ДЕТОНИРУЮЩИЙ ШНУР "ДЕТОН" Российский патент 1995 года по МПК E21C37/00 F42D1/02 

Изобретение относится к средствам инициирования взрыва и может найти применение для донного взрывания скважинных зарядов ВВ.

Известны выпускаемые промышленностью детонирующие шнуры (ДШ) марок ДШ-А, ДШ-В и ДШЭ-12 по ГОСТ 6196-78. Данные ДШ представляют собой взрывчатые шнуровые изделия с металлическими колпачками на концах. В этих ДШ взрывчатая сердцевина, заключенная в оболочку различного вида (нитяная оплетка, полиэтилен и т.д.), является удлиненным низкоплотным (с большой пористостью) зарядом порошкообразного ВВ массой 10-15 г/м. При их использовании для донного взрывания скважинных зарядов ВВ выявляются следующие недостатки:
по длине шнура нередко встречаются разрывы сердцевины, что ведет к отказам при детонации ДШ;
в скважинах, в условиях непосредственного и длительного контакта ДШ с жидкими агрессивными средами (вода, нефтепродукты: дизельное топливо, масла, керосин; слабокислая или слабощелочная среда) возможно проникновение этих жидкостей в воздушные поры взрывчатой сердцевины шнура, и, как следствие, отказы ДШ;
значительная масса ВВ взрывчатой сердцевины определяет сильное боковое действие при детонации шнура (ударная волна, тепловая энергия, большое количество газообразных продуктов взрыва, высокие давление и импульс взрыва), что приводит к уплотнению и выгоранию значительной части основного заряда ВВ в скважине в зоне расположения ДШ. Это снижает на 20-25% эффективность действия скважинного заряда.

Известно, что для донного взрывания могут применяться также специальные ДШ, аналогичные вышеописанным конструкциям, но с меньшим количеством ВВ во взрывчатой сердцевине. Например, патент Англии N 815532 описывает ДШ, состоящий из порошкообразного ВВ в оболочке из меди, свинца или алюминия с массой порошкообразной взрывчатой сердцевины 0,2-0,4 г/м. Кроме того, используются и неметаллические оболочки. В этих случаях рекомендуется масса порошкобразной взрывчатой сердцевины около 3 г/м [1] При этом в основном устраняется недостаток ДШ, связанный с боковым действием взрыва, но остальные, описанные ранее, остаются. Кроме того, для таких ДШ повышается вероятность разрыва тонкой низкоплотной сердцевины из порошкообразного ВВ.

Эти недостатки определяют невысокую надежность применения ДШ данного вида для инициирования скважинных зарядов ВВ.

Шведской фирмой "Nitronobel" выпускается ДШ марки "Nouel" ("Руководство по использованию системы "Нонель УТ"). Он представляет собой пластиковую трубку, на поверхности канала которой напылен очень тонкий слой ТЭНа или металла, например, алюминия.

Недостатками данного типа ДШ в условиях его применения для донного взрывания скважинных зарядов являются:
возможность осыпания ВВ (алюминия) со стенок трубки на отдельных ее участках при значительных механических усилиях и деформациях оболочки при монтаже ДШ и загрузке основного ВВ в скважинах, что приводит к отказам;
наличие инициирующих ВВ в зарядах усилителях, что повышает опасность при его эксплуатации.

Эти недостатки ДШ "Nonel" приводят к снижению надежности инициирования скважинных зарядов. Практика показала частые отказы этого типа ДШ в жестких условиях, особенно при низких температурах.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ДШ марки 3G804 фирмы "Davy Bickford" [2] Указанный ДШ состоит из пористой взрывчатой сердцевины из порошкообразного ТЭНа с массой 3,3 ± 0,5 г/м и оболочки из целлофана, полипропилена и оплетки из прочных нитей. Наконечники ДШ содержат металлический колпачок с заключенным в нем зарядом-усилителем, соприкасающимся по торцу с взрывчатой сердцевиной.

Диаметр ДШ 3,5-4,5 мм, вес 18 г/м, скорость детонации 7000 м/с. Температурный интервал эксплуатации от минус 40 до плюс 70^оС. Гарантийный срок хранения 5 лет.

Таким образом, недостатком прототипа, как и всех описанных аналогов, является невысокая надежность ДШ при их использовании для донного взрывания скважинных зарядов ВВ.

Сущность по изобретению состоит в том, что в детонирующем шнуре взрывчатая сердцевина выполняется в виде стойкой в жидких агрессивных средах сплошной гибкой нити, содержащей конгломераты частиц ВВ, равномерно распределенные в полимерной матрице смеси дивинилстирольного термоэластопласта и бутадиеннитрильного каучука, армированной короткими волокнами, а заряд-усилитель включает кольцевой взрывчатый заряд, в канале которого без зазора расположен конец нити ВВ.

Кроме того, в предлагаемом детонирующем шнуре объемное соотношение конгломератов частиц ВВ и полимерной матрицы в нити ВВ составляет 0,65-0,85.

П р и з н а к I. Взрывчатая сердцевина выполнена в виде спошной гибкой нити, т. е. в ней нет как разрывов, так и пористости. Признак неизвестен в конструкциях ДШ.

П р и з н а к II. Наличие равномерно распределенных конгломератов частиц ВВ в полимерной матрице, армированной короткими волокнами. Признак неизвестен в конструкциях ДШ.

П р и з н а к III. Нить, стойкая в жидких агрессивных средах, содержащая полимерную матрицу смесь дивинилстирольного термоэластопласта и бутадиеннитрильного каучука. Признак неизвестен в конструкциях средств инициирования (ДШ) и зарядах ВВ.

П р и з н а к IV. Конструкция заряда-усилителя: в канале кольцевого взрывчатого заряда без зазора расположен конец нити ВВ. Признак неизвестен в конструкциях ДШ.

П р и з н а к V. Объемное соотношение конгломератов частиц ВВ и полимерной матрицы в нити ВВ составляет 0,65-0,85. Признак неизвестен в науке и технике.

Совокупность признаков I и III позволяет совместно с признаками II, V, IV существенно повысить надежность ДШ, обеспечивая тем самым выполнение цели технического решения.

На чертеже изображен общий вид ДШ.

ДШ содержит стойкую в жидких агрессивных средах гибкую сплошную нить ВВ (1), состоящую из конгломератов частиц БВВ (2), распределенных в полимерной матрице смеси дивинилстирольного термоэластопласта и бутадиеннитрильного каучука (3), армированной короткими волокнами (4). Нить ВВ заключена в оплетку (5). ДШ имеет наконечники, содержащие заряды-усилители, состоящие из цилиндрического (8) и кольцевого заряда (7), в канале которого без зазора расположен конец нити ВВ. Заряд-усилитель заключен в металлический колпачок (6), который обжат вокруг пластиковой втулки (9). Заряд-усилитель в колпачке ДШ инициируется КД либо ЭД, либо другим зарядом. Возбуждаясь, цилиндрический заряд инициирует кольцевой заряд и нить ДШ с торца, а кольцевой заряд в свою очередь инициирует нить ДШ по образующей, осуществляя таким образом высокую надежность передачи импульса от колпачка к нити ДШ. Детонационный импульс, проходя по сплошной без зазоров и трещин нити ДШ, передается по образующей кольцевому заряду и по торцу цилиндрическому, возбуждая таким образом заряд-усилитель; далее импульс передается либо исполнительному заряду, либо следующем колпачку ДШ.

Взрывчатая сердцевина предлагаемого ДШ благодаря наличию полимерной матрицы из смеси дивинилстирольного термоэластопласта и бутадиеннитрильного каучука, армированного короткими волокнами, обладает сплошностью, гибкостью и стойкостью в жидких агрессивных средах.

Из большого ряда исследованных полимеров и их смесей предлагаемая матрица в наибольшей степени обеспечивает выполнение цели технического решения с учетом также технологичности изготовления ДШ.

Наличие равномерно распределенных в матрице конгломератов частиц ВВ значительно повышает детонационную способность нити по сравнению с распределением отдельными частицами ВВ при одинаковой массе ВВ. Оптимальный размер конгломератов частиц ВВ составляет 50-100 мкм, что экспериментально установлено на примерах ТЭНа, гексогена, гексанитродифенилсульфида (ГНДС). При неравномерном распределении конгломератов в матрице снижается детонационная способность нити, и следовательно, и надежность ДШ. Высокая детонационная способность нити определяет ее малые диаметры в ДШ (1,0-1,7 мм) и массу (1,3-3,6 г/м).

Выполнение заряда-усилителя в предлагаемом виде обеспечивает одновременное торцевое и боковое инициирование при передаче детонации от взрывчатой сердцевины к заряду-усилителю и обратно, что существенно повышает надежность ДШ в целом.

Примеры выполнения ДШ представлены в таблице.

Использование предлагаемой конструкции ДШ "Детон" позволит значительно повысить эффективность и надежность работы скважинных зарядов.

Изобретение относится к средствам инициирования взрыва и может применяться для донного взрывания скважинных зарядов ВВ. Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что в детонирующем шнуре взрывчатая сердцевина выполняется в виде стойкой в жидких агрессивных средах сплошной гибкой нити, содержащей конгломераты частиц ВВ, равномерно распределенные в полимерной матрице смеси дивинилстирольного термоэластопласта и бутадиеннитрильного каучука, армированной короткими волокнами, а заряд-усилитель включает кольцевой взрывчатый заряд, в канале которого без зазора расположен конец нити ВВ. Кроме того, в предлагаемом детонирующем шнуре объемное соотношение конгломератов частиц ВВ и полимерной матрицы в нити ВВ составляет 0,65 0,85. ДШ обладает высокой надежностью работы. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Детонирующий шнур, включающий взрывчатую сердцевину, оплетку и наконечники, содержащие металлический колпачок с заключенным в нем зарядом-усилителем, отличающийся тем, что в нем взрывчатая сердцевина выполнена в виде стойкой в жидких агрессивных средах сплошной гибкой нити, состоящей из конгломератов частиц ВВ, равномерно распределенных в полимерной матрице смеси дивинилстирольного термоэластопласта и бутадиеннитрильного каучука, армированной короткими волокнами, а заряд-усилитель включает кольцевой взрывчатый заряд, в канале которого без зазора расположен конец нити ВВ. 2. Шнур по п.1, отличающийся тем, что объемное соотношение конгломератов частиц ВВ и полимерной матрицы в нити ВВ составляет 0,65 0,85.