Группирование взрывов по вертикали

Цель этого группирования усилить вертикальную составляющую возбуждаемого импульса и по возможности ослабить волны, распространяющиеся в других направлениях. Наибольший эффект достигается при равенстве скоростей детонации и распространения данного типа волн в среде, окружающей заряд. Группирование взрывов осуществляют сверху вниз или снизу вверх. Во втором случае направленная вниз энер­гия составляет около 5% энергии такого же заряда, в котором группирование осуществлено сверху вниз. При группировании снизу вверх ослабляются первые волны, но зато волны-спутники обладают повышенной энергией, что облегчает их выделение при сопоставлении записей, полученных в случае разных направлений группирования взрывов по вертикали.

Заданную скорость распространения упругого импульса по вертикали можно получить одним из следующих способов:

1) имея непрерывный заряд из ВВ с заданной скоростью дето­нации, близкой к скорости распространения упругих волн в окру­жающих породах (2200–3000 м/с);

2) имея группу раздельных зарядов, подрываемых через за­данные промежутки при помощи электродетонаторов, помещенных в каждый заряд и взрываемых поочередно с заданными задержками, при помощи отрезков ДШ, свитых в спираль и помещенных между отдельными зарядами, при использовании составных зарядов. Первый способ не пригоден при инициировании сверху, так как первый взрыв может повредить провода, ведущие к нижележащим зарядам. Другим препятствием для применения второго способа является разброс во времени срабатывания ЭД, что может быть вызвано различным сопротивлением в соедине­ниях и другими причинами.

Детонирующий шнур лучше навивать на трубку из пластмассы. Если для этой цели взять дерево, то оно будет всплывать в воде, заполняющей скважину. Расстояние между витками недолжно быть достаточно большим, чтобы детонация шла вдоль шнура, а не распространялась непосредственно по образующей •цилиндра, на который навит ДШ, и не разрушала шнур. Задавшись скоростью детонации и расстоянием между зарядами, можно рассчитать необходимое число витков. Например, чтобы получить скорость детонации 2500 м/с при расстояниях между зарядами 0,5 м, их надо подрывать через 0,0002 с. Для такого замедления требуется отрезок ДШ длиной 1,4 м. На трубке диаметром около 70 мм этот отрезок образует около семи витков при расстоянии между ними около 7 см. Чтобы получить скорость продвижения взрывной волны порядка 1800 м/с, на том же отрезке нужно по­местить 2 м ДШ, располагая витки через 5 см.

Способ возбуждения, использующий составные заряды, замедляя скорость детонации, не позволяет точно задать скорость распространения упругого импульса.

Условия заложения заряда в скважину зависят от пород, в которых пройдена скважина, и применяемого типа бурового станка. В настоящее время существует несколько разных способов образования скважин для помещения зарядов: задавливание, вращательное бурение с промывкой скважины водой или продувкой ее воздухом, шнековое бурение, виброшнековое бурение. При задавливании наконечник на штанге под действием веса всей установки погружается в породу, раздвигая ее и образуя пу­стоту для помещения заряда. Заряд массой ВВ до 5 кг находится при этом в наконечнике. Этот способ пригоден для образования скважин глубиной до 9 м в некоторых категориях пород, не обладающих значительной плотностью или вязкостью. Бурение с промывкой наиболее универсально. Однако передвижные буровые станки сейсмических партий дают высокую скорость бурения только в породах I—III категорий. В твердых трещиноватых породах применяют бурение с продувкой воздухом, который подается компрессором через вертлюг колонны бурильных штанг подобно промывочной жидкости. Однако некоторые породы с трудом поддаются этому бурению (глины, водоносные пески и др.). В сухих песках, гравии, даже в мелком галечнике высокую скорость бурения имеют шнековые буровые станки, которые позволяют углубиться и в водонасыщенные пески. Лучше бурятся сыпучие породы с галькой и плывуны виброшнековым способом. В водоносных песках для бурения скважины может быть применен гидромониторный способ: вода в большом количестве подается насосом в колонну штанг; выходя из насадки (сопла) внизу колонны, она, поднимаясь, увлекает несвязанные частицы породы, выносит их наверх снаружи колонны штанг, которая постепенно погружается в размытую полость под тяжестью своей массы.

Чтобы поместить заряд в скважину, пробуренную вращательным способом, необходимо извлечь из нее колонну штанг и буровой наконечник – долото. При устойчивых породах стенки скважины противостоят горному давлению в течение продолжительного времени, и заряд опускают на забой под действием своего веса или при помощи грузила. В менее устойчивых породах частицы, выпадая из стенок, постепенно заполняют ствол скважины, и для того, чтобы поместить заряд на забой скважины, нужно приложить большое усилие или предварительно промыть ствол скважины при помощи насоса бурового станка и колонны штанг. В неустойчивых породах стенки скважины обваливаются почти сразу после извлечения из нее бурового инструмента. В этих случаях неустойчивую часть ствола скважины закрепляют об­садными трубами, затем долотом меньшего диаметра углубляют ее и помещают заряд ниже обсадных труб. После взрыва обсадные трубы извлекают для повторного использования. Совокупность этих операций отнимает столько времени, что скорость бурения и подготовки взрывных скважин становится определяющим фактором производительности партии в целом.