3.3 Проектные решение
3.3.1 Осушение скважин
Предусматривается удаление воды из обводненных скважин глубиной от 5 до 35 метров с уровнем воды от 1 до 35 метров(для скважин Ø 200-270 мм).
Удаление воды из скважин осуществляется при помощи установки фирмы «LEGRA», которая представляет собой насос, закрепленный на шланге при помощи троса, проходящего внутри шланга вместе с гидравлической линией. Шланг с насосом накручен на барабане с телескопической стрелой, предназначенной для позиционирования оси насоса и оси скважины. Привод насоса, барабана и стрелы осуществляется гидромотором, оснащенным бензиновым двигателем для автономной работы.
Осушение обводненных скважин осуществляется следующим образом: Автомобиль, с размещенной на ней осушающей машиной «LEGRA», как можно ближе останавливают возле устья осушаемой скважины. При помощи телескопической стрелы добиваются более точного совмещения оси насоса и оси скважины. Шланг для сброса откаченной воды (брандспойт) размещают так, чтобы потоки откаченной воды не стекали обратно в скважину, из которой удаляется вода, а также в соседние скважины. Далее опускают насос до дна скважины и включают его. После откачки воды из скважины всасывающий шланг наматывается на барабан. Далее автомобиль перемещается к следующей скважине, и операции повторяют.
Осушение скважин должно проводиться параллельно с работой зарядных машин, поэтому во избежание повторного наполнения осушенной скважины грунтовыми водами, при остановке зарядных машин следует приостановить осушение скважин до возобновления их работы.
3.3.2 Заряжание скважин
Способ формирования комбинированных скважинных зарядов с использованием неводоустойчивых простейших взрывных смесей в обводненных забоях отличается от известной конструкции тем, что предусматривает наполнение обводненной скважины водоустойчивым ВВ до полного его закрытия водой. Суть способа заключается в том, что водоустойчивое ВВ засыпается в скважину в значительно меньшем объеме и с таким расчетом, чтобы над колонкой заряда оставался столб воды высотой 1-2 м. Неводоустойчивое ВВ, составляющее верхнюю часть комбинированного заряда, отделяется от столба воды воздушной перемычкой. В качестве перемычки целесообразно использовать пневмозатвор, представляющий собой камеру из эластичного материала с обратным клапаном.
Для образования перемычки в оболочку предварительно размещенного в скважине пневмозатвора нагнетают воздух до его расклинивания в скважине. При этом пневмозатвор надежно перекрывает поперечное сечение скважины, удержание вышележащей части заряда осуществляется за счет сил сцепления (трения) между поверхностями скважины и оболочкой пневмозатвора. Давление прекращает расти в тот момент, когда силы трения оболочки пневмозатвора со стенкой скважины уравновешивают силу тяжести давящего на пневмозатвор столба ВВ. По данным, полученным в процессе испытаний, установлено, что в интервале диаметров скважин 160-270 мм возможно удержание массы ВВ пневмозатвором до 900-1000 кг. Следовательно, для формирования в обводненных условиях комбинированных зарядов, состоящих из водоустойчивых и неводоустойчивых ВВ, целесообразно использовать пневмозатвор в качестве воздушной перегородки, отделяющей неводоустойчивое ВВ от верхней части столба воды.
Для реализации данного способа в промышленных условиях используется смесительно-зарядная машина МЗ-3Б. В ее конструкции предусмотрено устройство для получения и подачи воздуха в пневмозатворы, помещенные в скважины на требуемую глубину. При небольших объемах взрывных работ, когда применение таких машин нецелесообразно, формировать пневмозатворы можно с помощью баллонов с сжатым воздухом или компрессоров с регулируемой подачей воздуха под давлением.
Заряд ВВ в обводненной скважине состоит из трех характерных конструкций. Каждая конструкция заряда определяет соответствующую последовательность выполнения операций для его формирования: • опускание шнура с промежуточным детонатором в скважину; • размещение определенной массы водоустойчивого ВВ в зависимости от столба воды в скважине; • опускание и размещение пневмозатвора над столбом воды в скважине; • размещение 20 кг аммонита или второго промежуточного по площади скважинного пневмозатвора для качественного инициирования простейших взрывчатых смесей; • размещение верхнего заряда из неводоустойчивых ВВ (простейших взрывчатыхсмесей); • забойка скважин.
Экономическая эффективность способа формирования комбинированных зарядов ВВ с заменой водоустойчивого ВВ на неводоустойчивое ВВ, размещаемое над пневмозатвором, на карьерах и разрезах горнодобывающей промышленности составляет не менее 1000 руб. на каждую взорванную скважину в обводненных забоях.
При условии проточных вод в скважине рекомендовано использовать устройства подачи рукава (УПР) рисунок 15, предназначены для формирования зарядов в сухих и обводнённых скважинах диаметром 200-250 мм и глубиной до 40 м при производстве массовых взрывов на открытых горных работах.
Для заряжания используются рукава диаметром, равным 0,7 - 0,9 диаметра скважины. Система подачи рукава включает в себя одноразовые устройства подачи рукава (по количеству заряжаемых скважин).
Устройства привозятся на заряжаемый блок и устанавливаются в устья скважин. ВВ подаётся через воронку УПР 1 в рукав. Рукав 2 под весом ВВ поступает в скважину. В процессе подачи ВВ специальным тормозным приспособлением 3 осуществляется притормаживание рукава с силой, зависящей от скорости подачи рукава и типа ВВ.
Первоначально в рукав засыпается 15 - 20 кг ВВ. Заряжание приостанавливается и во внутрь рукава помещают промежуточный детонатор 4.
Затем производят дозаряжание ВВ 5 согласно проекта массового взрыва. При необходимости устанавливается второй промежуточный детонатор 6. Затем выполняется забойка скважины 7.
Рисунок 15 - Схема заряжания с помощью УПР: 1 – воронка, 2 – рукав. 3 – тормозное устройство, 4 – нижний боевик, 5 – заряд ВВ, 6 – верхний боевик, 7 – забойка.