СТАНЦИЯ ВЗРЫВНОГО ПУНКТА Российский патент 1999 года по МПК G01V1/104 

Изобретение относится к сейсморазведке, а точнее к техническим средствам выполнения взрывных работ при сейсморазведке.

Известна станция взрывного пункта, включающая транспортное средство с размещенными на нем системой синхронизации возбуждения и взрывной магистралью [1].

Известная станция не содержит технических средств для определения фактических глубин взрывов зарядов во взрывных скважинах.

Обычно сейсмические заряды размещают на глубине, превышающей уровень грунтовых вод, т.е. в обводненные породы. Наиболее часто эти породы представлены плывунами, погружение зарядов в которые затруднено. В таких случаях погружение производят с использованием сжатого воздуха либо через полые буровые инструменты (шнеки, штанги).

Однако часто при извлечении из скважины погружающих приспособлений заряд всплывает, т. е. поднимается в плывуне вверх вслед за извлекаемым инструментом.

Перемещение заряда невозможно проконтролировать, поэтому взрыв происходит на неизвестной глубине, а это снижает точность сейсмических работ, т. к. глубина взрыва используется для сейсмоструктурных построений.

Кроме того, систематическое неконтролируемое всплытие зарядов выше уровня грунтовых вод (это происходит при наличии напорного плывуна) приводит к снижению интенсивности и качества полезного сейсмического сигнала и к повышению уровня волн-помех.

Ввиду того что для контроля глубины взрыва необходимо размещение возле устья взрывной скважины большого числа приемников, выполнение такой работы потребует значительного времени и приведет к значительному снижению производительности работ.

Практически при отстреле предварительно заряженных скважин, расположенных на расстоянии 50-100 м одна от другой по профилю, подрыв зарядов производится с интервалом 2-3 минуты, а на расстановку и снятие приемников потребуется более 10 минут для каждой скважины.

Наиболее перспективным было бы совмещение технологических процессов подрыва зарядов и определения глубины взрывов в едином процессе, если бы такими возможностями обладала станция взрывного пункта.

Наиболее близкой к заявляемому объекту является взятая в качестве прототипа станция взрывного пункта, включающая транспортное средство с размещенными на нем системой синхронизации возбуждения и взрывной магистралью [2].

Недостатком прототипа является невозможность контроля фактических глубин взрывов.

Задача изобретения состоит в повышении точности сейсморазведочных работ за счет осуществления контроля фактических глубин размещения зарядов во взрывных скважинах.

Задача решается тем, что станция взрывного пункта, включающая транспортное средство с размещенными на нем системой синхронизации возбуждения и взрывной магистралью, снабжена транспортером сейсмических приемников, соединенным с транспортным средством, а также снабжена регистрирующим или радиопередающим устройством, информационные входы которого соединены с сейсмоприемниками, размещенными на транспортере, а вход управления - соединен с приемником сигналов от взрывной магистрали или с системой синхронизации возбуждения.

Технические возможности устройства расширяются, если транспортер сейсмических приемников соединен со вторым транспортным средством, соединенным с первым посредством буксирного троса.

Сущность изобретения состоит в том, что известная станция взрывного пункта, включающая транспортное средство с размещенными на нем системой синхронизации возбуждения и взрывной магистралью, снабжена транспортером сейсмических приемников, представляющим собой гибкую транспортерную цепь с размещенными на ней сейсмоприемниками, и регистрирующим или радиопередающим устройством, информационные входы которого соединены с сейсмоприемниками, размещенными на транспортере, а вход управления - с приемником сигнала от взрывной магистрали или с системой синхронизации возбуждения.

Дополнительные технические средства позволяют объединить в одном общем процессе подрыв зарядов и определение фактических глубин взрывов вблизи устья взрывной скважины путем приема, регистрации, обработки и интерпретации сейсмических волн от взрываемых зарядов.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 показана станция взрывного пункта, вид сверху; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.3 - станция с двумя транспортными средствами.

Станция взрывного пункта включает транспортное средство 1 с размещенными на нем системой синхронизации возбуждения 2 и взрывной магистралью 3, транспортер сейсмических приемников 4, соединенный с транспортным средством посредством узла соединения 5, и регистрирующим или радиопередающим устройством 6, информационные входы 7 которого соединены посредством линии связи 8 с сейсмоприемниками 9, размещенными на транспортере, а вход управления 10 - соединен посредством линии связи 11 и блока соединения 12 с приемником сигналов 13 от взрывной магистрали 3 или с системой синхронизации возбуждения 2.

Устройство показано стоящим у взрывной скважины 14, заполненной напорным плывуном 15, в котором показан всплывший заряд 16, стрелки 17 показывают направление распространения сейсмических волн от взрыва.

Второе транспортное средство 18, с которым соединен транспортер, соединено с первым транспортным средством посредством буксирного троса 19. Длина транспортера 4 и размещение на нем сейсмоприемников 9 подобраны так, чтобы сейсмоприемники были оптимально размещены относительно устья взрывной скважины 14, если транспортные средства 1 и 18 находятся на безопасном расстоянии от скважины 14, определяемом "Едиными правилами безопасности при взрывных работах".

Станция взрывного пункта, включающая транспортное средство 1 с размещенными на нем устройством синхронизации возбуждения 2 и взрывной магистралью 3, снабженная транспортером сейсмоприемников 4, соединенным с транспортным средством при помощи узла 5, движется по профилю, проходит устье взрывной скважины 14 с предварительно размещенным в ней зарядом 16 и останавливается на безопасном расстоянии, определяемом "Едиными правилами безопасности при взрывных работах".

При этом сейсмоприемники 9, расположенные на транспортере 4, занимают оптимальное положение, необходимое и достаточное для определения глубины взрыва заряда 16.

Взрывник известным приемом соединяет взрывную магистраль 3 с зарядом 16 и докладывает оператору сейсмостанции, управляющему подрывом заряда, о готовности к работе.

Оператор запускает сейсмостанцию, которая одним из известных способов вырабатывает и передает на устройство синхронизации возбуждения 2 командный сигнал на подрыв заряда 16.

Устройство синхронизации возбуждения 2 подает импульс тока во взрывную магистраль 3, вследствие чего происходит подрыв заряда 16. При этом на вход управления 10 регистрирующего или радиопередающего устройства 6 от приемника сигналов 13 или от системы синхронизации возбуждения 2 через блок соединения 12 по линии 11 поступает управляющий сигнал, который включает соответствующее устройство на прием и регистрацию или на прием и передачу сейсмических сигналов, распространяющихся от точки расположения заряда 16 к сейсмоприемникам 9 по направлениям, указанным стрелками 17.

Сейсмические сигналы, преобразованные сейсмоприемниками 9 в колебания электрического тока, по линии связи 8 поступают на входы 7 регистрирующего или радиопередающего устройства 6.

Если применяется регистрирующее устройство, то сигналы записываются в нем и могут быть использованы непосредственно на станции для определения глубины взрыва общеизвестным способом с использованием времен прихода волн к сейсмоприемникам, расположенным на различных расстояниях от устья взрывной скважины.

Если применяется радиопередающее устройство, то сигналы, поступающие на его входы 7, передаются в эфир и могут быть приняты и зарегистрированы на сейсмостанции, управляющей подрывом зарядов.

Соединение транспортера сейсмоприемников со вторым транспортным средством 18, соединенным с первым посредством буксирного троса 19, позволяет повысить надежность работы устройства и обеспечить высокую производительность в условиях, когда передвижение станции взрывного пункта связано с преодолением препятствий, таких как крутые подъемы, снеговые заносы, овраги и т.д.

Опытно-производственный образец станции взрывного пункта, созданный согласно изобретению, включал два транспортных средства - гусеничный вездеход ГАЗ-71 и колесный вездеход на шинах сверхнизкого давления "Трэкол". Транспортные средства были соединены буксирным тросом длиной 6 м. Согласно "Единым правилам..." безопасное расстояние составляло 50 м.

Транспортер сейсмических приемников имел длину 192 м, на нем располагалось 48 приемных каналов с шагом 4 м, что обеспечило определение глубины взрыва с погрешностью +/- 1 м.

С применением опытно-производственного образца станции взрывного пункта взорвано 3100 зарядов. Проектное значение глубины заложения заряда составляло 15 м, среднее значение глубины по рапорту оператора составило 12.6 м, диапазон изменения - от 7 до 15 м.

Согласно определениям фактических глубин взрывов, заряды размещались на глубине от 3 до 14 м, в среднем на глубине 9.3 м. При этом, согласно произведенным определениям уровня грунтовых вод, 60 % взрывов было произведено выше этого уровня, т.е. в неоптимальных условиях.

Использование при обработке и интерпретации сейсмических материалов фактических глубин погружения зарядов, определенных с использованием изобретения, обеспечило среднеквадратическую погрешность сейсмоструктурных карт, оцененную по результатам сравнения с данными 18 разведочных скважин, в размере +/-7 м; погрешность карт, построенных по обычной технологии, без использования данного изобретения, составила +/-15 м.

Таким образом задача, поставленная перед изобретением, решена - за счет определения фактических глубин взрывов получено более чем двухкратное повышение точности сейсморазведочных работ.

Кроме того, применение изобретения позволило за счет метрологического контроля условий выполнения взрывных работ сделать вывод о необходимости применения специальных средств для погружения зарядов на необходимую глубину и в этом случае в 2 раза уменьшить вес применяемых зарядов.

Источники информации
1. Казаков А. Т. Методика и техника взрывных работ при сейсморазведке. М.:Недра, 1987 г., с.138-140.

2. Патент РФ N 2046373 МПК G 01 V 1/104, 1995 г. -прототип.

Изобретение относится к сейсморазведке и направлено на повышение точности сейсморазведочных работ за счет осуществления контроля фактических глубин размещения зарядов во взрывных скважинах. Сущность изобретения: станция взрывного пункта включает транспортное средство с размещенной на нем системой синхронизации возбуждения и взрывной магистралью, транспортер сейсмических приемников, соединенный с транспортным средством, регистрирующее или радиопередающее устройство, информационные входы которого соединены с сейсмоприемниками, размещенными на транспортере, а вход управления соединен с приемником сигналов от взрывной магистрали или с системой синхронизации возбуждения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Станция взрывного пункта, включающая транспортное средство с размещенной на нем системой синхронизации возбуждения и взрывной магистралью, отличающаяся тем, что она снабжена транспортером сейсмических приемников, соединенным с транспортным средством, а также снабжена регистрирующим или радиопередающим устройством, информационные входы которого соединены с сейсмоприемниками, размещенными на транспортере, а вход управления соединен с приемником сигналов от взрывной магистрали или с системой синхронизации возбуждения. 2. Станция взрывного пункта по п.1, отличающаяся тем, что транспортер сейсмических приемников соединен со вторым транспортным средством.