Способ ликвидации взрыванием неизвлекаемых объектов, расположенных в горной выработке, например в скважине, и кумулятивный заряд для его осуществления

(51)7 42 3/04, 42 1/02 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Ковалев Владимир Васильевич Ерофеев Иван Евгеньевич Оглов Вадим Валерьевич Тухватулин Шамиль Талибулович Залилов Тагир Маратович Акимушкин Юрий Алексеевич(56) Политехнический словарь. М. Советская энциклопедия, 1976, с. 246 Поздняков З.Г., Росси Б.Д. Справочник по применению взрывчатых веществ и средств взрывания. М. Недра, 1977, с. 123-12594003790 А 1, кл. 42 3/04, 1995(54) СПОСОБ ЛИКВИДАЦИИ ВЗРЫВАНИЕМ НЕИЗВЛЕКАЕМЫХ ОБЪЕКТОВ, РАСПОЛО ЖЕННЫХ В ГОРНОЙ ВЫРАБОТКЕ, НАПРИМЕР, В СКВАЖИНЕ, И КУМУЛЯТИВНЫЙ ЗАРЯД ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к области взрывного дела, в частности, к ликвидации неизвлекаемых объектов взрыванием. Технический результат изобретения - осуществление ликвидации неизвлекаемых объектов без доступа людей к месту заложения, оперативное изменение параметров кумулятивной ударной волны. Для этого осуществляют проходку дополнительной горной выработки, например, скважины, к месту заложения неизвлекаемого объекта и осуществляют ударно-тепловое воздействие на объект, при этом оперативно осуществляют выбор параметров кумулятивной ударной волны путем изменения параметров направляющего окна кумулятивного заряда. 9646 Изобретение относится к области взрывного дела, в частности, к ликвидации неизвлекаемых объектов взрыванием. Известен способ ликвидации взрыванием неизвлекаемых объектов (Поздняков З.Г., Росси Б.Д. Справочник по применению взрывчатых веществ и средств взрывания. М. Недра, 1977, с. 123-125),включающий установку инициирующего кумулятивного заряда взрывчатого вещества (ВВ) и последующее взрывание. Основным недостатком известного способа является невозможность использования его при ликвидации неизвлекаемых объектов (в дальнейшем объект) в горных выработках, например, в скважинах,во внутреннем пространстве которых запрещено производить какие-либо работы ввиду опасности для здоровья людей. Известен кумулятивный заряд (Политехнический словарь. М. Советская энциклопедия, 1976, с. 246),содержащий заряд ВВ, корпус с направляющим окном и средства инициирования. Недостатком известного заряда является то, что конструкция его корпуса не позволяет оперативно изменять величину заряда и конфигурацию кумулятивной ударной волны в зависимости от параметров ликвидируемого объекта. Задачей изобретения является разработка группы изобретений (способ ликвидации взрыванием неизвлекаемых объектов и кумулятивный заряд для его осуществления), позволяющих осуществлять ликвидацию неизвлекаемых объектов (в дальнейшем объектов), расположенных в горных выработках,например, в скважинах, без доступа людей в них при монтаже кумулятивного заряда, а также оперативно осуществлять выбор величины заряда, конфигурацию и направление кумулятивной ударной волны в зависимости от параметров ликвидируемого объекта. Для этого в способе ликвидации взрыванием объектов, расположенных в горной выработке, например, в скважине, включающем установку и взрывание кумулятивного заряда ВВ для ликвидации неизвлекаемого объекта, осуществляют проходку дополнительной скважины (горной выработки),участок размещения кумулятивного заряда которой устанавливают соосно по касательной к обсадной колонне скважины, в которой расположен объект. Кумулятивный заряд формируют в дополнительной скважине симметрично относительно объекта при этом в качестве корпуса кумулятивного заряда ВВ используют отрезок трубы нижней части обсадной колонны дополнительной скважины. Ширина кумулятивной выемки в трубе выполняется равной дуге окружности обсадной колонны дополнительной скважины, отсеченной линиями, проведенными касательно к сечению корпуса объекта через геометрический центр обсадной колонны дополнительной скважины, а высота направляющего окна выбрана равной 2,2 где- длина кумулятивной выемки- длина объекта а - радиальное расстояние между наружными поверхностями объекта и кумулятивного заряда. Реализация группы изобретений позволяет без нарушения целостности горной выработки (скважины) осуществить установку кумулятивного заряда ВВ и осуществить ликвидацию неизвлекаемого объекта взрыванием без какого-либо перемещения его,то есть непосредственно на месте установки. Для определения эффективности способа ликвидации объектов была произведена экспериментальная проверка его в условиях, приближенных к реальным. Для этого были подготовлены две скважины, забойные части которых представлены на прилагаемых чертежах, где на фиг. 1 представлен продольный разрез нижней (забойной) части скважины на фиг. 2 - сечение по линии А-А на фиг. 1, на которых приняты следующие обозначения 1 - скважина,в которой размещен на канате объект (в качестве объекта использовали силикатный песок, помещенный в металлический контейнер) 2 - обсадная колонна ее 3 - неизвлекаемый объект 4 - дополнительная скважина 5 - обсадная колонна дополнительной скважины 6 - корпус кумулятивного заряда 7 - кумулятивная выемка в трубе 8 - кумулятивный заряд ВВ 9 - крышка корпуса 10 - днище корпуса. Размеры, указанные на фигурах, соответствуют примеру ликвидации объекта, размещенного вконтейнере, соответственно длина и диаметр которого составляют 800 и 300 мм. Контейнер был размещен в скважине диаметром 950 мм и глубиной 24 м,стенки которой закреплены обсадными трубами диаметром 920 мм с толщиной стенок 8 мм. Для ликвидации объекта была пройдена дополнительная скважина диаметром 350 мм, забой которой был расположен ниже нижнего торца объекта на величину, равнуюаВк, где- заглубление дополнительной скважины относительно нижнего торца объекта Вк - толщина днища корпуса. Дополнительную скважину закрепили обсадными трубами диаметром 324 мм (внутренний диаметр 306 мм). С учетом упомянутых выше параметров скважин неизвлекаемого объекта с привлечением предлагаемого выше и общеизвестных геометрических расчетов, а также графических построений (по фиг. 2) определили параметры высоту и ширину кумулятивной выемки (1600, ширина - 170 мм), а также величину кумулятивного заряда ВВ, которая составила с учетом насыпной плотности 0,95 г/куб. см,120 кг. При этом для предотвращения выброса газов через затрубные пространства последние в скважинах были зацементированы, а корпус кумулятивного заряда перекрыт крышкой 9, и была произведена забойка дополнительной скважины. Устья скважин были перекрыты (по известной в нефтегазовом деле методике) колонными головками с фланцевыми крышками (на фигуре не показаны) с выпускными кранами для предотвращения утечек вредных газо 9646 образных компонентов во время взрыва, а также стравливания их постепенно после взрыва. По мере завершения подготовительных работ было произведено взрывание кумулятивного заряда 8, а затем осуществлен выпуск газов через краны крышек скважин. Съем крышки скважины с имитацией объекта 3 был разрушен, а песок оплавлен и выброшен из корпуса под воздействием ударно-теплового воздействия кумулятивного заряда. В дальнейшем на массиве Дегелен бывшего Семипалатинского испытательного ядерного полигона по описанной методике была успешно произведена ликвидация неизвлекаемых объектов, имеющих такие же параметры, как и в экспериментальном варианте. Отличие заключалось только в том,что устья скважин были перекрыты по известной технологии для предотвращения утечек вредных газообразных компонентов в окружающую среду, а также изменялась глубина заложения кумулятивных зарядов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ ликвидации взрыванием неизвлекаемых объектов, расположенных в горной выработке, например, в скважине, включающий установку и взрывание кумулятивного заряда взрывчатого вещества (ВВ), отличающийся тем, что дополни тельно осуществляют проходку скважины, в которой участок размещения кумулятивного заряда ВВ располагают соосно по касательной линии к обсадной колонне скважины неизвлекаемого объекта, при этом кумулятивный заряд устанавливают в дополнительной скважине симметрично по высоте объекта. 2. Кумулятивный заряд для ликвидации взрыванием неизвлекаемых объектов, расположенных в горной выработке, например, в скважине, содержащий заряд взрывчатого вещества, корпус кумулятивного заряда с направляющим окном, отличающийся тем, что корпус кумулятивного заряда выполнен в виде отрезка трубы нижней части обсадной колонны скважины, пройденной дополнительно,ширина направляющего окна в трубе выполнена равной дуге окружности обсадной колонны дополнительной скважины, отсеченной линиями, проведенными в поперечном сечении по касательной корпусу неизвлекаемого объекта и через геометрический центр обсадной колонны дополнительной скважины,а длина его составляет 2 а,где- длина неизвлекаемого объекта- длина направляющего окна а - радиальное расстояние между наружными поверхностями неизвлекаемого объекта и обсадной колонны дополнительной скважины.