve allows you to charge wells filled with water, partially emptied by pumping, or emptied but with water in the bottom. In particular, a sleeve is being considered for contour blasting wells, intended for the formation of cracks during an explosion along the perimeter covered by the wells and obtaining a smooth surface for breaking rock from the main massif while maintaining the continuity of this massif. This is explained by the fact that during the explosion of contour wells, a shielding gap is formed, and the shock waves of the loosening charges are damped by the shielding gap and the destructive effect of the charge deep into the massif is reduced.

Рукав (фиг. 1) выполнен в виде герметизированной с одного конца трубчатой формы оболочки 1 из водонепроницаемого гибкого материала, обладающего свойством не удержания формы. Это позволяет хранить рукав в скрутке и это удобно при транспортировке большого количества рукавов к месту оконтуривания зоны взрывания.The sleeve (Fig. 1) is made in the form of a tubular shell 1 sealed at one end, made of a waterproof flexible material that does not hold its shape. This allows you to store the hose in a twist and is convenient when transporting a large number of hoses to the place where the blasting zone is delineated.

Герметизированный конец трубчатой формы оболочки выполнен из материала 2, обладающего свойством растяжения (по типу ткани стретч). Эта концевая часть оболочки прикрепляется герметично к основной части оболочки. В принципе этот конец может быть зарыт любой водонепроницаемой тканью и не обязательно растяжимой. Полость в зоне этого конца заполнена тяжелой жидкостью 3 с удельной плотностью выше удельной плотности грунтовой воды. В качестве такой тяжелой жидкости могут использоваться бромистый раствор (состоит из водного раствора бромида натрия или бромида калия, используется в геологии для разделения минералов по плотности), тунгстеновые растворы (состоят из водного раствора тунгстеновой кислоты или тунгстенового оксида, используются в металлургии для разделения руд по плотности), или йодистый раствор (водный раствор йодида натрия или йодида калия, используется в химическом анализе для разделения веществ по плотности), или формалиновые растворы (содержат формалин, который является раствором формальдегида в воде, используются в медицине для разделения клеток и тканей по плотности.The sealed end of the tubular shell is made of material 2, which has stretching properties (like stretch fabric). This end portion of the shell is sealed to the main body of the shell. In principle, this end can be covered with any waterproof fabric and not necessarily tensile. The cavity in the area of this end is filled with heavy liquid 3 with a specific density higher than the specific density of groundwater. Bromide solution (consisting of an aqueous solution of sodium bromide or potassium bromide, used in geology to separate minerals by density), tungsthene solutions (consisting of an aqueous solution of tungsthenic acid or tungsthene oxide, used in metallurgy to separate ores by density) can be used as such a heavy liquid. density), or iodide solution (an aqueous solution of sodium iodide or potassium iodide, used in chemical analysis to separate substances by density), or formaldehyde solutions (contain formaldehyde, which is a solution of formaldehyde in water, used in medicine to separate cells and tissues by density .

Тяжелая жидкость 3 может быть непосредственно налита в оболочку 1 или изначально помещена в гибкую свободную упаковку, позволяющую принимать увеличенную форму по площади (расплываться в упаковке), которую опускают на дно оболочки. При опускании оболочки рукава в скважину тяжелая жидкость 3 вытягивает концевую часть, а при опускании на дно расплывается по площади дна скважины (фиг. 2). Вода, которая оставалась в донной части скважины, поднимается, так как вытесняется объемом тяжелой жидкости, и занимает объем над этой жидкостью. При этом эта жидкость 3, как груз, точно позиционирует рукав на дне, принимая форму поверхности этого дна. Форма самого рукава над концевой его частью может находиться в любом состоянии (сплющена, скручена и т.д.).The heavy liquid 3 can be directly poured into the shell 1 or initially placed in a flexible, loose package that allows it to take on an enlarged shape in area (spread in the package), which is lowered to the bottom of the shell. When the sleeve shell is lowered into the well, the heavy liquid 3 pulls out the end part, and when lowered to the bottom, it spreads over the area of the well bottom (Fig. 2). The water that remained at the bottom of the well rises, as it is displaced by the volume of heavy liquid, and occupies the volume above this liquid. In this case, this liquid 3, like a load, precisely positions the sleeve at the bottom, taking the shape of the surface of this bottom. The shape of the sleeve itself above its end part can be in any state (flattened, twisted, etc.).

В частности, на фиг. 1-3 представлен вариант исполнения рукава, у которого нижняя часть 4 оболочки (по крайней мере часть стенки оболочки) со стороны размещения тяжелой жидкости 3 выполнена из нерастяжимого материала и имеет форму полого цилиндра 5. Нижний торец этого цилиндра закрыт слоем ткани, выполненной из водонепроницаемого стретчевого материала, а тяжелая жидкость размещена в полости полого цилиндра на этом слое ткани. Под понятием «нерастяжимый материал» понимается то, что он держит форму полой трубы, но при этом может сохранять эту форму (жесткий или полужесткий вариант исполнения) и, как вариант, может обладать свойством быть изгибаемым.In particular, in FIG. 1-3 shows a variant of the sleeve, in which the lower part 4 of the shell (at least part of the wall of the shell) on the side where the heavy liquid 3 is placed is made of inextensible material and has the shape of a hollow cylinder 5. The lower end of this cylinder is covered with a layer of fabric made of waterproof stretch material, and the heavy liquid is placed in the cavity of a hollow cylinder on this layer of fabric. The concept of “non-stretchable material” means that it holds the shape of a hollow pipe, but at the same time can retain this shape (rigid or semi-rigid version) and, as an option, can have the property of being bendable.

Учитывая, что сама оболочка, кроме ее концевой части, выполнена из гибкого изминаемого материала, не позволяющего сохранять без внешней нагрузки устойчивую в пространстве объемную форму, то для понимания технического существа заявленного изобретения в дальнейшем оболочка рукава будет рассматриваться в устойчивой форме цилиндрической тонкостенной трубы. Такое положение оболочка занимает после полного ее заполнения взрывчатым составом. Поэтому к такой устойчивой форме будут применяться термины «поперечный размер» и «диаметр».Considering that the shell itself, except for its end part, is made of flexible, crushable material, which does not allow maintaining a spatially stable volumetric shape without external load, then to understand the technical essence of the claimed invention, the hose shell will be further considered in the stable form of a cylindrical thin-walled pipe. The shell occupies this position after it is completely filled with the explosive composition. Therefore, the terms “transverse size” and “diameter” will be applied to such a stable shape.

В центральной части 6 оболочки на участке, отстоящем от герметизированного конца оболочки, и на участке 7, отстоящем от другого конца оболочки, поперечный размер (диаметр) оболочки, заполненной взрывчатой смесью, совпадает с поперечным размером скважины. На остальных участках и в зоне герметизированного конца поперечный размер (диаметр) заполненной взрывчатым составом оболочки выполнен меньше поперечного размера участка оболочки в центральной части 6 и меньше поперечного размера (диаметра) нисходящей скважины.In the central part 6 of the shell, in the area spaced from the sealed end of the shell, and in the area 7 spaced from the other end of the shell, the transverse size (diameter) of the shell filled with the explosive mixture coincides with the transverse size of the well. In the remaining sections and in the area of the sealed end, the transverse dimension (diameter) of the shell filled with explosive composition is smaller than the transverse dimension of the shell section in the central part 6 and smaller than the transverse dimension (diameter) of the downward well.

Таким образом, оболочка выполнена из трех разнодиаметровых участков 4, 6 и 7. При опускании рукава вместе с зарядным шлангом 8 на дно скважины тяжелая жидкость касается дна (фиг. 2) и, опускаясь, растекается по дну по типу лепешки или блина, занимая всю площадь этого дна и повторяя его поверхность в контактной зоне. Придонная вода при этом поднимается и занимает объем скважины поверх этого блина (фиг. 3). Зарядный шланг 8 опускается до зоны, приближенной к блину, и начинают по нему нагнетать взрывчатый состав. Рукав на нижнем участке 4, имеющем диаметр меньше поперечного размера скважины, заполняется составом и распрямляется как в поперечном направлении, так и по высоте по мере заполнения. Придонная вода 9 над блином тяжелой жидкости начинает выдавливаться вверх (фиг. 3). По мере заполнения зарядный шланг 8 поднимается вверх. При полном заполнении нижнего участка рукава в зазоре между стенкой оболочки и стенкой скважины остается только та часть воды, которая равна объему этого зазора. Остиальной объем воды вытеснен в зону центрального участка и занимает полость зазора между стенкой оболочки на этом участке и стенкой скважины. При заполнении центральной части оболочки происходит ее раздутие с увеличением диаметра, что приводит к вытеснению воды из зазора между стенками вверх. Стенка оболочки начинает контактировать со стенкой скважины. Происходит контактное залипание стенок, что фиксирует положение заполненной оболочки и не дает ей возможности осесть. Вода из зазора между стенкой оболочки и стенкой скважины выдавливается вверх и переходит в зону третьего верхнего участка оболочки, поперечный размер которой меньше поперечного размера скважины. При заполнении этого последнего участка происходит раздутие рукава и вытеснение воды в полость зазора между стенками оболочки и скважины. Избыток воды вытекает через устье скважины. В итоге в самом неблагоприятном случае вода находится в нижней части оболочки и в верхней части оболочки, а сам рукав, заполненный взрывчатым составом, позиционирован относительно стенки скважины и удерживается весом тяжелой жидкости на дне скважины. Обеспечивается точное проектное заглубление рукава в скважину. Данный процесс описан применительно к случаю, когда в осушенной скважине вода остается или накапливается только в придонной зоне 10. Но, если скважина не осушена, и вода ее полностью заполняет, то этот же процесс укладки и заполнения рукава остается без изменений, за исключением того, что большее количество воды будет вытекать наружу через устье скважины.Thus, the shell is made of three sections of different diameters 4, 6 and 7. When lowering the sleeve together with the charging hose 8 to the bottom of the well, the heavy liquid touches the bottom (Fig. 2) and, falling, spreads along the bottom like a flat cake or pancake, occupying the entire the area of this bottom and repeating its surface in the contact zone. At the same time, bottom water rises and occupies the volume of the well on top of this pancake (Fig. 3). The charging hose 8 is lowered to the area close to the pancake, and the explosive composition begins to be pumped through it. The sleeve in the lower section 4, which has a diameter less than the transverse size of the well, is filled with the composition and straightens both in the transverse direction and in height as it is filled. Bottom water 9 above the pancake of heavy liquid begins to be squeezed upward (Fig. 3). As it fills, the charging hose 8 rises up. When the lower section of the hose is completely filled, only that part of the water remains in the gap between the shell wall and the well wall that is equal to the volume of this gap. The remaining volume of water is displaced into the zone of the central section and occupies the gap cavity between the shell wall in this section and the well wall. When the central part of the shell is filled, it swells with an increase in diameter, which leads to the displacement of water from the gap between the walls upward. The shell wall begins to contact the well wall. Contact sticking of the walls occurs, which fixes the position of the filled shell and does not allow it to settle. Water from the gap between the shell wall and the well wall is squeezed up and passes into the zone of the third upper section of the shell, the transverse size of which is less than the transverse size of the well. When this last section is filled, the sleeve swells and water is displaced into the gap cavity between the walls of the shell and the well. Excess water flows out through the wellhead. As a result, in the most unfavorable case, water is in the lower part of the shell and in the upper part of the shell, and the sleeve itself, filled with an explosive composition, is positioned relative to the well wall and is held by the weight of the heavy liquid at the bottom of the well. The precise design depth of the hose into the well is ensured. This process is described in relation to the case when, in a drained well, water remains or accumulates only in the bottom zone 10. But, if the well is not drained and water completely fills it, then the same process of laying and filling the sleeve remains unchanged, except for the following: that more water will flow out through the wellhead.

Для заявленного рукава наличие воды в скважине не является препятствием для ее заряжания. Применение тяжелой жидкости в качестве груза гарантированно обеспечивает вытеснение воды из-под нижнего конца рукава и укрепление данного рукава на дне скважины. А постепенное заполнение трех участков рукава низкоплотным взрывчатым составом позволяет в том же темпе заполнения сформировать процесс выдавливания воды в сторону устья скважины. Оставшаяся в полостях зазоров вода не препятствует срабатыванию взрывчатого состава от промежуточного детонатора 11, помещенного в нижнюю часть рукава или располагаемого в центральной части рукава. Кроме того, при заполнении взрывчатой смесью центрального участка рукава оболочка слегка проседает, что приводит к повышению давления в грунтовой воде в зоне нижнего участка оболочки. А это давление рассматривается как опорное давление для центрального участка оболочки, то есть вода поддерживает оболочку в состоянии контакта рукава со стенкой скважины и не позволяет заполненному центральному участку оболочки проседать под весом взрывчатого состава. Так как под центральным участком имеется опорное давление, то оболочка этого участка плотно входит в контакт со стенкой скважины.For the claimed hose, the presence of water in the well is not an obstacle to its charging. The use of heavy liquid as a load is guaranteed to displace water from under the lower end of the hose and strengthen the hose at the bottom of the well. And the gradual filling of three sections of the hose with a low-density explosive composition allows, at the same filling pace, to form the process of squeezing water towards the wellhead. The water remaining in the gap cavities does not prevent the activation of the explosive composition from the intermediate detonator 11, placed in the lower part of the sleeve or located in the central part of the sleeve. In addition, when the central section of the sleeve is filled with an explosive mixture, the shell sags slightly, which leads to an increase in pressure in groundwater in the area of the lower section of the shell. And this pressure is considered as the support pressure for the central section of the shell, that is, the water maintains the shell in the state of contact of the hose with the well wall and does not allow the filled central section of the shell to sag under the weight of the explosive composition. Since there is support pressure under the central section, the shell of this section comes into close contact with the well wall.

Преимуществом также является то, что к рукаву предъявлено только одно требование - это быть выполненным из водонепроницаемого материала. В качестве такого материала могут использоваться водонепроницаемые ткани или полимерная пленка. Водонепроницаемые ткани - это ткани, которые по своей сути были обработаны, чтобы стать устойчивыми к проникновению воды и намоканию. Обычно это натуральные или синтетические ткани, которые ламинированы или покрыты гидроизоляционными материалами, такими как воск, резина, полиуретан (PU), поливинилхлорид (ПВХ), силиконовый эластомер или фторполимеры.Another advantage is that the sleeve has only one requirement - to be made of waterproof material. Waterproof fabrics or polymer film can be used as such material. Waterproof fabrics are fabrics that have been inherently treated to be resistant to water penetration and getting wet. These are typically natural or synthetic fabrics that are laminated or coated with waterproofing materials such as wax, rubber, polyurethane (PU), polyvinyl chloride (PVC), silicone elastomer, or fluoropolymers.

В части применения водонепроницаемой ткани возможно использование водонепроницаемых тканей с функцией пропускания воздуха (так называемые «дышащие» ткани). При заполнении рукава возможно образование воздушных карманов в оболочке. В этом случае воздух может выходить через ткань в воду.Regarding the use of waterproof fabric, it is possible to use waterproof fabrics with air permeability (so-called “breathable” fabrics). When filling the sleeve, air pockets may form in the shell. In this case, air can escape through the fabric into the water.

Но наличие воды в полостях указанных зазоров может оказывать отрицательное влияние на протекание процесса взрыва в части совмещения действия воздушной волны и кольцевом зазоре от детонационной волны, кольцевом зазоре между стенкой оболочки и стенкой скважины. Для исключения этого совмещения переход 12 участков меньшего поперечного размера оболочки в участок большего поперечного размера выполнен в виде наклонных поверхностей оболочки с углом β наклона в 30-34°. Это позволяет обеспечить отставание ударной воздушной волны в кольцевом зазоре от детонационной волны. Данные значение углов получены экспериментально именно для рукава заявленной конструкции. При этом именно на этих скошенных поверхностях образуется опорное давление от грунтовой воды в зоне нижнего участка.But the presence of water in the cavities of these gaps can have a negative impact on the course of the explosion process in terms of combining the action of the air wave and the annular gap from the detonation wave, the annular gap between the shell wall and the borehole wall. To eliminate this combination, the transition of 12 sections of a smaller transverse size of the shell to a section of a larger transverse size is made in the form of inclined surfaces of the shell with an angle β of inclination of 30-34°. This makes it possible to ensure that the shock air wave in the annular gap lags behind the detonation wave. These angle values were obtained experimentally specifically for the hose of the declared design. In this case, it is on these beveled surfaces that the support pressure from groundwater is formed in the area of the lower section.

Настоящее изобретение промышленно применимо и позволяет заряжать обводненные нисходящие скважины низкоплотной взрывчатой смесью без дополнительных (обязательных) операций по осушке скважин, что существенно сокращает время на подготовку оконтуренных скважин к взрыванию.The present invention is industrially applicable and makes it possible to charge water-flooded downwells with a low-density explosive mixture without additional (mandatory) operations for draining the wells, which significantly reduces the time for preparing contoured wells for blasting.

Claims (3)

1. Рукав для заряжания обводненных скважин низкоплотным взрывчатым составом, представляющий собой трубчатую оболочку из водонепроницаемого гибкого материала, один конец которой загерметизирован и снабжен грузом, а другой выполнен с возможностью ввода в ее полость шланга подачи взрывчатого состава, отличающийся тем, что оболочка выполнена из трех участков с разными диаметрами, при этом центральный участок выполнен с большим диаметром оболочки, совпадающим с диаметром скважины, а переход участков меньшего диаметра в участок большего диаметра выполнен в виде наклонных поверхностей оболочки с углом β наклона в 30-34°, герметизированный конец оболочки выполнен из водонепроницаемого тканевого материала, отличного от материала основной оболочки, а в качестве груза полость в зоне этого конца заполнена тяжелой жидкостью с удельной плотностью выше удельной плотности грунтовой воды.1. A hose for loading flooded wells with a low-density explosive composition, which is a tubular shell made of waterproof flexible material, one end of which is sealed and equipped with a load, and the other is configured to insert an explosive composition supply hose into its cavity, characterized in that the shell is made of three sections with different diameters, while the central section is made with a large diameter of the shell, coinciding with the diameter of the well, and the transition of sections of a smaller diameter to a section of a larger diameter is made in the form of inclined surfaces of the shell with an angle β of inclination of 30-34°, the sealed end of the shell is made of waterproof fabric material different from the material of the main shell, and as a load, the cavity in the area of this end is filled with a heavy liquid with a specific density higher than the specific gravity of ground water. 2. Рукав по п. 1, отличающийся тем, что по крайней мере часть стенки на участке оболочки со стороны размещения тяжелой жидкости выполнена из нерастяжимого материала и имеет форму полого цилиндра, а герметизированный конец оболочки выполнен из водонепроницаемого тканевого стретчевого материала.2. The sleeve according to claim 1, characterized in that at least part of the wall in the section of the shell on the side where the heavy liquid is placed is made of inextensible material and has the shape of a hollow cylinder, and the sealed end of the shell is made of waterproof stretch fabric material. 3. Рукав по п. 1, отличающийся тем, что герметизированный конец оболочки выполнен из водонепроницаемого тканевого стретчевого материала.3. The sleeve according to claim 1, characterized in that the sealed end of the shell is made of waterproof stretch fabric material.
RU2023132949A 2023-12-13 Hose for charging flooded wells with low-density explosive composition RU2818120C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2818120C1 true RU2818120C1 (en) 2024-04-24

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU237667U1 (en) * 2025-04-01 2025-10-01 Общество с ограниченной ответственностью "Глобал Майнинг Эксплозив - Раша" Sleeve with adjustable linear loading density

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2133007C1 (en) * 1998-01-14 1999-07-10 Московский государственный горный университет Process of charging of holes going down for sparing explosion and device for its implementation
RU2232372C1 (en) * 2002-12-24 2004-07-10 Петровский Игорь Яковлевич Device for charging of holes with running water on open pits by nonwater proof explosives and method for its use
RU132884U1 (en) * 2013-04-25 2013-09-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-техническая фирма "Взрывтехнология" EXPLOSIVE CHARGE FOR WATERFILLED WELLS
CN208059708U (en) * 2017-12-27 2018-11-06 广西桂物爆破工程有限公司 Blasting hole with water powder charge auxiliary device
CN217637017U (en) * 2022-04-09 2022-10-21 福建省新华都工程有限责任公司 Combined charging device for presplitting crack

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2133007C1 (en) * 1998-01-14 1999-07-10 Московский государственный горный университет Process of charging of holes going down for sparing explosion and device for its implementation
RU2232372C1 (en) * 2002-12-24 2004-07-10 Петровский Игорь Яковлевич Device for charging of holes with running water on open pits by nonwater proof explosives and method for its use
RU132884U1 (en) * 2013-04-25 2013-09-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-техническая фирма "Взрывтехнология" EXPLOSIVE CHARGE FOR WATERFILLED WELLS
CN208059708U (en) * 2017-12-27 2018-11-06 广西桂物爆破工程有限公司 Blasting hole with water powder charge auxiliary device
CN217637017U (en) * 2022-04-09 2022-10-21 福建省新华都工程有限责任公司 Combined charging device for presplitting crack

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КР 102598091 B1, 02.11.2023. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU237667U1 (en) * 2025-04-01 2025-10-01 Общество с ограниченной ответственностью "Глобал Майнинг Эксплозив - Раша" Sleeve with adjustable linear loading density

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10941659B2 (en) I-shaped water-retaining dam for underground reservoir in coal mine
CN100582380C (en) Cloth bag grouting pile-forming method
US3431879A (en) Method and apparatus for offshore anchoring
CN104532818A (en) Treatment method for strip mine goaf
CN112709576A (en) Water-rich stratum structure with upper soft part and lower hard part and construction method
RU2818120C1 (en) Hose for charging flooded wells with low-density explosive composition
RU224637U1 (en) Hose for loading flooded wells with low-density explosive composition
CN107044107A (en) Side slope geotechnical fabric bag slope protection construction method and device
US1393311A (en) Method and means for facilitating sealing deep wells
RU2824083C1 (en) Hose for charging flooded wells with low-density explosive composition
CN113605971B (en) A filling structure for preventing the instability of the filling body and a mining method using the same
US3064436A (en) Sealing underground cavities
NO742938L (en)
CN104047268B (en) Dam reinforcement method
CN214221187U (en) Water-rich stratum structure with upper soft part and lower hard part
KR970002246A (en) Underground rock blasting method
RU2132467C1 (en) Method for isolation of underground toxic waste storage in salt-bearing rock mass
CN214842814U (en) Blasting construction structure under humid environment
US11549788B2 (en) Blast hole liner
CN211527218U (en) Underwater blasting explosive charging structure for reef explosion
RU2160424C1 (en) Method for charging of flooded wells by water-containing explosive
RU2201575C2 (en) Process charging drowned wells with use of granulated non- water-resistant explosives
RU225382U1 (en) Device for creating a gap between borehole charges
CN109611134B (en) Grouting anchor cable and strip filling method for strip filling of loose body
RU2823312C1 (en) Well charging method