Способ возбуждения упругих колебаний в грунте

 

Использование: в сейсморазведке при возбуждении упругих колебаний взрывом топливно-воздушной смеси (ТВС), Сущность изобретения: емкость с топливом размещают на поверхности грунта. Создание ТВС осуществляют одновременным подрывом двух диспергирующих зарядов, размещенных снизу и сверху емкости, или же подрывом верхнего заряда через интервал Г3 0,5 H/VD, где Н - высота слоя топлива в емкости, VB - скорость волны возмущения по топливу в вертикальном направлении. ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 V 1/13

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССP (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4905781/25 (22) 30.01.91 (46) 07.04.93. Бюл.N 13 (71) Специальная региональная геофизическая экспедиция и Специальное конструкторско-технологическое бюро "Технолог" (72) В.Д.Кравцов, Л,Н.Солодилов и

В.И.Хорьков (56) Авторское свидетельство СССР

М 232530, кл. G 01 V 1/13, 1969.

Антонов В.Н., Солодилов Л,Н„Солодова Е.П,Источники сейсмических сигналов, Обзор. Серия; Региональная разведка и промысловая геофизика, М.: ВИЭМ, 1973, с.9 — 12.

Изобретение относится к области геофизики и сейсмологии, а именно к разработке способов возбуждения упругих колебаний в грунте, основанных на взрыве над поверхностью грунта топливо-воздушной взрывчатой смеси (ТВВС) и может найти применение в сейсморазведке и при сейсмологических исследованиях, Целью изобретения является увеличение надежности возбуждения упругих колебаний, повышение безопасности, уменьшение трудозатрат при реализации способа.

Поставленная цель достигается тем, что в способе возбуждения упругих колебаний в грунте, включающем размещение емкости с топливом на поверхности грунта, взрывное диспергирование в воздухе Toil лива и последующее инициирование образовавшейся,над поверхностью грунта топливо-воздушной взрывчатой смеси, диспергирование топлива осуществляют путем Ы 1807432 А1 (54) СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ УПРУГИХ

КОЛЕБАНИЙ В ГРУНТЕ (57) Использование: в сейсморазведке при возбуждении упругих колебаний взрывом топливно-воздушной смеси (ТВС). Сущность изобретения: емкость с топливом размещают на поверхности грунта. Создание

ТВС осуществляют одновременным подрывом двух диспергирующих зарядов, размещенных снизу и сверху емкости, или же подрывом верхнего заряда через интервал, х, 0,5 Н/vt, где Н вЂ” высота слоя топлива в емкости, vt — скорость волны возмущения Я по топливу в вертикальном направлении. размещения верхнего и нижнего дисперги- а рующих зарядов соответственно над и под (ф емкостью с топливом с последующим подрывом нижнего диспергирующего заряда и одновременно с ним или через интервал времени х, подрывом верхнего диспергирующего заряда, при этом интервал времени хэ определяют из выражениями 0,5 Н/ч, 1Я где Н вЂ” высота слоя топлива в емкости, vs — средняя скорость волны возмущения, распространяющейся в вертикальном направлении по топливу при взрыве диспергирующего заряда.

В предлагаемом способе топливо-воздушная взрывчатая смесь формируется за счет динамического взаимодействия волн возмущения (ударных волн), генерируемых взрывами нижнего и верхнего диспергирующих зарядов (ДЗ). С достаточной для практики точностью скорость волн воэму- .

1807432

55 щения v> можно принять равной скорости звука в данном топливе. С учетом этого при одновременном подрыве верхнего и нижнего ДЗ встреча двух волн будет происходить примерно на половине высоты слоя топлива или емкости, если последняя полностью заполненная топливом, а метание топлива производится преимущественно в горизонтальном направлении; сформированная

TBBC будет иметь максимальную площадь контакта с грунтом. Задержка момента подрыва верхнего заряда относительно нижнего приводит к перемещению места встречи двух волн вверх по высоте слоя топлива, при этом появляется дополнительный массовый поток топлива вверх. В итоге облако ТВВС будет более вытянуто по вертикальной оси, чем при гэ = О. Если т = 0,5 Н/чв встреча волн возмущения произойдет на расстоянии, примерно удаленном от верхней кромки топлива на 1/4 его высоты. Увеличение . т > 0,5 й/чв нецелесообразно, т.к. при таких условиях возможно преждевременное воспламенение топлива от взрыва верхнего

ДЗ.

Если для реализации предлагаемого способа используют легкоразрушающиеся емкости с тонкими стенками, то затратами энергии на дробление и метание корпуса . емкости можно пренебречь, общую массу верхнего и нижнего ДЗ определяют исходя из затрат на распыление топлива. Обычно в таких случаях общая масса ДЗ составляет

4...87 от массы топлива (ДЗ изготовлены иэ тротила).

Детонационноспособные ТВВС можно формировать при разных соотношениях масс верхнего и нижнего ДЗ, однако оптимальным является примерное равенство масс верхнего и нижнего ДЗ (мв = мн, где м8 и мн массы верхнего и нижнего ДЗ соответственно), При мв > м часть диспергируемого топлива будет оседать на грунт, а при 4н > мв будет возрастать экологический ущерб, наносимый взрывом нижнего ДЗ, по сравнению со случаем, когда м = мл.

Инициатор обычно располагают таким образом, чтобы после срабатывания ДЗ он

Оказался вйутри сформированного облака

ТВВС. В качестве инициатора для ТВВС, .сформированных в свободном объеме, обычно используют заряд КВВ, масса которого зависит 0Т детонационной чувствительности данного типа ТВВС. Инициатор подрывают в момент времени, когда концентрация тбплива в воздухе находится е детонационных пределах. Время задержки инициирования определяют экспериментально.

Предлагаемый способ возбуждения упругих колебаний в грунте реализуется следующим образом, На грунте вертикально устанавливают стальную бочку емкостью 200 л с бензином

А — 76. Под днищем бочки делают углубление, в которое закладывают нижний ДЗ с

1 присоединенным к нему отрезком детонирующего шнура (ДШ) длиной 2...5 м, На

10 бочке располагают верхний ДЗ с присоединенным отрезком ДШ cдлиной либо равной, либо меньшей длины отрезка ДШ, иду1цего к нижнему ДЗ. Для предохранения воспламенения бензина при диспергировании вер"5 хний ДЗ окружают слоем инертного материала, например, песка, земли толщиной 10...20 см. В случае использования для изготовления ДЗ предохранительных ВВ эту операцию можно исключить:Иницииру2о ющий заряд массой 5...8 кг размещают в

7...10 м от центра бочки. Связывают свободные концы ДШ от нижнего и верхнего ДЗ и присоединяют к ним электродетонатор.

Присоединяют электродетонатор коротко25 замедленного действия к инициирующему заряду. После завершения этих операций подают взрывные.импульсы на детонаторы.,Происходит взрывное диспергирование топлива, в момент достижения

З0 бензино-воздушной смесью концентрационных пределов детонации срабатывает инициирующий заряд, вызывающий детона- . цию ТВВС. Детонационная и ударная волны от взрыва ТВВС взаимодействуют с поверЗ5 хностью грунта и возбуждают в нем упругие колебания, которые регистрируются известными методами.

Применение предлагаемого способа позволит увеличить надежность возбужде40 ния упругих колебаний за счет быстрого (взрывного) формирования ТВВС; повысить безопасность работ за счет отказа от использования чистого кислорода; получить дополнительную зкономию трудозатрат и

45 средств, поскольку практическая реализация предлагаемого способа производится с помощью простых операций, при этом не требуется сложное оборудование и аппаратура, а для создания ТВВС берут кислород воздуха, Формула изобретения

Способ возбуждения упругих колебаний е грунте, включающий размещение емкости с топливом на поверхности грунта, взрывное диспергирование е воздухе топлиеа и последующее инициирование образоеавшейся над поверхностью грунта топливо-воздушной смеси, о т л и ч а ю р ий с я тем, что, с целью увеличения надежности возбуждения упругих колебаний, повы1807432

Составитель В. Кравцов

Техред М.Моргентал

Корректор, Л. Филь

Редактор Т. Федотов

Заказ 1378 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКЙТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5.

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 аения безопасности и уменьшения трудозатрат при осуществлении способа. диспергирование топлива осуществляют путем размещения верхнего и нижнего диспергирующих зарядов соответственно над и под емкостью с топливом с последующим подрывом нижнего диспергирующего заряда и одновременным с ним или через интервал времени t> подрывом верхнего диспергирующего заряда. при этом интервал времени т определяют, исходя из выражения тз «0,5 H/v, где Н вЂ” высота слоя топлива е емкости, м;

v> — средняя скорость волны возмущения, распространяющейся в вертикальном направлении по топливу после взрыва нижнего диспергирующего заряда.