УСТРОЙСТВО НАПРАВЛЕННОГО РАЗРУШЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК F42B1/02 

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.

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.

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.