Бурение под взрывные скважины

ФГАОУ ВПО Северо - восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова

Геологоразведочный факультет

Кафедра техники и технологии разведи МПИ

Курсовая работа на тему: Бурение под взрывные скважины

Выполнил: студент группы ТР-13

Проверил:

Якутск 2016

Содержание

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 - 4 стр.

Цели и задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 - 6 стр.

Техника и технология . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-14 стр.

Пути совершенствования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15-16 стр.

Достоинства и недостатки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 стр.

Кинематическая схема, схема обвязки и оборудования. . . . . . . . . . 18-19 стр.

Введение

Бурение —  процесс сооружения горной выработки цилиндрической формы — скважины, шпура или шахтного ствола — путём разрушения горных пород на забое, бурение осуществляется, как правило, в земной коре, реже в искусственных материалах (бетоне, асфальте и др.). В ряде случаев процесс бурения включает крепление стенок скважин (как правило, глубоких) обсадными трубами с закачкой цементного раствора в кольцевой зазор между трубами и стенками скважин.

Область применения бурения многогранна: поиски и разведка полезных ископаемых; изучение свойств горных пород; добыча жидких, газообразных и твёрдых (при выщелачивании и выплавлении) полезных ископаемых через эксплуатационные скважины; производство взрывных работ; выемка твёрдых полезных ископаемых; искусственное закрепление горных пород (замораживание, битумизация, цементация и др.); осушение обводнённых месторождений полезных ископаемых и заболоченных районов; вскрытие месторождений; прокладка подземных коммуникаций: сооружение свайных фундаментов и др.

Взрывное бурение  — способ сооружения скважин путём разрушения породы на забое последовательными взрывами зарядов взрывчатых веществ и удалением продуктов разрушения после каждого взрыва. Впервые проходка скважин взрывами предложена в CCCP Ю. Д. Колодяжным и М. И. Кейном в 1942. Различают патронное (или ампульное) и струйное взрывное бурение. При патронном взрывном бурении заряды взрывчатого вещества подаются по трубам к забою потоком воды или сжатого воздуха с определенной частотой и скоростью. При ударе о забой они взрываются, разрушая породу, которая выносится из скважины потоком промывочного агента. При струйном взрывном бурении по специальным трубам к дозирующим приспособлениям забойного взрывобура подают непрерывно две струи компонентов взрывчатых веществ (горючее и окислитель), которые при подаче на забой смешиваются и образуют плоский жидкий заряд. Для инициирования заряда из специальной ёмкости с регулируемой частотой от 100 до 1500 импульсов в минуту подаётся инициатор(эвтектическая смесь калия и натрия). Разрушенная порода выносится газообразными продуктами взрыва (токсичными) и сжатым воздухом. Взрывное бурение находится в стадии опытных работ.

Цели и задачи

Взрывание широко применяется для подготовки скальных и полускальных пород к выемке, а для скальных пород взрывание является единственным способом подготовки. Выемка плотных пород может осуществляться непосредственно из массива выемочными машинами с повышенными усилиями копания, но если усилия, развиваемые выемочными машинами , недостаточны, то производится подготовка таких пород к выемке механическим рыхлением или взрыванием.

От организации и качества взрывных работ зависят производительность всего комплекса карьерного оборудования и затраты на горные работы.

Взрывные работы должны обеспечивать:

§  требуемую степень дробления горных пород для последующих технологических процессов добычи и переработки;

§  требуемые качество и сортность взорванного полезного ископаемого, достижение в необходимых случаях избирательного дробления пород различной трудности разрушения;

§  минимальное отклонение отметок и размеров площадок и уступов, их формы от проектных значений;

§  заданные форму и угол откоса уступа, возможность безопасного бурения и заряжания последующих скважин;

§  проектные размеры и форму развала взорванных пород, удобные для выемочно-погрузочных работ, необходимую дальность и направление перемещения пород, особенно при сбросе в выработанное пространство;

§  допустимое по нормам сейсмическое воздействие взрыва и максимальную сохранность окружающих сооружений и породного массива за конечными контурами карьера и соблюдение заданного угла погашения его борта;

§  достаточный объем взорванных пород для бесперебойной и высокопроизводительной выемки и погрузки;

§  высокую безопасность, экономичность и производительность горных работ.

Выполнение перечисленных технических требований к взрывным работам обеспечивается правильным выбора метода, параметров, порядка взрывания и организации взрывных работ, то есть рациональной технологией взрывных работ, которая должна быть тесно увязана со всеми работами в карьере. Это достигается составлением проектов ведения буровых и взрывных работ, правильным заряжанием скважин, применением требуемых условиями ВВ и др. Взрывные скважины бурятся при проходке подземных горных выработок, добыче полезных ископаемых открытым способом на карьерах и при подземной разработке, а также для осуществления сейсмовзрывов.

Техника и технология

Любой из вариантов взрывного бурения скважины основан на взрыве накладного заряда на поверхности забоя скважин со всеми вытекающими особенностями разрушения породы взрывом. Взрывной способ бурения скважин может быть реализован с использованием ампул взрывчатого вещества (BB), зарядов прессованного BB или струйных взрывобуров. При ампульном способе на забое скважины с определенной частотой взрываются ампулы с ВВ. Ампула имеет два отделения, разделенные хрупкой перегородкой, в которых помещены окислитель и горючее. При ударе ампулы о забой высокочувствительное BB взрывается и порода разрушается. Размеры зоны дробления зависят от глубины бурения, мощности