Устройство фиксации заряда в скважине

Заявляемая полезная модель «Устройство фиксации заряда в скважине» относится к горной промышленности и предназначено для использования при взрывных работах в сейсморазведке.
Из уровня техники известен заряд для перфорации скважины (см. RU №2090741, опубл. 1997.09.20. МПК Е21В 43/117), содержащий корпус с определенной толщиной стенки с зарядом взрывчатого вещества и детонирующий шнур, со стороны которого заряд взрывчатого вещества относительно стенки корпуса установлен с зазором, при этом величина зазора, толщина стенки корпуса и параметры детонирующего шнура выбираются из экспериментально определенных соотношений. Недостатком известного заряда для перфорации скважин является низкое качество и точность, а также высокая опасность взрывных работ.
Данный недостаток обусловлен возможностью всплытия корпуса вместе с зарядом взрывчатого вещества, в результате чего взрыв будет произведен не на планируемой глубине и данные сейсмических исследования будут искаженными.
Кроме этого, известно устройство заряда для скважин (см. патент РФ на полезную модель №65204, МПК Е21В 43/17, оп. 27.07.2007), содержащее заряд для взрыва в скважине, размещенный в корпусе, выполненном в виде якорного устройства, состоящего из двух или более раздельных щечек, являющихся стенками корпуса, жестко связанных с верхними концами двух или более планок-плечей, нижние концы которых связаны между собой посредством якорного замка, который в свою очередь связан с размещенным в корпусе зарядом, корпус выполнен из пластика, нижние концы планок-плечей связаны между собой якорным замком в виде шарнира, связывающим нижние концы планок-плечей, выполненным сквозным в виде полого цилиндра, раздельные щечки выполнены в виде дугообразных пластин или в виде вертикально сориентированной, разрезанной мнимой вертикальной плоскостью на две половины пластиковой трубы, причем заряд устанавливается с зазором относительно стенок корпуса и связан с якорным замком, выполненным в виде шарнира, посредством металлической проволоки.
Однако, известное техническое решение является недостаточно надежным, поскольку в нем и отсутствуют возможность, четкой фиксации заряда (взрывчатого материала) на забое в скважине на заданной глубине при наличии напорных и вялотекущих плавунов при проведении сейсморазведочных работ буровзрывным способом, а также, наличие возможности несанкционированного доступа посторонних лиц к взрывчатым материалам при производстве работ, связанных с использованием взрывчатого материала, практически, на дневной поверхности,
Данные недостатки обусловлены тем, что конструкция корпуса, в котором помещают заряд взрывчатого вещества, не обеспечивает полное скрытие заряда, исключающего возможность несанкционированного доступа посторонних лиц к взрывчатым материалам.
Известно также принятое за прототип устройство фиксации заряда в скважине, описанное в патенте РФ на полезную модель №76706, МПК F42B 1/02; E21B 43/117, опубл. 27.09.2008, содержащее корпус, в виде якорного устройства, который выполнен со сквозным окном и оснащен переходником и установленным в упомянутом сквозном окне фиксирующим механизмом, состоящим из двух подпружиненных лепестков, внутренние концы которых связаны общей осью, установленной в стенках корпуса, причем верхняя часть корпуса выполнена с гнездом в виде отверстия для установки переходника, с помещенным в него зарядом взрывчатого вещества, причем переходник выполнен с защелкой на нижнем конце, а гнездо переходника выполнено с ловушкой для защелки, корпус выполнен в виде прямоугольной призмы с пирамидальным наконечником или в виде цилиндра с конусообразным наконечником, а сквозное окно выполнено в форме прямоугольного тоннеля, связывающего две параллельные грани центральной части корпуса, выполненного в виде прямоугольной призмы или в форме прямоугольного тоннеля, связывающего диаметрально противоположные стороны центральной части корпуса, выполненного в виде цилиндра из пластика.
Недостатком известного устройства фиксации заряда в скважине являются низкие эксплуатационные качества, позволяющие несанкционированно производить извлечение взрывчатых материалов из скважины, недостатком также является выброс породы, образующийся в результате взрыва заряда, расположенного близко к поверхности и выноса ядовитых веществ на поверхность, загрязняющих, тем самым окружающую среду.
Данный недостаток обусловлен ненадежным креплением, непосредственно взрывного заряда.
Технической проблемой полезной модели «Устройство фиксации заряда в скважине» является отсутствие четкой фиксации устройства фиксации заряда не только в скважине, но и на дневной поверхности, а также повышение надежности и эксплуатационных возможностей.
Техническим результатом заявляемой полезной модели «Устройство фиксации заряда в скважине» является повышение качества взрывных работ, надежности, четкой фиксации устройства фиксации заряда не только в скважине, но и на дневной поверхности, ограничение возможности несанкционированного доступа посторонних лиц к взрывчатым материалам.
Поставленный технический результат достигается тем, что в известном, устройстве фиксации заряда в скважине, содержащем цилиндрический корпус с основанием и с фиксирующим механизмом, состоящим из двух подпружиненных лепестков, внутренние концы которых связаны общей осью, установленной в диаметрально противоположных стенках цилиндрического корпуса, согласно изобретению цилиндрический корпус выполнен из армлена - высокопрочной пластмассы, фиксирующий механизм, выполнен в виде из двух подпружиненных посредством многовитковой жесткой стальной пружины, накрученной на общую ось, симметрично расположенных лепестков, в сложенном виде являющихся диаметрально расположенными частями стенок цилиндрического корпуса, а основание цилиндрического корпуса выполнено в виде четырехгранной фигуры с усеченной вершиной, состоящей из прямоугольных треугольников, связанных катетами, два из которых, по гипотенузам, плавно переходят в диаметрально противоположные стенки цилиндрического корпуса, верхняя часть которого выполнена в виде полумуфты, являющейся гнездом для установки капсулы с зарядом, выполненной с элементами связи на нижнем конце с закрепленным в ней зарядом взрывчатого вещества
Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.
Выполнение устройства фиксации заряда в скважине, в виде цилиндрического корпуса, выполненного из армлена - высокопрочной пластмассы, являющейся, одновременно, нетоксичным экологически чистым материалом, не только повышает надежность, поскольку исключает накапливание статического электричества, но и исключает загрязнение окружающей среды. Выполнение устройства фиксации заряда в скважине в виде цилиндрического корпуса, содержащего капсулу с зарядом и фиксирующий механизм, выполненный в виде из двух подпружиненных симметрично расположенных лепестков, в сложенном виде являющихся диаметрально расположенными частями стенок цилиндрического корпуса, нижние концы которых связаны общей осью, установленной в нижней части стенок цилиндрического корпуса, и жесткая фиксация симметрично расположенных лепестков фиксирующего механизма посредством многовитковой жесткой стальной пружины накрученной на общую ось, обеспечивает также четкую фиксацию заряда в скважине, снижая количество забракованных физических наблюдений и исключая, тем самым, затраты на повторное бурение взрывных скважин, поскольку препятствует всплытию или выталкиванию зарядов к поверхности, а также несанкционированному извлечению взрывчатых материалов из скважин. Выполнение из армлена, как единое целое с корпусом, основания устройства фиксации заряда в скважине в виде четырехгранной фигуры с усеченной вершиной, состоящего из связанных катетами прямоугольных треугольников из высокопрочной пластмассы - армлена, два из которых по гипотенузам плавно переходят в диаметрально противоположные стенки цилиндрического корпуса, также обеспечивает не только прочность, но и  надежную и точную установку устройства, в том числе на дневной поверхности, а также повышение эксплуатационных возможностей, что в совокупности признаков способствует повышению качества взрывных работ, надежности, четкой фиксации устройства не только в скважине, но и на дневной поверхности, ограничение возможности несанкционированного доступа посторонних лиц к взрывчатым материалам и безопасности взрывных работ в скважинах.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной полезной модели «Устройство фиксации заряда в скважине», позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными совокупности всех существенных признаков заявленного технического решения. По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков заявленной полезной модели «Устройство фиксации заряда в скважине» не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленной полезной модели «Устройство фиксации заряда в скважине» критерию “новизна”. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого, по совокупности признаков, аналога, позволяет выявить совокупность существенных, по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату, а именно, признаков в заявленной полезной модели «Устройство фиксации заряда в скважине», изложенных в формуле полезной модели, в частности, выполнение цилиндрического корпуса из армлена - высокопрочной пластмассы, выполнение фиксирующего механизма, в виде из двух подпружиненных, посредством многовитковой жесткой стальной пружины, накрученной на общую ось, симметрично расположенных лепестков, в сложенном виде являющихся диаметрально расположенными частями стенок цилиндрического корпуса, а основание выполнено в виде четырехгранной фигуры с усеченной вершиной, состоящей из прямоугольных, связанных катетами, треугольников, два из которых по гипотенузам плавно переходят в диаметрально противоположные стенки цилиндрического корпуса, верхняя часть которого выполнена в виде полумуфты, являющейся гнездом для установки капсулы с зарядом, выполненной с элементами связи на нижнем конце с закрепленным в ней зарядом взрывчатого вещества. Следовательно, заявленная полезная модель «Устройство фиксации заряда в скважине» соответствует критерию "новизна".
Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении, при использовании в заявленной полезной модели «Устройство фиксации заряда в скважине» совокупности признаков в том виде, как заявленная полезная модель охарактеризована в формуле полезной модели, т.е. подтверждается возможность ее осуществления с помощью описанного в заявке примера конкретного выполнения. Технологические и конструктивные признаки, воплощающие заявленную полезную модель «Устройство фиксации заряда в скважине» при ее осуществлении, способны обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата, а именно, повышение качества взрывных работ, надежности, четкой фиксации устройства фиксации заряда не только в скважине, но и на дневной поверхности, ограничение возможности несанкционированного доступа посторонних лиц к взрывчатым материалам и безопасности взрывных работ в скважинах. Таким образом достигнуто повышение эксплуатационных возможностей, достигаемых выполнением изделия из армлена – высокопрочной пластмассы, являющейся высокопрочной пластмассой, нетоксичным экологически чистым материалом, повышающим надежность, поскольку исключает накапливание статического электричества, а также исключает загрязнение окружающей среды придающей устройству фиксации заряда в скважине свойства особой прочности, следовательно, заявленная полезная модель соответствует критерию "промышленная применимость". Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявленной полезной модели может быть многократно использована с получением поставленного технического результата, следовательно, заявленная полезная модель «Устройство фиксации заряда в скважине» соответствует критерию "промышленная применимость".
Таким образом, приведенная совокупность существенных признаков в заявляемой полезной модели отсутствует в вышеописанных аналогах и не известна из уровня техники в области горной промышленности, в частности, при взрывных работах в сейсморазведке, а результаты проведенных экспериментов подтверждают возможность реализации заявляемой полезной модели с получением нового полезного технического результата, в связи с чем можно сделать вывод, что заявляемое «Устройство фиксации заряда в скважине» соответствует критериям его патентоспособности.
Сущность заявляемой полезной модели «Устройство фиксации заряда в скважине» поясняется примером конкретного выполнения и чертежами, где:
- на фиг.1 изображено устройство фиксации заряда в скважине;
- на фиг.2 изображено устройство фиксации заряда в скважине с капсулой, содержащей заряд.
Устройство фиксации заряда в скважине выполнено в виде якорного устройства, содержащего цилиндрический корпус 1, выполненный из высокопрочного пластика (армлена), являющегося высокопрочной пластмассой, нетоксичным экологически чистым материалом, и повышает надежность, поскольку исключает накапливание статического электричества, а также исключает загрязнение окружающей среды. Цилиндрический корпус 1 содержит и основание 2 и с фиксирующий механизм 3, состоящий из двух подпружиненных лепестков 4, внутренние концы 5 которых связаны общей осью 6, в сложенном виде являющихся диаметрально противоположными стенками 7 цилиндрического корпуса 1. Фиксирующий механизм 3, выполненный в виде из двух подпружиненных посредством многовитковой жесткой стальной пружины 8, накрученной на общую ось 6, позволяет надежно фиксировать, в отличие от объекта - прототипа заряд в скважине, исключая его самопроизвольное перемещение за счет симметрично расположенных лепестков 4, жестко зафиксированных пружиной 8, которые, как упоминалось выше, в сложенном виде являются диаметрально расположенными частями стенок цилиндрического корпуса 1. Основание 2 цилиндрического корпуса 1 выполнено в виде четырехгранной фигуры с усеченной вершиной 9, состоящей из прямоугольных треугольников 10, связанных катетами, два из которых, по гипотенузам, плавно переходят в диаметрально противоположные стенки 7 цилиндрического корпуса, верхняя часть 11 которого выполнена в виде полумуфты, являющейся гнездом для установки выполненной с элементами связи на нижнем конце капсулы 12 с закрепленным в ней зарядом.
Заявленное устройство фиксации заряда в скважине выполненное в виде якорного устройства, с основанием 2 в нижней части и фиксирующим механизмом 3, состоящим из двух лепестков 4, которые во время спуска прижимают к цилиндрическому корпусу 1. Внутренние концы 6 подпружиненных лепестков 4, связанные общей осью 7, раскрываются только при достижении основанием 2 заданной расчетной глубины. В верхнюю часть 11 цилиндрического корпуса в виде полумуфты, являющуюся гнездом для заряда взрывчатого вещества закрепляют заряд взрывчатого вещества, расположенный в специальной капсуле 12 с резьбой на нижнем конце для связи с полумуфтой  1 цилиндрического корпуса 1, являющейся гнездом для крепления заряда взрывчатого вещества.
Использование заявляемой полезной модели «Устройство фиксации заряда в скважине» обеспечивает повышение качества взрывных работ, надежности, четкой фиксации устройства не только в скважине, но и на дневной поверхности, ограничение возможности несанкционированного доступа посторонних лиц к взрывчатым материалам и безопасности взрывных работ в скважинах.