книги / Технология и безопасность взрывных работ

Перед каждым торпедированием должны быть получены следующие данные:

•общая глубина скважины;

•длина и диаметр колонны обсадных труб или диаметр скважиныприотсутствиивнамеченномместевзрываобсадныхтруб;

•высота уровня жидкости;

•наличие в скважине пробок, обвалов, повреждений в трубах и т.п., которые могут препятствовать спуску торпеды на нужную глубину;

•наличие на дне скважины грязи или глинистого осадка. Указанные данные наносятся графически на продольный разрез по оси скважины.

Величина заряда ВВ торпеды зависит от ее внутреннего диаметра, длины, участка скважины, подлежащего торпедированию.

При дроблении оставшихся в скважине долот и других металлических предметов в зависимости от их прочности и размера вес заряда ВВ (кг) принимается:

При разрушении обсадных труб вес заряда ВВ в зависимости от диаметра труб составляет:

Наружный диаметр оболочки торпеды определяется с учетом ее свободного прохождения и должен быть на 25 мм меньше диаметра скважины, при торпедировании бурильных, насос- но-компрессорных и обсадных труб – на 10 мм. В последнем случае при необходимости увеличения веса заряда допускается уменьшение зазора до 6 мм.

362

Боевик в торпеде располагают в верхней части заряда. В удлиненных торпедах (у которых длина превышает 10 диаметров) допускается установка второго боевика в средней части.

Для полной герметизации ВВ поверх заряда накладывают слой смолы, вара или другого водонепроницаемого вещества и отделяют от заряда ВВ пергаментной бумагой.

Для инициирования в зависимости от условий применяют как обычные, так и специальные электродетонаторы.

Если торпедирование используется для разрушения мощного пласта, то производится несколько последовательных взрывов, начиная снизу скважины.

При резком уменьшении дебита артезианских и водопонижающих скважин из-за закупорки фильтров песчаноглинистыми отложениями, зарастания отверстий, коррозии и т.п. очистку фильтров следует производить путем взрыва специальных торпед из детонирующего шнура (ТДШ).

Длина ТДШ определяется длиной фильтра, требующего очистки, а мощность ее обычно не превышает двух нитей ДШ при стальных сетках и одной нити при латунных сетках.

Перфорация скважин

Вскрытие пластов, намеченных к опробованию или разработке по данным ГИС, осуществляется с помощью стреляющих аппаратов – перфораторов. Процесс образования отверстий в обсадных трубах, цементе и горных породах называется пер-

форацией скважин.

Для перфорации скважин обычно используются кумулятивные перфораторы. Кумулятивный заряд перфоратора состоит из взрывчатого вещества специального класса С-3, промежуточного детонатора, металлической воронки, облицовывающей кумулятивную выемку, и защитного корпуса (рис. 8.4).

В момент взрыва детонатора по кумулятивному заряду распространяется волна детонации, которая движется вдоль оси заряда к основанию кумулятивной выемки, и продукты взрыва сжима-

363

ют металлическую воронку. В заряде возникают очень большие давления, и газообразная металлическая струя со скоростью 6–8 км/с выбрасывается вдоль оси выемки. Кумулятивная струя оказывает на преграду давление порядка 1010 Па, глубоко проникает в нее и создает канал значительной длины. Для формирования кумулятивной струи и эффективного действия заряда необходимо, чтобы кумулятивная выемка и часть пространства перед ней не былизаполненыжидкостьюилитвердойфазой.

Рис. 8.4. Кумулятивный заряд (а) и схема его действия на преграду; б – образование кумулятивной струи

По способу герметизации зарядов кумулятивные перфораторыподразделяютсянадвегруппы– корпусныеибескорпусные.

К корпусным кумулятивным перфораторам относятся перфораторы многократного и однократного действия. В корпусных кумулятивных перфораторах заряды, детонирующий шнур и взрывной патрон смонтированы в стальном герметичном корпусе, который воспринимает гидростатическое давление и действие ударной волны во время производства взрыва. Корпус кумулятивного перфоратора изготавливают из высокопрочной хромоникельмолибденовой стали, а головку и наконечник – из прочной хромистой стали. Кумулятивные перфораторы многократного действия выдерживают 50 залпов.

364

Бескорпусные кумулятивные перфораторы представляют собой гирлянду из отдельных кумулятивных зарядов, каждый из которых заключен в герметичную оболочку и воспринимает внешнее гидростатическое давление. При выстреле оболочки зарядов разрушаются. Пробивная способность бескорпусных перфораторов, меньшечемкорпусныходнократногоиспользованияивыше, чему корпусныхперфораторовмногократногоиспользования.

8.3. Обрушение неустойчивых частей массивов

Нависающие части скальных массивов в крутых склонах, подсеченные тектоническими трещинами, трещинами напластования или крупные глыбы, способные к обрушению, уполаживаются взрывными работами с применением рассредоточенных шпуровых или скважинных малокамерных зарядов (рукавов)

срасположением скважин (шпуров) по контуру откоса.

Вслучае небольшой мощности массива или мелкоблочной его структуры для обрушения достаточно взрыва скважин, расположенных по контуру откоса (рис. 8.5). При большой мощности массива или крупноблочной его структуре, кроме контурных и подбойных зарядов, необходимо применять заряды рыхления, располагаемые в середине массива.

Рис. 8.5. Схемы обрушения неустойчивых массивов: 1 – контурные скважины; 2 – скважина подбоя (шпуры); 3 – заряд рыхления

365

В качестве взрывчатых веществ для скважин применяют сыпучие ВВ средней мощности, а для шпуровых зарядов – патронированные ВВ. В обводненных скальных массивах применяют водоустойчивые ВВ.

8.4. Посадка насыпей на минеральное дно болот

ВР имеют своей задачей удаление верхнего торфяного покрова для последующего возведения насыпи, вытеснение торфа у откосов насыпей для уширения основания насыпей ниже поверхности болота и вытеснение торфа из под насыпей для осаждения последних в освобожденное пространство.

При производстве ВР применяется технология зарядов ВВ, работающих на выброс (см. раздел 6.3.3).

Огневое взрывание разрешается только при одиночном заряде. При взрывании с применением электродетонаторов или капсюлей-детонаторов необходимо использовать боевики в специальной оболочке, не передающей давление на детонатор при нажатии на боевик забойником.

Заряжание скважин (шпуров) при взрывании детонирующим шнуром допускается проводить непосредственно вслед за бурением. В скважину (шпур) одновременно можно досылать не более двух патронов ВВ без средств инициирования. Монтаж электровзрывной сети в обводненных условиях разрешается выполнять только с применением антенных проводов.

8.5. Рыхление мерзлых грунтов

ВР применяются при земляных работах (планировке площадок, рытье котлованов, траншей…), а также на торфяных болотах для ускорения их оттаивания. ВР производят зарядами в шпурах и рукавах, при этом выбор выработок для заложения заряда зависит от глубины промерзания грунта, близости зданий и сооружений и необходимой степени дробления.

366

Наибольшая эффективность рыхления мерзлого грунта взрыванием достигается при двух обнаженных поверхностях, поэтому необходимо первыми взрывами образовать вертикальный забой, а последующие заряды размещать рядами параллельно образованному забою (на отвал).

8.6. Обрушение (валки) зданий и сооружений

При валке зданий, как правило, применяют метод шпуровых зарядов. Лишь для разрушения особо мощных колонн следует применять сосредоточенные заряды, размещая их в скважинах или рукавах.

Взрывом образуют сквозной подбой по периметру здания или сооружения, в результате чего взрываемый объект, падая на свое основание или в определенно направлении, разрушается. Во избежание опасных зависаний отдельных элементов подбой должен быть сплошным, что достигается правильным расчетом и расположением зарядов в зависимости от конструктивных особенностей объекта и материала, из которого он построен.

Здания с внутренними капитальными стенами обрушают целиком или по частям. В первом случае в капитальных стенах делается сплошной горизонтальный подбой на том же уровне, что и в наружных стенах. Во втором случае – обрушаемая часть отрезается от оставшейся вертикальными подбоями, расположенными вдоль капитальной стены.

При обрушении здания или сооружения на свое основание высота развала обычно не превышает 1/3 высоты здания, а ширина развала в стороны за периметр здания – 1/2 высоты стен.

8.7. Обработка и разрушение металла

Взрывные работы по металлу должны выполняться по проектам в соответствии с требованиями Правил безопасности при взрывных работах и Типовой инструкции по безопасности при металообработке с использованием энергии взрыва.

367

Импульсные нагрузки, возникающие при взрыве, позволяют реализовать при обработке металлов физические процессы, не используемые в традиционных методах сварки, штамповки, упрочнения, дробления и др.

Сварку и штамповку металла взрывом осуществляют при непосредственном контакте ВВ и металла или при передаче энергии взрыва через промежуточную среду (вода, масло, воздух). Взрывом сваривают однородные и разнородные металлы, которые не соединяются обычными способами (сталь с медью, алюминий со сталью и другие сочетания). С помощью взрыва можно получать как биметаллические, так и многослойные соединения различных металлов.

Для сварки металлические пластинки устанавливают на некотором расстоянии параллельно или под углом 5–15° друг к другу. Нижнюю пластину располагают на массивном основании, на верхнюю помещают заряд ВВ. Сварку применяют для многослойных и композиционных материалов. Характерной особенностью сварки взрывом является соединение деталей по всей поверхности соприкосновения.

Штамповку металла взрывом применяют для изготовления изделий практически неограниченных размеров. Заготовку помешают на матрицу, укрепляют на ней, а заряд размещают или непосредственно на заготовке, или в передающей среде. При взрыве заряда ВВ заготовка деформируется и приобретает форму матрицы.

Для штамповки используют порох и мощные ВВ. Массу заряда и параметры его расположения определяют опытным путем.

При перебивании конструкций толщиной более 15 см применяют шпуровые заряды. Диаметр шпуров 35–42 мм, а глубина 0,5–0,7 толщины конструкции. Для стальных конструкций глубина шпуров может достигать 0,75 ее толщины. Шпуры в металле выплавляют с помощью газовых горелок или высверливают электродрелью. Длина заряда в шпуре составляет 0,7 глу-

368

бины шпура. Расстояние между шпурами 1–1,5 глубины шпуров, но не более 0,4 м. При взрывании полых деталей заряд размещают внутри их, а для обеспечения равномерного дробления детали всю полость заполняют влажным песком.

При авариях в скважинах разрушение шарошечных долот, и переходников, оставленных в скважинах, производится кумулятивными торпедами осевого действия. Для обрыва обсадных труб в скважинах используют взрывные труборезы. Для получения отверстий в листовых деталях и заготовках используют кумулятивные заряды.

Конструкции коробчатой формы и различные емкости дробят гидровзрывным способом. При этом емкость заполняют водой, внутрь нее помещают заряд ВВ и взрывают.

Для образования отверстий в трубах и резки металлических листов и конструкций взрывом применяют детонирующие шнуры с продольными кумулятивными выемками, армированными медным листом или другими материалами (рис. 8.6).

Рис. 8.6. Схемы детонирующего шнура с продольной кумулятивной выемкой: 1 – ВВ; 2 – пластиковая оболочка; 3 – кумулятивная выемка; 4 – армировка выемки

При дроблении горячих массивов с температурой до 80 °С разрешается заряжание шпура (скважины) ВВ без термоизолирующей оболочки. В этом случае боевик должен дополнительно

369

упаковываться в пергаментную, крафт-целлюлозную или оберточную бумагу.

При температуре более 80 °С весь заряд должен помещаться в единую термоизолирующую оболочку.

Взрывание необходимо проводить при помощи зажигательной трубки с длиной огнепроводного шнура не менее 60 см, обернутого вместе с дульцем капсюля-детонатора в общую оболочку. Запрещается скручивание и свертывание огнепроводного шнура внутри изолирующей оболочки патрона-боевика и вне ее.

При температуре в шпуре ниже 80 °С разрешается одновременнозаряжатьивзрыватьнеболеепятизарядов, апритемпературе свыше 80 °С – не более одного. Применение наружных зарядов в горячихмассивахстемпературойсвыше80 °Снеразрешается.

Обработку металла взрывом производят на специальных площадках или в бронеямах. Конструкции площадок для обработки металлов должны быть рассчитаны на взрыв максимально допустимого заряда. Масса крышки для бронеямы и ее конструкция должны исключать возможность сдвига или разрушения крышки при взрывах.

Взрывание производят из заглубленного блиндажа, удаленного от места взрыва не менее 100 м.

8.8. Корчевка пней и тушение лесных пожаров

Взрывные работы в лесном хозяйстве проводятся для очистки площади от пней, а также с целью тушения лесных пожаров в аварийном порядке.

Взрывные работы при корчевке пней состоят в том, что под пнем подготавливают скважину, называемую подкопкой.

В подкопку помещают заряд ВВ, который не только перебивает корни, но и раскалывает пень на несколько частей, одновременно выбрасывая его из земли.

Устье подкопки должно отстоять от пня на 20–40 см; подкопку делают под углом 450. Средняя глубина подкопки равна

370