Что такое забойка скважины
Забойка
ЗАБОЙКА (а. tamping; н. Besatz, Verdammung; ф. bourrage, bourre; и. atacado de un barreno, taсо) — процесс заполнения инертным материалом части зарядной полости; под забойкой понимают также инертный материал, применяемый для изоляции заряда взрывчатых веществ. Используется забойка для «запирания» продуктов детонации, повышения коэффициента полезного действия взрыва, снижения радиуса разлёта осколков. Наибольшее сопротивление выталкивающему действию продуктов детонации оказывают сыпучие материалы, обладающие достаточно высокой плотностью, сжимаемостью и высоким коэффициентом внутреннего трения, а также пластичные, жидкие и быстротвердеющие вещества и смеси. Для уменьшения фильтрации продуктов детонации через забойку из крупнозернистого материала пустоты между его частицами заполняют водой или мелкозернистым песком.
Забойку выполняют после размещения в зарядной полости или на поверхности разрушаемого объекта заряда взрывчатых веществ и средств его взрывания. Механизация забойки шпуров и скважин осуществляется забоечными машинами. Необходимую длину забойки удлинённых зарядов выбирают в зависимости от горнотехнических условий и максимально допустимого радиуса разлёта осколков (обычно от 15 до 24 диаметров скважины или шпура). В опасных по газу и пыли шахтах длина забойки регламентирована правилами безопасности. Величина забойки камерных зарядов устанавливается проектом в каждом конкретном случае. Забойка наружных зарядов эффективна, если её масса не менее чем в 3-5 раз превышает массу взрывчатых веществ.
Реклама
В шпурах наилучшей забойкой являются гранулированный шлак или мелкий щебень (3-10 мм) в смеси с песком (30-40% по объёму) или водяным заполнением промежутков между гранулами (зёрнами), крупнозернистый песок, вода в полиэтиленовых ампулах, быстротвердеющие бетоны. При проведении выработок широко распространена забойка шпуров из песчано-глинистых смесей. Из этих смесей предварительно изготавливают пыжи, которые затем досылают в шпур и уплотняют с помощью забойника. В шахтах, опасных по газу и пыли, используют также пульпо- и пастообразные виды забойки. В скважинах (в том числе обводнённых) наиболее эффективна забойка из мелкого щебня (5-20 мм) в смеси с песком (35-40%), буровой мелочи, отсевов дробильно-сортировочных заводов и крупнозернистого песка. Применение водяной забойки скважинных зарядов нецелесообразно, т. е. при больших диаметрах сопротивление её выталкиванию незначительно. Для повышения сопротивления сдвигу и более плотного «запирания» продуктов детонации в зарядной полости по длине колонки забойки размещают от 1 до 3 запирающих зарядов, суммарная масса которых зависит от диаметра скважины или шпура (рис. а). Инициирование запирающих зарядов осуществляют одновременно с основными или с замедлением (до 5 мс). В некоторых случаях используют дополнительные заряды в укороченных скважинах (шпурах), пробуренных параллельно основным (рис. б) на расстоянии 5-6 диаметров заряда.
При этом основные заряды взрывают с замедлением по отношению к дополнительным. Время замедления зависит от величины линии наименьшего сопротивления и крепости пород. Смещение породы, обусловленное взрывом в укороченных скважинах, приводит к запрессовке забойки основного заряда и задержке вылета продуктов детонации на 12-15 мс. Использование наиболее эффективных материалов в качестве забойки и применение запирающих зарядов позволяют уменьшить её длину (кроме шахт, опасных по газу и пыли). Для забойки камерных зарядов применяют куски породы, размеры которых не превышают 300 мм, бетонные блоки (сухая кладка), щебень, мешки с песком и т.п. Для наружных зарядов в качестве забойки используют глину, песчано-глинистую смесь, полиэтиленовые пакеты, заполненные песком или водой.
Впервые забойка в виде деревянной пробки применена в Западной Европе в 1687, с конца 17 века для забойки стали использовать глину.
Забойка
B. M. Kомир.
Полезное
Смотреть что такое «Забойка» в других словарях:
забойка — заполнение Словарь русских синонимов. забойка сущ., кол во синонимов: 6 • гидрозабойка (1) • … Словарь синонимов
забойка — Заполнение части скважины или шпура между зарядом взрывчатого вещества и их устьем инертными материалами (песком, глиной) для повышения эффективности взрыва [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики … Справочник технического переводчика
Забойка — Для улучшения этой статьи желательно?: Дополнить статью (статья слишком короткая либо содержит лишь словарное определение). Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждаю … Википедия
Забойка — при взрывных работах, 1) процесс заполнения свободной части зарядной камеры (например, Шпура, скважины (См. Скважина)) инертным забоечным материалом (песок, глина и т. д.) для задержки продуктов детонации заряда взрывчатого вещества в… … Большая советская энциклопедия
Забойка — иначе собачья чесотка, парша чрезвычайно заразительная болезнь, иногда губящая целые псарни; происходит от поступления в тело собаки особого паразита, называемого чесоточным клещом. Признаки З. выражаются в сильном зуде, вызываемом сыпью,… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Забойка — I ж. местн. Ряд кольев или свай, вбитых в дно реки. II ж. Кожное заболевание у собак. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой
Забойка — I ж. местн. Ряд кольев или свай, вбитых в дно реки. II ж. Кожное заболевание у собак. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой
забойка — забойка, забойки, забойки, забоек, забойке, забойкам, забойку, забойки, забойкой, забойкою, забойками, забойке, забойках (Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку») … Формы слов
ЗАБОЙКА — при взрывных работах 1) процесс заполнения свободной от ВВ части зарядной полости (напр., шпура, скважины) инертным забоечным материалом, обеспечивающим замкнутость заряда, препятствующим при взрыве преждеврем. вылету продуктов детонации и… … Большой энциклопедический политехнический словарь
ЗАБОЙКА — заполнение части скважины или шпура между зарядом взрывчатого вещества и их устьем инертными материалами (песком, глиной) для повышения эффективности взрыва (Болгарский язык; Български) запълване (на взривна дупка) (Чешский язык; Čeština) ucpávka … Строительный словарь
Эффективность применения забойки в скважинах
Рубрика: 4. Геология
Дата публикации: 22.01.2018
Статья просмотрена: 1697 раз
Библиографическое описание:
Курчин, Г. С. Эффективность применения забойки в скважинах / Г. С. Курчин, М. А. Лобацевич, Т. А. Петушкова, П. Ю. Ефремов. — Текст : непосредственный // Науки о Земле: вчера, сегодня, завтра : материалы IV Междунар. науч. конф. (г. Казань, май 2018 г.). — Казань : Молодой ученый, 2018. — С. 17-19. — URL: https://moluch.ru/conf/earth/archive/293/13655/ (дата обращения: 04.12.2021).
Существующие технологии ведения буровзрывных работ не всегда обеспечивают требуемое качество дробления горной массы, что может привести к высокому выходу негабаритной фракции при взрыве или к переизмельчению руды (породы). В данной работе представлено влияние эффективности использования забоечного материала при ведении взрывных работ на открытых горных работах.
Ключевые слова:взрыв, забойка, скважина, горная масса, кондиционный размер.
Совершенствование буровзрывных работ (БВР), направленное на снижение непроизводственных потерь в виде энергии взрыва, идёт в направлении повышения качества взрывания горной породы в зажатой среде.
В настоящее время весьма актуальной является задача по определению и прогнозированию гранулометрического состава отбиваемой горной массы. На сегодняшний существует множество расчетных моделей, которые дают возможность заранее определить этот показатель БВР ещё на стадии проектирования.
Сам процесс взрыва характеризуется большинством учёных как очень быстрая химическая реакция окисления с выделением большого количества тепла, в результате которой взрывчатое вещество превращается в газы [1]. Таким образом, для того чтобы максимальное количество энергии взрыва было задействовано в процессе разрушения массива, необходимо избегать её «утечки».
Одним из факторов, определяющим условия и эффективность взрыва шпуровых и скважинных зарядов взрывчатого вещества (ВВ), является их внутренняя забойка. Её достаточная величина и препятствующая преждевременному вылету из скважины продуктов детонации способность в значительной степени определяют основные показатели взрыва — равномерность дробления массива, а также количество поступающих в рудничную атмосферу при взрыве пыли и ядовитых газов [2].
Длительными исследованиями различных авторов 2 установлено, что забойка играет важную положительную роль в работе взрыва: она обеспечивает полноту детонации ВВ, и, тем самым, выделение наибольшего количества энергии взрыва заряда с данными параметрами; увеличивает продолжительность импульса взрыва и, следовательно, степень использования энергии взрыва, а также предотвращает опасный разброс кусков породы газами взрыва в процессе их истечения через устье скважины.
При взрывании скважинного заряда без забойки при постоянной величине удельного расхода ВВ подошва уступа будет плохо раздробленной, а из верхней части уступа возможен выход негабаритов, поскольку устье скважины подвергается интенсивному разрушению, что облегчает выход газов из скважины (рис. 1, а). При плотной забойке не наблюдается интенсивного разрушения устья скважины и не разрушенных участков на уровне подошвы уступа и в верхней части уступа, как это имеет место при отсутствии забойки (рис. 1, б).
Согласно исследованиям, выполненным Друкованным М. Ф. и др. [3], наличие забойки увеличивает продолжительность взрывного импульса на 35. 40 %. Аналогичные результаты получены и в работах 5
Анализ существующих исследований работы забойки показал, что забойка должна иметь малую длину, располагаться у устья скважины и надежно запирать скважину до момента разрушения массива. Засыпные забойки не отвечают указанным требованиям, поскольку длина их велика. Большинство отечественных и зарубежных учёных считает, что оптимальное соотношение длины засыпной забойки и диаметра скважины составляет от 14 в трудновзрываемых породах и до 28 в легковзрываемых, в зависимости от свойств ВВ и породы, а также направления инициирования скважинного заряда [7]. В скважинах (в том числе обводнённых) наиболее эффективна забойка из мелкого щебня (5–20 мм) в смеси с песком (35–40 %), буровой мелочи, отсевов дробильно-сортировочных заводов и крупнозернистого песка [8].
Таким образом, в настоящее время для повышения полезного использования энергии взрыва наиболее приемлема такая забойка, которая при минимальных материальных и трудовых издержках производства обеспечивает максимальную прибыль, за счет высокой эффективности взрыва.
Рис. 1. Различные вариации конструкций скважинных зарядов: а — скважинные заряды без применения забойки; б — скважинные заряды с применением забойки
В связи с тем, что одним из основных факторов, при котором обеспечивается качественное дробление горного массива и его достаточная проработка является увеличение времени воздействия взрыва на него, в последние десятилетия выполняются множество теоретических и экспериментальных исследований в этом направлении. Активно ведутся работы по поиску путей увеличения времени действия взрывного импульса как за счёт конструкции заряда, так и за счёт увеличения запирающего действия забойки [7].
Практически все исследователи вопроса о целесообразности применения забойки шпуров и скважин относятся к этому процессу положительно, и считают, что она оказывает значительное влияние на результаты взрыва.
Учитывая вышесказанное, есть основания полагать, что использование забоечного материала при ведении взрывных работ на различных горнодобывающих предприятиях на современном этапе развития технологий является неотъемлемой частью повышения эффективности и качества разрушения горной массы.
Работа в данном направлении ведётся в рамках гранта Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских учёных — кандидатов наук (МК-1178.2018.8).
Забой скважины
Существуют различные конструкции забоев для осложненных и неосложненных условий
Требования к забою скважины:
Конструкции забоя скважины включает оборудование забоя и призабойной зоны, обеспечивающее связь с пластом, при котором:
Параметры конструкции забоя:
Конструкция забоя должна обеспечивать:
Классификация типовых конструкций забоев скважин
Скважины с забойным фильтром
Скважины с открытым забоем
Открытый забой
| Горная порода | Значение коэффициента Пуассона |
| Глины пластичные | 0,41 |
| Глины плотные | 0,30 |
| Известняки | 0,31 |
| Песчаники | 0,30 |
| Песчаные и глинистые сланцы | 0,25 |
В случае заканчивания скважины при grad рпл > 0,1 МПа/10 м, кп > 0,1 мкм 2 или кт > 0,01 мкм 2 вскрытие продуктивного объекта осуществляют совместно с вышележащими отложениями, до забоя спускают эксплуатационную колонну, оборудованную в нижней части фильтром, и скважину цементируют с подъемом тампонажного раствора от кровли продуктивного пласта, для чего используют пакеры типа ПДМ.
При создании конструкции такого забоя с устойчивым коллектором технология идентична, но не нужно коллектор перекрывать хвостовиком.
Забой смешанного типа
Конструкции забоя этого типа используют в однородном коллекторе порового, трещинного, трещинно-порового или порово-трещинного типа; при наличии близко расположенных напорных горизонтов или газовой шапки около кровли пласта, а также при низких значениях поровой или трещинной проницаемости пород (соответственно кп 2 или кт 2 ); если коллектор сложен из прочных пород, сохраняющих устойчивость при создании депрессии на пласт во время эксплуатации скважины, а также при раздельном способе эксплуатации продуктивных объектов.
Технологии создания конструкций изображенных забоев аналогичны:
Закрытый забой
Конструкции с таким забоем применяют для крепления неоднородных коллекторов с целью изолировать близко расположенные пласты в неоднородном коллекторе порового, трещинного, трещинно-порового или порово-трещинного типа, в котором отмечается чередование устойчивых и неустойчивых пород, водо- и газосодержащих пропластков с разными пластовыми давлениями, в случае если коллектор характеризуется высокими значениями поровой или трещинной проницаемости пород (кп > 0,1 мкм 2 или кт > 0,01 мкм 2 ), а также для обеспечения совместной, раздельной или совместно-раздельной эксплуатации объектов.
При выборе конструкции закрытого забоя устанавливают соответствие условий залегания и эксплуатации продуктивного объекта общепринятым положениям.
Расчет основных элементов конструкции закрытого забоя проводят в соответствии с действующими руководящими документами.
При заканчивании скважины с конструкцией забоя, продуктивный объект вскрывают совместно с вышележащими отложениями с использованием бурового раствора, не ухудшающего коллекторских свойств пласта, до забоя спускают эксплуатационную колонну, скважину цементируют, а гидродинамическую связь с пластом осуществляют, применяя кумулятивную, пулевую или гидропескоструйную перфорацию.
Конструкции забоя для предотвращения выноса песка
Эту конструкцию забоев применяют для предотвращения выноса песка в слабосцементированном коллекторе, представленном мелко-, средне- и крупнозернистыми песчаниками и характеризующемся разрушением призабойной зоны пласта и выносом песка при эксплуатации скважины, а также при раздельном способе эксплуатации продуктивных объектов.
Материал включает состав ТС-10, уротропин, наполнитель ШРС-С, получаемый при совместном помоле шлака, руды и соли (хлористого натрия), и водный раствор едкого натра.
Выбор конструкции забоя для предотвращения выноса песка предусматривает соответствие условий залегания и эксплуатации продуктивного объекта; при этом определяют средний фракционный состав пластового песка. В скважинах со средне- и крупнозернистыми песчаниками используют конструкцию забоя, показанную на рисунке выше.
Конструкция забоя, изображенная на рисунке выше, включает зацементированную эксплуатационную колонну и забойный фильтр (щелевой, с проволочной обмоткой, металлокерамический, титановый), установленный в интервале перфорации.
В скважинах с мелкозернистым песчаником применяют только конструкцию забоя на рисунке справа, которую можно использовать в скважинах со средне- и крупнозернистыми песчаниками.
Конструкция забоя на рисунке справа отличается от предыдущей тем, что забойный фильтр не устанавливают, а вынос песка предотвращают путем создания в перфорационных каналах искусственного фильтра из проницаемого тампонажного материала.
Для этого после перфорации колонны осуществляют вызов притока, отрабатывают скважину в течение 1-5 суток, проверяют приемистость пласта и закачивают на поглощение тампонажный состав.
Предельно допустимая депрессия на пласт после крепления призабойной зоны тампонажным составомне должна превышать 3 МПа.
Забойка
Смотреть что такое «Забойка» в других словарях:
Забойка — (a. tamping; н. Besatz, Verdammung; ф. bourrage, bourre; и. atacado de un barreno, taco) процесс заполнения инертным материалом части зарядной полости; под З. понимают также инертный материал, применяемый для изоляции заряда BB.… … Геологическая энциклопедия
забойка — заполнение Словарь русских синонимов. забойка сущ., кол во синонимов: 6 • гидрозабойка (1) • … Словарь синонимов
забойка — Заполнение части скважины или шпура между зарядом взрывчатого вещества и их устьем инертными материалами (песком, глиной) для повышения эффективности взрыва [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики … Справочник технического переводчика
Забойка — Для улучшения этой статьи желательно?: Дополнить статью (статья слишком короткая либо содержит лишь словарное определение). Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждаю … Википедия
Забойка — иначе собачья чесотка, парша чрезвычайно заразительная болезнь, иногда губящая целые псарни; происходит от поступления в тело собаки особого паразита, называемого чесоточным клещом. Признаки З. выражаются в сильном зуде, вызываемом сыпью,… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Забойка — I ж. местн. Ряд кольев или свай, вбитых в дно реки. II ж. Кожное заболевание у собак. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой
Забойка — I ж. местн. Ряд кольев или свай, вбитых в дно реки. II ж. Кожное заболевание у собак. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой
забойка — забойка, забойки, забойки, забоек, забойке, забойкам, забойку, забойки, забойкой, забойкою, забойками, забойке, забойках (Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку») … Формы слов
ЗАБОЙКА — при взрывных работах 1) процесс заполнения свободной от ВВ части зарядной полости (напр., шпура, скважины) инертным забоечным материалом, обеспечивающим замкнутость заряда, препятствующим при взрыве преждеврем. вылету продуктов детонации и… … Большой энциклопедический политехнический словарь
ЗАБОЙКА — заполнение части скважины или шпура между зарядом взрывчатого вещества и их устьем инертными материалами (песком, глиной) для повышения эффективности взрыва (Болгарский язык; Български) запълване (на взривна дупка) (Чешский язык; Čeština) ucpávka … Строительный словарь