ции на основе крупнодисперсной (гранулированной) АС и неф-

тепродуктов; проведением взрывов с интервалами в тысячные

доли секунды (короткозамедленные взрывы) с использованием

серии зарядов, соединенных детонирующим шнуром (энергия

массиву сообщается как бы порциями за значительный суммар-

ный промежуток времени); применением комбинированных за-

рядов по мощности, когда мощные ВВ располагаются в нижних

этажах зоны взрыва, а ВВ с меньшей мощностью - в верхних

этажах; использованием зарядов с воздушными компенсаторами.

Последний из методов оказался наиболее эффективным. При

наличии воздушных полостей изменяется характер воздействия

взрыва на твердую среду - уменьшаются потери на дробящее

действие (снижается ударный «пик» взрыва) и тем самым со-

кращается иереизмельчение породы вокруг заряда, увеличивает-

ся время активного воздействия взрыва на среду.

При взрыве на выброс воздушная полость (рис. 9.6 а) создается в

камере между боковыми и верхней стенками заряда и зарядной

камеры, а при взрыве на дробление колонка заряда в шпуре раз-

деляется двумя-тремя воздушными промежутками (рис. 9.6 б).

Рис. 9.6. Размещение зарядов с воздушными компенсаторами:

а - в камере, б - в шпуре:

1 - забойка; 2 - воздушные компенсаторы; 3 - заряд ВВ

Кроме горнодобывающей промышленности, взрыв широко

используется при скважинной добыче нефти и газа, при эксплуа-

тации водоносных, артезианских, дренажных скважин.

Впервые взрыв на нефтяном промысле был произведен в

1912 г. инженером Р. Невским с целью оживления скважи-

ны. Взорвав в «отобранных» скважинах заряды ВВ, ему

удалось получить дополнительное количество нефти.

В 1942-1943 гг. было предложено применять кумулятив-

ные заряды ВВ для бурения, торпедирования и перфорации

скважин.

Сегодня ВВ широко применяются на нефтеприисках при

выполнении различных видов работ на всех этапах жизни

скважины, начиная с бурения и кончая ее ликвидацией. Так,

при проходке скважины в ряде случаев встречаются крепкие

горные породы (кварциты, базальты), которые весьма труд-

но пройти при использовании механических средств буре-

ния. Для их проходки используется взрывное (бездолотное)

бурение, заключающееся в том, что на забой скважины вме-

сте с промывной водой посылают небольшие заряды ВВ

(ампулы), которые взрываются при ударе о забой, разрушая

горную породу.

Раздробленная порода уносится из скважины циркули-

рующей в ней промывной жидкостью.

Большое значение применение прострелочно-взрывных

устройств имеет в глубоких и сверхглубоких скважинах, в ко-

торых механическими методами выполнение работ по лик-

видации аварий сопряжено с трудностями. В этом случае

зачастую ВВ бывает единственным средством ликвидации

аварии.

При бурении скважин в породах, которые способны при дей-

ствии воды набухать (например, глины), часто происходит затя-

гивание или прихват бурильного инструмента (долота, буриль-

ной колонны, забойного двигателя). В этом случае на помощь

нефтяникам приходит взрыв. В скважину опускают шнуровую

или фугасную торпеду, производят «встряхивание» взрывом, в

результате чего происходит освобождение прихваченного инст-

румента. Если такой взрыв не привел к результатам, производят

разрушение долота торпедой, извлекают

Образовавшиеся куски забойного инстру-

мента и тем спасают скважину.

На рис. 9.7 показано принципиальное уст-

ройство торпеды для нефтяных скважин.

В шнуровых торпедах в качестве взрывно-

го заряда используются помещенные в корпус

Отрезки детонирующего шнура, количеством

которых регулируется сила взрыва.

После завершения бурения нефтяная

Окважина представляет собой устройство,

изображенное на рис. 9.8 а. На всю глубину

Скважины проходит стальная обсадная колон-

ка, которая закреплена цементным кольцом.

<^тими двумя преградами отделен нефтенос-

ный пласт от ствола скважины. Чтобы соеди-

нить ствол с нефтеносным слоем проводят

Пробитие (перфорацию) металлической трубы

Н цементного кольца взрывами кумулятивных

Перфораторов.

На рис. 9.8 б изображена гирлянда про-

стейшего (ленточного) кумулятивного пер-

форатора.

В результате взрыва перфораторов обра-

зуются радиальные отверстия в обсадной

колонне, цементном кольце и трещины в нефтеносном пласте,

которые последуюнщ_ми операциями, например, гидроразрывом

расширяются и сква>^_ина вводится в эксплуатацию. В процессе

эксплуатации происх_одих постепенное закупоривание перфора-

ционных отверстий, Ч|_ТО приводит к снижению дебита скважины.

Для очистки отвер)_СХИй на уровне их расположения в скважи-

не производят взрыв "торпеды, в результате которого происходит

разрушение пробок, щ работа скважины восстанавливается.

Взрывная очистка фильтров позволяет увеличить дебит сква-

жин минимум вдвое, а в отдельных случаях в четыре-пять раз.

Описанные работы далеко не исчерпывают все разнообразие

применения взрыва на нефтяных промыслах. Взрыв использует-

ся для грунтоносов, резки труб в скважинах (кольцевыми куму-

лятивными зарядами), для ускорения затвердевания бетона при

различных изоляционных работах и т.д.

Взрывные работы в скважинах иного назначения (водоносные,

артезианские, скважины подземной газификации углей и т.д.) в

принципе не отличаются от проводимых в нефтескважинах.

Большое значение взрыв приобрел при изучении недр земли

методом сейсмической разведки. Пока это единственный метод,

который позволяет заглянуть в недра земли на десятки километ-

ров. Существует два основных варианта сейсморазведки: метод

отраженных волн и метод, основанный на преломлении волн.

На рис. 9.9 показана схема работы сейсморазведки по отра-

женным волнам.

Из схемы видно, что

при взрыве заряда В В

происходит распростра-

нение волн сжатия (рас-

пространяющихся как

расширяющаяся сфера).

При достижении грани-

цы между двумя пла-

стами пород, отличаю-

щимися по физическим

свойствам, происходит

отражение волны, кото-

рая движется к поверх-

ности земли и фиксиру-

ется в приемнике сейс-

мической станции.

Такая же картина на-

блюдается при наличии нескольких границ между пластами _с раз-

личными свойствами. По данным сейсмостанции определяется глу-

бина и состав пород. Метод позволяет заглянуть в глубь шли на

10 км. На большую глубину (несколько десятков километров) по-

зволяет провести разведку метод, основанный на преломлении волн.

В качестве ВВ, используемых для взрывных работ в скважи-

нах, применяются индивидуальные и смесевые ВВ, о которых

было сказано ранее.

Конкретный выбор ВВ делается исходя из характера выпол-

няемой работы. В фугасных торпедах применяются составы с вы-

сокими показателями работоспособности. Кумулятивные торпеды

и кумулятивные перфораторы изготавливаются из веществ с высо-

кой скоростью детонации (A-XI-1, составы на основе гексогена).

В номенклатуре ВВ для нефтедобывающей промышленности

появился новый класс - термостойкие ВВ. Связано это с тем, что

в ряде месторождений в зависимости от глубины в скважинах

наблюдается высокая температура, достигающая 200 -250°С.

Естественно, применение штатных ВВ и составов на их основе в

таких скважинах невозможно из-за низкой термостойкости ВВ.

Это привело к необходимости создания класса термостойких

ВВ, ряд из которых (октоген, гексанитростильбен, НТФА - геп-

танитротрифениламин, октанит - дипикрилдинитробензол, пи-

рин - дипикрилдиаминодинитропиридин и др.) нашли практиче-

ское применение.

9.2.2. Применение взрывчатых веществ в строительстве

Основная задача взрывных работ в строительстве сводится к

перемещению больших массивов грунта - при строительстве

дамб, каналов, рытье водохранилищ и т.д. Для перемещения

грунта используется метод направленного взрыва, который про-

водится обычно в два этапа. Два заряда ВВ помещается! в под-

готовленные камеры (рис. 9.10). Первым взрывается небольшой

заряд. В результате этого взрыва создаегся новая свободная поверх-

ность. Вторым взрывается основной заряд. При этом выбрасывается

грунт в направлении образовавшейся свободной поверхности от

первого взрыва, что приводит к направленному выбросу.

Практика использования взрывов в строительстве изобилует раз-

личными примерами. Для иллюстрации приведем только некоторые

из них.

Для спрямления русла реки Оки необходимо было проложить

канал по площадке из глинистой вязкой породы, на которой невоз-

можно было выполнить работы экскаваторами. Были взорваны рас-

положенные вдоль трассы канала заряды аммонита общей массой

5,3 т. В результате было выброшено 5 тыс. тонн грунта и образо-

вался канал дойной 120 и шириной 21 м.

В 1966 г. при строительстве нротивоселевой плотины вблизи

Алма-Аты был произведен двухступенчатый взрыв, на первом

этапе которого был взорван заряд массой 1690 т, а через 4 с-

основной заряд массой 3600 г ВВ. Река Малая Алмаатинка была

наглухо перекрыта плотиной. Через полгода плотина была до-

строена до высоты 93 м взрывом заряда массой 3940 т ВВ. В

1973 г. плотина с успехом прошла испытание селевым потоком, ко-

торый снес две вышестоящие по ущелью плотины и к алмаатинской

плотине принес 3 млн. м³ грязекаменного материала. Однако по-

строенная взрывом плотина выдержала этот гигантский натиск.

Взрывы широко использовались на строительстве всех гид-

ростанций, так как были несоизмеримо экономичнее работ, вы-

полняемых механизмами.