RU2705439C1 - Method of explosive devices delivery by means of horizontal directional drilling device and device for its implementation - Google Patents

Method of explosive devices delivery by means of horizontal directional drilling device and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2705439C1
RU2705439C1 RU2018146350A RU2018146350A RU2705439C1 RU 2705439 C1 RU2705439 C1 RU 2705439C1 RU 2018146350 A RU2018146350 A RU 2018146350A RU 2018146350 A RU2018146350 A RU 2018146350A RU 2705439 C1 RU2705439 C1 RU 2705439C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
explosive device
explosive
protective cover
disconnector
horizontal directional
Prior art date
Application number
RU2018146350A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Вадимович Калинин
Олег Владимирович Калинин
Николай Павлович Чухряев
Original Assignee
Владимир Вадимович Калинин
Николай Павлович Чухряев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Вадимович Калинин, Николай Павлович Чухряев filed Critical Владимир Вадимович Калинин
Priority to RU2018146350A priority Critical patent/RU2705439C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2705439C1 publication Critical patent/RU2705439C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: invention is aimed at increasing efficiency of the method of delivering explosive devices (1) by means of a horizontal directional drilling (2) installation and a device for its implementation in difficult drilling conditions and expansion of its application area. With the help of horizontal directional drilling device by means of pilot projectile (3) construction of horizontally directed well (4) is performed for exploded object (5) with outlet of the latter to day surface (6), drilling operations due to safe shelters (7), delivery of explosive device (1) to exploded object (5) during back pulling by means of drill string (8) consisting of drill pipes (9), expander (10), swivel (22) and disconnector (14) for disconnection of explosive device (1). Delivery of explosive device (1) to blasted object (5) is carried out in protective cover (11) with steel head (12). Swivel (22) is installed between expander (10) and protective cover (11). Disconnector (14) for disconnection of explosive device (1) is performed with forced opening without stopping the reverse pulling process at the required blasting point under explosive object (5) and placed inside protective cover (11), directly connecting to explosive device (1). Protective cover (11) is pre-assembled at the wellhead at the point of drill string (8) exit to day surface (6) behind safe cover (7) and explosive device (1) is installed, which is freely installed inside protective cover (11).
EFFECT: higher efficiency of method of explosive devices delivery by means of installation of horizontal directed drilling in complex drilling conditions and expansion of its application area.
4 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области борьбы с терроризмом и может быть использовано как для выборочного подрыва отдельных зданий, так и для одновременного подрыва нескольких зданий, зданий большой протяженности, укрепленных сооружений и коммуникаций, послойной отработки пластов горных пород на открытых месторождениях и т.д.The invention relates to the field of combating terrorism and can be used both for the selective blasting of individual buildings, and for the simultaneous blasting of several buildings, long buildings, fortified structures and communications, layer-by-layer mining of rock formations in open fields, etc.

Известен способ доставки взрывных устройств с помощью установки горизонтально-направленного бурения, включающий в себя строительство с использованием пилотного снаряда горизонтально-направленной скважины под взрываемый объект, без выхода последней на дневную поверхность, буровые работы из-за безопасных укрытий, доставку взрывного устройства под взрываемый объект с помощью бурильной колонны, состоящей из бурильных труб, разъединителя колонны и бурильного инструмента (Патент РФ №2 566 355,кл. F 42D 3/02, Е21В 7/04, 2015 г.).There is a known method of delivering explosive devices using a horizontal directional drilling rig, including the construction of a horizontally directed well using a pilot projectile under an exploding object, without leaving the latter on the surface, drilling operations due to safe shelters, delivery of an explosive device under an explosive object using a drill string consisting of drill pipes, a drill string disconnector and a drill tool (RF Patent No. 2,566,355, CL F 42D 3/02, E21B 7/04, 2015).

Недостатки существующего способа заключаются в невозможности качественного подрыва дискретно расположенных объектов или объектов большой протяженности, невозможность или сильно затратная доставка взрывного устройства большой мощности и диаметра (нет расширителя скважин), потеря бурильного инструмента, содержащего пилотную штангу с зондом, т.е. непосредственно дорогостоящего пилотного снаряда. При этом, придание бурильной колонне обратного вращения для включения в работу разъединителя для отсоединения взрывного устройства, также нерационально, так как в сложных условиях бурения: техногенные грунты, грунты с каменистыми включениями, галечником и пр., это будет приводить к раскручиванию бурильных труб и, как следствие, к аварийной ситуации.The disadvantages of the existing method are the impossibility of high-quality undermining of discretely located objects or objects of long length, the impossibility or very costly delivery of an explosive device of large power and diameter (no well expander), the loss of a drilling tool containing a pilot rod with a probe, i.e. directly expensive pilot projectile. At the same time, giving the drill string reverse rotation to turn on the disconnector to disconnect the explosive device is also irrational, since in difficult drilling conditions: industrial soils, soils with rocky inclusions, gravel, etc., this will lead to the unwinding of drill pipes and, as a result, to an emergency.

Наиболее близким является способ доставки взрывных устройств с помощью установки горизонтально-направленного бурения, включающий в себя строительство с использованием пилотного снаряда горизонтально-направленной скважины под взрываемый объект, с выходом последней на дневную поверхность, буровые работы из-за безопасных укрытий, доставку взрывного устройства под взрываемый объект в процессе обратного протягивания с помощью бурильной колонны, состоящей из бурильных труб, расширителя, вертлюга и разъединителя для отсоединения взрывного устройства (Патент РФ №2566531, кл. F42D 3/02, Е21В 19/00, 2015 г.). Данный способ позволяет сохранить дорогостоящий пилотный снаряд (бурильный инструмент и пилотную штангу с зондом) и доставлять под взрываемый объект взрывное устройство большой мощности и диаметра, за счет применения расширителей скважин, обеспечивающих необходимый диаметр скважины.The closest is the method of delivering explosive devices using a horizontal directional drilling rig, which includes the construction of a horizontally directed well using a pilot projectile under the object to be blasted, with the latter reaching the surface, drilling operations due to safe shelters, and delivering an explosive device under detonated object in the process of backward pulling using a drill string consisting of drill pipes, an expander, a swivel and a disconnector for disconnecting explosively device (RF Patent No. 2566531, class F42D 3/02, ЕВВ 19/00, 2015). This method allows you to save an expensive pilot projectile (a drilling tool and a pilot rod with a probe) and deliver an explosive device of large power and diameter under the blasting object due to the use of well expanders providing the required borehole diameter.

Недостатки существующего способа заключаются в невозможности качественного подрыва дискретно расположенных объектов или объектов большой протяженности, в возможности заклинивания (в т.ч. повреждения) взрывного устройства или значительных затруднениях при его поступательном протаскивании до нужной точки подрыва через вывалы и проседания кровли после протягивания расширителя, возникающие по длине горизонтально-направленной скважины в сложных условиях бурения техногенных грунтов, грунтов с каменистыми включениями, галечником и пр., а также потеря дорогостоящего вертлюга, остающегося в скважине на точке подрыва вместе с взрывным устройством.The disadvantages of the existing method are the impossibility of a high-quality undermining of discretely located objects or long-range objects, the possibility of jamming (including damage) of an explosive device or significant difficulties when it is progressively dragging to the desired point of detonation through the outfalls and subsidence of the roof after pulling the expander along the length of a horizontally directed well in difficult conditions for drilling technogenic soils, soils with rocky inclusions, pebbles, etc., also loss expensive swivel remaining in the borehole at a point detonation with an explosive device.

Известные устройства для осуществления вышеуказанных способов, содержат разъединитель для отсоединения взрывного устройства от бурильной колонны посредством придания последней обратного вращения.Known devices for implementing the above methods include a disconnector for disconnecting the explosive device from the drill string by imparting a final reverse rotation.

Недостаток известных устройств заключается в придании бурильной колонне обратного вращения для включения в работу разъединителя для отсоединения вертлюга с взрывным устройством, так как в сложных условиях бурения: техногенные грунты, грунты с каменистыми включениями, галечником и пр., это может приводить к раскручиванию бурильных труб и, как следствие, к аварийной ситуации. Кроме того, нормальное включение в работу данного разъединителя для отсоединения вертлюга с взрывным устройством требует остановки процесса протягивания и снижает скорость обратного протягивания, а также может быть затруднено из-за пластичного состояния бурового шлама и стенок горизонтально-направленной скважины, что предопределяет смещение взрывного устройства от нужной точки подрыва по скважине (до момента схватывания разъединителя с более плотными стенками или валунами).A disadvantage of the known devices is to reverse the rotation of the drill string to enable the disconnector to disconnect the swivel with an explosive device, since in difficult drilling conditions: industrial soils, soils with rocky inclusions, gravel, etc., this can lead to unwinding of drill pipes and as a consequence, to an emergency. In addition, the normal inclusion in the work of this disconnector to disconnect the swivel with an explosive device requires stopping the pulling process and reduces the speed of the reverse pulling, and may also be difficult due to the plastic state of the drill cuttings and the walls of a horizontally directed well, which determines the displacement of the explosive device from the desired point of blasting along the well (until the moment the sever of the disconnector with denser walls or boulders)

Наиболее близким является устройство для осуществления способа, включающее защитный чехол(в виде прочной полиэтиленовой трубы) со стальным оголовком (Фотография «Оголовок ГНБ с отрезком трубы». http://setiplast.ru/galereya…). Данное устройство может быть использовано для доставки взрывных устройств с помощью установки горизонтально-направленного бурения с традиционным жестким закреплением внутри продукта, в данном случае взрывного устройства.The closest is a device for implementing the method, including a protective cover (in the form of a durable polyethylene pipe) with a steel tip (Photo "HDD head with a pipe segment." Http://setiplast.ru/galereya…). This device can be used to deliver explosive devices using a horizontal directional drilling rig with traditional rigid fixation inside the product, in this case an explosive device.

Недостаток данного устройства заключается в том, что внутри стального оголовка нет разъединителя для отсоединения взрывного устройства, что предопределяет выполнять дорогостоящий защитный чехол очень большой длины, практически на всю глубину горизонтально-направленной скважины, и подрывать его вместе с взрывным устройством.The disadvantage of this device is that there is no disconnector inside the steel head to disconnect the explosive device, which makes it necessary to carry out an expensive protective cover of a very large length, almost to the entire depth of a horizontally directed well, and to undermine it together with the explosive device.

Изобретение направлено на повышение эффективности способа доставки взрывных устройств с помощью установки горизонтально-направленного бурения в сложных условиях бурения и расширения области его применения.The invention is aimed at improving the efficiency of the method for delivering explosive devices using a horizontal directional drilling rig in difficult drilling conditions and expanding its scope.

Указанная цель достигается за счет того, что в способе доставки взрывных устройств с помощью установки горизонтально-направленного бурения, включающем в себя строительство при помощи пилотного снаряда горизонтально-направленной скважины под взрываемый объект, с выходом последней на дневную поверхность, буровые работы из-за безопасных укрытий, доставку взрывного устройства под взрываемый объект в процессе обратного протягивания с помощью бурильной колонны, состоящей из бурильных труб, расширителя, вертлюга и разъединителя для отсоединения взрывного устройства, доставку взрывного устройства под взрываемый объект производят в защитном чехле, при этом вертлюг устанавливают между расширителем и защитным чехлом, а разъединитель для отсоединения взрывного устройства выполняют с принудительным размыканием без остановки процесса обратного протягивания на нужной точке подрыва под взрываемым объектом и размещают внутри защитного чехла, соединяя непосредственно с взрывным устройством, причем защитный чехол предварительно собирают у устья скважины в месте выхода бурильной колонны на дневную поверхность за безопасным укрытием и снаряжают взрывным устройством, которое свободно устанавливают внутри защитного чехла. Кроме того, взрывное устройство выполняют в виде удлиненного заряда, содержащего отдельные секции, которые размещают в защитном чехле с учетом расстояний между ними, определяемых заранее по нужным точкам подрыва. Причем, для сооружения горизонтально-направленной скважины применяют самоходную установку горизонтально-направленного бурения. Кроме того, в устройстве для осуществления способа, включающем защитный чехол со стальным оголовком, на внутренней поверхности стального оголовка установлен разъединитель для отсоединения взрывного устройства, содержащий вилку, жестко связанную с внутренней поверхностью стального оголовка, срезной элемент, силовой жгут с концевыми узлами и закрепленным на нем взрывным устройством, при этом, передний концевой узел силового жгута закреплен на переднем торце взрывного устройства и связан с вилкой разъединителя при помощи срезного элемента, а задний концевой узел силового жгута закреплен на опоре, размещенной над устьем горизонтально-направленной скважины, причем длина силового жгута равна расстоянию от опоры до разъединителя для отсоединения взрывного устройства.This goal is achieved due to the fact that in the method of delivering explosive devices using a horizontal directional drilling installation, which includes the construction of a horizontally directed well under a blasting facility with a pilot projectile, with the latter reaching the surface, drilling operations are safe shelters, delivery of an explosive device under an explosive object in the process of back pulling using a drill string consisting of drill pipes, an expander, a swivel and a disconnector for disconnecting of the explosive device, the delivery of the explosive device under the detonated object is carried out in a protective case, while the swivel is installed between the expander and the protective case, and the disconnector to disconnect the explosive device is forced to open without stopping the process of pulling back at the desired point of detonation under the object being exploded and placed inside a protective cover, connecting directly to the explosive device, the protective cover being pre-assembled at the wellhead at the drill outlet th column to the surface a safe refuge for the explosive and equip a device that is freely mounted within a protective cover. In addition, the explosive device is made in the form of an elongated charge containing separate sections, which are placed in a protective case, taking into account the distances between them, determined in advance by the necessary points of detonation. Moreover, for the construction of a horizontal directional well, a self-propelled installation of horizontal directional drilling is used. In addition, in the device for implementing the method, comprising a protective cover with a steel tip, an disconnector for disconnecting an explosive device is installed on the inner surface of the steel tip, comprising a plug rigidly connected to the inner surface of the steel tip, a shear element, a power harness with end nodes and fixed to it with an explosive device, while the front end node of the power harness is mounted on the front end of the explosive device and is connected to the disconnector plug using a shear element nta, and the rear end node of the power harness is mounted on a support located above the mouth of a horizontally directed well, the length of the power harness being equal to the distance from the support to the disconnector to disconnect the explosive device.

Выполнение доставки взрывного устройства под взрываемый объект в защитном чехле позволяет защитить взрывное устройство от внешних воздействий при его протягивании по горизонтально-направленной скважине и повысить надежность данного способа доставки взрывных устройств с помощью установки горизонтально-направленного бурения в сложных условиях бурения.Delivery of an explosive device under an explosive object in a protective case allows you to protect the explosive device from external influences when it is pulled along a horizontally directed well and to increase the reliability of this method of delivering explosive devices using a horizontal directional drilling rig in difficult drilling conditions.

Установка вертлюга между расширителем и защитным чехлом обеспечивает плавное поступательное движение защитному чехлу и, соответственно, размещенному в нем взрывному устройству.The installation of the swivel between the expander and the protective cover provides a smooth translational movement of the protective cover and, accordingly, the explosive device located in it.

Выполнение разъединителя для отсоединения взрывного устройства с принудительным размыканием, без остановки процесса обратного протягивания, на нужной точке подрыва под взрываемым объектом, вместо известного, с остановкой процесса обратного протягивания, позволяет не только гарантированно оставлять взрывное устройство на нужной точке подрыва в грунтах любой крепости и влажности, но и обеспечивает существенное ускорение данного процесса. При этом, размещение разъединителя для отсоединения взрывного устройства внутри защитного чехла гарантированно предохраняет его от воздействия грунтовых рисков в скважине и повышает надежность его работы, а его непосредственное соединение с отсоединяемым взрывным устройством (без дополнительных промежуточных дорогостоящих узлов) позволяет сохранить как вертлюг, так и непосредственно сам защитный чехол.The implementation of the disconnector to disconnect the explosive device with forced opening, without stopping the process of pulling back, at the desired point of detonation under the explosive object, instead of the known one, with stopping the process of pulling back, not only ensures that the explosive device is left at the desired point of detonation in soils of any strength and humidity , but also provides a significant acceleration of this process. Moreover, the placement of the disconnector to disconnect the explosive device inside the protective cover guarantees that it is protected from soil risks in the well and increases the reliability of its operation, and its direct connection to the detachable explosive device (without additional intermediate expensive nodes) allows you to save both swivel and directly protective cover itself.

Предварительная сборка защитного чехла и его снаряжение взрывным устройством на дневной поверхности в месте выхода бурильной колонны на дневную поверхность за безопасным укрытием позволяет повысить качество его сборки и, как следствие, надежность дальнейшего применения.Pre-assembly of the protective cover and its equipment with an explosive device on the day surface at the place where the drill string exits on the day surface behind a safe shelter can improve the quality of its assembly and, as a result, the reliability of further use.

Свободная установка взрывного устройства внутри защитного чехла уменьшает трение взрывного устройства при его перемещении внутри защитного чехла и способствует более быстрому и точному размещению взрывного устройства под взрываемым объектом.Free installation of the explosive device inside the protective cover reduces the friction of the explosive device when it moves inside the protective cover and facilitates faster and more accurate placement of the explosive device under the explosive object.

Выполнение взрывного устройства в виде удлиненного заряда, содержащего отдельные секции, которые при снаряжении защитного чехла закрепляют на силовом жгуте, с учетом расстояний между ними, определяемых заранее по нужным точкам подрыва, позволяет производить доставку взрывного устройства под дискретно расположенные взрываемые объекты или объекты большой протяженности. При использовании данного способа для подрыва взрываемого объекта в виде пласта горной породы, на открытых месторождениях, расстояние между отдельными секциями удлиненного заряда назначают в соответствии с принятой сеткой буровзрывных работ (БВР) на данном горном предприятии.The implementation of the explosive device in the form of an elongated charge containing separate sections, which, when the protective cover is equipped, is attached to the power harness, taking into account the distances between them, determined in advance by the necessary points of detonation, allows the delivery of the explosive device under discretely located explosive objects or long-range objects. When using this method to detonate an explosive object in the form of a rock formation, in open fields, the distance between the individual sections of the elongated charge is assigned in accordance with the adopted network of drilling and blasting operations (BWR) in this mining enterprise.

Применение для сооружения горизонтально- направленной скважины именно самоходной установки горизонтально-направленного бурения позволяет обеспечить ускоренную эвакуацию защитного чехла, при необходимости его подтяжки из горизонтально-направленной скважины, за счет использования помимо механизма подачи непосредственно ходовой части самоходной установки горизонтально-направленного бурения.The use of horizontal self-propelled drilling rigs for the construction of a horizontal directional well allows for accelerated evacuation of the protective cover, if necessary, pulling it up from the horizontal directional hole, in addition to using the feed gear of the running gear of the self-propelled horizontal directional drilling rig.

Установка разъединителя для отсоединения взрывного устройства на внутренней поверхности именно стального оголовка, содержащего вилку, жестко связанную с его внутренней поверхностью, обеспечивает не только надежность конструкции, но и делает ее более компактной и технологичной.The installation of a disconnector to disconnect the explosive device on the inner surface of a steel head containing a plug rigidly connected to its inner surface provides not only the reliability of the structure, but also makes it more compact and technologically advanced.

Наличие силового жгута с концевыми узлами и закрепленным на нем взрывным устройством предопределяет надежность согласованного относительного перемещения взрывного устройства и силового жгута как внутри защитного чехла, так и в скважине, что способствует точности позиционирования взрывного устройства.The presence of a power harness with end nodes and an explosive device mounted on it determines the reliability of the coordinated relative movement of the explosive device and power harness both inside the protective cover and in the well, which contributes to the accuracy of the positioning of the explosive device.

Закрепление переднего концевого узла силового жгута именно на переднем торце взрывного устройства и его связь с вилкой разъединителя для отсоединения взрывного устройства позволяет назначить начальную точку подрыва уже при сборке защитного чехла, что также способствует точности позиционирования взрывного устройства.Fixing the front end node of the power harness precisely at the front end of the explosive device and its connection with the disconnector plug for disconnecting the explosive device allows you to designate the starting point of detonation already when assembling the protective cover, which also contributes to the accuracy of the positioning of the explosive device.

Связь переднего концевого узла силового жгута с вилкой разъединителя для отсоединения взрывного устройства при помощи именно срезного элемента, позволяет гарантировано и автоматически осуществить отсоединение взрывного устройства за счет разрушения срезного элемента и выхода переднего концевого узла силового жгута из вилки разъединителя для отсоединения взрывного устройства.The connection of the front end node of the power harness with the disconnector plug to disconnect the explosive device with the help of a shear element allows to detach the explosive device automatically and automatically by breaking the shear element and the front end node of the power harness from the disconnector plug to disconnect the explosive device.

Закрепление заднего концевого узла силового жгута на опоре, размещенной над устьем горизонтально-направленной скважины обеспечивает полную вытяжку силового жгута со взрывным устройством и принудительное разрушение срезного элемента перед отсоединением взрывного устройства, что способствует точности позиционирования взрывного устройства. При этом, расположение заднего концевого узла силового жгута, именно над устьем горизонтально-направленной скважины, предотвращает врезание силового жгута в плотные края устья горизонтально-направленной скважины, особенно в каменистых грунтах, и не только повышает его долговечность, уменьшает потребную длину силового жгута, но и предотвращает его защемление, и как следствие, несанкционированное срабатывание разъединителя для отсоединения взрывного устройства до момента достижения последним точки подрыва.Fastening the rear end node of the power harness to a support located above the mouth of a horizontally directed well provides a complete exhaust of the power harness with an explosive device and the forced destruction of the shear element before disconnecting the explosive device, which contributes to the accuracy of positioning of the explosive device. At the same time, the location of the rear end node of the power bundle, precisely above the mouth of a horizontally directed well, prevents the cutting of the power bundle into the dense edges of the mouth of the horizontally directed well, especially in rocky soils, and not only increases its durability, reduces the required length of the power harness, but and prevents its jamming, and as a result, unauthorized operation of the disconnector to disconnect the explosive device until the latter reaches the point of detonation.

Выбор длины силового жгута равной расстоянию от опоры до разъединителя для отсоединения взрывного устройства обеспечивает точность позиционирования взрывного устройства под взрываемым объектом в момент срабатывания разъединителя.The choice of the length of the power harness equal to the distance from the support to the disconnector to disconnect the explosive device ensures the accuracy of the positioning of the explosive device under the detonated object at the time of operation of the disconnector.

На фиг. 1 изображено строительство горизонтально-направленной скважины при помощи пилотного снаряда; на фиг. 2 - предварительное расширение горизонтально-направленной скважины и размещение защитного чехла на дневной поверхности; на фиг 3. - общий вид защитного чехла со снаряженным взрывным устройством; на фиг. 4 - доставка взрывного устройства под выборочный взрываемый объект (нужная точка подрыва 5 обозначена) и эвакуация бурильной колонны с защитным чехлом из горизонтально-направленной скважины; на фиг. 5 - общий вид защитного чехла со снаряженным взрывным устройством в виде удлиненного заряда; на фиг.6 - доставка взрывного устройства в виде удлиненного заряда под дискретно расположенные взрываемые объекты (нужные точки подрыва 5 обозначены) или объекты большой протяженности и эвакуация буровой колонны с защитным чехлом из горизонтально-направленной скважины.In FIG. 1 shows the construction of a horizontal directional well using a pilot projectile; in FIG. 2 - preliminary expansion of a horizontal directional well and placement of a protective cover on the day surface; in Fig 3. is a General view of the protective cover with an equipped explosive device; in FIG. 4 - delivery of an explosive device for a selective detonated object (the desired detonation point 5 is indicated) and the evacuation of the drill string with a protective cover from a horizontally directed well; in FIG. 5 is a general view of a protective case with an equipped explosive device in the form of an extended charge; in Fig.6 - delivery of an explosive device in the form of an elongated charge for discretely located detonated objects (the necessary detonation points 5 are indicated) or objects of great length and the evacuation of the drill string with a protective cover from a horizontally directed well.

На вышеуказанных фигурах обозначены следующие элементы: 1 - взрывное устройство; 2 - установка горизонтально-направленного бурения; 3 - пилотный снаряд; 4 - горизонтально - направленная скважина; 5 - взрываемый объект (нужная точка 5 подрыва обозначена); 6 - дневная поверхность; 7 - безопасные укрытия; 8 - бурильная колонна; 9 - бурильные трубы; 10 - расширитель; 11 - защитный чехол; 12 - стальной оголовок; 13 - внутренняя поверхность стального оголовка; 14 - разъединитель для отсоединения взрывного устройства; 15 - вилка; 16 - срезной элемент; 17 - силовой жгут; 18 - передний концевой узел силового жгута; 19 - задний концевой узел силового жгута; 20 - передний торец взрывного устройства; 21 - опора, устанавливаемая над устьем горизонтально-направленной скважины; 22 - вертлюг; 23 - дискретно расположенные взрываемые объекты (нужные точки подрыва 5 обозначены) или объекты большой протяженности; 24 - удлиненный заряд.In the above figures, the following elements are indicated: 1 - explosive device; 2 - installation of horizontal directional drilling; 3 - pilot projectile; 4 - horizontally - directed well; 5 - detonated object (the desired point 5 of the detonation is indicated) 6 - day surface; 7 - safe shelters; 8 - drill string; 9 - drill pipe; 10 - expander; 11 - a protective cover; 12 - steel tip; 13 - the inner surface of the steel tip; 14 - disconnector for disconnecting an explosive device; 15 - fork; 16 - shear element; 17 - power harness; 18 - front end node of the power harness; 19 - rear end node of the power harness; 20 - front end of the explosive device; 21 - support installed above the mouth of a horizontally directed well; 22 - swivel; 23 - discretely located detonated objects (the necessary detonation points 5 are indicated) or objects of great length; 24 - extended charge.

Способ доставки взрывных устройств 1 с помощью установки горизонтально-направленного бурения 2 и устройство для его осуществления реализуются следующим образом. Вначале при помощи установки горизонтально-направленного бурения 2 на этапе управляемого пилотного прокола осуществляют строительство с использованием пилотного снаряда 3 (бурильный инструмент и пилотная штанга с зондом) горизонтально-направленной скважины 4 под взрываемый объект 5 с выходом последней на дневную поверхность 6 из-за безопасных укрытий 7. В процессе пилотного прокола расстояние от установки горизонтально-направленного бурения 2 до взрываемого объекта 5 и от взрываемого объекта 5 до выхода горизонтально-направленной скважины 4, т.е. бурильной колонны 8 с пилотным снарядом 3 на дневную поверхность 6 (устье горизонтально направленной скважины 4) может быть определено с точностью до 1 м, за счет известной длины составных элементов бурильной колонны 8 (бурильные трубы 9, пилотный снаряд 3). В целом же, при управляемом пилотном проколе параметры горизонтально-направленной скважины 4 (направление, глубина и пр.), также определяются в зонах безопасных укрытий 7 с помощью традиционного навигационного оборудования ГИБ. После выхода на дневную поверхность 6 от буровой колонны 8 отсоединяется пилотный снаряд 3 и на его место присоединяют расширитель 10 при помощи которого обратным протягиванием, с вращением, производят расширение пилотной горизонтально-направленной скважины 4. В то же время, используя данные управляемого пилотного прокола, в месте выхода горизонтально- направленной скважины 4 на дневную поверхность 6 за безопасным укрытием 7 начинают выполнять работы по подготовке элементов защиты взрывного устройства 1 к затягиванию последнего в горизонтально-направленную скважину 4 в осложненных условиях бурения.The method of delivery of explosive devices 1 using the installation of horizontal directional drilling 2 and a device for its implementation are implemented as follows. First, with the help of a horizontal directional drilling installation 2, at the stage of a controlled pilot puncture, construction is carried out using a pilot projectile 3 (a drilling tool and a pilot rod with a probe) of a horizontally directed well 4 under an explosive object 5 with the latter reaching the surface 6 due to safe 7. During the pilot puncture, the distance from the installation of horizontal directional drilling 2 to the blasting object 5 and from the blasting object 5 to the exit of the horizontal directional well us 4, i.e. drill string 8 with pilot 3 to the surface 6 (wellhead 4) can be determined with an accuracy of 1 m, due to the known length of the components of the drill string 8 (drill pipe 9, pilot 3). In general, with a controlled pilot puncture, the parameters of a horizontally directed well 4 (direction, depth, etc.) are also determined in safe shelter zones 7 using traditional navigation equipment of the hydraulic shuttle. After reaching the surface 6 from the drill string 8, the pilot 3 is detached and an expander 10 is connected in its place by means of which, by reverse pulling, with rotation, the pilot horizontal well 4 is expanded. At the same time, using the data of a controlled pilot puncture, in the place of exit of a horizontally directed well 4 to the day surface 6 behind a safe shelter 7, work begins on preparing the protective elements of the explosive device 1 for pulling the latter into the horizon flax-directional borehole 4 in the drilling complicated conditions.

С этой целью используют устройство, включающее защитный чехол 11 со стальным оголовком 12 на внутренней поверхности 13 которого установлен разъединитель 14 для отсоединения взрывного устройства 1, содержащий вилку 15, жестко связанную с внутренней поверхностью 13 стального оголовка 12, срезной элемент 16, силовой жгут 17 с концевыми узлами 18, 19 и закрепленным на нем взрывным устройством 1. При этом передний концевой узел 18 силового жгута 17 закреплен на переднем торце 20 взрывного устройства 1 и связан с вилкой 15 при помощи срезного элемента 16, а задний концевой узел 19 силового жгута 17 закреплен на опоре 21, размещенной над устьем горизонтально-направленной скважины 4. Длина силового жгута 17 равна расстоянию от опоры 21 до разъединителя 14 для отсоединения взрывного устройства 1. Данный защитный чехол 11, например, из прочной полиэтиленовой трубы, предварительно собирают (вначале без стального оголовка 12) в месте выхода бурильной колонны 8 на дневную поверхность 6 за безопасным укрытием 7 и при необходимости увеличения его длины сваривают при помощи переносного сварочного оборудования (не показано) и снаряжают взрывным устройством 1. Поскольку взрывное устройство 1 свободно устанавливается внутри защитного чехла 11 (т.е. имеет условный наружный диаметр, менее внутреннего диаметра защитного чехла 11), то снаряжение защитного чехла 11 взрывным устройством 1 осуществляют путем традиционного протягивания последнего за силовой жгут 17 внутрь защитного чехла 11. После снаряжения защитного чехла 11 взрывным устройством 1, к нему жестко присоединяют стальной оголовок 12, например, при помощи крепежных элементов, предварительно закрепив передний концевой узел 18 силового жгута 17 в вилке 15 разъединителя 14 для отсоединения взрывного устройства 1 при помощи срезного элемента 16. С учетом данных пилотного прокола длину силового жгута 17 выбирают равной расстоянию от опоры 21 до разъединителя 14 для отсоединения взрывного устройства 1.For this purpose, a device is used that includes a protective cover 11 with a steel tip 12 on the inner surface 13 of which a disconnector 14 is installed to disconnect the explosive device 1, comprising a plug 15 rigidly connected to the inner surface 13 of the steel tip 12, a shear element 16, a power harness 17 s the end nodes 18, 19 and the explosive device 1 mounted on it. In this case, the front end node 18 of the power harness 17 is mounted on the front end 20 of the explosive device 1 and connected to the plug 15 by means of a shear element 16, and the rear the end node 19 of the power bundle 17 is mounted on a support 21 located above the mouth of a horizontally directed well 4. The length of the power bundle 17 is equal to the distance from the support 21 to the disconnector 14 to disconnect the explosive device 1. This protective cover 11, for example, from a durable polyethylene pipe, pre-assembled (initially without a steel head 12) at the place where the drill string 8 exits to the day surface 6 behind the safe cover 7 and, if necessary, increase its length, is welded using portable welding equipment (not according to azano) and equip explosive device 1. Since a blasting apparatus 1 is freely mounted inside the protective cover 11 (i.e. has a conditional outer diameter less than the inner diameter of the protective cover 11), then the equipment of the protective cover 11 with the explosive device 1 is carried out by traditionally pulling the latter behind the power harness 17 inside the protective cover 11. After the protective cover 11 is equipped with the explosive device 1, a steel tip is rigidly attached to it 12, for example, by means of fasteners, having previously fixed the front end assembly 18 of the power harness 17 in the plug 15 of the disconnector 14 to disconnect the explosive device 1 using a shear element nta 16. Based on the data of the pilot puncture, the length of the power harness 17 is chosen equal to the distance from the support 21 to the disconnector 14 to disconnect the explosive device 1.

После предварительного расширения осуществляют повторное расширение с доставкой взрывного устройства 1 в защитном чехле 11 под взрываемый объект 5, в процессе которого к бурильной колонне 7, состоящей из бурильных труб 8 с расширителем 10 на конце, присоединяют через вертлюг 22 стальной оголовок 12 с защитным чехлом 11. Получив команду (по радио или символами) о готовности к обратному протягиванию, экипаж установки горизонтально-направленного бурения 2 начинает затягивать движущийся поступательно защитный чехол 11 с находящимся внутри взрывным устройством 1 при помощи вращающейся бурильной колонны 8 с расширителем 10 и вертлюгом 22 в горизонтально-направленную скважину 4. В процессе протягивания защитный чехол 11 со стальным оголовком 12 в сложных условиях бурения, в частности каменистых грунтов, либо вдавливает в стенки горизонтально-направленной скважины 4 просевшие из кровли крепкие включения, либо транспортирует их перед собой по уже расширенной предварительно горизонтально-направленной скважине 4 до момента выхода защитного чехла 11 из горизонтально-направленной скважины 4.After preliminary expansion, re-expansion is carried out with the delivery of the explosive device 1 in a protective cover 11 under the blasting object 5, during which a steel head 12 with a protective cover 11 is connected through the swivel 22 to the drill string 7, consisting of drill pipes 8 with an expander 10 at the end . Having received a command (by radio or symbols) about the readiness for reverse pulling, the crew of the horizontal directional drilling unit 2 begins to tighten the progressively moving protective cover 11 with the explosive inside device 1 using a rotating drill string 8 with an expander 10 and a swivel 22 into a horizontally directed well 4. In the process of pulling a protective cover 11 with a steel tip 12 in difficult drilling conditions, in particular rocky soils, or presses into the walls of a horizontally directed well 4 strong inclusions sagging from the roof, or transporting them in front of them along an already expanded pre-horizontally directed well 4 until the protective cover 11 leaves the horizontally directed well 4.

При этом, по достижении взрываемого объекта 5, без прекращения процесса протягивания, рабочая (заданная) длина силового жгута 17 выбирается, и силовой жгут 17, вследствие жесткого закрепления заднего концевого узла 19 над устьем горизонтально-направленной скважины 4, на опоре 21, устанавливаемой на дневной поверхности 6, испытывает сильное натяжение, которое при помощи переднего концевого узла 18 силового жгута 17, выходящего из вилки 15 разъединителя 14 для отсоединения взрывного устройства 1, обеспечивает срез или разрушение срезного элемента 16 (срезной болт, шплинт, пластиковый штифт и пр.), без прекращения процесса обратного протягивания. После чего взрывное устройство 1 остается вместе с силовым жгутом 17 в горизонтально-направленной скважине 4 под заданным взрываемым объектом 5(23). После этого, практически вся буровая колонна 8, состоящая из бурильных труб 9, расширителя 10, вертлюга 22 и защитного чехла 11 со стальным оголовком 12 удаляется из горизонтально- направленной скважины 4 без потерь дорогостоящего оборудования. Причем, применение именно самоходной установки горизонтально-направленного бурения 2 позволяет обеспечить ускоренную эвакуацию защитного чехла 11, при необходимости его подтяжки, из горизонтально-направленной скважины 4, за счет использования, помимо механизма подачи, непосредственно силы тяги ходовой части самоходной установки горизонтально-направленного бурения 2. При этом, для доставки взрывных устройств 1 под дискретно расположенные взрываемые объекты 5 или объекты большой протяженности 23, взрывное устройство выполняют в виде удлиненного заряда 24, содержащего отдельные секции, например 1, которые при снаряжении защитного чехла 11 также закрепляют на силовом жгуте 17, с учетом расстояний между ними, определяемых заранее по нужным точкам подрыва. Непосредственно подрыв взрывного устройства 1(24) может быть произведен любым известным способом как беспроводным, так и проводным. В последнем случае технологический провод может быть скомбинирован с силовым жгутом известным способом, что повысит его надежность.In this case, upon reaching the exploded object 5, without stopping the pulling process, the working (predetermined) length of the power bundle 17 is selected, and the power bundle 17, due to the rigid fixing of the rear end assembly 19 above the mouth of the horizontally directed well 4, on the support 21 mounted on day surface 6, experiences a strong tension, which, with the front end assembly 18 of the power harness 17 exiting the plug 15 of the disconnector 14 to disconnect the explosive device 1, provides a shear or destruction of the shear element 16 ( shear bolt, cotter pin, plastic pin, etc.), without stopping the back pull process. After that, the explosive device 1 remains together with the power bundle 17 in a horizontally directed well 4 under a given blasting object 5 (23). After that, almost the entire drill string 8, consisting of drill pipes 9, reamer 10, swivel 22 and a protective cover 11 with a steel tip 12 is removed from the horizontal well 4 without loss of expensive equipment. Moreover, the use of a self-propelled installation of horizontal directional drilling 2 allows for accelerated evacuation of the protective cover 11, if necessary, tightening it from a horizontally directed well 4, due to the use, in addition to the feed mechanism, directly of the traction force of the chassis of the self-propelled installation of horizontal directional drilling 2. At the same time, for the delivery of explosive devices 1 under discrete located explosive objects 5 or objects of long length 23, the explosive device is made in the form of ennogo charge 24, comprising separate sections, for example 1, which, when the protective cover gear 11 is also fixed to the power harness 17, taking into account the distance between them, determined in advance for the desired blasting point. Directly detonating an explosive device 1 (24) can be carried out in any known manner, both wirelessly and wired. In the latter case, the process wire can be combined with a power harness in a known manner, which will increase its reliability.

Предложенный способ повышает эффективность доставки взрывных устройств с помощью установки горизонтально-направленного бурения в сложных условиях бурения и позволяет расширить область его применения, за счет возможности подрыва дискретно расположенных взрываемых объектов или объектов большой протяженности, включая слои горной породы на открытых разработках.The proposed method improves the efficiency of the delivery of explosive devices by installing a horizontal directional drilling in difficult drilling conditions and allows you to expand the scope of its application, due to the possibility of undermining discrete explosive objects or objects of long length, including rock layers in open cast mining.

Claims (4)

1. Способ доставки взрывных устройств с помощью установки горизонтально-направленного бурения, включающий в себя строительство с использованием пилотного снаряда горизонтально-направленной скважины под взрываемый объект с выходом последней на дневную поверхность, буровые работы из-за безопасных укрытий, доставку взрывного устройства под взрываемый объект в процессе обратного протягивания с помощью бурильной колонны, состоящей из бурильных труб, расширителя, вертлюга и разъединителя для отсоединения взрывного устройства, отличающийся тем, что доставку взрывного устройства под взрываемый объект производят в защитном чехле, при этом вертлюг устанавливают между расширителем и защитным чехлом, а разъединитель для отсоединения взрывного устройства выполняют с принудительным размыканием без остановки процесса обратного протягивания на нужной точке подрыва под взрываемым объектом и размещают внутри защитного чехла, соединяя непосредственно с взрывным устройством, причем защитный чехол предварительно собирают у устья скважины в месте выхода бурильной колонны на дневную поверхность за безопасным укрытием и снаряжают взрывным устройством, которое свободно устанавливают внутри защитного чехла.1. A method of delivering explosive devices using a horizontal directional drilling rig, including the construction of a horizontally directed well using a pilot projectile under an exploding object with the latter reaching the surface, drilling operations due to safe shelters, and delivering an explosive device under an explosive object in the process of reverse pulling using a drill string consisting of drill pipes, an expander, a swivel and a disconnector to disconnect the explosive device, characterized the fact that the delivery of the explosive device under the explosive object is carried out in a protective cover, while the swivel is installed between the expander and the protective cover, and the disconnector for disconnecting the explosive device is forced to open without stopping the process of pulling back at the desired point of detonation under the explosive object and placed inside a protective cover, connecting directly with the explosive device, and the protective cover is pre-assembled at the wellhead at the exit of the drill string at the bottom hydrochloric surface for safe confinement and equip an explosive device which freely positioned within a protective cover. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что взрывное устройство выполнено в виде удлиненного заряда, содержащего отдельные секции, которые размещены в защитном чехле с учетом расстояний между ними, определяемых заранее по нужным точкам подрыва.2. The method according to p. 1, characterized in that the explosive device is made in the form of an elongated charge containing separate sections, which are placed in a protective case, taking into account the distances between them, determined in advance by the necessary points of detonation. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для сооружения горизонтально-направленной скважины применяется самоходная установка горизонтально-направленного бурения.3. The method according to p. 1, characterized in that for the construction of a horizontal directional well, a self-propelled installation of horizontal directional drilling is used. 4. Устройство для осуществления способа по п. 1, включающее защитный чехол со стальным оголовком, отличающееся тем, что на внутренней поверхности стального оголовка установлен разъединитель для отсоединения взрывного устройства, содержащий вилку, жестко связанную с внутренней поверхностью стального оголовка, срезной элемент, силовой жгут с концевыми узлами и закрепленным на нем взрывным устройством, при этом передний концевой узел силового жгута закреплен на переднем торце взрывного устройства и связан с вилкой разъединителя при помощи срезного элемента, а задний концевой узел силового жгута закреплен на опоре, размещенной над устьем горизонтально-направленной скважины, при этом длина силового жгута равна расстоянию от опоры до разъединителя для отсоединения взрывного устройства.4. The device for implementing the method according to claim 1, comprising a protective cover with a steel tip, characterized in that on the inner surface of the steel tip there is a disconnector for disconnecting the explosive device containing a plug rigidly connected to the inner surface of the steel tip, shear element, power harness with end nodes and an explosive device fixed to it, while the front end node of the power harness is fixed to the front end of the explosive device and connected to the disconnector plug shear member, and the rear end assembly of the power harness is fixed to a support, placed over the mouth of a horizontal directional well, the power harness length equal to the distance from the support to the disconnector for disconnecting the explosive device.
RU2018146350A 2018-12-24 2018-12-24 Method of explosive devices delivery by means of horizontal directional drilling device and device for its implementation RU2705439C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018146350A RU2705439C1 (en) 2018-12-24 2018-12-24 Method of explosive devices delivery by means of horizontal directional drilling device and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018146350A RU2705439C1 (en) 2018-12-24 2018-12-24 Method of explosive devices delivery by means of horizontal directional drilling device and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2705439C1 true RU2705439C1 (en) 2019-11-07

Family

ID=68500728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018146350A RU2705439C1 (en) 2018-12-24 2018-12-24 Method of explosive devices delivery by means of horizontal directional drilling device and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2705439C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU824093A1 (en) * 1978-11-14 1981-04-23 Западно-Сибирское Отделение Всесоюзногонаучно-Исследовательского Институтагеофизических Методов Разведки Device for delivering explosives into the ground
RU2428544C2 (en) * 2009-10-12 2011-09-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз-Кубань" Built-up structure for pulling through pipelines in wells made by method of horizontal drilling in unstable earth
RU2566531C1 (en) * 2014-05-23 2015-10-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" Method of delivery of explosive devices by plant of horizontal directional drilling
RU2566355C1 (en) * 2014-05-22 2015-10-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" Method of delivery of explosive devices using horizontally directed drilling unit
RU2659894C1 (en) * 2016-12-20 2018-07-04 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС России) Method of extinguishing of local peat fire combustion sources

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU824093A1 (en) * 1978-11-14 1981-04-23 Западно-Сибирское Отделение Всесоюзногонаучно-Исследовательского Институтагеофизических Методов Разведки Device for delivering explosives into the ground
RU2428544C2 (en) * 2009-10-12 2011-09-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз-Кубань" Built-up structure for pulling through pipelines in wells made by method of horizontal drilling in unstable earth
RU2566355C1 (en) * 2014-05-22 2015-10-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" Method of delivery of explosive devices using horizontally directed drilling unit
RU2566531C1 (en) * 2014-05-23 2015-10-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" Method of delivery of explosive devices by plant of horizontal directional drilling
RU2659894C1 (en) * 2016-12-20 2018-07-04 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС России) Method of extinguishing of local peat fire combustion sources

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2297429T3 (en) CONSTRUCTION METHOD OF A GEOTHERMAL HEAT EXCHANGER.
US8596386B2 (en) System and method for drilling and completing lateral boreholes
US8813844B2 (en) System and method for drilling lateral boreholes
AU714721B2 (en) Apparatus for completing a subterranean well and associated methods of using same
US5813465A (en) Apparatus for completing a subterranean well and associated methods of using same
US6135206A (en) Apparatus for completing a subterranean well and associated methods of using same
AU719919B2 (en) Apparatus for completing a subterranean well and associated methods of using same
US11591908B2 (en) Method and system of constructing an underground tunnel
AU719101B2 (en) Apparatus for completing a subterranean well and associated methods of using same
US20230193758A1 (en) Tunnelling shield
CN106014258A (en) Coal mine underground concentric casing directional drilling device and construction method thereof
US20240110478A1 (en) Underground mining methods via boreholes and multilateral blast-holes
RU2705439C1 (en) Method of explosive devices delivery by means of horizontal directional drilling device and device for its implementation
AU2018282890B2 (en) Limited penetration perforating methods for oilfield applications
JP3465208B2 (en) Tunnel excavation method and drilling / lock anchor driving machine used therefor
JP4967103B2 (en) Underground construction method for synthetic resin pipes
US20230417107A1 (en) Drill Bore Protection Device and Method
JPH07116900B2 (en) Modified boring equipment
JPH01235791A (en) Method of construction of high-precision horizontal excavation