Устройство направленного разрушения

 

Изобретение относится к горнодобывающей и нефтедобывающей промышленности и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для осушения разрушения сред по заданным направлениям. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения разрушения в любом направлении без снижения эффективности в скважинах различного диаметра. В устройствах направленного разрушения, состоящем из корпуса с закрепленными по его периферии кумулятивными зарядами и снабженным инициирующим устройством, согласно изобретению, инициирующее устройство выполнено в виде кольцевого детонирующего заряда, расположенного с тыльной стороны кумулятивных зарядов. Кроме того, устройство снабжено хомутами, расположенными на корпусе и соединенными между собой пластинами, имеющими расположенные вдоль посадочные места, причем по высоте самого корпуса также имеются посадочные места, а в посадочных местах размещены съемные держатели зарядов. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горнодобывающей и нефтедобывающей промышленности и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для осуществления разрушения сред по заданным направлениям.

Известно устройство, предназначенное для откола кусков руды в шахте. Оно состоит из четырех связанных между собой оболочек, представляющих узкие прямоугольные корпуса, края боковых сторон которых образуют профиль кумулятивной выемки, обращенной к разрушаемой поверхности. Внутренние полости оболочек заполнены взрывчатым веществом (ВВ). Детонирующее устройство, например, в виде детонирующего шнура вставлено через одну сторону оболочки и инициирует заряд ВВ по его высоте.

Недостатком устройства является его низкая эффективность и повышенная сейсмичность при использовании.

Кроме того, устройство нельзя использовать для разрушения горных пород в произвольных направлениях, так как корпус имеет заранее выполненные и определенным образом расположенные посадочные места под кумулятивные заряды. Неэффективно использование устройства в скважинах других размеров, так как кумулятивные заряды располагаются от преграды не на оптимальном (фокусном) расстоянии.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения разрушения в любом направлении без снижения эффективности в скважинах различного диаметра.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве направленного разрушения, состоящем из корпуса с размещенными на его внешней поверхности линейными кумулятивными зарядами и снабженном инициирующим устройством, по концам корпус снабжен соединителями, инициатор размещен вокруг верхнего детонирующего заряда, примыкающего к тыльной стороне кумулятивных зарядов, при этом устройство снабжено хомутами, которые соединены между собой пластинами, в которых и в корпусе выполнены посадочные места для размещения съемных держателей зарядов.

Применение детонирующего устройства в виде кольцевого детонирующего заряда, расположенного с тыльной стороны кумулятивных зарядов, позволяет упростить устройство направленного разрушения. В этом случае не требуется крепление элементов инициирующего устройства, например отрезков детонирующего шнура, к каждому заряду.

Обеспечить разрушение в любом направлении без снижения эффективности в скважинах различного диаметра удается благодаря наличию съемных держателей зарядов, подбираемых в зависимости от размеров скважины. Такой подбор обеспечивает установку кумулятивных зарядов на оптимальное (фокусное) расстояние от разрушаемой преграды. При этом держатели зарядов выполняют функцию центрирующего устройства в скважине. Наличие пластин с посадочными местами под держатели зарядов и соединяющих хомуты позволяет менять ориентацию вертикально размещенных кумулятивных зарядов в окружном направлении, обеспечивая разрушение по любым плоскостям.

На фиг. 1 изображено устройство направленного разрушения, общий вид; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 увеличенное посадочное место со съемным держателем заряда.

Устройство направленного разрушения состоит из корпуса 1 с выполненными в нем в радиальном направлении симметрично по всей длине посадочными местами, в которых установлены съемные держатели зарядов 2 с упругими элементами 3. В держателях вдоль оси корпуса установлены кумулятивные заряды 4. Корпус снабжен соединителями 5, в головках которых выполнены пазы 6. В проточках соединителей установлен кольцевой инициирующий заряд 7. Соединители крепятся к корпусу штифтами 8. На соединителях установлены пластины 9, закрепленные с помощью хомутов 10. Вдоль пластин 9 расположены по всей длине посадочные места со съемными держателями зарядов 2.

Устройство направленного разрушения устанавливается в шпурах, скважинах и других местах, где необходимо провести направленное разрушение массивов.

Перед установкой устройства кумулятивные заряды 4 располагают в съемных держателях 2, подобранных по длине, исходя из фокусного расстояния. Заряды 4 удерживаются в съемных держателях 2 благодаря упругим элементам 3. Количество и ориентация кумулятивных зарядов 4 определяются необходимым числом и расположением предполагаемых плоскостей разрушения. Наличие в пластинах 9 посадочных мест со съемными держателями зарядов 3 позволяет крепить кумулятивные заряды 4 на пластине 9. Крепление пластин 9 с помощью хомутов позволяет изменять окружную ориентацию зарядов 4 относительно оси устройства. Соединители 5 позволяет собрать устройство в гирлянду. Собранное устройство с установочным кольцевым инициирующим зарядом, соединенным, например, с детонирующим шнуром, опускают в скважину или шпур и осуществляют подрыв.

Устройство опробовано в массиве горных пород (докембрийский гранит) в скважинах диаметром 100 мм. Диаметр кумулятивных зарядов из гексопласта ТУ 84-415-77-81 без оболочки составляет 30 мм. Количество зарядов 4 шт, причем угол между предполагаемыми плоскостями разрушения 120^о. Длина держателей подбиралась так, что расстояние между зарядом и породой составляло 10 мм.

Инициирование кумулятивных зарядов обеспечивал заряд из гексогена диаметром 18 мм в полиэтиленовой оболочке с толщиной стенки 1 мм. Расстояние между инициирующим зарядом и спинками кумулятивных зарядов 3-8 мм.

Большее расстояние приводит к отказам. Данная закономерность подтверждена экспериментально на кумулятивных зарядах из эластита 2 ТУ 121-054-90.

В серии из 5 подрывов происходило полное срабатывание кумулятивных зарядов и разрушение массива под предлагаемым углом 120^о.

Применение устройства позволит упростить инициирование кумулятивных зарядов, так как нет необходимости в соединении каждого кумулятивного заряда с детонирующим шнуром. Устройство обеспечивает разрушение по любым плоскостям. Эффективность применения устройства повышается благодаря наличию съемных держателей зарядов, позволяющих располагать заряды на оптимальном расстоянии от преграды.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО НАПРАВЛЕННОГО РАЗРУШЕНИЯ, состоящее из корпуса, на внешней поверхности которого размещены линейные кумулятивные заряды, снабженные инициатором, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения разрушения в любом направлении в скважинах различного диаметра, по концам корпус снабжен соединителями, инициатор размещен вокруг верхнего соединителя и выполнен в виде кольцевого детонирующего заряда, примыкающего к тыльной стороне кумулятивных зарядов, при этом в корпусе выполнены посадочные места для размещения съемных держателей зарядов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено хомутами, которые соединены между собой пластинами, при этом в пластинах выполнены посадочные места для размещения съемных держателей зарядов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3