Взрывные работы в скважинах: увеличение производительности

Взрывные работы в скважинах: увеличение производительности

В горной промышленности при подготовке горных пород к выемке широкое применение получили буровзрывные работы. Для того чтобы взорвать горный массив нужно забурить скважины под заряды. В настоящее время практически все взрывные скважины на карьерах бурят с цилиндрической формой. Однако если скважина имеет, например квадратное или треугольное поперечное сечение площадь ее боковой поверхности, отнесенной к объему взрывчатого вещества, по сравнению с круглым, соответственно на 12% и 27% больше [3]. Кроме того, углы, образованные сопряжением стенок скважины, являются концентраторами растягивающих напряжений, а значит можно получать прогнозируемые количество и направление распространения первоначальных магистральных трещин, в которые устремляются газы при взрыве, оказывая поршневое воздействие.

Результаты испытаний подтверждают то, что изменение формы скважины приводит к изменению качественного состава взорванной массы. При взрывании песчано-цементных блоков установлено, что при переходе с круглой формы скважины на прямоугольную и плоскую уменьшается выход как мелких, так и негабаритных фракций [4]. 

Для изучения процесса забуривания на кафедре «Горные машины и комплексы» ФГБОУ ВПО «Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева» изготовлен опытный образец двухшарошечного долота с одноконусными шарошками (рис. 1). Произведено забуривание (рис. 2) песчано-цементных блоков с соотношением объема песка к цементу 4:1 [3].

Предлагаемый буровой инструмент для получения взрывных скважин с некруглым поперечным сечением по сравнению с аналогами имеет существенные отличия и позволяет:

  1. Производить бурение скважин с некруглым поперечным сечением с вращением инструмента без внесения изменений в широко применяемую на карьерах технологию бурения;
  2. Использовать серийные буровые станки шарошечного бурения;
  3. Производить бурение в широком спектре пород по крепости.

clip_image001

Рис. 1. Опытный образец шарошечного долота для бурения скважины.

clip_image002

Рис. 2 Вид первоначально забуренной скважины.

Использование предлагаемого бурового инструмента позволит использовать эффект взрывания скважин с некруглым поперечным сечением, который, как показали предварительные испытания, приведет к значительному снижению удельного расхода взрывчатых веществ и уменьшению объемов бурения.

Литература

1. Богомолов, И. Д., Хуснутдинов, М. К. Анализ направлений по созданию исполнительного органа для бурения скважин с концентраторами напряжений // Совершенствование технологических процессов при разработке месторождений полезных ископаемых: Сб. науч. тр., № 19. – Кемерово, 2002. – С. 120 – 124.

2. Богомолов, И. Д., Хуснутдинов, М. К. Геометрические и кинематические аспекты бурения скважин некруглой формы шарошечным долотом // Вестник КузГТУ. – 2004. – № 6.1. – С. 15 – 18.

3. Богомолов, И. Д., Хуснутдинов, М. К. Забуривание квадратной скважины шарошечным долотом // Вестник КузГТУ. – 2004. – № 6.1. – С. 39 – 41.

4. Богомолов, И. Д. Результаты исследования разрушения массива бурением скважин круглой, треугольной и прямоугольной форм / И. Д. Богомолов, А. М. Цехин, М. К. Хуснутдинов // Безопасность жизнедеятельности предприятий в угольных регионах: Материалы 4 Междунар. науч.-практ. конф., 21 – 23 ноября 2000 г. – Кемерово, 2000. – С. 89 – 90.

       Источник: Хуснутдинов М. К., Тимшин А. Н., Малышкин Д. А., Головин И. П. // Современная российская наука глазами молодых исследователей : Сб. статей. Т.2 / Научн. ред. Я.А. Максимов. – Красноярск: Изд. Научно-инновационный центр, 2012. – С. 206-209.

 

Добавить комментарий

Gekoms LLC

Коллектив экспертов большая часть опыта и знаний которых востребованы в области промышленной автоматизации, разработки технически сложного оборудования, программировании АСУТП, управлении электроприводом. Телефон: +7(812) 317-00-87 Email: info@gekoms.com Сайт: http://gekoms.org