Устройство для дробления монолитных объектов высоким импульсным давлением жидкости в скважине Советский патент 1989 года по МПК E21C37/06 

. . . 5 . : Настоящее изобретение касается устройства для дробления монолитных объектов высоким импульсным давлением жидкости в скважине и может быть 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 жидкосрью, и заряд взрывчатого вещества, размещенный в этой камере. При подрыве заряда резко повышается давление жидкости, которая истекает из камеры и используется для разрушения стенок скважины.

Это устройство лишено приспособления для удержания его в скважине при создании импульса давления.. Поэто2 .

му оно выбрасывается из скважины под действием возникающего под торцем корпуса давления жидкости. В результате-, создаются определенные неудобства в эксплуатации устройства.

Более близким техническим решением из известных по отношению к настоящему изобретению, является устройство для дробления монолитных объектов высоким импульсным давлением жидкости в скважине, содержащее помёщаемый 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-упугий элемент, распираемый в стенки кважины для удержаний в ней устройства при создании давления жидкости.

В этом устройстве эластично-упру- , гий элемент представляет собой кольевую манжету,распираемую давлением идкости, подводимой через радиальные каналы в утолщенной концевой части корпуса.10

Благодаря плотному прижатию кольевой манжеты к стенкам скваж.ины в омент импульса жидкость высокого авления почти не проникает под осование корпуса с нижнего еготорца, 15 чем предотвращается выброс устройства из скважины.

Такое выполнение удерживающего приспособления целесообразно при маых 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 блоковой поверхностью проточ- 25 ки 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 дей- 45 ствия устройства в скважинах большого диаметра.

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

На чертеже изображен продольный 5 разрез предлагаемого устройства, размещенного в скважине разрушаемого объекта.

В 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. Для 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 канал11, сообщающийся с камерой 2, эластично-упругий элемент 12 и основание 13, которое 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 обьекте и заполненной жидкостью, размещают корпус 1 устройства так, что его камера 2 через отверстия 8 заполняется жидк:остью.

При подрыве заряда 4 взрьшчатого вещества образующиеся газы продавливают эластичную перегородку 7 через канал 5 в камеру 2, в результате чего в ней резко повьшгается давление жидкости, кбторое через отверстия 8 воздействуют на стенки скважины 15, разрушая объект.

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, сжимаяс 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.

/

S 15

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 ис- те.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