Взрывное бурение скважин

Взрывное бурение скважин происходит в результате подачи на забой зарядов ВВ, их взрывания и удаления продуктов раз­рушения с забоя. В настоящее время испытаны два основных спо­соба бурения:

патронное, когда на забой с помощью воды или сжатого воздуха подается заряд жидкого или твердого ВВ в оболочке и заряд взрывается за счет удара его о забой или от детонатора;

струйное, когда из емкостей на станке по трубкам во взрывогенератор подаются жидкие компоненты ВВ — горючее и окислитель, образующие в процессе их подачи на забой (при смешивании в определенной пропорции) мощное ВВ.

На забое формируется жидкий плоский заряд ВВ, в него впрыскивается капелька инициирующего состава (сплав калия и натрия), который вызывает воспламенение заряда, а потом и его детонацию. Взрывом разрушается и подбрасывается с забоя определенный объем породы, который затем подхватывается вос­ходящим потоком сжатого воздуха в зазоре между штангами и стенками скважины.

При испытании патронного взрывного бурения с зарядами из гексогена и тротила величиной 300—500 г порода на забое раз­рушалась на куски до 15 мм. За 8—10 с происходила полная очистка забоя скважины диаметром 200 мм при подаче в нее 10 м³/мин воздуха. Удельный расход ВВ 160—300 кг на 1 м³ выбуренной породы. Достигнута скорость бурения 1 м/ч. Осо­бенно медленно бурится верхняя разрушенная часть уступа. Поэтому для патронного взрывания предполагается создать ком­бинированный станок, которым верхняя часть скважины до моно­литных пород будет проходиться погружным пневмоударным или другим способом.

При испытании струйного взрывного бурения на опытном станке конструкции ЦНИИподземмаша в качестве горючего при­меняли керосин, а в качестве окислителя — оксид азота (4). При бурении горючее и окислитель непрерывно вытекают из сопел на забой, а частота подачи инициирующего состава регу­лируется от 1 до 1400 порций в минуту. За счет этого на забое может образоваться заряд различной величины. При взрыве часть струи от забоя до среза сопла взрывогенератора под дей­ствием тепла переходит в газообразное состояние. Поэтому коэффициент использования ВВ на разрушение породы довольно низок, а при работе образуется весьма много ядовитых окислов

азота, в которые при испарении превращается оксид азота (4). Испытаниями станка на карьерах Кривбасса было уста­новлено следующее: число взрывов в минуту 700—800, расстоя­ние от торца взрывогенератора до забоя 100 мм, частота вра­щения 8 мин^-1, расход ВВ 11—14 л/мин. При этом образовывались скважины диаметром 250—390 мм при скорости бурения 30— 40 м/ч до глубины 5 м, а при большей глубине (до 11 м) скорость бурения снижалась до 1 м/ч из-за плохой очистки забоя скважины от продуктов разрушения. Существенными недостатками способа являются выделение большого объема весьма ядовитых окислов азота, большие трудности при бурении обводненных скважин и сильнотрещиноватых пород.