Устройство для дробления монолитных объектов высоким импульсным давлением жидкости в скважине

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДРОБЛЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ ОБЪЕКТОВ ВЫСОКИМ ИМПУЛЬСНЫМ ДАВЛЕНИЕМ ЖИДКОСТИ В СКВАЮНЕ, содержащее помещаемый в нее цилиндрический корпус, разделенный разрушае-мой герметичной перегородкой на две камеры - для размещения заряда взрывчатого вещества и заполняемую жидкостью, имеющую отверстия для ее исте.чения под давлением при взрыве заряда, и расположенный ближе к днищу корпуса эластично-упругий элемент^ распираемый в стенки скважины для удержания в ней устройства при создании давления жидкости, отличаю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности его действия в скважинах большого диаметра, корпус снабжен поршнем, аксиально подвижным под действием давления жидкости в камере корпуса и взаимодействующим с | эластично-упругим элементом, который оперт на основание корпуса.сл

„.,Я „, 805689

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51) 4 Е 21 С 37/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21.) 2717474/22-03

"(22) 22.01. 79 (46) 23.03. 89. Бюл. №- 11 (71) Украинское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научI но-исследовательского института

"Гидропроект" им. С.Я.Жука (72) Н.Я.Орлов и Н.З.Беденашвили (53) 622.232(088.8) (56) Патент Германии ¹ 252904, кл. 78е, 5, опублик. 1912.

Авторское свидетельство СССР № 483910, кл. Е 21 С 37/06, 1972. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДРОБЛЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ ОБЪЕКТОВ ВЫСОКИМ ИМПУЛЬСНЫМ

ДАВЛЕНИЕМ МЩЦКОСТИ В СКВАЖИНЕ, содержащее помещаемый, в нее цилиндрический корпус, разделенный разрушае„Настоящее изобретение касается устройства для дробления монолитных обьектов высоким импульсным давлением жидкости в скважине и может быть

I использовано для разрушения горных пород в массиве, негабаритов, старых фундаментов и т.д.

Известно устройство для разрушения горных пород, включающее помещаемый в скважину корпус с камерой, заполняемой жидкостью, и заряд взрывчатого вещества, размещенный в этой камере. При подрыве заряда резко повышается давление жидкости, которая истекает иэ камеры и используется для разрушения стенок скважины.

Это устройство лишено приспособ1 ления для удержания его в скважине при создании импульса давления.. Поэто-. мой герметичной перегородкой на две камеры — для размещения заряда взрывчатого вещества и заполняемую жидкостью, имеющую отверстия для ее истечения под давлением при взрыве заряда, и расположенный ближе к днищу корпуса эластично-упругий элемент распираемый в стенки скважины для удержания в ней устройства при создании давления жидкости, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности его действия в скважинах большого диаметра, корпус снабжен поршнем, аксиально подвижным под действием давления жидкости в камере корпуса и взаимодействующим с эластично-упругим элементом, который оперт на основание корпуса.

2 . му оно выбрасывается из скважины под ОО действием возникающего под торцем {, 0 корпуса давления жидкости. В результате создаются определенные неудобст- ©) ва в эксплуатации устройства.

Более близким техническим решением иэ известных по отношению к настоящему изобретению является устройство для дробления монолитных объектов высоким импульсным давлением жидкости в скважине, содержащее помещаемый в нее цилиндрический корпус, разделенный разрушаемой герметичной перегородкой на две камеры — для размещения заряда взрывчатого вещества и заполняемую жидкостью, имеющую отверстия для ее истечения под давлением при взрыве заряда, и расположенный ближе к днищу корпуса эластично-уп805689 ругий элемент, распираемый в стенки скважины для удержания в ней устройства при создании давления жидкости.

В этом устройстве эластично-упругий элемент представляет собой кольцевую манжету, распираемую давлением жидкости, подводимой через радиальные каналы в утолщенной концевой части корпуса. 10

Благодаря плотному прижатию кольцевой манжеты к стенкам" скважины в момент импульса жидкость высокого давления почти не проникает под основание корпуса с нижнего его торца, 15 чем предотвращается выброс устройства из скважины.

Такое выполнение удерживающего приспособления целесообразно при малых диаметрах скважины в пределах 20

40-60 мм, поскольку небольшое повышение давления под нижним торцом корпуса за счет частичного прорыва жидкости высокого давления через зазор между боковой поверхностью проточки и внутренней поверхностью манжеты не создает большой выбрасывающей силы.

Однако в устройствах, предназначенных для размещения в скважинах 30 большого диаметра, известное и удерживающее приспособление непригодно, так как прорыв даже небольшого количества жидкости высокого давления под торец основания корпуса вы 35 зывает появление большой выталкивающей силы, возрастающей с увеличением диаметра скважины пропорционально квадрату диаметра. Тем самым в момент взрыва заряда устройство 40 может быть выброшено из скважины. В конечном итоге снижается надежность работы устройства.

Цель изобретения заключается в том, чтобы повысить надежность действия устройства в скважинах большого диаметра.

Согласно изобретения эта цель достигается благодаря тому, что корпус снабжен поршнем, аксиально подвижным под действием давления жидкости в камере корпуса и взаимодействующим с эластично-упругим элементом, который оперт на основание корпуса.

На чертеже изображен продольный разрез предлагаемого устройства, раз. мещенного в скважине разрушаемого объекта.

B цилиндрическом корпусе 1 выполнены камера 2, заполняемая жидкостью, и камера 3 — для .размещения заряда 4 взрывчатого вещества, например пороха, соединенные между собой каналом

5, который суживается в сторону камеры 2. Камера 3 закрыта сверху затвором 6, а у входа в канал 5 расположена герметичная перегородка 7 из эластичного материала, которая передает на жидкость в камере 2 давление газов, образующихся в камере 3 при взрыве заряда 4. Дпя истечения жидкости под давлением из камеры 2 в стенке корпуса 1 выполнены отверстия

8. Под открытым нижним торцом камеры 2 установлен поршень 9 с выступом 10, входящим в канал. 11, сообщающийся с камерой 2, эластично-упругий элемент 12 и основание 13, кото" рое посредством винтов 14, пропущенных через поршень. 9 и элемент 12, сочлененно с торцем корпуса 1. Скважина обозначена на чертеже позицией

15.

Устройство работает следующим образом. В скважине 15, предварительно пробуренной в разрушаемом объекте и заполненной жидкостью, размещают корпус 1 устройства так, что

его камера 2 через отверстия 8 заполняется жидкостью.

При подрыве заряда 4 взрывчатого вещества образующиеся газы продавливают эластичную перегородку 7 через кандл 5 в камеру 2, в результате чего в ней резко повьппается давление жидкости, которое через отверстия 8 воздействуют на стенки скважины 15, разрушая обьект.

Одновременно высокое давление жидкости воздействует через выступ 10 на поршень 9, который перемещается в осевом направлении, сжимая эластичноупругий элемент 12. При этом, основание 13 остается неподвижным, а расположенный между ним и поршнем 9 эластично-упругий элемент 12 сжимаясь, увеличивает свой диаметр и плотно прижимается к стенкам скважины, предотвращая передачу жидкости высокого давления под нижний торец корпуса 1.

В результате устройство удерживается в скважине при создании в ней высокого импульсного давления жидкости.

805689

Редактор Л. Каменская Техред Л. Олийныс

Корректор И.Куска

Заказ 1857 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, X-35, Рауаскан наб., д. 4/5

Производственно-издательский койбинат "Патент", г. йкгород, ул . Гагарина,101