RU2051845C1 - Method of construction of underground storage in compressible grounds - Google Patents

Method of construction of underground storage in compressible grounds Download PDF

Info

Publication number
RU2051845C1
RU2051845C1 RU93008095A RU93008095A RU2051845C1 RU 2051845 C1 RU2051845 C1 RU 2051845C1 RU 93008095 A RU93008095 A RU 93008095A RU 93008095 A RU93008095 A RU 93008095A RU 2051845 C1 RU2051845 C1 RU 2051845C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charges
explosion
oil
wells
charge
Prior art date
Application number
RU93008095A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93008095A (en
Inventor
В.А. Бузин
Ю.И. Войтенко
В.Н. Глущенко
А.А. Иовлев
В.Ф. Буслаев
К.С. Сыкулев
А.Ф. Юнак
Original Assignee
Печорский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности "ПечорНИПИнефть"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Печорский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности "ПечорНИПИнефть" filed Critical Печорский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности "ПечорНИПИнефть"
Priority to RU93008095A priority Critical patent/RU2051845C1/en
Publication of RU93008095A publication Critical patent/RU93008095A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2051845C1 publication Critical patent/RU2051845C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

FIELD: civil engineering; storage waters. SUBSTANCE: method comes to drilling vertical wells, putting explosive charges in wells and tamping; making charging and compensating spaces by explosion and making reservoir of adjacent spaces at each vertical well by exploding the charges. Novelty is that vertical wells are drilled at a distance from each other of not less than 120 radial of shooting charge and not graeter than two radial of effective usage of energy of main charge of explosives for compensating space. Tamper of shooting charges is made of mixture of oil latex and coagulant. Tamper of main charges is made of oil-cement grouting mixture with settling promoter. Reservoir is formed of adjacent spaces by subsequently exploding the charges in neighbour wells using the space formed by explosion in preceding well as compensating one. Explosion is carried out without bringing broken rock to dump. Mathematical expression for calculating the radius of zone of effective usage of main charge explosion energy for compensating space is given in description of invention. EFFECT: enlarged operating capabilities. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к взрывным работам в строительстве и может быть использовано для создания подземных хранилищ промышленных и бытовых сточных вод, отработанных буровых растворов и шламов, образующихся при бурении нефтяных и газовых скважин, а также для создания подземных резервуаров для временного складирования, накопления и осветления жидкостей. The invention relates to blasting in construction and can be used to create underground storage of industrial and domestic wastewater, spent drilling fluids and sludge generated during the drilling of oil and gas wells, as well as to create underground tanks for temporary storage, accumulation and clarification of liquids.

Известен способ создания подземного хранилища в глинистых грунтах, включающий бурение скважин, взрывание в них зарядов ВВ, создание смежных полостей, образование первичной компенсационной камеры в забойной части центральной скважины и отбойку пород на указанную камеру, бурение дополнительных скважин и образование полостей, соединяющих между собой все ранее образованные [1] Недостатками этого способа являются сложность, многостадийность, наличие специального оборудования для производства и транспортировки хладоагента, низкая надежность, зависящая от надежности функционирования холодильного оборудования и точности направления дополнительных скважин. Кроме того, стенки полостей сохраняют устойчивость только в замороженном состоянии. There is a method of creating an underground storage in clay soils, including drilling wells, blasting explosive charges in them, creating adjacent cavities, forming a primary compensation chamber in the bottomhole part of the central well and breaking rocks to the specified chamber, drilling additional wells and forming cavities that connect all previously formed [1] The disadvantages of this method are the complexity, multi-stage, the availability of special equipment for the production and transportation of refrigerant, low reliable depending on the reliability of the operation of refrigeration equipment and the accuracy of the direction of additional wells. In addition, the walls of the cavities remain stable only in a frozen state.

Наиболее близким к предлагаемому является способ формирования подземных полостей, включающий бурение центральной и периферийных скважин, взрывание камуфлетного заряда ВВ в центральной скважине, образование в ней компенсационной камеры путем извлечения горной массы с помощью гидромониторного устройства взрывание зарядов ВВ в периферийных скважинах с отбойной породы на компенсационную камеру, выносом ее в навал и образованием вторичных компенсационных камер, взрывание в центральной скважине дополнительного заряда, мощность которого увеличивают от нижней границы интервала заряжения к верхней. При этом за счет взрывания на вторичные компенсационные камеры существенно повышается общая эффективность взрывных работ, а наличие подбучивающего начала горной массы предотвращает преждевременное обрушение пород потолочины в первичной компенсационной камере [2] Недостатком такого способа является большая трудоемкость работ, вызванная необходимостью бурения периферийных скважин и размещения в них вспомогательных зарядов ВВ, а также наличие гидромониторного агрегата для извлечения горной массы. Closest to the proposed one is a method of forming underground cavities, including drilling central and peripheral wells, blasting a camouflage explosive charge in a central well, forming a compensation chamber in it by extracting rock using a hydraulic monitoring device, blasting explosive charges in peripheral wells from a breaker rock to a compensation chamber by moving it into bulk and forming secondary compensation chambers, blasting an additional charge in the central well, the power of which increase from the lower limit to the upper charging interval. In this case, due to the explosion on the secondary compensation chambers, the overall efficiency of blasting is significantly increased, and the presence of a puffer rock mass prevents premature collapse of the ceiling in the primary compensation chamber [2] The disadvantage of this method is the high complexity of the work caused by the need to drill peripheral wells and place in them auxiliary explosive charges, as well as the presence of a hydraulic unit for the extraction of rock mass.

Целью изобретения является повышение эффективности взрывных работ и снижение трудоемкости строительства хранилища. The aim of the invention is to increase the efficiency of blasting and reduce the complexity of the construction of the warehouse.

Достигается это тем, что бурение вертикальных скважин осуществляют на расстоянии одна от другой не менее 120 радиусов прострелочного заряда ВВ и не более двух радиусов зоны эффективного использования энергии взрыва основного заряда ВВ на компенсационную полость, забойку прострелочных зарядов выполняют из нефтелатексной смеси с коагулянтом, забойку основных зарядов выполняют из нефтецементной тампонажной смеси с ускорителем охватывания, сопряженные резервуары подземного хранилища образуют последовательным взрыванием основных зарядов ВВ в соседних скважинах. При этом радиус зоны эффективного использования энергии взрыва основного заряда ВВ на компенсационную полость (Rэ) определяют из соотношения
Rэ= (0,65-0,7)

Figure 00000001
где V проектная вместимость подземного хранилища,
n количество сопряженных резервуаров в подземном хранилище; нефтецементную смесь с коагулянтом выполняют методом обратной эмульсии, вмещающей нефть, латекс, глину и агрессивную воду; высоту слоя нефтецементной смеси с ускорителем охватывания над основным зарядом ВВ принимают равной двум радиусам зоны эффективного использования энергии взрыва основного заряда ВВ на компенсационную полость.This is achieved by the fact that the drilling of vertical wells is carried out at a distance of at least 120 radii of a perforated explosive charge and no more than two radii of the zone of efficient use of the explosion energy of the main explosive charge into the compensation cavity, clogging of perforated charges is carried out from an oil-latex mixture with a coagulant, and main charges are made of oil-cement grouting mixture with a coverage accelerator, the associated underground storage tanks form a sequential blasting of the main charge in the BB in the neighboring wells. The radius of the zone of efficient use of the energy of the explosion of the main explosive charge on the compensation cavity (R e ) is determined from the ratio
R e = (0.65-0.7)
Figure 00000001
where V is the design capacity of the underground storage,
n the number of associated tanks in the underground storage; an oil-cement mixture with a coagulant is performed by the reverse emulsion method containing oil, latex, clay and aggressive water; the height of the layer of oil-cement mixture with the coverage accelerator above the main explosive charge is taken to be equal to two radii of the effective use of the explosion energy of the main explosive charge on the compensation cavity.

На чертеже представлена последовательная схема осуществления предлагаемого способа строительства подземного хранилища. The drawing shows a sequential diagram of the proposed method for the construction of an underground storage.

Осуществляют бурение необходимого количества вертикальных скважин 1 на расстоянии l не менее 120 радиусов прострелочного заряда ВВ 2 и не более двух радиусов Rэ зоны эффективного использования энергии взрыва основного заряда ВВ 3 на компенсационную полость. Значение радиуса зоны эффективного использования энергии взрыва основного заряда ВВ на компенсационную полость определяют из соотношения
R

Figure 00000002
= (0,65-0,7)
Figure 00000003
где V проектная вместимость подземного хранилища; n количество сопряженных резервуаров в подземном хранилище. В вертикальных скважинах 1 (поз."а") размещают прострелочные заряды ВВ 2 и забойку 4 из нефтелатексной смеси с коагулянтом, которую выполняют методом обратной эмульсии, вмещающей нефть, латекс, глину и агрессивную воду. Путем взрыва прострелочных зарядов 2 образуют удлиненные зарядные полости 5 (поз."б"), стенки которых укреплены слоем 6 вязкого вещества, образованного в результате взаимодействия нефти, латекса, глины и агрессивной воды в условиях высокого давления и температуры при взрыве прострелочного заряда ВВ. В зарядных полостях 5 (поз. "в") размещают основные заряды 3 и забойку 7 из нефтецементной тампонажной смеси с ускорителем схватывания. Высоту слой нефтецементной смеси с ускорителем схватывания над основным зарядом ВВ 3 принимают равной двум радиусам зоны эффективного использования энергии взрыва основного заряда ВВ на компенсационную полость. Последовательным взрыванием основных зарядов ВВ 3 в двух соседних скважинах 1 (поз."г") образуют сопряженные резервуары 8 (компенсационные полости) подземного хранилища, стенки которых закреплены твердым водонепроницаемым покрытием 9, образованным в результате отвердевания нефтецементной тампонажной смеси при ее взаимодействии с водой и ускорителем схватывания. Аналогичным способом осуществляют последовательное взрывание основных зарядов ВВ 3 в остальных скважинах 1.Carry out the drilling of the required number of vertical wells 1 at a distance l of not less than 120 radii of the perforated explosive charge 2 and not more than two radii R e of the zone of efficient use of the explosion energy of the main explosive charge 3 on the compensation cavity. The value of the radius of the effective use of the energy of the explosion of the main explosive charge on the compensation cavity is determined from the ratio
R
Figure 00000002
= (0.65-0.7)
Figure 00000003
where V is the design capacity of the underground storage; n the number of associated tanks in the underground storage. In vertical wells 1 (pos. "A"), sweep charges of BB 2 and clogging 4 of oil-latex mixture with a coagulant are placed, which is performed by the method of inverse emulsion containing oil, latex, clay and aggressive water. By explosion of shooting charges 2, elongated charging cavities 5 (pos. "B") are formed, the walls of which are reinforced with a layer 6 of a viscous substance formed as a result of the interaction of oil, latex, clay and aggressive water under high pressure and temperature during the explosion of a shooting explosive charge. In the charging cavities 5 (pos. "C"), the main charges 3 and the stemming 7 of the oil-cement grouting mixture with the setting accelerator are placed. The height of the layer of oil-cement mixture with a setting accelerator above the main explosive charge 3 is taken to be equal to two radii of the effective use of the explosion energy of the main explosive charge on the compensation cavity. By sequentially blasting the main charges of explosive 3 in two neighboring wells 1 (pos. "G") form conjugate reservoirs 8 (compensation cavities) of the underground storage, the walls of which are fixed with a solid waterproof coating 9, formed as a result of hardening of the cement-cement grouting mixture during its interaction with water and setting accelerator. In a similar way, sequential blasting of the main explosive charges 3 in the remaining wells 1 is carried out.

Благодаря тому, что при взрыве основного заряда ВВ 3 в каждой из вертикальных скважин 1 образуется полость 8, которая является одновременно резервуаром подземного хранилища и компенсационной полостью для последующего взрыва основного заряда ВВ 3 в соседней скважине, а расстояние между этим зарядом и стенкой резервуара, являющегося компенсационной полостью, равное половине расстояния между двумя соседними вертикальными скважинами, выбрано с учетом наиболее эффективного использования энергии взрыва основного заряда ВВ на компенсационную полость, отпадает необходимость бурения дополнительных скважин, взрывания дополнительных зарядов, применения гидромониторных устройств и выполнения других технологических операций для создания специальных компенсационных полостей и разрушения грунтовых перемычек между соседними резервуарами, а следовательно, обеспечивается существенное повышение эффективности работ и снижение трудоемкости строительства хранилища. Due to the fact that during the explosion of the main charge of explosive 3 in each of the vertical wells 1, a cavity 8 is formed, which is both the reservoir of the underground storage and the compensation cavity for the subsequent explosion of the main charge of explosive 3 in the neighboring well, and the distance between this charge and the wall of the reservoir, which is a compensation cavity equal to half the distance between two adjacent vertical wells is selected taking into account the most efficient use of the explosion energy of the main explosive charge on the compensation пол cavity, there is no need to drill additional wells, blast additional charges, use hydromonitor devices and perform other technological operations to create special compensation cavities and destroy soil lintels between adjacent tanks, and therefore, a significant increase in the efficiency of work and a decrease in the complexity of building a storage facility are provided.

Соотношение между значениями радиуса зоны эффективного использования энергии взрыва основного заряда 3 на компенсационную полость принято по следующим соображениям. The relationship between the values of the radius of the zone of effective use of the energy of the explosion of the main charge 3 on the compensation cavity is accepted for the following reasons.

Термином "радиус зоны эффективного использования энергии взрыва основного заряда 3 на компенсационную полость" обозначено кратчайшее расстояние от центра масс основного заряда ВВ до контура компенсационной полости, включающее радиус камуфлетной полости, образуемой при взрыве заряда 3, и толщину разрушаемой грунтовой перемычки между этой полостью и компенсационной полостью при условии достижения максимальной вместимости образующейся системы из двух сопряженных полостей. Предельным значением вместимости системы является сумма вместимостей равного количества индивидуальных полостей, образованных при независимом взрывании зарядов ВВ, т.е. в случае, когда расстояние между скважинами (центрами масс зарядов ВВ) превышает сумму радиусов зон влияния каждого из них. Авторами экспериментально установлены зависимости общей вместимости системы подземных полостей от количества зарядов ВВ, последовательности их взрывания и расстояния между центрами масс. Так, при одновременном взрывании двух зарядов ВВ максимальная вместимость системы, но не выше 90% суммы вместимостей полостей при независимом взрывании, обеспечивается только при расстоянии между скважинами (центрами масс зарядов ВВ) l 1,95 Rп, где Rп радиус полости, образуемой при независимом взрывании одного заряда ВВ. Любое отклонение от этого значения l приводит к существенному уменьшению вместимости системы полостей. При одновременном взрывании трех и более зарядов ВВ общая вместимость системы полостей в лучшем случае снижается до 50-70% от предельного значения. Поэтому строительство хранилищ путем одновременного взрывание более двух зарядов ВВ нецелесообразно. В случае последовательного взрывания двух зарядов ВВ отсутствует взаимовлияние встречных взрывных волн, а вместимость системы полостей на уровне предельной сохраняется при любых значениях расстояния между центрами масс зарядов ВВ, превышающих значение l 2Rп. Полость, образуемая взрывом первого заряда ВВ, является компенсационной для второго. Это условие сохраняется и в случае увеличения количества последовательно взрываемых зарядов ВВ, что обеспечивает возможность строительства крупных многорезервуарных хранилищ, в том числе в сложных геологических условиях. Надежность и эффективность обеспечения сопряженности резервуаров в хранилище определяется надежностью разрушения грунтовой перемычки между ними при минимальном отбросе раздробленного грунта. Авторами экспериментально установлено, что это условие соблюдается при соблюдении соотношения l (2,1 2,26) Rп для грунтов с различными физико-механическими свойствами. В расчетах принимается 0,5 l т.е. Rэ (1,05-1,13) Rп. Известно, что при камуфлетном взрыве сосредоточенного заряда ВВ
Rп=

Figure 00000004
где Пп показатель простреливаемости грунта,
Q масса ВВ в заряде,
е коэффициент, учитывающий тип ВВ.The term "radius of the zone of effective use of the energy of the explosion of the main charge 3 to the compensation cavity" refers to the shortest distance from the center of mass of the main explosive charge to the contour of the compensation cavity, including the radius of the camouflage cavity formed during the explosion of charge 3, and the thickness of the destructible soil bridge between this cavity and the compensation cavity provided that the maximum capacity of the resulting system of two conjugate cavities is reached. The limit value of the system capacity is the sum of the capacities of an equal number of individual cavities formed during the independent explosion of explosive charges, i.e. in the case when the distance between the wells (centers of mass of explosive charges) exceeds the sum of the radii of the zones of influence of each of them. The authors experimentally established the dependence of the total capacity of the system of underground cavities on the number of explosive charges, the sequence of their explosion and the distance between the centers of mass. So, with the simultaneous explosion of two explosive charges, the maximum capacity of the system, but not higher than 90% of the total capacity of the cavities with independent blasting, is provided only when the distance between the wells (centers of mass of explosive charges) is 1.95 R p , where R p is the radius of the cavity formed with independent blasting of one explosive charge. Any deviation from this value of l leads to a significant decrease in the capacity of the cavity system. With the simultaneous explosion of three or more explosive charges, the total capacity of the cavity system in the best case is reduced to 50-70% of the limit value. Therefore, the construction of storage facilities by simultaneously blowing up more than two explosive charges is impractical. In the case of successive blasting of two explosive charges, there is no mutual influence of counterpropagating blast waves, and the capacity of the cavity system at the limit level is preserved for any distance between the centers of mass of the explosive charges that exceed l 2R p . The cavity formed by the explosion of the first explosive charge is compensatory for the second. This condition persists in the case of an increase in the number of explosive explosive charges in series, which makes it possible to build large multi-reservoir storages, including in difficult geological conditions. The reliability and effectiveness of ensuring the contiguity of the tanks in the storage is determined by the reliability of the destruction of the soil bridge between them with minimal rejection of fragmented soil. The authors experimentally established that this condition is observed subject to the relation l (2.1 2.26) R p for soils with different physical and mechanical properties. In the calculations, 0.5 l is taken i.e. R e (1.05-1.13) R p . It is known that in a camouflage explosion of a concentrated explosive charge
R p =
Figure 00000004
where P n is the indicator of ground penetration,
Q is the mass of explosives in charge,
e coefficient taking into account the type of explosives.

Поскольку Пп · Q · e Vп, где Vп вместимость полости, то справедливо соотношение
Rп=

Figure 00000005
или для системы из n полостей
Rп=
Figure 00000006
= 0,62
Figure 00000007
откуда, Rэ= (1,05-1,13)•0,62
Figure 00000008
(0,65-0,7)
Figure 00000009

Минимальное расстояние между вертикальными скважинами 120 радиусов прострелочного заряда определено по известному условию максимального радиуса зоны пластических деформаций грунта при взрыве удлиненного заряда ВВ.Since P p · Q · e V p , where V p is the capacity of the cavity, the relation
R p =
Figure 00000005
or for a system of n cavities
R p =
Figure 00000006
= 0.62
Figure 00000007
whence, R e = (1.05-1.13) • 0.62
Figure 00000008
(0.65-0.7)
Figure 00000009

The minimum distance between vertical wells 120 of the radius of the perforated charge is determined by the well-known condition for the maximum radius of the zone of plastic deformation of the soil during the explosion of an elongated explosive charge.

Применение нефтелатексной смеси для забойки прострелочного заряда обеспечивает быстрое образование гидрофобного эластичного покрытия стенок образуемой зарядной камеры и поддержание ее устойчивости по меньшей мере в течение всего срока строительства хранилища. Наличие коагулянта ускоряет процесс образования эластичной латексной пленки. Коагулянтом является раствор глины в агрессивной воде. В качестве агрессивной воды может быть использован, например, водный раствор хлорида кальция. The use of a petelatex mixture for clogging a bullet charge ensures the rapid formation of a hydrophobic elastic coating on the walls of the formed charging chamber and maintains its stability for at least the entire construction period of the storage. The presence of a coagulant accelerates the formation of an elastic latex film. Coagulant is a solution of clay in aggressive water. As aggressive water, for example, an aqueous solution of calcium chloride can be used.

Применение нефтецементной тампонажной смеси с ускорителем схватывания для выполнения забойки основного заряда ВВ обусловлено условиями размещения забойки в зарядной полости и формирования твердого покрытия подземной полости после взрыва заряда ВВ. Наименьшая трудоемкость размещения забойки обеспечивается в случае применения забоечного материала текучей консистенции. Это условие выполняется, если забоечный материал выполняют из смеси нефти и цемента. Нефть препятствует схватыванию цемента, поэтому смесь может быть приготовлена заранее в объеме, достаточном для закрепления всех резервуаров хранилища. После взрыва заряда ВВ нефтецементная тампонажная смесь впрессовывается в стенки образующейся полости и сопряженной с ней части зарядной полости, нефть замещается водой, вода взаимодействует с цементом, в результате чего образуется твердое бетонное покрытие. Для ускорения процесса применяют ускоритель схватывания, например, гипс или кальцинированную соду. The use of oil-cement grouting mixtures with a setting accelerator to perform the clogging of the main explosive charge is due to the conditions for placing the clog in the charging cavity and the formation of a solid coating of the underground cavity after the explosion of the explosive charge. The least laboriousness of the placement of the stemming unit is provided in the case of application of the stemming material of a fluid consistency. This condition is met if the stemming material is made from a mixture of oil and cement. Oil prevents the setting of cement, so the mixture can be prepared in advance in an amount sufficient to secure all storage tanks. After the explosion of the explosive charge, the cement-cement grouting mixture is pressed into the walls of the formed cavity and the associated part of the charging cavity, the oil is replaced by water, the water interacts with cement, resulting in a solid concrete coating. To accelerate the process, a setting accelerator, for example, gypsum or soda ash, is used.

Необходимая высота слоя забойки 7 над основным зарядом ВВ 3, равная двум радиусам зоны эффективного использования энергии взрыва основного заряда ВВ на компенсационную полость 8, определена по условиям обеспечения наиболее благоприятных параметров развития полости при внутреннем взрыве и достаточности объема забойки для формирования покрытия толщиной 0,1 м с учетом потерь. The required height of the clogging layer 7 above the main explosive charge 3, equal to the two radii of the effective use of the explosion energy of the main explosive charge on the compensation cavity 8, is determined according to the conditions for ensuring the most favorable cavity development parameters during an internal explosion and sufficient clogging volume to form a coating with a thickness of 0.1 m taking into account losses.

П р и м е р. Рассмотрим условия строительства подземного шламохранилища на площадке куста N 73 Харьягинского нефтяного месторождения (Республика Коми). PRI me R. Consider the conditions for the construction of an underground slurry storage facility at the site of the bush N 73 of the Kharyaginsky oil field (Komi Republic).

Геологический разрез в районе строительства представлен однородной толщей суглинка мощностью 90-100 м на глубине по кровле по кровле около 10 м. The geological section in the construction area is represented by a homogeneous thickness of loam with a thickness of 90-100 m at a depth along the roof along the roof of about 10 m.

Проектом предусмотрено строительство четырехрезервуарного хранилища общей вместимостью 1800 м3. Вместимость каждого резервуара 450 м3. При показателе простреливаемости Пп 0,25 м3/кг для создания сферического резервуара вместимостью 450 м3 требуется заряд с массой заряда 1800 кг. Радиус зоны эффективного использования энергии взрыва основного заряда ВВ на компенсационную полость:
Rэ= 0,65

Figure 00000010
0,65
Figure 00000011
5 м
Максимальное расстояние между скважинами по условию эффективности использования энергии взрыва основного заряда ВВ: lмакс 2 Rэ 2 · 5 10 м.The project provides for the construction of a four-tank storage with a total capacity of 1800 m 3 . The capacity of each tank is 450 m 3 . With a shooting rate P p of 0.25 m 3 / kg, a charge with a charge mass of 1800 kg is required to create a spherical tank with a capacity of 450 m 3 . The radius of the zone of effective use of the energy of the explosion of the main explosive charge on the compensation cavity:
R e = 0.65
Figure 00000010
0.65
Figure 00000011
5 m
The maximum distance between the wells under the condition of the energy efficiency of the explosion of the main explosive charge: l max 2 R e 2 · 5 10 m

Зарядная полость 5 для формирования основного заряда ВВ 3 создается взрывом удлиненного прострелочного заряда 2 радиусом Rзпр 0,05 м. Минимальное расстояние между скважинами по условию исключения взаимодействия прострелочных зарядов ВВ 2 · lмин 120 Rзпр 120 · 0,05 6 м.The charging cavity 5 for the formation of the main explosive charge 3 is created by the explosion of an elongated perforated charge 2 with a radius R spr of 0.05 m. The minimum distance between wells by the condition of excluding the interaction of perforated explosive charges of 2 · l min 120 R spr 120 · 0.05 6 m.

Принято расстояние между скважинами l 10 м, при котором соблюдаются оба условия: l 2 Rэ и l>120Rзпр.The distance between the wells is l 10 m, at which both conditions are met: l 2 R e and l> 120R spr .

Расчетами по факторам камуфлетности и сейсмобезопасности определены параметры зарядов: прострелочный длина 50 м, масса 300 кг; основной масса 1500 кг, эквивалентный диаметр 1,5 м, физический диаметр поперечного сечения 1 м, длина 2,25 м. Calculations based on camouflage and seismic safety factors determined the charge parameters: perpendicular length 50 m, weight 300 kg; the bulk of 1500 kg, the equivalent diameter of 1.5 m, the physical diameter of the cross section of 1 m, length 2.25 m

В соответствии с "Техническими правилами ведения взрывных работ на дневной поверхности" заряжание и взрывание скважин при проходке выработок в мягких сжимаемых грунтах уплотнением их энергией взрыва производится теми же приемами, что и при методе скважинных зарядов при добыче полезных ископаемых открытым способом. На этом основании принимается заряжание скважин засыпкой гранулированного ВВ типа граммонит 79/21. In accordance with the "Technical Rules for Blasting on the Day Surface", the loading and blasting of wells during tunneling in soft compressible soils by compaction of them with explosion energy is carried out in the same manner as in the case of the method of borehole charges in the extraction of minerals by open pit mining. On this basis, loading of wells by filling granular explosives of the type 79/21 grammonite is accepted.

После завершения формирования прострелочного заряда 2 осуществляют его забойку 4, для чего используют нефтелатексную смесь (нефть-60% латекс-30%), приготовленную методом обратной эмульсии, т.е. эмульгированием агрессивной воды (10% ) в нефти. Агрессивную воду готовят, например, растворением хлористого кальция. В процессе эмульгирования состав дополняют глинопорошком и латексом. Готовую эмульсию выливают в скважину с таким расчетом, чтобы она заполнила свободное пространство между гранулами ВВ и всю верхнюю часть скважины, свободную от ВВ. After the formation of the perforated charge 2 is completed, it is driven in 4, for which an oil-latex mixture (oil-60% latex-30%) prepared by the reverse emulsion method is used, i.e. emulsification of aggressive water (10%) in oil. Aggressive water is prepared, for example, by dissolving calcium chloride. In the process of emulsification, the composition is supplemented with clay powder and latex. The finished emulsion is poured into the well so that it fills the free space between the granules of the explosive and the entire upper part of the well, free of explosives.

Производится поочередное или последовательное взрывание всех четырех прострелочных зарядов 2, в результате чего образуются четыре вертикальные удлиненные цилиндрические полости 5 диаметром по 1 м, высотой по 50 м, сообщающиеся с поверхностью через недеформированные верхние части зарядных скважин. Внутренние поверхности полостей покрыты вязкой массой 6 из нефти, глины и эластичной латексной пленки. Это обеспечивает сохранение устойчивости на весь период формирования и взрывания основных зарядов ВВ. Alternately or sequentially blasting of all four perforated charges 2 is carried out, as a result of which four vertical elongated cylindrical cavities 5 with a diameter of 1 m and a height of 50 m are formed, communicating with the surface through undeformed upper parts of the charging wells. The inner surfaces of the cavities are covered with a viscous mass of 6 of oil, clay and an elastic latex film. This ensures stability for the entire period of formation and explosion of the main explosive charges.

Основные заряды 3 формируют размещением ВВ и средств взрывания в донной части каждой из удлиненных полостей 5, после чего выполняют их забойку 7 с использованием заранее приготовленной нефтецементной тампонажной смеси, которая может сохранять текучесть в течение длительного времени. Высота слоя забойки hзаб. 2Rэ 10 м, что обеспечивает наилучшие условия взрывания основного заряда ВВ. При диаметре поперечного сечения зарядной полости 1 м и высоте слоя 10 м объем нефтецементной смеси для забойки одного заряда составляет 7,85 м3, из которых смесь нефти, цемента и гипса (или кальцинированной соды) до 4 м3, остальное вода, заливаемая непосредственно перед инициированием заряда ВВ.The main charges 3 are formed by placing explosives and explosives in the bottom of each of the elongated cavities 5, after which they are jammed 7 using a pre-prepared oil-cement grouting mixture, which can maintain fluidity for a long time. Stacking layer height h zab. 2R e 10 m, which provides the best conditions for the explosion of the main explosive charge. With a cross-sectional diameter of the charging cavity of 1 m and a layer height of 10 m, the volume of oil-cement mixture for clogging one charge is 7.85 m 3 , of which a mixture of oil, cement and gypsum (or soda ash) is up to 4 m 3 , the rest is water poured directly before initiating the explosive charge.

Заряды ВВ 3 взрывают последовательно. После взрыва первого заряда образуется сферическая полость радиусом Rп ≈ 0,9Rэ ≈ 4,5 м, покрытая слоем смеси нефти с цементом и гипсом в присутствии воды. В результате взаимодействия гипса (или кальцинированной соды) и цемента с водой образуется твердое цементно-гипсовое покрытие, обеспечивающее устойчивость и гидроизоляцию стенок полости.BB 3 charges explode sequentially. After the explosion of the first charge, a spherical cavity with a radius of R p ≈ 0.9R e ≈ 4.5 m is formed, covered with a layer of a mixture of oil with cement and gypsum in the presence of water. As a result of the interaction of gypsum (or soda ash) and cement with water, a solid cement-gypsum coating is formed, which provides stability and waterproofing of the cavity walls.

Взрывание второго заряда 3 осуществляют с замедлением, продолжительность которого не меньше времени полного завершения формообразования первой полости (до 1 с) и не больше времени отвердевания тампонажной смеси (несколько часов). В результате взрыва второго основного заряда ВВ образуется сферическая полость радиусом Rп Кэ 5 м, деформированная в сторону первой полости, и разрушается породная перемычка толщиной около 0,1 Rэ 0,5 м.The blasting of the second charge 3 is carried out with a slowdown, the duration of which is not less than the time of complete completion of the formation of the first cavity (up to 1 s) and not more than the curing time of the grouting mixture (several hours). As a result of the explosion of the second main explosive charge, a spherical cavity with a radius of R p K e 5 m is formed, deformed towards the first cavity, and a rock lintel with a thickness of about 0.1 R e 0.5 m is destroyed.

Взрывание третьего и четвертого зарядов ВВ осуществляют аналогично взрыванию второго заряда ВВ. The explosion of the third and fourth explosive charges is carried out similarly to the explosion of the second explosive charge.

После завершения взрывных работ образуется вытянутое по горизонтали четырехрезервуарное хранилище общей вместимостью не менее 1600 м3 с четырьмя выходами на поверхность через верхние части сопряженных со сферическими полостями удлиненных полостей и соосных с ними неразрушенных частей зарядных скважин. Устойчивость и герметичность такого хранилища гарантируется оптимальной формой поперечного сечения и наличием твердого водонепроницаемого покрытия толщиной 0,1-0,15 м.After the completion of blasting, a horizontally elongated four-reservoir storage is formed with a total capacity of at least 1600 m 3 with four exits to the surface through the upper parts of elongated cavities conjugated with spherical cavities and non-destroyed parts of charging wells coaxial with them. The stability and tightness of such a storage is guaranteed by the optimal cross-sectional shape and the presence of a solid waterproof coating with a thickness of 0.1-0.15 m.

Claims (3)

1. СПОСОБ СТРОИТЕЛЬСТВА ПОДЗЕМНОГО ХРАНИЛИЩА В СЖИМАЕМЫХ ГРУНТАХ, включающий бурение вертикальных скважин, размещение в них зарядов взрывчатых веществ и забойки, образование взрыванием зарядных и компенсационных полостей и резервуара из сопряженных полостей от каждой вертикальной скважины, отличающийся тем, что бурение вертикальных скважин осуществляют на расстоянии одна от другой не менее 120 радиусов прострелочного заряда взрывчатых веществ и не более двух радиусов эффективного использования энергии взрыва основного заряда ВВ на компенсационную полость, забойку прострелочных зарядов выполняют из нефтелатексной смеси с коагулянтом, забойку основных зарядов выполняют из нефтецементной тампонажной смеси с ускорителем схватывания, а резервуар из сопряженных полостей образуют последовательным взрыванием зарядов в соседних скважинах, используя полость от взрыва в предыдущей скважине в качестве компенсационной, при этом взрывание зарядов взрывчатых веществ осуществляют без выноса отбитой породы в навал, а радиус зоны эффективного использования энергии взрыва основного заряда ВВ на компенсационную полость определяют из соотношения
Figure 00000012

где V - проектная вместимость подземного хранилища;
n - количество сопряженных резервуаров в подземном хранилище.
1. METHOD FOR CONSTRUCTING UNDERGROUND STORAGE IN COMPRESSIBLE SOILS, including the drilling of vertical wells, placement of explosive charges and stemming in them, the formation of explosive charging and compensation cavities and a reservoir from the conjugate cavities from each vertical well, characterized in that the vertical wells are drilled one from the other, not less than 120 radii of the perforated explosive charge and not more than two radii of efficient use of the explosion energy of the main explosive charge on expansion cavity, lashing of perforated charges is carried out from an oil-cement mixture with a coagulant, main charges are fired from an oil-cement grouting mixture with a setting accelerator, and a reservoir of conjugate cavities is formed by successive explosion of charges in neighboring wells, using the cavity from an explosion in the previous well as compensation, this blasting explosive charges is carried out without removal of the rock in bulk, and the radius of the zone of efficient use of explosion energy is based the apparent explosive charge on the compensation cavity is determined from the ratio
Figure 00000012

where V is the design capacity of the underground storage;
n is the number of associated tanks in the underground storage.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что забойку из нефтелатексной смеси с коагулянтом выполняют методом обратной эмульсии, вмещающей нефть, латекс, глину и агрессивную воду. 2. The method according to claim 1, characterized in that the stemming of the oil-latex mixture with the coagulant is performed by the inverse emulsion method containing oil, latex, clay and aggressive water. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что высоту слоя нефтецементной смеси с ускорителем схватывания над основным зарядом взрывчатых веществ принимают равной двум радиусам зоны эффективного использования энергии взрыва заряда ВВ на компенсационную полость. 3. The method according to claim 1, characterized in that the height of the layer of oil-cement mixture with a setting accelerator above the main explosive charge is taken to be two radii of the effective use of the explosion energy of the explosive charge on the compensation cavity.
RU93008095A 1993-02-10 1993-02-10 Method of construction of underground storage in compressible grounds RU2051845C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93008095A RU2051845C1 (en) 1993-02-10 1993-02-10 Method of construction of underground storage in compressible grounds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93008095A RU2051845C1 (en) 1993-02-10 1993-02-10 Method of construction of underground storage in compressible grounds

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93008095A RU93008095A (en) 1995-11-27
RU2051845C1 true RU2051845C1 (en) 1996-01-10

Family

ID=20137121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93008095A RU2051845C1 (en) 1993-02-10 1993-02-10 Method of construction of underground storage in compressible grounds

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2051845C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2714456C2 (en) * 2018-04-26 2020-02-17 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации Field storage

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 492058, кл. E 21C 5/00, 1988. 2. Авторское свидетельство СССР N 1567776, кл. E 21C 45/00, 1990. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2714456C2 (en) * 2018-04-26 2020-02-17 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации Field storage

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109000525A (en) A kind of shield driving upper-soft lower-hard ground presplit blasting construction method
RU2051845C1 (en) Method of construction of underground storage in compressible grounds
CN114353609B (en) Structure and method for sectional charging in downward blast hole
RU2531410C1 (en) Method of forming waterproof screen in cracked watercut mountain arrays using bridging
KR970002246A (en) Underground rock blasting method
Galay et al. Disadvantages of standards for construction on collapsible soils
RU2289694C1 (en) Method for reclamation of limestone quarries during construction of industrial structures
KR100565866B1 (en) Inside hollow of abandoned structure filling method of construction using filling system and this
RU2328600C2 (en) Process of breakdown site isolation
SU1747699A1 (en) Method of stabilizing quicksand in open workings
RU2470117C1 (en) Method to form water impermeable reinforced concrete screen in cracked waterlogged rock massifs
RU2152473C1 (en) Method for erection of vehicular traffic tunnel of urban ring highway of megapolis
RU2058464C1 (en) Method for making foundation
RU2030508C1 (en) Method for prevention of open pit landslides
SU985304A1 (en) Method of erecting a roof support in mine working
RU2151997C1 (en) Quasar-method for dismantling of buildings, structures and building constructions
RU2186904C1 (en) Process of ground compaction
SU1021703A1 (en) Method of producing underground structure lining
SU1289962A1 (en) Method of producing drainage system
Bektašević et al. Excavation of the foundation of piers S1L and S1R of the Vranduk I bridge by controlled blasting on the motorway route: Zenica Municipality Northern Administrative Boundary-Zenica North
SU1666728A1 (en) Method of development of ore deposits
SU877031A1 (en) Method of constructing a vertical shaft
RU2103516C1 (en) Method for degassing of coal-bearing mass
SU1314081A1 (en) Lining for vault of underground structure
SU1008444A1 (en) Method for working deposits