RU2540930C2

RU2540930C2 - Blasting cartridge

Info

Publication number: RU2540930C2
Application number: RU2012145175/11A
Authority: RU
Inventors: МОЗЕР Петер; БАУЕР Флориан; ФРИЗЕНБИХЛЕР Вальтер; ФЕРЧЕЙ Артур; ШАТЦЕР Рудольф
Original assignee: Монтануниверзитэт Леобен
Priority date: 2010-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2015-02-10
Also published as: AU2011231560A1; EP2550502B1; EP2550502A1; WO2011117394A1; ZA201206754B; RU2012145175A; CA2793308C; AU2011231560B2; ES2538987T3; CA2793308A1

Abstract

FIELD: weapons and ammunition.

SUBSTANCE: invention refers to blasting cartridges and methods of blasting cartridge filling with an explosive. Blasting cartridge contains feed part provided with feed channel, ensuring delivery of an explosive from outside the well, and a flexible pipe put on external surface of feed part folded lengthwise. Flexible pipe design provides the following: during delivery of an explosive from outside the well under pressure through feed channel, and during filling of internal space of flexible pipe, the pipe melts lengthwise, and it moves from feed part to the inside the well.

EFFECT: safety and reliability of blasting cartridge operation.

29 cl, 8 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к взрывному патрону. Изобретение также относится к способу заполнения взрывного патрона взрывчатым веществом.The present invention relates to an explosive cartridge. The invention also relates to a method for filling an explosive cartridge with explosive.

Уровень техникиState of the art

Взрывные патроны могут использоваться во многих областях техники для разрушения любых типов горных пород, породных массивов, бетонов и аналогичных материалов. Подрыв взрывного патрона в скважине приводит к образованию вокруг нее трещин и осколков материала во всех направлениях. В случае обычного взрыва, выполняемого в горной выработке, это не создает серьезных проблем, так как борт уступа можно обрушить после взрыва с помощью механического оборудования и таким путем обеспечить безопасность для следующего взрыва.Explosive cartridges can be used in many areas of technology for the destruction of all types of rocks, rock masses, concrete and similar materials. Blasting an explosive cartridge in a well leads to the formation of cracks and fragments of material around it in all directions. In the case of a conventional explosion carried out in a mine, this does not pose serious problems, since the ledge side can be collapsed after the explosion using mechanical equipment and in this way ensure safety for the next explosion.

Тем не менее, в ситуациях, когда взрыв осуществляется вдоль окончательно сформированной породной стенки или когда при подземном взрыве требуется создать (оставить по завершении) как можно более надежную боковую стенку тупиковой выработки, сильное радиальное растрескивание по всей окружности скважины может иметь следствием сложные проблемы. Количество и длина трещин, создаваемых зарядом взрывчатого вещества в скважине, зависят, среди прочих факторов, от давления, возникающего во время детонации.Nevertheless, in situations where an explosion is carried out along a finally formed rock wall or when an underground explosion requires creating (leaving at the end) the most reliable side wall of a dead-end production, strong radial cracking around the entire circumference of the well can lead to complex problems. The number and length of cracks created by an explosive charge in a well depend, among other factors, on the pressure generated during detonation.

В публикации WO 2008/148544 описано устройство для размещения взрывчатого вещества, содержащее вместилище для приема взрывчатого вещества и анкерный узел. Вместилище предназначено для его заполнения взрывчатым веществом, подаваемым извне скважины. Анкерный узел предназначен для фиксации гибкого вместилища в скважине. В качестве взрывчатого вещества может, в частности, использоваться бестарное взрывчатое вещество или взрывчатое вещество в форме так называемых взрывных патронов.Publication WO 2008/148544 describes an explosive storage device comprising an explosive receptacle and an anchor assembly. The container is designed to fill it with explosives supplied from outside the well. Anchor unit is designed to fix the flexible container in the well. The explosive may in particular be a bulk explosive or an explosive in the form of so-called explosive cartridges.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей настоящего изобретения является создание безопасного и надежного в эксплуатации взрывного патрона, изготовление которого было бы связано с умеренными затратами.The present invention is the creation of a safe and reliable explosive cartridge in operation, the manufacture of which would be associated with moderate costs.

Для решения этой задачи предлагаются взрывной патрон и способ заполнения взрывного патрона взрывчатым веществом в соответствии с независимыми пунктами формулы настоящего изобретения.To solve this problem, an explosive cartridge and a method for filling an explosive cartridge with explosive in accordance with the independent claims of the present invention are provided.

Одним объектом настоящего изобретения является взрывной патрон, предназначенный для приема взрывчатого вещества при нахождении в скважине. Взрывной патрон содержит загрузочную часть, имеющую загрузочный канал, позволяющий подавать взрывчатое вещество извне скважины. На наружную поверхность загрузочной части может быть надета гибкая труба, сложенная в продольном направлении (в частности, с образованием складок таким образом, чтобы складки, или гофры, этой гибкой трубы формировались друг за другом в продольном направлении). Гибкая труба выполнена таким образом, что при подаче взрывчатого вещества под давлением извне скважины через загрузочный канал и заполнении внутреннего пространства гибкой трубы последняя расправляется, или раздвигается, в продольном направлении (в частности, таким образом, что сформированные в продольном направлении складки, или гофры, гибкой трубы исчезают/разглаживаются, образуя гладкую поверхность) и гибкая труба сходит с загрузочной части, продвигаясь внутрь скважины.One object of the present invention is an explosive cartridge designed to receive explosives while in the well. An explosive cartridge contains a loading part having a loading channel, allowing to supply explosive from outside the well. A flexible pipe folded in the longitudinal direction can be put on the outer surface of the loading part (in particular, with the formation of folds so that the folds, or corrugations, of this flexible pipe are formed one after the other in the longitudinal direction). The flexible pipe is designed in such a way that when the explosive is supplied under pressure from outside the well through the loading channel and the internal space of the flexible pipe is filled, the latter extends or extends in the longitudinal direction (in particular, so that folds or corrugations formed in the longitudinal direction flexible pipes disappear / are smoothed, forming a smooth surface) and the flexible pipe comes off the loading part, moving inside the well.

Другим объектом настоящего изобретения является способ заполнения взрывного патрона взрывчатым веществом. Способ включает размещение взрывного патрона в скважине и подачу взрывчатого вещества извне скважины в загрузочный канал загрузочной части этого взрывного патрона. Гибкая труба взрывного патрона, первоначально надетая на наружную поверхность загрузочной части в сложенном в продольном направлении состоянии, может быть переведена в расправленное в продольном направлении состояние путем подачи взрывчатого вещества под давлением извне скважины через загрузочный канал для заполнения внутреннего пространства гибкой трубы, сопровождающегося расправлением гибкой трубы в продольном направлении по мере ее схода с загрузочной части и продвижения внутрь скважины.Another object of the present invention is a method of filling an explosive cartridge with explosive. The method includes placing an explosive cartridge in the well and supplying explosive from outside the well into the loading channel of the loading part of this explosive cartridge. A flexible tube of an explosive cartridge, initially worn on the outer surface of the loading part in a longitudinally folded state, can be converted into a longitudinally expanded state by supplying explosive under pressure from the outside of the well through the loading channel to fill the internal space of the flexible pipe, accompanied by expansion of the flexible pipe in the longitudinal direction as it leaves the loading part and advances into the well.

Термин ″продольное″ может, в частности, относиться к направлению, вдоль которого взрывчатое вещество должно заполнять взрывной патрон, или к направлению, вдоль которого гибкая труба сходит с загрузочной части при подаче взрывчатого вещества. Продольное направление может быть параллельным или по существу параллельным центральной оси скважины или загрузочному каналу загрузочной части.The term “longitudinal” may, in particular, refer to the direction along which the explosive should fill the explosive cartridge, or the direction along which the flexible pipe comes off the loading part when the explosive is supplied. The longitudinal direction may be parallel or substantially parallel to the central axis of the well or to the loading channel of the loading portion.

Термин ″поперечное″ может, в частности, относиться к направлениям, перпендикулярным продольному направлению. Поперечное направление может представлять собой направление от внутренней поверхности загрузочной части к ее наружной поверхности или от внутренней поверхности гибкой трубы к ее наружной поверхности.The term "transverse" may in particular refer to directions perpendicular to the longitudinal direction. The transverse direction may be a direction from the inner surface of the loading portion to its outer surface or from the inner surface of the flexible pipe to its outer surface.

Термин ″взрывчатое вещество″ может, в частности, означать материал, способный взрываться в результате восприятия соответствующего инициирующего воздействия. Такими взрывчатыми веществами могут быть жидкость, эмульсия и даже твердый, например гранулированный, материал.The term "explosive" may, in particular, mean material capable of exploding as a result of the perception of an appropriate initiating effect. Such explosives may be liquid, emulsion, and even solid, such as granular, material.

Термин ″гибкая″ может, в частности, означать свойство материала трубы, а именно то, что эта труба поддается обратимой деформации под воздействием внешней силы, имеющей порядок величины усилия нагнетания, создаваемого транспортным средством, загруженным взрывчатым веществом для подачи этого вещества в скважины. Термин ″гибкая″ может, в частности, означать, что труба изготовлена из такого материала и/или имеет такие размеры, что изменение его формы происходит под воздействием давления, величина которого составляет от одного до нескольких бар.The term “flexible” can, in particular, mean the property of the pipe material, namely, that the pipe is susceptible to reversible deformation under the influence of an external force of the order of magnitude of the pumping force generated by a vehicle loaded with explosive to supply this substance to the wells. The term "flexible" may, in particular, mean that the pipe is made of such a material and / or has such dimensions that its shape changes under the influence of pressure, the magnitude of which is from one to several bar.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается взрывной патрон, предназначенный, в частности, для использования в вертикальных и наклонных скважинах и обеспечивающий подачу взрывчатого вещества извне скважины внутрь компактного приспособления, имеющего структуру с возможностью вытягивания в процессе подачи взрывчатого вещества. Это компактное приспособление является простым в использовании, надежным и не подверженным отказам. Во-первых, взрывной патрон можно вставить в приповерхностный участок скважины, не заполняя его взрывчатым веществом. Во-вторых, загрузочную часть взрывного патрона можно соединить с подающим рукавом или аналогичным приспособлением для подачи взрывчатого вещества извне скважины в загрузочную часть. Из загрузочной части взрывчатое вещество движется в направлении внутреннего пространства гибкой трубы, которая вначале компактным образом надета на наружную поверхность загрузочной части в сложенном в продольном направлении состоянии и с образованием складок. Под давлением взрывчатого вещества гибкая труба распрямляется и сходит с загрузочной части, так что закачка взрывчатого вещества в загрузочную часть автоматически вызывает продвижение взрывного патрона в направлении более глубокого участка скважины и сход гибкой трубы с загрузочной части. Поскольку данная гибкая труба изготовлена из эластичного материала, взрывчатое вещество будет способствовать, главным образом, продольному удлинению, но также и некоторому поперечному расширению гибкой трубы, благодаря чему будет происходить автоматическое центрирование гибкой трубы в скважине. Эта система проста в изготовлении и удобна и надежна в эксплуатации, поскольку заполнение взрывчатым веществом взрывного патрона, установленного в скважине, начинается только после того как будет подтверждено, что взрывной патрон не имеет защемлений, прихватов или смещения в скважине.In one of the embodiments of the present invention, an explosive cartridge, designed, in particular, for use in vertical and deviated wells and providing the supply of explosive from the outside of the well into a compact device having a structure with the possibility of pulling in the process of supply of explosive. This compact fixture is easy to use, reliable and fail-safe. First, an explosive cartridge can be inserted into a subsurface portion of a well without filling it with explosive. Secondly, the loading part of the explosive cartridge can be connected to a supply sleeve or similar device for supplying explosive from outside the well to the loading part. From the loading part, the explosive moves in the direction of the inner space of the flexible pipe, which is first compactly mounted on the outer surface of the loading part in a longitudinally folded state and with the formation of folds. Under the pressure of the explosive, the flexible pipe straightens and leaves the loading part, so that the injection of explosive into the loading part automatically causes the blasting cartridge to move toward a deeper section of the well and the flexible pipe to leave the loading part. Since this flexible pipe is made of elastic material, the explosive will contribute mainly to longitudinal elongation, but also to some transverse expansion of the flexible pipe, due to which the flexible pipe will automatically center in the borehole. This system is easy to manufacture and convenient and reliable in operation, since the filling of an explosive cartridge installed in a well with explosive does not begin until it is confirmed that the explosive cartridge has no jamming, sticking or displacement in the well.

Ниже описываются другие примеры выполнения взрывного патрона. Эти примеры, однако, относятся также к способу заполнения взрывного патрона взрывчатым веществом.Other examples of the implementation of the explosive cartridge are described below. These examples, however, also relate to a method for filling an explosive cartridge with explosive.

В одном варианте осуществления изобретения загрузочная часть имеет расширенный концевой участок, вызывающий поперечное расширение гибкой трубы при ее соскальзывании с загрузочной части. Таким образом, при продвижении к более глубокому участку скважины гибкая труба будет надвигаться на расширенный концевой участок загрузочной части, одновременно с чем будет увеличиваться ее поперечное сечение. Такая геометрия позволяет благоприятным образом предотвратить образование нежелательного обратного потока взрывчатого вещества из загрузочного канала в промежуточное пространство между загрузочной частью и участком гибкой трубы, еще находящимся в складчатом состоянии на наружной поверхности загрузочной части. Предотвращение такого нежелательного обратного потока является очень важным с точки зрения техники безопасности. Расширение концевого участка загрузочной части оказалось простым, но очень эффективным средством для достижения этой цели.In one embodiment, the loading portion has an expanded end portion causing lateral expansion of the flexible pipe when it slides off the loading portion. Thus, when moving to a deeper section of the well, the flexible pipe will be pushed onto the expanded end section of the loading part, at the same time its cross section will increase. Such a geometry allows a favorable way to prevent the formation of an undesirable backflow of explosive from the loading channel into the intermediate space between the loading part and the flexible pipe section, which is still in a folded state on the outer surface of the loading part. Prevention of such unwanted backflow is very important from a safety point of view. The extension of the end portion of the boot part was a simple but very effective means to achieve this.

Расширенный концевой участок может, в частности, иметь коническую форму. Так, расширенный участок может иметь форму полого усеченного конуса. В альтернативном варианте можно также придать наружной поверхности расширенного участка форму вогнутого или выпуклого конуса.The expanded end portion may, in particular, have a conical shape. Thus, the expanded portion may be in the form of a hollow truncated cone. Alternatively, it is also possible to give the outer surface of the expanded portion a concave or convex cone shape.

В одном варианте осуществления изобретения загрузочная часть может иметь полый цилиндрический участок, соединяющийся, в частности непосредственно, с расширенным концевым участком. Таким образом, концевая часть может, в частности, содержать два участка: цилиндрический участок, вдоль которого гибкая труба собирается складками перед заполнением взрывчатым веществом, и расширенный концевой участок, выполненный как единое целое с этим полым цилиндрическим участком и образующий круглую оправку для расширения гибкой трубы. Это позволяет разместить на полом цилиндрическом участке загрузочной части очень длинную гибкую трубу в сложенном в продольном направлении состоянии вплоть до ее расширения с целью обеспечения надлежащего заполнения скважины взрывчатым веществом. Вместе с тем данная конструкция позволяет предотвратить образование нежелательного обратного потока взрывчатого вещества в зазоре между загрузочной частью и гибкой трубой.In one embodiment of the invention, the loading part may have a hollow cylindrical section, connecting, in particular directly, with the expanded end section. Thus, the end part may, in particular, contain two sections: a cylindrical section along which the flexible pipe is folded before filling with explosive, and an expanded end section made as a unit with this hollow cylindrical section and forming a round mandrel for expanding the flexible pipe . This makes it possible to place a very long flexible pipe in a longitudinally folded state on the hollow cylindrical section of the loading part up to its expansion in order to ensure proper filling of the well with explosive. At the same time, this design prevents the formation of an undesirable backflow of explosive in the gap between the loading part and the flexible pipe.

В частности, значение отношения диаметра (в частности, наружного диаметра) расширенного концевого участка (на том конце загрузочной части, с которым гибкая труба сохраняет контакт) к диаметру (в частности, наружному диаметру) гибкой трубы в сложенном состоянии должно быть достаточно большим. В частности, это отношение может превышать приблизительно 1,2, в частности - приблизительно 1,5, преимущественно - приблизительно 2. Установлено, что при достаточно большом значении этого отношения можно предотвратить нежелательный случай неполного заполнения гибкой трубы.In particular, the value of the ratio of the diameter (in particular, the outer diameter) of the expanded end portion (at that end of the loading part with which the flexible pipe remains in contact) to the diameter (in particular, the external diameter) of the flexible pipe when folded should be sufficiently large. In particular, this ratio may exceed approximately 1.2, in particular approximately 1.5, preferably approximately 2. It has been found that with a sufficiently large value of this ratio, an undesirable case of incomplete filling of a flexible pipe can be prevented.

Предотвращение образования обратного потока взрывчатого вещества в промежуточном пространстве между загрузочной частью и гибкой трубой в складчатом состоянии может быть целесообразным по соображениям техники безопасности. Поскольку в таком малом промежуточном пространстве может иметь место высокое локальное давление, то существует риск взрыва, воспламенения или вступления в реакцию взрывчатого вещества. Предлагаемая взаимная конфигурация загрузочной части и гибкой трубы в сочетании с расширенным концевым участком дает возможность надежно предотвратить возникновение этих нежелательных эффектов.Preventing the backflow of explosive in the intermediate space between the loading part and the flexible pipe in the folded state may be appropriate for safety reasons. Since high local pressure can occur in such a small intermediate space, there is a risk of explosion, ignition, or explosive reaction. The proposed mutual configuration of the loading part and the flexible pipe in combination with the extended end section makes it possible to reliably prevent the occurrence of these undesirable effects.

Загрузочная часть может содержать переходник, предназначенный для соединения загрузочной части с рукавом, по которому взрывчатое вещество подается извне скважины. Это соединение может быть выполнено с уплотнением. Например, загрузочное транспортное средство, содержащее контейнер с взрывчатым веществом и насос, может быть расположено снаружи скважины. Взрывчатое вещество может закачиваться насосом из контейнера, проходя через рукав, переходник рукава, соединенный с уплотнением с переходником загрузочной части, затем через загрузочную часть и попадая оттуда во внутреннее пространство гибкой трубы. Соединение переходников может выполняться реверсивным образом, то есть переходник загрузочной части просто вставляется в переходник рукава или наоборот. Это соединение может быть выполнено посредством защелкивающихся соединительных элементов (с фиксацией и без), байонетных соединительных элементов, резьбовых соединительных элементов и т.п. Благодаря наличию уплотнения между переходниками загрузочной части и рукава можно надежно предотвратить нежелательную утечку взрывчатого вещества в области сопряжения рукава и взрывного патрона.The loading portion may comprise an adapter for connecting the loading portion to a sleeve through which explosive is supplied from outside the well. This connection can be made with a seal. For example, a loading vehicle containing an explosive container and a pump may be located outside the well. The explosive can be pumped from the container by passing through the sleeve, the sleeve adapter connected to the seal with the adapter of the loading part, then through the loading part and from there into the interior of the flexible pipe. The connection of the adapters can be performed in a reversible manner, that is, the adapter of the boot part is simply inserted into the adapter of the sleeve or vice versa. This connection can be made by snap-fit connectors (with or without locking), bayonet connectors, threaded connectors, and the like. Due to the presence of a seal between the adapters of the loading part and the sleeve, it is possible to reliably prevent undesired leakage of explosive in the interface between the sleeve and the explosive cartridge.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения взрывной патрон может содержать множество кольцеобразных распорных элементов, надетых (например, с возможностью свободного перемещения) на наружную поверхность гибкой трубы на первом расстоянии друг от друга, когда гибкая труба находится в сложенном в продольном направлении состоянии. Кольцеобразные распорные элементы могут находиться на втором расстоянии друг от друга, когда гибкая труба находится в расправленном состоянии. Второе расстояние может быть больше первого расстояния. В одном варианте осуществления изобретения эти элементы могут свободно перемещаться по гибкой трубе. В другом варианте осуществления изобретения эти элементы могут быть прикреплены (например, приклеены) к гибкой трубе. Путем простого размещения некоторого количества кольцеобразных элементов вокруг наружной поверхности гибкой трубы может быть реализован очень эффективный способ фиксации взрывного патрона внутри скважины без использования крепежных средств. Такая фиксация может быть основана исключительно на трении, когда кольцеобразные распорные элементы представляют собой кольца, диски или полые цилиндры. Кольцеобразные распорные элементы могут иметь гладкую наружную поверхность. Кольцеобразные распорные элементы могут иметь наружный контур в форме круга. Если такие кольцеобразные распорные элементы изготовлены из материала с высоким коэффициентом трения, например резины, то они могут упираться своей наружной поверхностью в стенки скважины, обеспечивая усилие для достаточно жесткой фиксации взрывного патрона в скважине. Поскольку между внутренней поверхностью колец и наружной поверхностью гибкой трубы тоже существует некоторое трение, то эти кольца будут следовать за движением гибкой трубы, соскальзывающей с загрузочной части, даже если кольцеобразные распорные элементы не прикреплены к гибкой трубе. Следовательно, при продольном расправлении гибкой трубы также автоматически происходит увеличение расстояния между соседними кольцеобразными распорными элементами.In one preferred embodiment of the invention, the explosive cartridge may comprise a plurality of annular spacer elements that are mounted (for example, freely movable) onto the outer surface of the flexible pipe at a first distance from each other when the flexible pipe is in a longitudinally folded state. The ring-shaped spacers may be spaced apart a second time when the flexible pipe is in a straightened state. The second distance may be greater than the first distance. In one embodiment of the invention, these elements can freely move along a flexible pipe. In another embodiment of the invention, these elements can be attached (for example, glued) to a flexible pipe. By simply placing a certain number of ring-shaped elements around the outer surface of the flexible pipe, a very effective way of fixing the blasting cartridge inside the well without using fasteners can be implemented. Such fixation can be based solely on friction when the annular spacer elements are rings, discs or hollow cylinders. The annular spacer elements may have a smooth outer surface. The annular spacer elements may have an outer contour in the shape of a circle. If such annular spacer elements are made of a material with a high coefficient of friction, such as rubber, then they can abut against their outer surface against the walls of the well, providing a force for sufficiently rigid fixation of the explosive cartridge in the well. Since there is also some friction between the inner surface of the rings and the outer surface of the flexible pipe, these rings will follow the movement of the flexible pipe sliding off the loading part, even if the annular spacer elements are not attached to the flexible pipe. Therefore, with the longitudinal expansion of the flexible pipe, an increase in the distance between adjacent annular spacer elements also automatically occurs.

В описанном выше варианте осуществления изобретения кольцеобразные распорные элементы могут свободно скользить по наружной поверхности гибкой трубы, находящейся в сложенном в продольном направлении состоянии, и оказываются плотно посаженными на этой поверхности при расширении гибкой трубы в результате ее заполнения взрывчатым веществом. Другими словами, может оказаться достаточным просто разместить кольцеобразные распорные элементы на наружной поверхности гибкой трубы, не выполняя их постоянного соединения с последней. Однако в другом варианте осуществления изобретения можно также выполнить такое постоянное соединение кольцеобразных распорных элементов и гибкой трубы, например, с помощью подходящего клеящего вещества. Тем не менее, одного лишь трения между кольцеобразными распорными элементами и гибкой трубой может оказаться достаточно для образования удовлетворительного механического соединения между ними. Если, однако, гибкая труба расширяется в поперечном направлении при заполнении его взрывчатым веществом, то взрывчатое вещество и гибкая труба давят на внутреннюю поверхность колец, обеспечивая достаточно прочное сцепление последних со стенками скважины. Размещение гибкой трубы и кольцеобразных распорных элементов относительно друг друга осуществляется таким путем чрезвычайно просто и эффективно.In the embodiment described above, the annular spacer elements can freely slide on the outer surface of the flexible pipe in a longitudinally folded state and are tightly fitted on this surface when the flexible pipe expands as a result of its filling with explosive. In other words, it may be sufficient to simply place the annular spacer elements on the outer surface of the flexible pipe without having to constantly connect them to the latter. However, in another embodiment of the invention, it is also possible to perform such a permanent connection of the annular spacer elements and the flexible pipe, for example, using a suitable adhesive. However, friction between the annular spacer elements and the flexible pipe alone may be sufficient to form a satisfactory mechanical connection between them. If, however, the flexible pipe expands in the transverse direction when it is filled with explosive, then the explosive and the flexible pipe press on the inner surface of the rings, providing a sufficiently strong adhesion of the latter to the walls of the well. The placement of the flexible pipe and the annular spacer elements relative to each other in this way is extremely simple and effective.

Если гибкая труба находится в расширенном состоянии, то кольцеобразные распорные элементы могут служить в качестве ограничителей, расположенных на гибкой трубе, например, через каждые 10 см. В пространственно расширенном состоянии гибкая труба может иметь диметр 3,5-5 см. Пространственное расширение гибкой трубы при заполнении ее взрывчатым веществом обусловливает давление гибкой трубы на кольцеобразные распорные элементы и их фиксацию вследствие трения, что, в свою очередь, определяет уникальный характер заполнения гибкой трубы, распрямляющейся в продольном направлении. Фиксация кольцеобразных распорных элементов на гибкой трубе может быть достигнута путем одной лишь закачки взрывчатого вещества в гибкую трубу.If the flexible pipe is in an expanded state, then the annular spacer elements can serve as stops located on the flexible pipe, for example, every 10 cm. In a spatially expanded state, the flexible pipe can have a diameter of 3.5-5 cm. The spatial expansion of the flexible pipe when filling it with explosive, it determines the pressure of the flexible pipe on the annular spacer elements and their fixation due to friction, which, in turn, determines the unique nature of the filling of the flexible pipe, -governing in the longitudinal direction. The fixation of the annular spacer elements on the flexible pipe can be achieved by injecting explosives into the flexible pipe alone.

Тем не менее, взрывной патрон может также содержать по меньшей мере один анкерный распорный элемент (в частности, множество анкерных распорных элементов), расположенный между кольцеобразными распорными элементами и предназначенный для фиксации взрывного патрона в скважине с помощью наружных анкерных средств, таких как когтеобразные элементы, костыли или пружины. С помощью анкерных распорных элементов может быть обеспечена еще более надежная фиксация взрывного патрона относительно стенок скважины. Подобный анкерный распорный элемент может содержать центральную кольцевую часть, выполненную с возможностью размещения в ней гибкой трубы, и упругую (например, пружинообразную) часть, обеспечивающую фиксацию гибкой трубы в скважине за счет растяжения пружин.However, the blasting cartridge may also contain at least one anchor spacer element (in particular, a plurality of anchor spacer elements) located between the annular spacer elements and designed to fix the blasting cartridge in the well using external anchor means, such as claw-shaped elements, crutches or springs. With the help of anchor spacers, an even more reliable fixation of the explosive cartridge relative to the walls of the well can be provided. Such an anchor spacer element may include a central annular part configured to accommodate a flexible pipe therein, and an elastic (e.g. spring-like) part that secures the flexible pipe in the well by stretching the springs.

Оснащение взрывного патрона одним или более анкерных распорных элементов обеспечивает возможность фиксации взрывного патрона (более конкретно - гибкой трубы, заполненной взрывчатым веществом) на заданном расстоянии относительно стенок скважины. Например, обеспечивается возможность центрирования, то есть расположения взрывчатого вещества по центру скважины. Например, анкерный распорный элемент может быть образован элементом, устанавливаемым/надеваемым на гибкую трубу и крепящимся к ней, например, с помощью склеивания. Кроме того, анкерный распорный элемент может быть приспособлен для разделения взрывчатого вещества и стенок скважины. Это означает, что анкерный распорный элемент может использоваться для обеспечения зазора между стенками скважины и заполненной гибкой трубой, эффективно отделяя их друг от друга. В частности, этим обеспечивается возможность исключения непосредственного контакта стенок гибкой трубы со стенками скважины. Исследования показали, что обеспечение зазора, например кольцеобразного зазора, между гибкой трубой и стенками скважины может существенно снизить степень разрушения и дробления, вызываемого взрывом. Это представляет собой преимущество в подземных применениях, таких как разработка месторождений полезных ископаемых, строительство или проходка туннелей, даже в случае скважин с большим наклоном или вертикальных скважин. В частности, использование взрывного патрона, предлагаемого в настоящем изобретении, может, вероятно, обеспечить преимущества по сравнению с частичным заполнением скважины бестарными взрывчатыми веществами, т.е. взрывчатыми веществами, не находящимися в оболочке или патроне, которое может осуществляться путем вытягивания рукава для заряжания в процессе последнего с большей скоростью, чем скорость заполнения скважины взрывчатым веществом, поскольку это может быть выполнено, в основном, только для горизонтальных либо слабо наклоненных скважин. Использование предлагаемого в изобретении взрывного патрона может быть, вероятно, более эффективным для обеспечения лишь частичного заполнения скважины взрывчатым веществом с целью снижения взрывного давления внутри скважины и, тем самым, возможного уменьшения разрушения породы вокруг скважины.Equipping the blasting cartridge with one or more anchor spacers allows the blasting cartridge (more specifically, a flexible tube filled with explosive) to be fixed at a predetermined distance relative to the walls of the well. For example, it is possible to center, that is, the location of the explosive in the center of the well. For example, the anchor spacer element may be formed by an element that is mounted / put on a flexible pipe and fastened to it, for example, by gluing. In addition, the anchor spacer element may be adapted to separate the explosive and the walls of the well. This means that the anchor spacer element can be used to provide a gap between the walls of the well and the filled flexible pipe, effectively separating them from each other. In particular, this makes it possible to exclude direct contact of the walls of the flexible pipe with the walls of the well. Studies have shown that providing a gap, such as an annular gap, between a flexible pipe and the walls of the well can significantly reduce the degree of fracture and crushing caused by an explosion. This is an advantage in underground applications, such as mining, building or tunneling, even in the case of high-slope wells or vertical wells. In particular, the use of an explosive cartridge of the present invention may probably provide advantages over partial filling of a well with bulk explosives, i.e. explosives that are not in the shell or cartridge, which can be carried out by pulling the sleeve for loading during the latter with a higher speed than the filling rate of the well with explosive, since this can be done mainly only for horizontal or slightly inclined wells. The use of the inventive blasting cartridge in the invention can probably be more effective for providing only partial filling of the well with explosive to reduce the explosive pressure inside the well and thereby possibly reduce the destruction of the rock around the well.

Далее, использование предлагаемого в изобретении взрывного патрона позволяет добиться более постоянной степени заполнения скважины, даже в тяжелых и изменчивых условиях, благодаря чему достигается более стабильное разделение. Кроме того, при использовании предлагаемого в изобретении взрывного патрона поперечное сечение заряда может быть более постоянным по сравнению с традиционным применением бестарного взрывчатого вещества. Таким образом, изобретение также позволяет достигать большего постоянства условий детонации, так что использование предлагаемого в изобретении взрывного патрона снижает риск прерывания детонации внутри скважины вследствие непостоянства поперечного сечения.Further, the use of the inventive blasting cartridge allows for a more constant degree of well filling, even under difficult and variable conditions, thereby achieving a more stable separation. In addition, when using the inventive explosive cartridge, the cross section of the charge may be more constant compared to the traditional use of bulk explosives. Thus, the invention also allows to achieve greater constancy of detonation conditions, so that the use of the inventive explosive cartridge reduces the risk of interruption of detonation inside the well due to inconsistent cross-section.

Тем не менее, применение анкерных узлов в горизонтальной скважине может не давать каких-либо преимуществ. Эти преимущества может обеспечивать использование центрирующих колец или анкерных элементов в вертикальных или наклонных скважинах.However, the use of anchor units in a horizontal well may not provide any benefits. The use of centering rings or anchor elements in vertical or deviated wells can provide these benefits.

В другом варианте осуществления изобретения множество кольцеобразных распорных элементов может включать по меньшей мере две группы таких элементов, имеющих разные наружные диаметры. Например, первая группа кольцеобразных распорных элементов может иметь меньший наружный диаметр, чем вторая группа таких элементов. Элементы, относящиеся соответственно к первой и второй группам, могут быть поочередно расположены на некотором протяжении вдоль загрузочной части. Например, каждый третий распорный элемент может иметь больший наружный диаметр, чем остальные элементы, благодаря чему обеспечивается фиксация в скважине с помощью трения.In another embodiment, the plurality of annular spacer elements may include at least two groups of such elements having different outer diameters. For example, the first group of annular spacer elements may have a smaller outer diameter than the second group of such elements. Elements related to the first and second groups, respectively, can be alternately located for some length along the boot part. For example, every third spacer element can have a larger outer diameter than the rest of the elements, which ensures fixation in the well by friction.

Еще в одном варианте осуществления изобретения кольцеобразные распорные элементы могут быть изготовлены из эластомера. Термин ″эластомер″ может означать полимер, обладающий вязкоупругими свойствами и имеющий, как правило, очень низкий модуль упругости и высокую величину деформации при пределе текучести по сравнению с другими материалами.In yet another embodiment, the annular spacer elements may be made of elastomer. The term "elastomer" may mean a polymer having viscoelastic properties and having, as a rule, a very low modulus of elasticity and a high strain at yield strength compared to other materials.

Примером такого эластомера является резина. Эластомерные материалы являются достаточно недорогими и в то же время обеспечивают надлежащую жесткость и высокую величину трения при контакте со стенками скважины. В то же время эластомерные материалы обеспечивают некоторую гибкость, что предотвращает залипание или прихват взрывчатого вещества в скважине. Кроме того, эластомер может быть достаточно гладким, чем предотвращается повреждение расположенной внутри него гибкой трубы.An example of such an elastomer is rubber. Elastomeric materials are quite inexpensive and at the same time provide adequate rigidity and high friction when in contact with the walls of the well. At the same time, elastomeric materials provide some flexibility, which prevents sticking or sticking of explosives in the well. In addition, the elastomer can be quite smooth, which prevents damage to the flexible pipe located inside it.

Гибкая труба может быть изготовлена из термопластичного полиуретана (ТПУ). Термин ″термопластичные полиуретаны″ может означать класс пластмасс, обладающих многими полезными свойствами, включая упругость, устойчивость к истиранию и механическую жесткость. ТПУ оказался очень подходящим материалом для гибкой трубы благодаря своей прочности и упругости. В частности, использование ТПУ в качестве материала для гибкой трубы в сочетании с эластомером в качестве материала для колец обеспечивает механическую жесткость, достаточную упругость, а также линейное расширение распорных элементов. В другом варианте осуществления изобретения может использоваться гибкая труба, изготовленная из полиэтилена.The flexible pipe can be made of thermoplastic polyurethane (TPU). The term "thermoplastic polyurethanes" can mean a class of plastics having many useful properties, including elasticity, abrasion resistance and mechanical rigidity. TPU turned out to be a very suitable material for a flexible pipe due to its strength and elasticity. In particular, the use of TPU as a material for a flexible pipe in combination with an elastomer as a material for rings provides mechanical rigidity, sufficient elasticity, and linear expansion of the spacer elements. In another embodiment, a flexible pipe made of polyethylene can be used.

Взрывной патрон может содержать концевой элемент, соединяемый (например, с уплотнением) с концевым участком гибкой трубы. Концевой элемент может быть предназначен для закрытия концевого участка гибкой трубы с целью уплотнения полости для приема взрывчатого вещества. Концевой элемент может быть постоянно закрытым или обеспечивать возможность закрывания. Концевой элемент как таковой может представлять собой просто глухой конец гибкой трубы. В альтернативном варианте концевой элемент может представлять собой отдельную конструктивную деталь, прикрепленную к концевому участку гибкой трубы.The blasting cartridge may contain an end element connected (for example, with a seal) to the end portion of the flexible pipe. The end element may be designed to close the end portion of the flexible pipe in order to seal the cavity for receiving explosives. The end element may be permanently closed or allow closing. The end element as such may simply be the blind end of the flexible pipe. Alternatively, the end member may be a separate structural part attached to the end portion of the flexible pipe.

Взрывной патрон может содержать обратный клапан (например, как часть переходника для соединения с рукавом), предназначенный для обеспечения подачи взрывчатого вещества под давлением извне скважины в гибкую трубу (в этом рабочем режиме клапан открыт) и предотвращения образования обратного потока взрывчатого вещества из гибкой трубы (в этом рабочем режиме клапан закрыт). Таким образом, пока взрывчатое вещество закачивается извне скважины в загрузочную часть и оттуда в гибкую трубу, клапан остается открытым. Когда гибкая труба заполняется взрывчатым веществом в требуемой степени и, следовательно, находится под действием небольшого давления, рукав можно отсоединить от взрывного патрона. В этом состоянии может возникнуть тенденция к образованию потока взрывчатого вещества из взрывного патрона в направлении, противоположном направлению закачки. Однако образование такого нежелательного обратного потока можно предотвратить, предусмотрев в конструкции обратный клапан, благодаря которому взрывное вещество остается в гибкой трубе при некотором избыточном давлении. Взрывчатое вещество, стремящееся вытечь из взрывного патрона, активирует обратный клапан, который переходит в закрытое состояние.The blasting cartridge may contain a check valve (for example, as part of an adapter for connection with a sleeve) designed to ensure the supply of explosive under pressure from outside the well into the flexible pipe (in this operating mode, the valve is open) and to prevent the formation of backflow of explosive from the flexible pipe ( in this operating mode the valve is closed). Thus, while the explosive is pumped from the outside of the well into the loading part and from there into the flexible pipe, the valve remains open. When the flexible tube is filled to the required degree with explosive and, therefore, is under slight pressure, the sleeve can be disconnected from the explosive cartridge. In this state, a tendency to form an explosive flow from the explosive cartridge in the direction opposite to the injection direction may occur. However, the formation of such an undesirable backflow can be prevented by providing a check valve in the structure, due to which the explosive remains in the flexible pipe at some excess pressure. An explosive substance tending to leak out of an explosive cartridge activates a non-return valve, which goes into a closed state.

В описанном выше варианте осуществления изобретения благоприятный эффект достигается за счет того, что обратный клапан содержит подвижный орган, в частности шар, расположенный, например, в отверстии, выполненном в переходнике для соединения с рукавом. Движение этого органа обеспечивает избирательное открывание или закрывание отверстия в зависимости от текущего соотношения давлений. Например, давление закачки, приложенное для заполнения взрывчатым веществом внутреннего пространства гибкой трубы, может прижать шар к одной стороне этого отверстия, где он не производит герметичного закрывания последнего. Следовательно, при приложенном давлении закачки эффекта герметичного закрывания не возникает. Однако в отсутствие внешнего давления упомянутый орган, установленный с возможностью перемещения, может переместиться (под воздействием взрывчатого вещества, находящегося внутри взрывного патрона) в другую часть отверстия и герметично закрыть гибкую трубу, отделив, в случае необходимости, ее внутреннее пространство от окружающей среды.In the above-described embodiment of the invention, a favorable effect is achieved due to the fact that the check valve comprises a movable member, in particular a ball located, for example, in an opening made in an adapter for connection with a sleeve. The movement of this body provides selective opening or closing of the hole depending on the current pressure ratio. For example, the injection pressure applied to fill the inner space of a flexible pipe with explosive can press the ball to one side of this hole, where it does not tightly close the latter. Therefore, with an applied injection pressure, the effect of hermetic closing does not occur. However, in the absence of external pressure, the said organ, installed with the possibility of movement, can move (under the influence of an explosive inside the explosive cartridge) to another part of the hole and hermetically close the flexible pipe, separating, if necessary, its internal space from the environment.

Вместе с тем, могут быть реализованы и многие другие варианты выполнения обратного клапана, альтернативные варианту с использованием шара или какого-либо иного органа. Например, обратный клапан может быть выполнен в виде пластины с одной (или более) лопастью, которая может открываться под действием давления, приложенного с одного направления, и оставаться закрытой под действием давления, приложенного с противоположного направления. В качестве других альтернативных вариантов исполнения обратного клапана можно использовать пружинное устройство, магнитное устройство и т.д.At the same time, many other embodiments of the non-return valve can be implemented, alternative to the variant using a ball or some other organ. For example, the check valve can be made in the form of a plate with one (or more) blades, which can open under the action of pressure applied from one direction and remain closed under the action of pressure applied from the opposite direction. As other alternative embodiments of the check valve, a spring device, a magnetic device, etc. can be used.

В одном варианте осуществления изобретения концевой элемент может содержать пространство для размещения боевика (промежуточного детонатора). Другими словами, в концевом элементе (формирующем боевик) может быть выполнена полость для размещения детонатора, служащего для инициирования взрыва взрывчатого вещества. По соображениям техники безопасности такой боевик вставляют в полость для его размещения непосредственно перед вводом взрывного патрона в скважину.In one embodiment of the invention, the end element may comprise a space for accommodating an action movie (intermediate detonator). In other words, a cavity may be provided in the end member (forming the action movie) to house the detonator, which serves to initiate the explosion of the explosive. For safety reasons, such a fighter is inserted into the cavity to be placed immediately before the blasting cartridge is inserted into the well.

Гибкая труба в расправленном состоянии может иметь длину в диапазоне приблизительно 0,5-30 м, в частности приблизительно 1,5-10 м. Следовательно, можно подготовить очень длинную гибкую трубу, которая вставляется в приповерхностный участок скважины и затем автоматически выдвигается в скважину под давлением взрывчатого вещества, закачиваемого в эту гибкую трубу извне скважины. Однако в сложенном состоянии гибкая труба может иметь меньшую длину в диапазоне приблизительно 0,1-1 м, в частности приблизительно 0,2-0,5 м. Такая высокая степень продольного сжатия гибкой трубы показывает, что взрывной патрон может быть выполнен как очень компактное устройство и принимает свою вытянутую рабочую конфигурацию только при закачке взрывчатого вещества под определенным давлением в скважину.A flexible pipe in a straightened state can have a length in the range of about 0.5-30 m, in particular about 1.5-10 m. Therefore, it is possible to prepare a very long flexible pipe that is inserted into the surface area of the well and then automatically extends into the well under the pressure of the explosive pumped into this flexible pipe from outside the well. However, when folded, the flexible tube may have a shorter length in the range of about 0.1-1 m, in particular about 0.2-0.5 m. This high degree of longitudinal compression of the flexible tube indicates that the blasting cartridge can be made very compact device and accepts its elongated working configuration only when the explosive is pumped under a certain pressure into the well.

В одном варианте осуществления изобретения взрывной патрон может содержать линию инициирования взрыва, проходящую вдоль наружной поверхности гибкой трубы. Подобную линию инициирования называют также бикфордовым, или огнепроводным, шнуром.In one embodiment, the blasting cartridge may include an explosion initiation line extending along the outer surface of the flexible pipe. A similar line of initiation is also called a Bickford, or fire-conducting, cord.

В альтернативном варианте осуществления изобретения линия инициирования взрыва может быть также проложена внутри гибкой трубы.In an alternative embodiment of the invention, an explosion initiation line may also be laid inside the flexible pipe.

Еще в одном варианте осуществления изобретения взрывной патрон может содержать защитную трубу, установленную с возможностью перемещения таким образом, чтобы избирательно закрывать или открывать по меньшей мере часть гибкой трубы и/или загрузочной части. Защитная труба обеспечивает размещение внутри себя, по существу, всех остальных компонентов взрывного патрона с образованием одного компактного изделия, удобного в транспортировке и переводимого в рабочее положение непосредственно перед вводом его в скважину. Таким образом, защитная труба, которая может представлять собой полый цилиндр, может также выполнять защитные функции при вводе в скважину. Возможно такое выполнение защитной трубы, при котором она автоматически отводится назад в направлении устья скважины в момент начала подачи взрывчатого вещества в загрузочную часть. В альтернативном варианте отвод защитной трубы назад может осуществляться посредством приведения ее в движение извне скважины.In yet another embodiment of the invention, the blasting cartridge may include a protective tube mounted with the possibility of movement so as to selectively close or open at least part of the flexible pipe and / or loading part. The protective tube ensures that essentially all the other components of the blasting cartridge are placed inside itself with the formation of one compact product, convenient in transportation and transferred to the working position immediately before entering it into the well. Thus, the protective tube, which may be a hollow cylinder, can also perform protective functions when entering into the well. It is possible that the protective tube is made in which it is automatically retracted back in the direction of the wellhead at the moment of the beginning of the supply of the explosive to the loading part. In an alternative embodiment, the protective pipe can be retracted back by moving it from the outside of the well.

В другом варианте осуществления изобретения гибкая труба может содержать разные участки с разной степенью механической жесткости. Эти участки можно предусмотреть таким образом, чтобы при подаче взрывчатого вещества под давлением менее жесткие участки расширялись в большей степени, чем более жесткие участки. Например, модуль упругости у более жестких участков может иметь более высокое значение, чем у менее жестких участков. Такая конструкция может полностью исключить необходимость в кольцеобразных или анкерных распорных элементах. В этом варианте осуществления изобретения сама конфигурация гибкой трубы обеспечивает фиксацию последней в скважине. При заполнении взрывчатым веществом участки с меньшей степенью жесткости будут демонстрировать более сильную тенденцию к расширению в поперечном направлении, чем более толстые и жесткие участки гибкой трубы. Следовательно, менее жесткие участки будут обеспечивать усилие фиксации в скважине на основе трения. Такая конфигурация позволяет изготовить очень компактный взрывной патрон, поскольку отпадает необходимость в распорных элементах. Еще в одном варианте осуществления изобретения можно также благоприятным образом скомбинировать гибкую трубу, имеющую разные участки с разной степенью механической жесткости, с распорными элементами описанного выше типа.In another embodiment, the flexible pipe may comprise different sections with varying degrees of mechanical rigidity. These sections can be provided so that when the explosive is supplied under pressure, less rigid sections expand to a greater extent than more rigid sections. For example, the modulus of elasticity in more rigid sections may have a higher value than in less rigid sections. Such a design can completely eliminate the need for annular or anchor spacers. In this embodiment of the invention, the configuration of the flexible pipe itself ensures the fixation of the latter in the well. When filled with explosive, sections with a lower degree of stiffness will exhibit a stronger tendency to expand in the transverse direction than thicker and stiffer sections of the flexible pipe. Consequently, less rigid sections will provide a locking force in the well based on friction. This configuration allows the manufacture of a very compact explosive cartridge, since there is no need for spacers. In yet another embodiment of the invention, it is also possible to advantageously combine a flexible pipe having different sections with different degrees of mechanical rigidity with spacers of the type described above.

Гибкие трубы с участками, имеющими различающиеся характеристики материала, можно изготовить методом экструзии с изменяемыми параметрами технологического режима и/или материала во время процесса изготовления.Flexible pipes with sections having different material characteristics can be manufactured by extrusion with variable parameters of the technological regime and / or material during the manufacturing process.

В описанном выше варианте осуществления изобретения разные участки с разной степенью механической жесткости могут иметь разную толщину. Следовательно, участки гибкой трубы, изготовленные в данном варианте осуществления изобретения из одного материала, но имеющие разную толщину, тоже будут демонстрировать разные характеристики упругости или жесткости. Участки с более тонкими стенками будут в меньшей степени, чем участки с более толстыми стенками, способны противостоять усилию расширения, создаваемому взрывчатым веществом, заполняющим внутреннее пространство гибкой трубы. Следовательно, более тонкие участки имеют более сильную тенденцию к боковому, или поперечному, расширению с упором в стенки скважины с целью фиксации, чем более толстые участки.In the embodiment described above, different sections with different degrees of mechanical rigidity can have different thicknesses. Therefore, sections of the flexible pipe made in this embodiment of the invention from the same material but having different thicknesses will also exhibit different elasticity or stiffness characteristics. Areas with thinner walls will be less likely than areas with thicker walls to withstand the expansion force created by the explosive filling the interior of the flexible pipe. Consequently, thinner sections have a stronger tendency to lateral, or transverse, expansion with an emphasis on the walls of the well with the aim of fixing than thicker sections.

В качестве дополнения или альтернативы можно изготовить разные участки, имеющие разную степень механической жесткости, из разных материалов, имеющих разные значения модуля упругости. В этом случае из более эластичных материалов будут выполнены участки, служащие для фиксации, а из более жестких материалов - участки между ними. Например, разные участки гибкой трубы могут быть выполнены из разных видов термопластичного полиуретана или разных видов пластмасс.As an addition or alternative, it is possible to produce different sections having different degrees of mechanical rigidity from different materials having different elastic modulus values. In this case, the sections serving for fixing will be made of more elastic materials, and the sections between them will be made of more rigid materials. For example, different sections of the flexible pipe can be made of different types of thermoplastic polyurethane or different types of plastics.

Продольная протяженность менее жестких участков может составлять приблизительно менее одной трети, в частности приблизительно менее одной пятой части, продольной протяженности более жестких участков. Таким образом, высокая жесткость может сочетаться с надежной фиксацией гибкой трубы посредством менее жестких участков. В этом варианте тоже можно исключить кольцеобразные и/или анкерные распорные элементы. Например, продольная протяженность менее жестких участков может составлять 1-2 см, тогда как продольная протяженность более жестких участков может находиться в диапазоне 10-15 см.The longitudinal extent of the less rigid sections may be approximately less than one third, in particular less than approximately one fifth, of the longitudinal extent of the more rigid sections. Thus, high stiffness can be combined with reliable fixation of the flexible pipe by means of less rigid sections. In this embodiment, ring-shaped and / or anchor spacer elements can also be eliminated. For example, the longitudinal length of less hard sections can be 1-2 cm, while the longitudinal length of harder sections can be in the range of 10-15 cm.

Еще в одном варианте осуществления изобретения гибкая труба может иметь перфорационные отверстия. Перфорационные отверстия можно выполнить, например, с помощью игольчатого ролика или валика. Эти перфорационные отверстия могут быть небольшими и выполнять функции своего рода фильтра, а именно допускать прохождение через них мелких частиц и препятствовать прохождению крупных. Например, возможно прохождение через эти перфорационные отверстия воды или растворителей с малыми размерами молекул, в результате чего повышается концентрация взрывчатого вещества во внутреннем пространстве гибкой трубы. Следовательно, размеры перфорационных отверстий можно выбрать таким образом, чтобы молекулы взрывчатого вещества, имеющие большие размеры, не могли пройти через эти отверстия. Такое взрывчатое вещество может представлять собой эмульсию, в частности эмульсию, содержащую нитрат аммония и масло.In another embodiment, the flexible pipe may have perforations. Perforations can be made, for example, using a needle roller or roller. These perforations can be small and act as a kind of filter, namely to allow the passage of fine particles through them and to prevent the passage of large ones. For example, it is possible for water or solvents with small molecular sizes to pass through these perforations, resulting in an increase in the concentration of explosive in the interior of the flexible pipe. Consequently, the dimensions of the perforations can be chosen so that large explosive molecules cannot pass through these holes. Such an explosive may be an emulsion, in particular an emulsion containing ammonium nitrate and oil.

В варианте осуществления изобретения, альтернативном описанному выше, перфорационные отверстия могут открываться только в случае подачи взрывчатого вещества под давлением. В отсутствие внешнего давления, возникающего при заполнении взрывчатым веществом, эти перфорационные отверстия будут закрыты или будут иметь настолько малый диаметр, что через них не смогут пройти, по существу, никакие молекулы взрывчатого вещества, включая молекулы растворителя или вещества матрицы, например воды. Следовательно, в данной конфигурации гибкая труба является, по существу, непроницаемой или герметично уплотненной. Если, однако, происходит боковое расширение гибкой трубы из-за продольного расправления, то перфорационные отверстия могут открыться, позволяя конкретным веществам (в соответствии с конкретным граничным значением пропускания) пройти сквозь эту стенку.In an embodiment of the invention, alternative to the one described above, perforations can open only when the explosive is supplied under pressure. In the absence of external pressure when filled with explosive, these perforations will be closed or have such a small diameter that essentially no explosive molecules, including solvent or matrix molecules, such as water, can pass through them. Therefore, in this configuration, the flexible pipe is substantially impermeable or hermetically sealed. If, however, lateral expansion of the flexible pipe occurs due to longitudinal expansion, then the perforations can open, allowing specific substances (in accordance with a specific transmission limit value) to pass through this wall.

Размеры перфорационных отверстий могут, в частности, выбираться так, чтобы через них могла проходить вода, но не могло проходить взрывчатое вещество. Специалистам в данной области будет ясно, что подходящие размеры перфорационных отверстий можно определить путем проведения общеизвестных экспериментов.The dimensions of the perforations may, in particular, be selected so that water can pass through them, but no explosive can pass. It will be clear to those skilled in the art that the appropriate sizes of perforations can be determined by conducting well-known experiments.

Гибкая труба может содержать расходные (″жертвенные″) частицы, внедренные в материал матрицы и предназначенные для удаления их из этого материала при подаче взрывчатого вещества под давлением. Например, в пластмассовую мембрану, например изготовленную из термопластичного полиуретана, могут быть внедрены частицы мела. Эти частицы мела могут обладать таким свойством, что под воздействием давления, создаваемого взрывчатым веществом, которым заполняется внутреннее пространство гибкой трубы, они будут вынуждены перемещаться радиально наружу из гибкой трубы, тем самым образуя перфорационные отверстия. В альтернативном варианте частицы могут представлять собой растворимое вещество, например соль. При заполнении взрывчатым веществом гибкой трубы водный растворитель взрывчатого вещества будет растворять соль в пластмассовой матрице, тем самым открывая перфорационные отверстия.The flexible tube may contain consumable (″ sacrificial ″) particles embedded in the matrix material and designed to remove them from this material when the explosive is supplied under pressure. For example, chalk particles can be incorporated into a plastic membrane, for example made of thermoplastic polyurethane. These chalk particles may have such a property that under the pressure created by the explosive that fills the interior of the flexible pipe, they will be forced to move radially outward from the flexible pipe, thereby forming perforations. Alternatively, the particles may be a soluble substance, for example a salt. When filling in a flexible tube with an explosive, an aqueous solvent of the explosive will dissolve the salt in the plastic matrix, thereby opening perforations.

В одном варианте осуществления изобретения расходные частицы (например, частицы соли) могут быть удалены из матрицы, например путем растворения, в процессе закачки взрывчатого вещества в гибкую трубу. Вещество, из которого состоят расходные частицы, может выбираться таким образом, что оно будет вступать в реакцию с взрывчатым веществом и/или флюидом (присутствующим в окружающей среде), например для изменения значения pH и/или инициирования какой-либо химической реакции с этим взрывчатым веществом. Этим может обеспечиваться прецизионное регулирование условий выполняемого взрыва. Например, таким путем можно способствовать образованию пузырьков газа внутри взрывчатого вещества, что может быть желательным при определенных обстоятельствах. Например, такие пузырьки могут быть необходимы для избирательного ослабления силы взрыва. Произведенный таким образом взрыв может быть очень щадящим. Могут быть, конечно, реализованы и другие регуляторы процесса взрыва, основанные на внедрении расходных частиц.In one embodiment of the invention, consumable particles (eg, salt particles) can be removed from the matrix, for example by dissolving, during the injection of the explosive into a flexible pipe. The substance of which the consumable particles consist can be selected so that it will react with an explosive and / or fluid (present in the environment), for example, to change the pH value and / or initiate any chemical reaction with this explosive substance. This can provide precise control of the conditions of the explosion. For example, in this way, the formation of gas bubbles inside the explosive can be promoted, which may be desirable under certain circumstances. For example, such bubbles may be necessary to selectively attenuate the force of an explosion. An explosion produced in this way can be very sparing. Of course, other explosion process controllers based on the introduction of consumable particles can also be implemented.

Кроме того, в настоящем изобретении предлагается способ заполнения гибкой трубы взрывчатым веществом, позволяющий точным образом регулировать условия, при которых это взрывчатое вещество вступает в химическую реакцию.In addition, the present invention provides a method of filling a flexible pipe with an explosive substance, allowing precise control of the conditions under which this explosive substance enters into a chemical reaction.

Операция по заполнению гибкой трубы взрывчатым веществом может выполняться с конца скважины. С этой целью в скважине размещают - на небольшом расстоянии от ее конца и удобным для работы образом - компактное приспособление. В случае застревания этого единственного приспособления, вставляемого в скважину, это может быть обнаружено до начала закачки взрывчатого вещества в гибкую трубу, так что операции вытягивания назад и коррекции положения могут быть проведены без ущерба для безопасности.The operation of filling a flexible pipe with explosive can be performed from the end of the well. For this purpose, a compact device is placed in the well — at a small distance from its end and in a manner convenient for operation — that is. If this is the only device stuck in the well, this can be detected before the explosive is pumped into the flexible tube, so that backward pulling and position correction operations can be carried out without compromising safety.

Представленные примеры осуществления изобретения обладают тем преимуществом, что благодаря стабильному заполнению при постоянном поперечном сечении может быть достигнут очень хороший взрывной эффект. При этом может быть гарантирована высокая степень безопасности в отношении поломок между различными компонентами взрывного патрона. Данная система подходит, в частности, для применения в вертикальных скважинах. Расправление или сход складчатой гибкой трубы может регулироваться автоматически путем управления операцией заполнения/закачки.The exemplary embodiments of the invention have the advantage that due to the stable filling at a constant cross section, a very good explosive effect can be achieved. In this case, a high degree of safety can be guaranteed with respect to breakdowns between the various components of the explosive cartridge. This system is particularly suitable for use in vertical wells. The expansion or retraction of the folded flexible pipe can be automatically adjusted by controlling the filling / injection operation.

Описанные выше и прочие аспекты настоящего изобретения становятся очевидными и поясняются на основе представленных ниже примеров осуществления изобретения.The above and other aspects of the present invention become apparent and are explained on the basis of the following embodiments.

Изобретение более подробно описано ниже со ссылками на примеры его осуществления, которые не ограничивают объем этого изобретения.The invention is described in more detail below with reference to examples of its implementation, which do not limit the scope of this invention.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На чертежах показано:The drawings show:

на фиг.1-4 - примеры выполнения предлагаемых в изобретении взрывных патронов,figure 1-4 are examples of the implementation proposed in the invention of explosive cartridges,

на фиг.5 и фиг.6 - примеры выполнения гибких труб предлагаемых в изобретении взрывных патронов,in Fig.5 and Fig.6 are examples of the implementation of the flexible pipes proposed in the invention of explosive cartridges,

на фиг.7 и фиг.8 - примеры двух различных состояний гибкой трубы предлагаемого в изобретении взрывного патрона.Fig.7 and Fig.8 are examples of two different states of the flexible pipe proposed in the invention of an explosive cartridge.

Изображения, представленные на чертежах, являются схематическими. Схожие или идентичные элементы на разных чертежах имеют одинаковые ссылочные обозначения.The images shown in the drawings are schematic. Similar or identical elements in different drawings have the same reference signs.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Ниже описывается представленный на фиг.1 взрывной патрон 100, соответствующий одному из примеров осуществления настоящего изобретения.The following describes the explosive cartridge 100 shown in FIG. 1, corresponding to one embodiment of the present invention.

Взрывной патрон 100 приспособлен для приема эмульсионного взрывчатого вещества (см. стрелку 102) в положении, когда он расположен в скважине (не показано). Взрывчатое вещество может подаваться извне скважины. Взрывной патрон 100 содержит трубчатую загрузочную часть 104, имеющую форму полого цилиндра 106 с коническим концевым участком 109. Во внутреннем пространстве загрузочной части 104 сформирован загрузочный канал 108, по которому взрывчатое вещество может подаваться извне скважины.Explosive cartridge 100 is adapted to receive emulsion explosive (see arrow 102) in a position when it is located in a well (not shown). Explosive may be supplied from outside the well. The blasting cartridge 100 comprises a tubular loading portion 104 having the shape of a hollow cylinder 106 with a conical end portion 109. A loading channel 108 is formed in the interior of the loading portion 104 through which explosive can be supplied from outside the well.

Снаружи скважины располагается загрузочное транспортное средство (не показано), содержащее контейнер с эмульсионным взрывчатым веществом. Это взрывчатое вещество поступает в рукав 110, имеющий на своем конце первый соединительный переходник 112. Второй соединительный элемент 114 взрывного патрона 100 приспособлен для приема с зацеплением переходника 112 с целью образования соединения с уплотнением. Следовательно, взрывчатое вещество может быть подано извне скважины по рукаву 110 в загрузочный канал 108.Outside the well, there is a loading vehicle (not shown) containing an emulsion explosive container. This explosive enters the sleeve 110, having at its end a first connecting adapter 112. The second connecting element 114 of the explosive cartridge 100 is adapted to receive with engagement the adapter 112 to form a connection with the seal. Therefore, the explosive can be fed from outside the well along the sleeve 110 into the loading channel 108.

Кроме того, взрывной патрон 100 содержит гибкую трубу 116, изготовленную из термопластичного полиуретана (ТПУ). Гибкая труба 116 имеет трубчатую форму и обладает определенной упругостью и жесткостью. На фиг.1 гибкая труба 116 показана в состоянии, в котором одна ее часть (справа) надета на наружную поверхность загрузочной части 104 в сложенном в продольном направлении состоянии (продольное направление, в котором сложена или сдавлена гибкая труба, указано стрелкой 102 или центральной осью 155 загрузочной части 104). Другая часть гибкой трубы 116 (слева) уже сошла с наружной поверхности загрузочной части 104. При подаче взрывчатого вещества под давлением (стрелка 102) извне скважины по загрузочному каналу 108 и заполнении внутреннего пространства 118 гибкой трубы 116 последняя расправляется, одновременно сходя с загрузочной части 104 в направлении стрелки 102 и продвигаясь внутрь скважины (влево на фиг.1). Таким образом, гибкая труба 116, собранная складками и, следовательно, сжатая в продольном направлении на участке, который находится на загрузочной части 104, превращается - после соскальзывания с левого конца загрузочной части 104, - в гибкую трубу большего диаметра, имеющую, по существу, ровную наружную поверхность.In addition, the explosive cartridge 100 contains a flexible pipe 116 made of thermoplastic polyurethane (TPU). Flexible pipe 116 has a tubular shape and has a certain elasticity and rigidity. 1, a flexible pipe 116 is shown in a state in which one part (on the right) is worn on the outer surface of the loading part 104 in a longitudinally folded state (the longitudinal direction in which the flexible pipe is folded or pressed is indicated by arrow 102 or the central axis 155 boot part 104). The other part of the flexible pipe 116 (left) has already left the outer surface of the loading part 104. When the explosive is supplied under pressure (arrow 102) from the outside of the well through the loading channel 108 and the internal space 118 of the flexible pipe 116 is filled, the latter straightens out, simultaneously leaving the loading part 104 in the direction of arrow 102 and advancing into the well (left in FIG. 1). Thus, the flexible pipe 116, assembled by folds and, therefore, compressed in the longitudinal direction in the area that is located on the boot part 104, turns - after sliding off from the left end of the boot part 104 - into a flexible pipe of larger diameter, having essentially flat outer surface.

На расширенном концевом участке 109 загрузочной части 104 к гибкой трубе 116 прикладывается растягивающее усилие (в частности, в месте, где она сходит с загрузочной части 104), благодаря чему на граничном участке 120 предотвращается образование нежелательного обратного потока взрывчатого вещества в промежуточное пространство 122 между загрузочной частью 104 и участком гибкой трубы 116, еще находящемся в сложенном состоянии. Как показано на фиг.1, значение отношения диаметра D расширенного концевого участка 109 к диаметру d гибкой трубы 116 в сложенном состоянии равно приблизительно 1,5. Это очень затрудняет проникновение взрывчатого вещества под давлением в промежуточное пространство 122 через зазор на участке 120.At the expanded end portion 109 of the loading part 104, a tensile force is applied to the flexible pipe 116 (in particular, at the point where it comes off the loading part 104), thereby preventing the formation of an undesirable backflow of explosive into the intermediate space 122 between the loading part 120 part 104 and the portion of the flexible pipe 116, still in the folded state. As shown in FIG. 1, the ratio of the diameter D of the expanded end portion 109 to the diameter d of the flexible pipe 116 when folded is approximately 1.5. This makes it very difficult for the explosive to penetrate under pressure into the intermediate space 122 through the gap in section 120.

Далее, взрывной патрон 100 содержит концевой элемент 126, имеющий, в основном, форму полого цилиндра, соединенного с концевым участком гибкой трубы 116 на монтажном участке 128. Следовательно, между гибкой трубой 116 и концевым элементом 126 на монтажном участке 128 реализуется соединение с уплотнением. Концевой элемент 126 позволяет закрыть концевой участок гибкой трубы 116. Концевой элемент 126 имеет внутреннее отверстие 130, обеспечивающее удаление воздуха и т.п. из внутреннего пространства гибкой трубы 116 с целью предотвращения образования пузырьков внутри взрывчатого вещества.Further, the blasting cartridge 100 comprises an end member 126 having a substantially cylindrical cylinder shape connected to the end portion of the flexible pipe 116 at the mounting portion 128. Therefore, a seal connection is made between the flexible pipe 116 and the end member 126 at the mounting portion 128. The end element 126 allows you to close the end portion of the flexible pipe 116. The end element 126 has an inner hole 130 that allows for air removal, etc. from the interior of the flexible pipe 116 to prevent the formation of bubbles inside the explosive.

Кроме того, в концевом элементе 126 предусмотрена полость 134, в которую может быть вложен боевик (промежуточный детонатор) 136. Боевик 136 тоже имеет небольшой внутренний канал, позволяющий удалить воздух из гибкой трубы 116. Вдоль наружной поверхности гибкой трубы 116 может проходить линия инициирования взрыва (не показана на фиг.1), проходящая от концевого элемента 126 к устройству, расположенному вне скважины. Эта линия инициирования взрыва может быть также проложена любым другим удобным образом.In addition, a cavity 134 is provided in the end member 126 into which the action (intermediate detonator) 136 can be inserted. The action 136 also has a small internal channel that allows air to be removed from the flexible pipe 116. An explosion initiation line may extend along the outer surface of the flexible pipe 116. (not shown in FIG. 1) extending from the end member 126 to a device located outside the well. This line of initiation of the explosion can also be laid in any other convenient way.

Взрывной патрон 100 содержит также обратный клапан 131, выполненный как часть переходника 114 для соединения с рукавом. Обратный клапан 131 предназначен для обеспечения подачи взрывчатого вещества под давлением извне скважины в гибкую трубу 116. Кроме того, обратный клапан 131 предназначен для предотвращения образования обратного потока взрывчатого вещества из гибкой трубы 116. В показанном примере осуществления изобретения обратный клапан 131 содержит подвижный шар 132 (с возможностью перемещения влево и вправо) в конусообразном отверстии, выполненном в переходнике 114. Шар 132 может перемещаться, обеспечивая избирательное открывание или закрывание отверстия в зависимости от текущего соотношения давлений. Давление закачки, приложенное для заполнения взрывчатым веществом 102 внутреннего пространства гибкой трубы 116, прижимает шар 132 к левой части отверстия (где это отверстие имеет большую ширину, чем в его правой части), вследствие чего шар 132 не производит герметичного закрывания отверстия и упирается в сетку 139 (сквозь которую может пройти взрывчатое вещество), тем самым позволяя взрывчатому веществу пройти в гибкую трубу 116. По завершении подачи взрывчатого вещества 102 это вещество, находящееся внутри гибкой трубы 116, прижимает шар 132 к правой части отверстия (где отверстие является более узким по сравнению с левой частью, так что шар 132 не может быть вытолкнут из него) и тем самым закрывает отверстие, герметично отделяя внутреннее пространство гибкой трубы 116 от окружающей среды. Поэтому образование обратного потока взрывчатого вещества из гибкой трубы 116 становится невозможным. Возможна, однако, реализация и многих альтернативных конструкций обратного клапана.The blasting cartridge 100 also includes a check valve 131, made as part of the adapter 114 for connection with the sleeve. The non-return valve 131 is designed to provide the supply of explosive under pressure from outside the well into the flexible pipe 116. In addition, the non-return valve 131 is designed to prevent the backflow of explosive from the flexible pipe 116. In the shown embodiment, the non-return valve 131 comprises a movable ball 132 ( with the possibility of moving left and right) in a cone-shaped hole made in the adapter 114. The ball 132 can move, providing selective opening or closing of the hole in dependence on the current pressure ratio. The injection pressure applied to fill the inner space of the flexible pipe 116 with the explosive 102 presses the ball 132 against the left side of the hole (where this hole has a larger width than its right side), as a result of which the ball 132 does not tightly close the hole and abuts the mesh 139 (through which explosive can pass), thereby allowing the explosive to pass into the flexible pipe 116. Upon completion of the supply of explosive 102, this substance inside the flexible pipe 116 presses the ball 132 to the right part of the hole (where the hole is narrower than the left side, so that the ball 132 cannot be pushed out of it) and thereby closes the hole, hermetically separating the inner space of the flexible pipe 116 from the environment. Therefore, the formation of a return flow of explosive from the flexible pipe 116 becomes impossible. However, many alternative check valve designs are also possible.

На чертеже 150 показан взрывной патрон 100 в состоянии перед вводом в скважину. Взрывной патрон 100 имеет вид цельного компонента, который может быть защищен по окружности охватывающей его пластмассовой трубой и т.п. (не показано на фиг.1; см. фиг.2). Эта труба, используемая по мере необходимости и введенная взрывником в скважину, может быть отведена назад таким образом, чтобы часть взрывного патрона 100 оставалась открытой, как показано на чертеже 150. Боевик 136 можно вставить в полость 134 для его размещения. Переходники 112, 114 можно соединить друг с другом. Теперь можно вставить взрывной патрон 100 в скважину. Через рукав 110 взрывчатое вещество может быть закачано под давлением в направлении 102 в загрузочный канал 108, а оттуда - во внутреннее пространство 118 гибкой трубы 116. В результате взрывчатое вещество вводится под давлением во внутреннее пространство 118. Одновременно с этим собранная складками гибкая труба 116 автоматически и постепенно сходит с наружной поверхности загрузочной части 104, приходя в состояние, показанное на основном чертеже фиг.1. После подачи достаточного количества взрывчатого вещества во внутреннее пространство 118 гибкой трубы 116 может быть инициирован взрыв.The drawing 150 shows an explosive cartridge 100 in a state before entering into the well. The blasting cartridge 100 has the form of a one-piece component, which can be protected around the circumference of a plastic pipe enclosing it, etc. (not shown in FIG. 1; see FIG. 2). This pipe, used as necessary and introduced by the detonator into the well, can be retracted so that part of the blasting cartridge 100 remains open, as shown in Figure 150. The gun 136 can be inserted into the cavity 134 to accommodate it. Adapters 112, 114 can be connected to each other. You can now insert the explosive cartridge 100 into the well. Through the sleeve 110, the explosive can be pumped under pressure in the direction 102 into the feed channel 108, and from there into the inner space 118 of the flexible pipe 116. As a result, the explosive is injected under pressure into the inner space 118. At the same time, the flexible pipe 116 assembled by the folds automatically and gradually disappears from the outer surface of the boot part 104, coming to the state shown in the main drawing of figure 1. After supplying a sufficient amount of explosive to the interior 118 of the flexible pipe 116, an explosion may be initiated.

На фиг.2 показан взрывной патрон 200 в другом примере осуществления настоящего изобретения.2 shows an explosive cartridge 200 in another embodiment of the present invention.

Вариант, показанный на фиг.2, отличается от варианта, показанного на фиг.1, в частности, тем, что загрузочная часть 104 содержит только участок, представляющий собой полый цилиндр, и не имеет конусообразного участка. Небольшое расширение гибкой трубы 116 у левого конца загрузочной части 104 возникает исключительно под действием собственного давления взрывчатого вещества, закачиваемого в направлении 102 во внутреннее пространство 118 гибкой трубы 116.The embodiment shown in FIG. 2 differs from the embodiment shown in FIG. 1, in particular in that the boot portion 104 contains only a portion that is a hollow cylinder and does not have a cone-shaped portion. A slight expansion of the flexible pipe 116 at the left end of the loading part 104 occurs solely under the influence of the own pressure of the explosive pumped in the direction 102 into the inner space 118 of the flexible pipe 116.

Кроме того, взрывной патрон 200 содержит множество кольцеобразных распорных элементов 202, изготовленных из эластомера. На фиг.2 также показан вид сбоку колец 202. Кольцеобразные распорные элементы 202 надеты на наружную поверхность гибкой трубы 116 на первом расстоянии 1 друг от друга на участке, где гибкая труба 116 находится в сложенном в продольном направлении, или собранном складками, состоянии. На участке, где гибкая труба находится в расправленном состоянии, расстояние между соседними кольцеобразными распорными элементами 202 равно L>1. Например, L может быть по меньшей мере в три раза больше 1. Это увеличение расстояния между соседними кольцеобразными распорными элементами происходит автоматически вследствие наличия трения между наружной поверхностью гибкой трубы 116 и внутренней поверхностью кольцеобразных распорных элементов 202. Таким образом, достаточно лишь свободно надеть, не используя клеящее вещество и т.п., кольцеобразные распорные элементы 202 на наружную поверхность гибкой трубы 116, когда последняя находится в сложенном в продольном направлении состоянии (на загрузочной части 104). Кольцеобразные распорные элементы 202 плотно охватывают гибкую трубу 116 при боковом, или поперечном, расширении последней в результате заполнения взрывчатым веществом. Следовательно, плотное соединение между кольцеобразными распорными элементами 202 и гибкой трубой 116 достигается лишь слева от концевого участка загрузочной части 104. Кольцеобразные распорные элементы 202 обеспечивают возможность осуществления центрирования (основанного на трении) взрывчатого вещества в скважине. Будучи размещенными на загрузочной части 104, эти элементы предотвращают также образование нежелательного обратного потока взрывчатого вещества в промежуточное пространство 122 на участке 120 или рядом с ним.In addition, the explosive cartridge 200 contains many annular spacer elements 202 made of elastomer. Figure 2 also shows a side view of the rings 202. The ring-shaped spacer elements 202 are worn on the outer surface of the flexible pipe 116 at a first distance 1 from each other in the area where the flexible pipe 116 is in a longitudinally folded or folded state. In the area where the flexible pipe is in a straightened state, the distance between adjacent annular spacer elements 202 is L> 1. For example, L may be at least three times greater than 1. This increase in the distance between adjacent annular spacer elements occurs automatically due to the friction between the outer surface of the flexible pipe 116 and the inner surface of the annular spacer elements 202. Thus, it is enough to put on freely, not using an adhesive or the like, the annular spacer elements 202 onto the outer surface of the flexible pipe 116 when the latter is in a longitudinally folded state (on loading part 104). The annular spacer elements 202 tightly enclose the flexible pipe 116 with lateral, or transverse, expansion of the latter as a result of filling with explosive. Consequently, a tight connection between the annular spacer elements 202 and the flexible pipe 116 is achieved only to the left of the end portion of the loading portion 104. The annular spacer elements 202 provide the possibility of centering (based on friction) of the explosive in the well. Being located on the boot part 104, these elements also prevent the formation of an undesirable backflow of explosive into the intermediate space 122 at or near section 120.

Наличие кольцеобразных распорных элементов 202 на фиг.2 исключает необходимость в конусообразном концевом участке 109 загрузочной части 104. Тем не менее, если кольцеобразные распорные элементы 202 изготовлены из достаточно упругого материала и тоже могут расширяться, проходя этот конусообразный концевой участок 109, или если поперечное сечение кольцеобразных распорных элементов 202 является достаточно большим, то в варианте осуществления, представленном на фиг.2, может быть также предусмотрен конусообразный/расширяющийся концевой участок 109.The presence of annular spacer elements 202 in FIG. 2 eliminates the need for a cone-shaped end portion 109 of the boot portion 104. However, if the annular spacer elements 202 are made of sufficiently elastic material and can also expand by passing this cone-shaped end portion 109, or if the cross section the annular spacer elements 202 is large enough, then in the embodiment shown in FIG. 2, a cone-shaped / expanding end portion 109 may also be provided.

Кроме того, в варианте осуществления изобретения, представленном на фиг.2, предусмотрена защитная труба 204, которая может быть изготовлена из акрилового стекла или аналогичного материала. Она служит для защиты размещенного внутри нее взрывного патрона 200 во время транспортировки и ввода в скважину. В процессе ввода взрывного патрона 200 в скважину или после его завершения труба может быть отведена назад в направлении, параллельном и противоположном направлению, указываемому стрелкой 102. В альтернативном варианте ее можно также оставить в скважине.In addition, in the embodiment of the invention shown in FIG. 2, a protective tube 204 is provided, which may be made of acrylic glass or the like. It serves to protect the explosive cartridge 200 located inside it during transportation and entry into the well. During the insertion of the blasting cartridge 200 into the well or after its completion, the pipe may be retracted in the direction parallel and opposite to that indicated by arrow 102. Alternatively, it may also be left in the well.

Как следует из фиг.2, поперечная протяженность распорных элементов 202 относительно центральной оси взрывного патрона 200 является наибольшей для сечения участка гибкой трубы 116, сходящей с наружной поверхности загрузочной части 104. Следовательно, это может способствовать удержанию посредством трения.As follows from figure 2, the transverse length of the spacer elements 202 relative to the Central axis of the explosive cartridge 200 is the largest for the cross section of the portion of the flexible pipe 116, coming down from the outer surface of the boot part 104. Therefore, this can contribute to retention by friction.

На фиг.3 представлен другой пример выполнения предлагаемого в изобретении взрывного патрона 300.Figure 3 presents another example of the implementation proposed in the invention of an explosive cartridge 300.

Взрывной патрон 300 расположен вертикально в вертикальной скважине, ограниченной боковыми стенками 306. По сравнению с взрывным патроном 200, показанным на фиг.2, взрывной патрон 300, показанный на фиг.3, содержит две различные группы кольцеобразных распорных элементов 302 и 304. Каждый третий распорный элемент 304 имеет большую поперечную протяженность А по сравнению с поперечной протяженностью а другой группы кольцеобразных распорных элементов 302. На фиг.3 также показан вид сбоку кольцеобразных распорных элементов 302, 304. Как следует из фиг.3, покидая загрузочную часть 104, распорные элементы 302, 304 имеют большую протяженность и могут, следовательно, обеспечить определенную фиксацию относительно боковых стенок 306, обусловленную трением.The blasting cartridge 300 is located vertically in a vertical well bounded by the side walls 306. Compared to the blasting cartridge 200 shown in FIG. 2, the blasting cartridge 300 shown in FIG. 3 contains two different groups of annular spacer elements 302 and 304. Each third the spacer element 304 has a greater transverse length A compared to the transverse length a of another group of annular spacer elements 302. Figure 3 also shows a side view of the annular spacer elements 302, 304. As follows from figure 3, leaving loading portion 104, spacers 302, 304 have a greater extent and can therefore provide a certain fixation of the side walls 306 caused by friction.

На фиг.4 представлен еще один пример выполнения предлагаемого в изобретении взрывного патрона 400.Figure 4 presents another example of the implementation proposed in the invention of an explosive cartridge 400.

В отличие, в частности, от взрывного патрона, показанного на фиг.2, взрывной патрон 400, показанный на фиг.4, содержит (дополнительно к кольцеобразным распорным элементам 202) пружинообразные анкерные элементы 402, размещенные между кольцеобразными распорными элементами 202. Будучи расположенными внутри защитной трубы 204, пружинообразные анкерные элементы 402 являются смещенными вследствие механического воздействия и находятся в сложенном состоянии. После выхода из защитной трубы 204 на них действует сила, обусловленная этим смещением и приводящая к тому, что эти элементы разжимаются таким образом, что фиксируются в скважине, то есть входят в контакт с боковыми стенками 306 скважины, обеспечивая, тем самым, центрирование взрывного патрона 400 относительно скважины. В альтернативном варианте можно также исключить кольцеобразные распорные элементы 202.Unlike, in particular, the explosive cartridge shown in FIG. 2, the explosive cartridge 400 shown in FIG. 4 contains (in addition to the annular spacer elements 202) spring-like anchor elements 402 located between the annular spacer elements 202. Being located inside of the protective pipe 204, spring-like anchor elements 402 are biased due to mechanical stress and are in a folded state. After exiting the protective tube 204, a force acts on them due to this displacement and causes these elements to expand in such a way that they are fixed in the well, that is, they come into contact with the side walls 306 of the well, thereby providing centering of the blasting cartridge 400 relative to the well. Alternatively, ring-shaped spacer elements 202 can also be omitted.

На фиг.5 показана гибкая труба 500 предлагаемого в изобретении взрывного патрона, введенная в скважину, расположенная вертикально и ограниченная в поперечном направлении боковыми стенками 306.Figure 5 shows a flexible tube 500 of the inventive blasting cartridge inserted into a well, vertically and laterally bounded by side walls 306.

Гибкая труба 500 может быть выполнена в любом из представленных в настоящем описании взрывных патронов, включая взрывные патроны, показанные на фиг.1-4. В этом случае возможен также вариант без обязательного использования распорных элементов 202, 302, 304 и/или анкерных элементов 402. Гибкая труба 500 выполнена в форме цельного компонента из термопластичного полиуретана, но представляет собой последовательность из чередующихся участков двух типов. Первые участки 502 имеют толщину В стенок, превышающую толщину b стенок вторых участков 504, которые располагаются в промежутках между участками 502. В одном варианте осуществления изобретения можно предусмотреть, чтобы толщина стенок участков 502, 504 изменялась при переходе от одного участка к другому плавным образом. В другом варианте осуществления изобретения толщина стенок может изменяться ступенчатым образом в переходных областях между участками 502 и 504. При заполнении внутреннего пространства 118 гибкой трубы 500 эмульсионным взрывчатым веществом участки 504, имеющие меньшую толщину стенок, выдавливаются наружу, а участки 502, имеющие большую толщину стенок, выдерживают давление и остаются, по существу, в своем первоначальном положении. Следовательно, вытягивающиеся в поперечном направлении участки 504 могут способствовать фиксации гибкой трубы 500 на стенках 306 скважины.The flexible tube 500 may be formed in any of the blasting cartridges described herein, including the blasting cartridges shown in FIGS. 1-4. In this case, an option is also possible without the mandatory use of spacer elements 202, 302, 304 and / or anchor elements 402. The flexible pipe 500 is made in the form of an integral component of thermoplastic polyurethane, but is a sequence of alternating sections of two types. The first portions 502 have a wall thickness B greater than the wall thickness b of the second portions 504, which are located between the portions 502. In one embodiment of the invention, it can be envisaged that the wall thickness of the portions 502, 504 changes smoothly from one section to another. In another embodiment, the wall thickness may vary in a stepwise manner in the transition regions between portions 502 and 504. When the inner space 118 of the flexible pipe 500 is filled with emulsion explosive, portions 504 having a smaller wall thickness are squeezed out, and portions 502 having a larger wall thickness , withstand pressure and remain essentially in their original position. Consequently, laterally extending portions 504 can help fix flexible pipe 500 to well walls 306.

На фиг.6 показана гибкая труба 600, соответствующая другому варианту осуществления настоящего изобретения, схожему, однако, с вариантом, представленным на фиг.5.FIG. 6 shows a flexible pipe 600 according to another embodiment of the present invention, similar, however, to the embodiment of FIG. 5.

Гибкая труба 600 также имеет участки двух разных типов, а именно первые участки 602, изготовленные из первого материала, и вторые участки 604, изготовленные из второго материала. В показанном примере осуществления изобретения материал вторых участков является механически менее жестким, чем материал первых участков 602, так что при заполнении внутреннего пространства 118 взрывчатым веществом под давлением механически более слабые участки 604 будут обеспечивать фиксацию на стенках скважины 306.The flexible pipe 600 also has sections of two different types, namely, first sections 602 made of the first material and second sections 604 made of the second material. In the shown embodiment, the material of the second sections is mechanically less rigid than the material of the first sections 602, so that when the inner space 118 is filled with explosive under pressure, the mechanically weaker sections 604 will fix on the walls of the well 306.

Продольная протяженность d менее жестких участков 604 может составлять менее одной трети от продольной протяженности D более жестких участков 602. Таким образом, высокая жесткость может сочетаться с надежной фиксацией гибкой трубы 600 в скважине. Соответствующая геометрическая конфигурация может быть реализована и в варианте осуществления изобретения, представленном на фиг.5.The longitudinal extent d of the less rigid sections 604 may be less than one third of the longitudinal length D of the more rigid sections 602. Thus, high rigidity can be combined with reliable fixation of the flexible pipe 600 in the well. The corresponding geometric configuration can be implemented in the embodiment of the invention shown in Fig.5.

На фиг.7 показана гибкая труба 700 взрывного патрона в одном из примеров осуществления настоящего изобретения.7 shows a flexible tube 700 of an explosive cartridge in one embodiment of the present invention.

Гибкая труба 700 может быть выполнена в соответствии с любым из описанных выше вариантов осуществления изобретения. В представленном примере гибкая труба 700 изготовлена из термопластичного полиуретанового материала 702, имеющего предусмотренные внутри него небольшие перфорационные отверстия 704. Для формирования очень малых перфорационных отверстий 704 можно использовать, например, игольчатый ролик. Тем не менее, в состоянии, показанном на фиг.7, гибкая труба 700 не подвергается действию избыточного внутреннего давления, так что перфорационные отверстия 704 столь малы, что через них, по существу, не может пройти никакое вещество.Flexible pipe 700 may be made in accordance with any of the above embodiments of the invention. In the illustrated example, the flexible tube 700 is made of a thermoplastic polyurethane material 702 having small perforations 704 provided therein. For example, a needle roller can be used to form very small perforations 704. However, in the state shown in FIG. 7, the flexible pipe 700 is not exposed to excessive internal pressure so that the perforations 704 are so small that substantially no substance can pass through them.

В представленном на фиг.8 примере осуществления изобретения приведено укрупненное изображение участка 706, показанного в состоянии после заполнения взрывчатым веществом внутреннего пространства 118. Взрывчатое вещество образовано взрывчатым агентом 800, имеющим большую молекулярную вязкость и большие размеры молекул, чем у водного растворителя 802. Вследствие наличия внутреннего давления во внутреннем пространстве 118 перфорационные отверстия 704 являются в данном случае открытыми или увеличенными в размерах до такой степени, что лишь небольшие молекулы воды 802 могут пройти через эти перфорационные отверстия 704, а частицы взрывчатого агента 800 остаются в пространстве 118 из-за более высокой вязкости и большего размера молекул. Следовательно, выполнение перфорационных отверстий 704 способствует повышению концентрации взрывчатого агента 800 внутри гибкой трубы 700.An exemplary embodiment of FIG. 8 shows an enlarged view of a portion 706 shown in a state after filling with an explosive in the interior space 118. The explosive is formed by an explosive agent 800 having a higher molecular viscosity and larger molecular sizes than aqueous solvent 802. Due to the presence of internal pressure in the inner space 118, the perforations 704 are in this case open or enlarged to such an extent that only a small The larger water molecules 802 can pass through these perforations 704, and the particles of the explosive agent 800 remain in space 118 due to the higher viscosity and larger size of the molecules. Therefore, the implementation of perforations 704 increases the concentration of the explosive agent 800 inside the flexible pipe 700.

Следует отметить, что термин ″содержит″ не исключает другие элементы или конструктивные особенности, а указание какого-либо элемента в единственном числе не исключает использования множества таких элементов. Кроме того, возможны комбинации элементов, описанных применительно к различным вариантам осуществления изобретения.It should be noted that the term ″ contains ″ does not exclude other elements or design features, and the indication of any element in the singular does not exclude the use of many such elements. In addition, combinations of the elements described in relation to various embodiments of the invention are possible.

Следует также отметить, что ссылочные обозначения в формуле изобретения не должны интерпретироваться как ограничивающие ее объем.It should also be noted that the reference signs in the claims should not be interpreted as limiting its scope.

Claims

1. Explosive cartridge (100), designed to receive explosives (102) while in the well, containing:
- loading part (104) having a loading channel (108), allowing to supply explosive (102) from outside the well,
- a flexible pipe (116), worn on the outer surface of the loading part (104) in a longitudinally folded state and made in such a way that when the explosive (102) is supplied under pressure from outside the well through the loading channel (108) and the internal space is filled with flexible pipe (116) the latter extends in the longitudinal direction and comes off the loading part (104), moving inside the well,
- a plurality of annular spacer elements (202) worn on the outer surface of the flexible pipe (116) at a first distance (1) from each other, when the flexible pipe (116) is in a longitudinally folded state, and located at a second distance (L) from each other, when the flexible pipe (116) goes into a straightened state, the second distance (L) being greater than the first distance (1).

2. An explosive cartridge (200) according to claim 1, in which the annular spacer elements (202) are freely mounted on the outer surface of the flexible pipe (116) when the flexible pipe (116) is in a longitudinally folded state and tightly surround the flexible pipe (116) when the flexible pipe (116) expands in the transverse direction as a result of being filled with explosive (102).

3. An explosive cartridge (400) according to claim 1, containing at least one anchor spacer element (402) located between the annular spacer elements (202) and designed to fix the explosive cartridge (400) in the well.

4. An explosive cartridge (300) according to claim 1, wherein the plurality of annular spacer elements (302, 304) includes at least two different groups of annular spacer elements (302, 304) having different outer diameters (a, A).

5. An explosive cartridge (200) according to claim 1, in which the annular spacer elements (202) are made of elastomer.

6. An explosive cartridge (100) according to claim 1, in which the loading part (104) has an expanded end portion (109) designed to expand the flexible pipe (116) in the transverse direction when the flexible pipe comes off the loading part (104).

7. Explosive cartridge (100) according to claim 6, in which the expanded end portion (109) has a conical shape.

8. An explosive cartridge (100) according to claim 6, in which the loading part (104) has a hollow cylindrical section (106) connected to the expanded end section (109).

9. Explosive cartridge (100) according to claim 6, in which the ratio of the diameter of the expanded end portion (109) to the diameter of the flexible pipe (116) in the state folded in the longitudinal direction exceeds 1.2, in particular 1.5, mainly 2 .

10. An explosive cartridge (100) according to claim 1, in which the loading part (104) contains an adapter (114) designed to connect to the adapter (112) of the sleeve (110), through which the explosive substance (102) is supplied from outside the well.

11. Explosive cartridge (100) according to claim 1, in which the flexible pipe (116) is made of thermoplastic polyurethane.

12. Explosive cartridge (100) according to claim 1, containing an end element (126) connected to the end section of the flexible pipe (116) and designed to close this end section.

13. An explosive cartridge (100) according to claim 1, comprising a check valve (131) designed to provide the supply of explosive (102) under pressure from outside the well into the flexible pipe (116) and to prevent the formation of a backflow of explosive (102) from flexible pipe (116).

14. An explosive cartridge (100) according to claim 13, in which the check valve (131) comprises a movable member, in particular a ball (132) located in an opening made in an adapter (114) for connection with a sleeve, and providing selective opening or closing this hole depending on the current pressure ratio.

15. An explosive cartridge (100) according to claim 12, in which the end element (126) has a cavity (134) provided for the deployment of an action movie (136).

16. Explosive cartridge (100) according to claim 1, in which the flexible pipe (116) in the expanded state has a length in the range of 0.5-30 m, in particular 1.5-10 m

17. Explosive cartridge (100) according to claim 1, in which the flexible pipe (116) when folded has a length in the range of 0.1-1 m, in particular 0.2-0.5 m

18. An explosive cartridge (100) according to claim 1, comprising an explosion initiation line extending along the outer surface of the flexible pipe (116) or inside it.

19. An explosive cartridge (200) according to claim 1, comprising a protective tube (204) mounted to move in such a way as to selectively close or open at least part of the flexible pipe (116) and the loading part (104).

20. An explosive cartridge (200) according to claim 19, in which the protective tube (204) consists of one hollow cylinder.

21. The blasting cartridge according to claim 1, in which the flexible tube (500, 600) contains different sections (502, 504, 602, 604) having different stiffness characteristics, so that when the explosive is supplied under pressure, less rigid sections (504, 604) expand in the transverse direction to a greater extent than more rigid sections (502, 602).

22. An explosive cartridge according to claim 21, in which different sections (502, 504) having different stiffness characteristics have different thicknesses.

23. An explosive cartridge according to claim 21, in which different sections (602, 604) having different stiffness characteristics are made of different materials.

24. Explosive cartridge according to item 21, in which the longitudinal length of the less hard sections (504, 604) is less than one third, in particular less than one fifth, of the longitudinal length of the harder sections (502, 602).

25. An explosive cartridge according to claim 1, in which the flexible pipe (700) has perforations (704).

26. An explosive cartridge according to claim 25, wherein the perforations (704) are configured to open only when the explosive is supplied under pressure.

27. An explosive cartridge according to claim 25, wherein the perforations (704) have dimensions that allow the solvent (802), in particular water, to pass through these holes (704), and which prevent the passage of explosive (800) through them, in particular emulsion explosives.

28. An explosive cartridge according to claim 25, wherein the flexible tube comprises consumable particles embedded in the matrix material and intended to be removed from this material when the explosive is supplied under pressure.

29. A method of filling an explosive cartridge (100) with explosive (102), including:
- placement of an explosive cartridge (100) in the well,
- the supply of explosive (102) from the outside of the well into the loading channel (108) of the loading part (104) of the explosive cartridge (100),
- transfer of the flexible tube (116) of the blasting cartridge (100), originally worn on the outer surface of the loading part (104) in the longitudinally folded state, into a longitudinally expanded state by supplying the explosive (102) under pressure from the outside of the well through the loading channel (108) to fill the inner space of the flexible pipe (116), accompanied by the extension of the flexible pipe (116) in the longitudinal direction as it leaves the loading part (104) and moves into the well,
however, a plurality of annular spacer elements (202) are worn on the outer surface of the flexible pipe (116) at a first distance (l) from each other, when the flexible pipe (116) is in a longitudinally folded state and at a second distance (L) from each other, when the flexible pipe (116) goes into a straightened state, the second distance (L) being greater than the first distance (l).