RU1807432C

RU1807432C - Method for exciting elastic vibrations in soil

Info

Publication number: RU1807432C
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Дмитриевич Кравцов; Леонид Николаевич Солодилов; Василий Иванович Харьков
Original assignee: Специальная региональная геофизическая экспедиция; Специальное конструкторско-технологическое бюро "Технолог"
Priority date: 1991-01-30
Filing date: 1991-01-30
Publication date: 1993-04-07

Abstract

Использование: в сейсморазведке при возбуждении упругих колебаний взрывом топливно-воздушной смеси (ТВС), Сущность изобретени : емкость с топливом размещают на поверхности грунта. Создание ТВС осуществл ют одновременным подрывом двух диспергирующих зар дов, размещенных снизу и сверху емкости, или же подрывом верхнего зар да через интервал Г3 0,5 H/VD, где Н - высота сло топлива в емкости, VB - скорость волны возмущени по топливу в вертикальном направлении. елUsage: in seismic exploration during the excitation of elastic oscillations by the explosion of a fuel-air mixture (FA). Summary of the invention: a tank with fuel is placed on the ground surface. The creation of fuel assemblies is carried out by simultaneously undermining two dispersing charges placed below and above the vessel, or by undermining the upper charge through the interval Г3 0.5 H / VD, where H is the height of the fuel layer in the vessel, VB is the wave velocity of the disturbance in the fuel in vertical direction. ate

Description

Изобретение относитс к области геофизики и сейсмологии, а именно к разработке способов возбуждени упругих колебаний в грунте, основанных на взрыве над поверхностью грунта топливо-воздушной взрывчатой смеси (ТВВС) и может найти применение в сейсморазведке и при сейсмологических исследовани х.The invention relates to the field of geophysics and seismology, in particular to the development of methods for generating elastic vibrations in soil, based on the explosion of a fuel-air explosive mixture (TWS) above the soil surface, and can be used in seismic exploration and in seismological studies.

Целью изобретени вл етс увеличение надежности возбуждени упругих колебаний, повышение безопасности, уменьшение трудозатрат при реализации способа,The aim of the invention is to increase the reliability of the excitation of elastic vibrations, increase safety, reduce labor costs when implementing the method,

Поставленна цель достигаетс тем, что в способе возбуждени упругих колебаний в грунте, включающем размещение емкости с топливом на поверхности грунта, взрывное диспергирование в воздухе топлива и последующее инициирование образовавшейс .над поверхностью грунта топливо-воздушной взрывчатой смеси, диспергирование топлива осуществл ют путемThe goal is achieved in that in a method for generating elastic vibrations in the soil, including placing a container with fuel on the soil surface, explosively dispersing the fuel in air and then initiating the fuel-air explosive mixture formed above the soil surface, the fuel is dispersed by

размещени верхнего и нижнего диспергирующих зар дов соответственно над и под емкостью с топливом с последующим подрывом нижнего диспергирующего зар да и одновременно с ним или через интервал времени тэ подрывом верхнего диспергирующего зар да, при этом интервал времени т3 определ ют из выражени 0,5 H/vB, где.Н - высота сло топлива в емкости, VB - средн скорость волны возмущени , распростран ющейс в вертикальном направлении по топливу при взрыве диспергирующего зар да.placing the upper and lower dispersing charges respectively above and below the fuel tank, followed by blowing up the lower dispersing charge and simultaneously with it or after a time interval te undermining the upper dispersing charge, while the time interval t3 is determined from the expression 0.5 H / vB, where. H is the height of the fuel layer in the tank, VB is the average velocity of the perturbation wave propagating in the vertical direction along the fuel during the explosion of the dispersing charge.

В предлагаемом способе топливо-воздушна взрывчата смесь формируетс за счет динамического взаимодействи волн возмущени (ударных волн), генерируемых взрывами нижнего и верхнего диспергирующих зар дов (ДЗ). С достаточной дл практики точностью скорость волн возму-.In the proposed method, a fuel-air explosive mixture is formed due to the dynamic interaction of perturbation waves (shock waves) generated by explosions of the lower and upper dispersing charges (DZ). With sufficient accuracy for practice, the wave velocity is possible.

0000

оabout

22

WW

юYu

щени VB можно прин ть 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 сло топлива или емкости, если последн полностью заполненна топливом, а метание топлива производитс преимущественно в горизонтальном направлении; сформированна ТВ В С будет иметь максимальную площадь контакта с грунтом. Задержка момента подрыва верхнего зар да относительно нижнего приводит к перемещению места встречи двух волн вверх по высоте сло топлива, при этом по вл етс дополнительный массовый поток топлива вверх. В итоге облако ТВВС будет более выт нуто по вертикальной оси, чем при тэ 0. Если Т3 0,5 H/ve встреча волн возмущени произойдет на рассто нии , примерно удаленном от верхней кромки топлива на 1/4 его высоты. Увеличение тэ 0,5 H/VB нецелесообразно, т.к. при таких услови х возможно преждевременное воспламенение топлива от взрыва верхнегоVB can be assumed equal to the speed of sound in a given fuel. With this in mind, with the simultaneous undermining of the upper and lower DZ, the meeting of two waves will occur at about half the height of the fuel layer or tank, if the latter is completely filled with fuel, and the fuel is thrown mainly in the horizontal direction; the formed TV B C will have a maximum area of contact with the ground. The delay in the moment of undermining of the upper charge relative to the lower leads to the displacement of the place where two waves meet upward in height of the fuel layer, with an additional mass flow of fuel appearing upward. As a result, the fuel assembly cloud will be more elongated along the vertical axis than at te 0. If T3 0.5 H / ve, the perturbation waves meet at a distance approximately 1/4 of its height from the upper edge of the fuel. An increase in te 0.5 H / VB is impractical because under such conditions, premature ignition of the fuel from the explosion of the upper

ДЗ.DZ.

Если дл реализации предлагаемого способа используют легкоразрушающиес емкости с тонкими стенками, то затратами энергии на дробление и метание корпуса емкости можно пренебречь, общую массу верхнего и нижнего ДЗ определ ют исход из затрат на распыление топлива. Обычно в таких случа х обща .масса ДЗ составл ет 4...8% от массы топлива (ДЗ изготовлены из тротила).If thin-walled containers with thin walls are used to implement the proposed method, the energy costs for crushing and throwing the tank body can be neglected, the total mass of the upper and lower DZ is determined based on the cost of spraying the fuel. Typically, in such cases, the total mass of DZ is 4 ... 8% of the mass of fuel (DZ are made of TNT).

Детонационноспособные ТВВС можно формировать при разных соотношени х масс верхнего и нижнего ДЗ, однако оптимальным вл етс примерное равенство масс верхнего и нижнего ДЗ (мв мн, где MB и Мн массы верхнего и нижнего ДЗ соответственно ). При MB MH часть диспергируемого топлива будет оседать на грунт, а при MH MB будет возрастать экологический ущерб, наносимый взрывом нижнего ДЗ, по сравнению со случаем, когда мв мн.Detonation-capable fuel assemblies can be formed at different mass ratios of the upper and lower DZ, however, the approximate equality of the masses of the upper and lower DZ is optimal (mv mn, where MB and Mn are the masses of the upper and lower DZ, respectively). With MB MH, part of the dispersible fuel will settle on the ground, and with MH MB, the environmental damage caused by the explosion of the lower DZ will increase, compared with the case when mv mn.

Инициатор обычно располагают таким образом, чтобы после срабатывани ДЗ он Оказалс внутри сформированного облака ТВВС. В качестве инициатора дл ТВВС, сформированных в свободном объеме, обычно используют зар д КВВ, масса которого зависит от детонационной чувствительности данного типа ТВВС. Инициатор подрывают в момент времени, когда концентраци топлива в воздухе находитс в детонационных пределах. Врем задержки инициировани определ ют экспериментально.The initiator is usually positioned in such a way that, after the triggering of the remote sensing, it appears inside the formed TWS cloud. As an initiator for TWFs formed in the free volume, a charge of HEF is usually used, the mass of which depends on the detonation sensitivity of this type of HSS. The initiator is undermined at a time when the concentration of fuel in the air is in the detonation range. The initiation delay time is determined experimentally.

Предлагаемый способ возбуждени упругих колебаний в грунте реализуетс следующим образом.The proposed method for generating elastic vibrations in the soil is implemented as follows.

На грунте вертикально устанавливаютOn the ground vertically set

стальную бочку емкостью 200 л с бензином А-76. Под днищем бочки делают углубление , в которое закладывают нижний ДЗ с присоединенным к нему отрезком детонирующего шнура (ДШ) длиной 2...5 м. На200 liter steel barrel with A-76 gasoline. Under the bottom of the barrel, make a recess in which the lower DZ is laid with a detonating cord (L) connected to it with a length of 2 ... 5 m.

0 бочке располагают верхний ДЗ с присоединенным отрезком длиной либо равной, либо меньшей длины отрезка ДШ. идущего к нижнему ДЗ. Дл предохранени воспламенени бензина при диспергировании вер5 хний ДЗ окружают слоем инертного материала, например, песка, земли толщиной 10...20 см. В случае использовани дл изготовлени ДЗ предохранительных В В эту операцию можно исключить: Иницииру0 ющий зар д массой 5...8 кг размещают в 7...10 м от ц.ентра бочки. Св зывают свободные концы ДШ от нижнего и верхнего ДЗ и присоедин ют к ним электродетонатор. Присоедин ют электродетонатор коротко5 замедленного действи к инициирующему зар ду. После завершени этих операций подают взрывные.импульсы на детонаторы . Происходит взрывное диспергирова- ние топлива, в момент достижени 0 barrel have an upper DZ with an attached segment of a length either equal to or shorter than the length of the DS segment. going to the lower DZ. To prevent ignition of gasoline during dispersion, the upper DZs are surrounded by a layer of inert material, for example, sand, earth with a thickness of 10 ... 20 cm. In the case of using a safety B for the manufacture of DZ, this operation can be excluded: 8 kg is placed in 7 ... 10 m from the center of the barrel. The free ends of the LH are connected from the lower and upper DZ and an electric detonator is connected to them. A short-time delayed electric detonator is connected to the initiating charge. Upon completion of these operations, explosive pulses are fed to the detonators. Explosive dispersion of fuel occurs when it reaches

0 бензино-воздушной смесью концентрационных пределов детонации срабатывает инициирующий зар д, вызывающий детона-. цию ТВВС. Детонационна и ударна волны от взрыва ТВВС взаимодействуют с повер5 хностью грунта и возбуждают в нем упругие колебани , которые регистрируютс известными методами.With a gasoline-air mixture of detonation concentration limits, an initiating charge is triggered, causing detonation. tion of TVVS. The detonation and shock waves from a fuel assembly explosion interact with the surface of the soil and excite elastic vibrations in it, which are recorded by known methods.

Применение предлагаемого способа позволит увеличить надежность возбужде0 ни упругих колебаний за счет быстрого (взрывного) формировани ТВВС; повысить безопасность работ за счет отказа от использовани чистого кислорода; получить дополнительную экономию трудозатрат иApplication of the proposed method will increase the reliability of excitation of elastic vibrations due to the rapid (explosive) formation of fuel assemblies; increase safety by eliminating the use of pure oxygen; receive additional labor costs and

5 средств, поскольку практическа реализаци предлагаемого способа производитс с помощью простых операций, при этом не требуетс сложное оборудование и аппаратура , а дл создани ТВВС берут кислород5 means, since the practical implementation of the proposed method is carried out using simple operations, it does not require sophisticated equipment and apparatus, and oxygen is taken to create the fuel assemblies

0 воздуха. 0 air.

Claims

The claims

A method for generating elastic vibrations in the soil, comprising placing a fuel tank on the soil surface,

5 explosive dispersion of fuel in air and the subsequent initiation of the soil formed above the surface. fuel-air mixture, characterized in that, in order to increase the reliability of the excitation of elastic vibrations, improve safety and reduce labor costs during the implementation of the method, the dispersion of fuel is carried out by placing the upper and lower dispersing charges respectively above and below the fuel tank with subsequent detonation of the Lower dispersive charge and simultaneous with it, or through a time interval ge undermining the upper dispersive charge, while the time interval G3 is determined based on the expression

T3 0.5H / ve, where H is the height of the fuel layer in the tank, m;

VB is the average velocity of the perturbation wave propagating in the vertical direction along the fuel after the explosion of the lower dispersing charge.