СПОСОБ ВЕДЕНИЯ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ Российский патент 1997 года по МПК F42D3/00 

Изобретение относится к взрывному делу и может найти применение в различных отраслях промышленности, использующих взрывные технологии, например, для разделения (резки, разрушения) объектов (материалов, пород, преград, конструкций) взрывом, в частности, при разделке на металлолом громоздких металлических конструкций различными удлиненными и/или сосредоточенными зарядами, для дробления горных пород, мерзлых грунтов, монолитов и конструкций из бетона и других материалов, в том числе шпуровыми (скважинными) зарядами и пр.

История техники взрывного дела написана кровью людей, продвигающих это дело в практику.

С давних времен существовали разного рода наставления, предписывавшие правила использования известных взрывчатых веществ (ВВ) и средств их инициирования (взрывания) в соответствии с накопившимися знаниями и опытом.

Сегодняшнее состояние вопроса по технике и технологии ведения взрывных работ обобщено в "Единых правилах безопасности при взрывных работах" [1] обязательных для всех организаций и предприятий, производящих такие работы. Однако и по сей день ведение взрывных работ связано с высокой степенью опасности для людей, их проводящих.

Наиболее "узкими" в этом плане являются следующие моменты.

1) Работа с ВВ (зарядами) заводского изготовления, что предопределяет необходимость выполнения ряда опасных операций, связанных с их транспортировкой, погрузкой, выгрузкой, складированием, подгонкой на месте взрывания.

Наиболее радикальным решением проблем, связанных с этим недостатком, является использование ВВ, изготавливаемых на месте применения. В работе [2] прямо сказано, что "необходимость повышения безопасности обращения со взрывчатыми материалами требует существенного увеличения доли применяемых в народном хозяйстве так называемых простейших гранулированных и водосодержащих взрывчатых веществ, изготавливаемых на предприятиях, ведущих взрывные работы".

Таких ВВ, в том числе жидкого агрегатного состояния, сегодня известно много. Так, патент США [3] демонстрирует преимущества удлиненных зарядов с жидким ВВ, образуемым на месте использования.

2) Обращение со средствами инициирования (взрывания), в частности электрическими [4] в корпусах которых присутствуют (запрессованы) первичные и/или вторичные ВВ и/или чувствительные составы. Транспортировка, погрузка, выгрузка, складирование и эксплуатация подобных средств также относятся к опасным операциям и требуют особых мер осторожности.

Для снижения опасности используют электродетонаторы, в корпусе которых отсутствует высокочувствительное к начальным импульсам первичное ВВ, а наличествует только вторичное ВВ. Примером такого решения является применение высоковольтных детонаторов типа ЭДВ-1 либо устройство с взрывающимся проволочным мостиком [5] Однако и при их использовании сохраняется весь комплекс организационных проблем и еще, как правило, возникает необходимость применения специальных высоковольтных приборов взрывания.

Наиболее радикальным решением проблем, связанным с этим недостатком, является использование взрывобезопасных средств инициирования (взрывания), в составе (корпусе) которых изначально отсутствует какое-либо ВВ или чувствительный состав. Примером такого средства служит электродетонатор [6] на основе взрывающейся проволочки.

3) Особую опасность представляют операции установки средств инициирования на место взрывания и монтаж электровзрывной сети.

Для всех разновидностей средств инициирования существует общий способ ведения взрывных работ [1] включающий следующие последовательно выполняемые операции:
подготовку и размещение заряда ВВ на месте взрывания;
установку средства инициирования в/на заряд;
подрыв заряда ВВ.

С целью повышения безопасности взрывных работ с использованием взрывчатого вещества, приготавливаемого на месте использования, и взрывобезопасного электродетонатора в [7] предложен способ их ведения, согласно которому в отличие от вышеизложенного общего способа вначале устанавливают электродетонатор (например одновременно с выставлением пустой оболочки заряда), а затем размещают взрывчатое вещество на месте взрывания (например заполняют оболочку ВВ). Однако и этот способ, являющийся наиболее близким аналогом для заявляемого изобретения, фактически требует появления взрывника в опасной зоне предстоящего взрыва для (окончательного) монтажа электровзрывной цепи с подключением к ней электродетонатора, и поэтому не дает радикального решения проблемы повышения безопасности взрывных работ.

Целью изобретения является повышение безопасности взрывных работ.

Предлагаемый квазар-способ ведения взрывных работ с использованием взрывчатого вещества, приготавливаемого (образуемого) на месте использования (взрывания), и взрывобезопасного электродетонатора, отличается тем, что монтаж части электровзрывной цепи в пределах опасной зоны с подключением к ней электродетонатора проводят перед размещением взрывчатого вещества на месте взрывания. Это позволяет устранить необходимость появления взрывника в опасной зоне, что существенно повышает безопасность взрывных работ.

Применительно к случаю ВВ, приготавливаемого на месте его использования путем смешивания в надлежащих соотношениях нескольких взрывобезопасных компонентов, возможны различные варианты конкретизации предложенного способа, и в том числе такие.

1. ВВ размещают путем раздельной подачи компонентов, смешивающихся на месте взрывания.

2. ВВ образуют путем смешивания компонентов, размещенных на месте взрывания.

3. ВВ размещают путем подачи части компонентов, смешивающихся с остальными компонентами, размещенными на месте взрывания.

Например, при использовании жидкого бинарного ВВ, образуемого путем смешивания двух компонентов, перечисленные варианты размещения ВВ могут быть реализованы следующим образом.

1. В пустой корпус (оболочку) заряда, установленный на месте взрывания, по двум шлангам (трубам) подают компоненты, которые в нем смешиваются и образуют ВВ.

2. Корпус (оболочка) заряда, установленный на месте взрывания, содержит компоненты, разделенные мембраной; после прорыва мембраны компоненты смешиваются и образуют ВВ.

3. В пустой корпус (оболочку) заряда, установленный на месте взрывания, вначале заливают компонент меньшей плотности, а затем компонент большей плотности, что обеспечивает смешивание компонентов и образование ВВ.

НПЦ "КВАЗАР-ВВ" разработал взрывчатое вещество жидкое, изготавливаемое на месте использования (ВВЖИМИ) из двух порознь взрывобезопасных компонентов
окислителя (четырехокись азота) и горючего (продукты нефтепереработки).

Для инициирования ВВЖИМИ НПЦ "КВАЗАР-ВВ" разработал взрывобезопасный электродетонатор (средство взрывания) Квазар-СВ, представляющий из себя полую втулку (отрезок трубки) с размещенной в ней проволочкой (мостиком). После заполнения ВВЖИМИ корпуса Квазар-СВ и последующей подачи соответствующего напряжения проволочка инициирует детонацию ВВЖИМИ, в которое она погружена.

Для раздельной подачи компонентов, смешивающихся при заполнении оболочки (корпуса) заряда и образующих ВВЖИМИ, НПЦ "КВАЗАР-ВВ" разработал заливочное устройство Квазар-ЗУ.

Взрывные работы согласно предложенному способу в лабораторных условиях вели следующим образом:
на место взрывания выставляли пустую оболочку заряда;
в оболочке размещали Квазар-СВ, провода которого подсоединяли к магистральным проводам электровзрывной цепи, другие концы которых (вне опасной зоны) были замкнуты накоротко;
в оболочку при помощи Квазар-ЗУ подавали окислитель и горючее, которые при смешивании образовывали ВВЖИМИ, при этом ВВЖИМИ заполняло и корпус Квазар-СВ;
замкнутые накоротко концы магистральных проводов размыкали и подсоединяли к клеммам взрывной машинки;
подачей напряжения на Квазар-СВ производили подрыв сформированного заряда ВВЖИМИ.

Литература
1. Единые правила безопасности при взрывных работах. М. НПО ОБТ, 1992.

2. Безопасность взрывных работ в промышленности. Под ред. Б.Н.Кутузова. М. Недра, 1992.

3. Патент США N 4034672, кл. F 42 D 3/00, 1977.

4. ГОСТ 6196-68.

5. Вспомогательные системы ракетно-космической техники. М. Мир, 1970.

6. Заявка Франции N 2362361, кл. F 42 B 3/12, 1978.

7. Заявка РСТ WO N 93/20401, кл. F 42 B 1/02, 1993.

Использование: разделка на металлолом громоздких металлических конструкций. Сущность изобретения: вначале устанавливают электродетонатор, например, одновременно с выставлением пустой оболочки заряда. Затем проводят монтаж части электровзрывной цепи в пределах опасной зоны с подсоединением проводов электродетонатора к магистральным проводам этой части цепи. Размещают взрывчатое вещество. Подрывают заряд. Взрывчатое вещество могут размещать путем раздельной подачи взрывобезопасных компонентов, смешивающихся на месте взрывания. Взрывобезопасные компоненты могут раздельно размещать на месте взрывания и в нужный момент смешивать. Возможно раздельное размещение части взрывобезопасных компонентов на месте взрывания и раздельная подача остальных взрывобезопасных компонентов. 3 з.п. ф-лы.

1. Способ ведения взрывных работ с использованием взрывчатого вещества, приготавливаемого на месте использования, и взрывобезопасного электродетонатора, включающий установку электродетонатора, размещение взрывчатого вещества на месте взрывания, монтаж электровзрывной цепи с подсоединением к ней проводов электродетонатора и подрыв заряда, отличающийся тем, что монтаж части электровзрывной цепи в пределах опасной зоны с подсоединением проводов электродетонатора к магистральным проводам этой части цепи проводят перед размещением взрывчатого вещества на месте взрывания. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что взрывчатое вещество размещают путем раздельной подачи взрывобезопасных компонентов, смешивающихся на месте взрывания. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что взрывчатое вещество образуют путем смешивания взрывобезопасных компонентов, размещенных раздельно на месте взрывания. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что взрывчатое вещество размещают путем подачи одного или нескольких взрывобезопасных компонентов, смешивающихся с остальными взрывобезопасными компонентами, размещенными на месте взрывания.