Стенд для исследования запирающей способности забоек взрывных скважин

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ. Стенд включает камеру высокого давления, закрытую сверху крышкой, и измерительный комплекс. В крышку вмонтирован шаровой кран, соединяющий камеру высокого давления с установленным на крышке имитатором взрывной скважины, выполненным в виде трубы с насечками в нижней части. Насечки имитируют трещины в горной породе. Прорезями в верхней части трубы имитируют разрушенный массив горных пород. Измерительный комплекс включает датчики давления и потенциометрический датчик величины смещения. Техническим результатом изобретения является моделирование воздействия продуктов взрыва на забойку взрывных скважин. 1 ил.

 

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ.

Известна учебная лабораторная установка для исследования взрывных процессов, содержащая взрывную камеру и размещенный в ней штатив для установки или подвешивания взрывчатого вещества (ВВ) [1]. Твердое ВВ заряда в камере заменено жидким ВВ, представляющим смесь жидких окислителя и горючего, капсюль-детонатор исключается и заменяется высоковольтным электрическим разрядником. Основным недостатком установки является применение взрывчатых веществ, вызывающих необходимость установки стальных экранов для защиты камеры от осколков

Наиболее близким по существу решаемой задачи является устройство для взрывания горных пород, когда вместо взрывчатых веществ используется сжатый воздух [2]. Сжатый воздух вырабатывается компрессором высокого давления и подается по шлангам в пневмопатрон. Принцип действия пневмопатронов типа "Эрдокс" основан на практически мгновенном высвобождении сжатого воздуха из пневмопатрона в полость скважины. В зависимости от крепости разрушаемого массива давление в патроне регулируется толщиной срезного диска. Однако такое регулирование давления дает большую погрешность, поскольку при равной толщине срезных дисков структура материала, из которых они выполнены, различна.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является моделирование воздействия продуктов взрыва на забойку взрывных скважин.

Поставленная задача достигается тем, что в стенде для исследования запирающей способности забоек взрывных скважин, включающем камеру высокого давления, закрытую сверху крышкой, и измерительный комплекс, согласно изобретению, в крышку вмонтирован шаровой кран, соединяющий камеру высокого давления с установленным на крышке имитатором взрывной скважины, выполненным в виде трубы с насечками в нижней части, имитирующими трещины в горной породе, и прорезями в верхней части, имитирующими разрушенный массив горных пород, а измерительный комплекс включает датчики давления и потенциометрический датчик величины смещения.

На чертеже схематично изображен стенд для исследования запирающей способности забоек взрывных скважин.

Стенд для исследования запирающей способности забоек взрывных скважин представляет собой камеру высокого давления 1, выполненную, например, из толстостенной стальной трубы, к нижнему торцу которой приварен фланец 2, соединенный болтами 3 с рамой 4. Верхняя часть камеры высокого давления 1 закрыта крышкой 5 с фланцем 6, например, с помощью резьбы. Сверху на камеру высокого давления 1 через герметичную прокладку 7 устанавливают имитатор взрывной скважины 8, выполненный в виде трубы с фланцем 9, который болтами 10 крепится к фланцу 6 камеры высокого давления 1. В нижней части имитатора взрывной скважины 8 выполнены насечки 11, имитирующие трещины в горной породе, а в верхней части выполнены прорези 12, имитирующие разрушенный массив горных пород. В крышке 5 установлен шаровой кран 13, нижний патрубок 14 которого через отверстие в перемычке 15, закрепленной в крышке 5, соединен с полостью камеры высокого давления 1, а верхний патрубок 16 через отверстие во фланце 6 соединен с полостью имитатора взрывной скважины 8.

По высоте имитатора взрывной скважины 8 установлен измерительный комплекс в виде датчиков давления 17 и потенциометрического датчика 18, состоящего из нихромовой проволоки 19, закрепленной одним концом на металлическом штыре 20 запорного конуса 21 и проходящей сквозь скользящий контакт 22, установленный на имитаторе взрывной скважины 8. Питание потенциометра осуществляется от аккумуляторной батареи 23, в измерительную цепь потенциометра подключен шлейф осциллографа 24.

Рассмотрим работу стенда на примере исследования запирающей способности комбинированной забойки взрывных скважин.

На камере высокого давления 1 закрепляют имитатор взрывной скважины 8, в котором размещают элементы модели комбинированной забойки заряда ВВ, например подсыпку 25 из песка или бурового шлама, запорный конус 21, выполненный, например, из бетона, и засыпку из щебня 26.

Затем открывают кран 27, и воздух, сжатый компрессором высокого давления 28 и накопленный ресивером 29, поступает через отверстие 30 в камеру высокого давления 1. При достижении заданной величины давления воздуха в камере высокого давления, фиксируемой манометром 31, закрывают кран 27 и открывают шаровой кран 13. Сжатый воздух устремляется в имитатор взрывной скважины 8, воздействуя на модель комбинированной забойки. Давление сжатого воздуха через подсыпку 25, смягчающую ударную нагрузку, передается на запорный конус 21, перемещая его вверх по имитатору взрывной скважины 8. При этом запорный конус 21 заклинивается в засыпке из щебня 26, разрушая в ней отдельные куски щебня, далее поднимается вверх, заклинивая новые куски щебня их гранями в насечки 11. Этот процесс постепенно замедляет передвижение запорного конуса 21 вплоть до полной его остановки или разрушения. Отработавший воздух через прорези 12 выходит из имитатора взрывной скважины 8 наружу.

Запирающая способность забоек взрывных скважин различных конструкций оценивается величиной перемещения запорного конуса 21: чем меньше величина смещения, фиксируемая потенциометрическим датчиком 18, тем качество забойки выше.

Перемещение всей комбинированной забойки одновременно фиксируется датчиками давления 17 - по мере подъема забойки объем полости под нею увеличивается, и последний датчик давления 17, отметивший давление в имитаторе взрывной скважины 8, покажет высоту вновь возникшей в модели полости.

Таким образом, заявляемый стенд для исследования запирающей способности забоек взрывных скважин позволяет исследовать процессы, происходящие во взрывной полости скважин при воздействии продуктов взрыва на забойку, оценить величину и скорость смещения элементов модели забойки и тем самым решить поставленную техническую задачу.

Источники информации

1. Патент Российской Федерации №2373489, МПК F42D 5/00. Е21С 37/18, G01N 33/22.

2. Адомидзе Д.И., Однопозов З.А. Беспламенное взрывание за рубежом. М., 1965 (прототип).

Стенд для исследования запирающей способности забоек взрывных скважин, включающий камеру высокого давления, закрытую сверху крышкой, и измерительный комплекс, отличающийся тем, что в крышку вмонтирован шаровой кран, соединяющий камеру высокого давления с установленным на крышке имитатором взрывной скважины, выполненным в виде трубы с насечками в нижней части, имитирующими трещины в горной породе, прорезями в верхней части, имитирующими разрушенный массив горных пород, а измерительный комплекс включает датчики давления и потенциометрический датчик величины смещения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к стендам для проведения экспериментальных исследований в лабораторных условиях. .

Изобретение относится к стендам для проведения экспериментальных исследований в лабораторных условиях. .

Изобретение относится к стендам для проведения экспериментальных исследований в лабораторных условиях. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к учебным устройствам, и позволяет моделировать реальные условия выполнения работы по укладке коленчатого вала, необходимые для подготовки специалистов по ремонту и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания.

Изобретение относится к учебным устройствам и позволяет моделировать реальные условия выполнения регулировочных работ клапанного механизма, необходимых для подготовки специалистов по ремонту и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания.

Изобретение относится к учебно-наглядным пособиям, использующимся в учебном процессе при изучении механики, физики, теории механизмов. .

Изобретение относится к строительству и касается приемов и средств обучения. .

Изобретение относится к области средств обучения (учебного процесса, обучающим устройствам), в частности к изучению техники и технологии автоматизированных систем водоснабжения, автоматического управления системой водоснабжения в учебном процессе, к техническим средствам новых информационных технологий обучения.

Изобретение относится к средствам обучения и может быть использовано в качестве учебной установки, предназначенной для развития навыков конструирования при рабочем проектировании, в частности для обучения критериально-обоснованному выбору геометрических параметров деталей, грамотному и осмысленному оформлению рабочей документации.

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ. Стенд для моделирования воздействия продуктов взрыва на забойку взрывных скважин включает камеру высокого давления, закрытую сверху крышкой со срезным диском, и измерительный комплекс. Крышка соединена с имитатором взрывной скважины, выполненным в виде трубы с насечками в нижней части, имитирующими трещины в горной породе, и прорезями в верхней части, имитирующими разрушенный массив горных пород. Техническим результатом изобретения является моделирование воздействия продуктов взрыва на забойку взрывных скважин. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к стендам для исследования процесса гидродинамической очистки внутренней поверхности резервуаров от нефтепродуктов. Средства для измерения параметров процесса очистки включают тензометрические и фотоэлектрический датчики, источник светодиодного или лазерного излучения, аппаратуру для усиления и обработки полезного сигнала. Тензоэлектрические датчики расположены на тыльной стороне испытываемых образцов или элементах их крепления. Фотоэлектрический датчик и источник оптического излучения размещены на поверхности герметичного корпуса с возможностью прохождения потока излучения через струю моющего раствора. Выходы датчиков соединены через многоканальный усилитель и аналого-цифровой преобразователь блока управления стендом с входным портом персонального компьютера. Программное обеспечение позволяет определять частотные, массовые, пространственные и временные характеристики потока моющей жидкости и динамические нагрузки на испытываемые образцы. Техническим результатом является повышение точности измерения массовых, пространственных и временных параметров гидродинамической очистки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Раскрыта распределенная система имитационного моделирования бурения, содержащая штуцерный манифольд (101), манифольд высокого давления (102), пульт (103) противовыбросовых превенторов, пульт (104) фонтанного штуцера, дистанционный пульт (105), пульт (106) бурильщика, пульт (107) инструктора и графическое проекционное устройство (108). Пульт бурильщика, дистанционный пульт, пульт противовыбросовых превенторов, пульт фонтанного штуцера, штуцерный манифольд и манифольд высокого давления соединены с помощью протокола PPI (интерфейс процессора/периферийных устройств), пульт инструктора соединен с протоколом PPI с помощью интерфейса PPI. Связная программа и основная управляющая программа выполняются на главном управляющем компьютере, а программа графической обработки выполняется на графическом компьютере. Обеспечивается высокая степень имитации бурения с верхним приводом, сокращается срок обучения. 7 з.п. ф-лы, 61 ил.

Изобретение относится к технологии чистки и предотвращения загрязнений резервуаров, более конкретно к способу исследования процесса очистки резервуаров от остатков нефтепродуктов, и может найти применение в нефтяной и связанных с ней отраслях промышленности. Техническим результатом изобретения является устранение указанных недостатков известных технических решений и повышение эффективности исследований процесса вакуумной очистки горизонтальных нефтеналивных резервуаров от остатков нефтепродуктов в условиях изменяемой площади зеркала нефтеотходов. Дополнительным результатом является повышение точности измерения расхода при удалении нефтеотходов переменного состава при различной температуре. Указанный технический результат достигается тем, что в способе исследования процесса очистки резервуаров от остатков нефтепродуктов, включающем подачу в резервуар моющего раствора и вывод остаточных загрязнений, согласно изобретению, макет очищаемого резервуара тарируют технической водой, после ее удаления заполняют рабочей жидкостью в виде имитатора остатков нефтепродуктов, затем перекачивают рабочую жидкость при заданной температуре в вакуумируемую сборную емкость через соединительный трубопровод с фиксированным гидравлическим сопротивлением и регистрируют параметры очистки по времени и уровню рабочей жидкости в резервуаре и сборной емкости. Кроме того, в качестве рабочей жидкости может использоваться имитатор остатков нефтепродуктов следующего состава, % масс.: котельное топливо 25 дизельное топливо летнее 5 песок кварцевый фракции менее 0,5 мм 3 песок кварцевый фракции 0,5-1 мм 3 песок кварцевый фракции свыше 1 мм 1 оксид железа порошковый 3 водный раствор моющего средства «Лабомид-101» остальное 1 ил.

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ. Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является обеспечение заданного давления воздуха на забойку в имитаторе взрывной скважины принудительным разрушением мембраны. Поставленная задача достигается тем, что в стенде для исследования воздействия продуктов взрыва на забойку взрывных скважин, включающем камеру высокого давления, закрытую сверху крышкой с мембраной, соединенной с имитатором взрывной скважины, выполненным в виде трубы, согласно изобретению, нижняя часть имитатора взрывной скважины дополнительно снабжена пусковой секцией с пружинным пусковым устройством для принудительного разрушения мембраны в момент достижения заданного давления в камере высокого давления. 5 ил.

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ. Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является обеспечение заданного давления воздуха на забойку в имитаторе взрывной скважины принудительным разрушением мембраны. Поставленная задача достигается тем, что в стенде для исследования воздействия продуктов взрыва на забойку взрывных скважин, включающем камеру высокого давления, закрытую сверху крышкой с мембраной, соединенной с имитатором взрывной скважины, выполненным в виде трубы, согласно изобретению камера высокого давления дополнительно снабжена пусковым устройством для принудительного разрушения мембраны в момент достижения заданного давления в камере высокого давления. 4 ил.

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ. Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение заданного давления воздуха на забойку в имитаторе взрывной скважины принудительным разрушением мембраны. Стенд для моделирования воздействия продуктов взрыва на забойку взрывных скважин включает камеру высокого давления, закрытую сверху крышкой с мембраной, соединенной с имитатором взрывной скважины, выполненным в виде трубы. Камера высокого давления дополнительно снабжена электромагнитным пусковым устройством для принудительного разрушения мембраны в момент достижения заданного давления в камере высокого давления. 3 ил.

Изобретение относится к моделирующим устройствам и может быть использовано при построении процессов газификации остатков жидкого топлива в баках отделяющихся частей (ОЧ) ступени ракет-носителей (РН). Устройство для моделирования процесса газификации остатков жидкого компонента ракетного топлива в баках ОЧ ступени РН содержит экспериментальную установку (ЭУ) в виде модельного бака с поддоном для газифицируемой жидкости, датчиками температуры и давления, баллоны с заранее подготовленным газом, электропневмоклапан, логическое устройство, электронагреватель (ЭН). Вводят в ЭУ теплоноситель (ТН) в виде газовой струи в виде заранее подготовленного газа с заданными параметрами и соответствующим продуктам сгорания сжигаемого топлива в камере газогенератора химическим составом, обеспечивают заданные условия взаимодействия в зоне контакта ТН с поверхностью жидкости, измеряют температуру и давление в различных точках, подают с термодатчика сигнал в логическое устройство, сравнивают сигнал с термодатчика с заданным сигналом на включение или выключение ЭН, включают или выключают ЭН в зависимости от весовых коэффициентов, отклонения текущей температуры ТН, скоростей остывания и повышения температуры ТН, достигают стационарного режима усредненной температуры систем, прекращают подачу ТН в ЭУ. Изобретение позволяет повысить экспериментальную точность процесса газификации. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к промышленной мебели и может быть использовано в качестве рабочего места электромонтажника. Рабочее место содержит стол и энергомодуль, который расположен вдоль длинной стороны стола. Стол содержит две тумбы, каждая из которых содержит дверку. Столешница покрыта антистатическим пластиком. Окантовка столешницы выступает над столом по его периметру, за исключением рабочего места. В центре под столешницей установлен ящик для сбора производственных отходов. Энергомодуль содержит стойку, секцию централизованного воздуховода. Над секцией укреплен корпус, в котором с передней и задней стороны размещены электрические шкафы. Шкафы содержат электрическую панель с розетками, выключателем и предохранителем. В центре корпуса расположены два встроенных гнезда. Гибкий воздуховод с раструбом и ручкой управления подстыкован к гнезду с левой и с правой стороны. Стойки трубчатого сечения установлены над корпусом. V-образные кронштейны для подвешивания светильника общего освещения установлены на стойках. П-образный кожух с трех сторон закрывает корпус. Универсальный держатель чертежей крепится на стойку трубчатого сечения. Энергомодуль также содержит регулируемые по высоте опоры. Основными преимуществами предлагаемого рабочего места электромонтажника является: возможность сделать поверхность стола свободной от посторонних предметов и различных отверстий для крепления оргоснастки; возможность передвигать стол в случае необходимости; легкий и простой монтаж рабочего места, не требующий длительного времени, что особенно важно при возможных перебазированиях. Кроме того, рабочее место электромонтажника позволяет устанавливать в ряд неограниченное количество рабочих мест. Есть возможность формировать ряд в центре помещения, а так же вдоль стены, что существенно освобождает площадь занимаемого помещения. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности заданного давления воздуха на забойку в имитаторе взрывной скважины принудительным разрушением мембраны. Камера высокого давления закрыта сверху крышкой с мембраной, соединенной с имитатором взрывной скважины, выполненным в виде трубы. Пистонное пусковое устройство служит для принудительного разрушения мембраны в момент достижения заданного давления в камере высокого давления. 1 ил.

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ

Наверх