ШАШКА-ДЕТОНАТОР (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2008 года по МПК F42B3/10 F42B1/04 

Изобретение относится к области создания средств взрывания зарядов взрывчатых веществ (ВВ), в частности к промежуточным детонаторам, предназначенным для инициирования скважинных и других зарядов промышленных ВВ на открытых горных работах, в скважинах любой обводненности, в том числе и с проточной водой, а также может найти применение в виде самостоятельного заряда в промышленных и в военных целях.

Известна шашка-детонатор (по патенту США 3037453 А, 05.06.1962, С06С 7/00), представляющая собой цилиндрический заряд взрывчатого вещества (PETN-TNT, TNT, тетрила, тетрил-TNT, RDX-TNT и/или RDX-TNT-wax), в котором выполнены два симметричных относительно центральной оси сквозных канала для инициирования шашки с помощью детонирующего шнура, причем внутри по центру заряда вокруг сквозных каналов размещена навивка детонирующего шнура из взрывчатого состава, чувствительного к инициированию детонирующим шнуром.

Известна шашка-детонатор для промышленного взрывания (по патенту России №2242700 С2, 20.12.2004, F42B 1/04), содержащая сквозной канал и гнездо под капсюль, изготавливаемая заливкой из смесевого ВВ и снабженная в донной зоне гнезда дополнительным зарядом из мощного ВВ. Смесевое ВВ представляет собой тротил с 42-48% аммиачной селитры, имеющей дисперсность, соответствующую содержанию фракции менее 200 мкм от 20 до 50%, а фракции более 630 мкм от 5-15%. Поверхность шашки покрыта слоем влагоизолирующей парафинопетролатумной мастикой.

Известна шашка-детонатор (по патенту США 3037452 А, 05.06.1962, С06В 1/04), содержащая цилиндрический основной заряд из взрывчатого вещества, не чувствительного к первичным средствам инициирования, и цилиндрический заряд-сердечник из взрывчатого вещества, чувствительного к первичным средствам инициирования. Заряд-сердечник расположен коаксиально внутри по центру основного заряда. Шашка-детонатор предназначена для инициирования с помощью детонирующего шнура, для чего в ней выполнены симметрично относительно центральной оси два сквозных канала.

Известна шашка-детонатор (по патенту США №2709407 А, 31.05.1955, F42В 3/00, 3/10), содержащая основной заряд, заключенный в цилиндрическую оболочку, и заряд-сердечник, расположенный коаксиально внутри основного заряда. Данная шашка-детонатор предназначена для инициирования с помощью электродетонатора, для чего в ней выполнено гнездо по центральной оси, проходящее через основной заряд в заряд-сердечник.

Известна шашка-детонатор (по патенту США 3747527, 24.07.1973, F42B 1/04), включающая основной цилиндрический заряд из не чувствительного к первичным средствам инициирования высокобризантного взрывчатого вещества с перфорацией для размещения взрывного устройства (детонирующего шнура) и два размещенных внутри этого заряда симметрично относительно центральной оси шашки цилиндрических дополнительных заряда из более чувствительного взрывчатого вещества с перфорацией по центральной оси (для капсюля-детонатора), причем оси зарядов преимущественно параллельны центральной оси.

Наиболее близким аналогом предложенного изобретения по конструкции шашки-детонатора является шашка-детонатор (патент на полезную модель RU 25345 U1, 27.09.2002, F42D 1/04), содержащая заряд взрывчатого вещества, в котором выполнены сквозной канал для детонирующего шнура и углубление цилиндрической формы для капсюля-детонатора, параллельное сквозному каналу и смещенное к периферии заряда, входные отверстия которых соединены между собой выемкой. Заряд размещен в цилиндрическом корпусе, охватывающем заряд по боковой поверхности и по торцевой поверхности со стороны выемки, в торцевой стенке корпуса выполнено отверстие по форме выемки и имеющее на боковой поверхности корпуса элементы фиксации положения заряда в корпусе. Сквозной канал расположен по оси заряда, заряд выполнен комбинированным из двух частей, из которых первая часть заряда изготовлена из взрывчатого вещества, обладающего большей чувствительностью к инициирующему импульсу, и размещена внутри второй части заряда, изготовленной из взрывчатого вещества, обладающего меньшей чувствительностью к инициирующему импульсу.

Общими недостатками всех известных шашек-детонаторов является недостаточная надежность инициирования первичными средствами инициирования, связанная с особенностями размещения каналов и гнезд для средств инициирования в конструкции шашки-детонатора, а также повышенная взрывоопасность при изготовлении вкладыша и невозможность изготовления его в виде промежуточной продукции.

Технической задачей изобретения является создание шашки-детонатора, обладающей повышенной безопасностью и надежностью при использовании.

Техническим результатом изобретения является повышение восприимчивости к средствам инициирования, надежности инициирования шашки-детонатора и эффективности взрывного инициирующего действия шашки-детонатора.

Технический результат достигается в трех вариантах конструкции шашки-детонатора.

Вариант 1:

Шашка-детонатор, содержащая заряд ВВ в цилиндрической оболочке и размещенный внутри него со стороны одного из торцов вкладыш из ВВ с выполненным в нем гнездом под капсюль-детонатор. Заряд выполнен из бризантного ВВ, не чувствительного к первичным средствам инициирования, а вкладыш выполнен из бризантного ВВ, чувствительного к первичным средствам инициирования, из двух частей, симметричных относительно плоскости, проходящей через ось вкладыша, параллельную центральной оси шашки-детонатора, для размещения детонирующего шнура в заряде ВВ выполнены два сквозных канала, расположенные симметрично относительно вкладыша, параллельно центральной оси заряда ВВ и соединенные клиновидным пазом по торцевой поверхности вкладыша со стороны гнезда под капсюль-детонатор.

Вариант 2:

Шашка-детонатор, содержащая заряд ВВ в цилиндрической оболочке и размещенный внутри него со стороны одного из торцов вкладыш из ВВ с выполненным в нем гнездом под капсюль-детонатор. Заряд выполнен из бризантного ВВ, не чувствительного к первичным средствам инициирования, а вкладыш выполнен из бризантного ВВ, чувствительного к первичным средствам инициирования, из двух частей, симметричных относительно плоскости, проходящей через ось вкладыша, параллельную центральной оси шашки-детонатора, для размещения детонирующего шнура в местах контакта вкладыша и заряда, расположенных в плоскости соединения двух частей вкладыша симметрично его центральной оси выполнены два сквозных канала, параллельные центральной оси шашки-детонатора и соединенные клиновидным пазом по торцевой поверхности вкладыша со стороны гнезда под капсюль-детонатор.

Вариант 3:

Шашка-детонатор, содержащая заряд ВВ в цилиндрической оболочке и размещенный внутри него со стороны одного из торцов вкладыш из ВВ. Заряд выполнен из бризантного ВВ, не чувствительного к первичным средствам инициирования, а вкладыш выполнен из бризантного ВВ, чувствительного к первичным средствам инициирования, из двух частей, симметричных относительно плоскости, проходящей через центральную ось шашки-детонатора, для размещения капсюля-детонатора и детонирующего шнура в плоскости соединения двух частей вкладыша симметрично центральной оси шашки-детонатора и под углом к ней со стороны расположения вкладыша выполнены два канала, соединенные клиновидным пазом по торцевой поверхности со стороны расположения вкладыша и сходящиеся в сквозной канал, проходящий через противоположный торец шашки-детонатора.

Во всех трех вариантах конструкции шашки-детонатора для изготовления заряда бризантного ВВ может быть использовано любое бризантное ВВ, не чувствительное к первичным средствам инициирования, например литой тротил, смесь тротил-гексоген, порошкообразные или гелеобразные, или эмульсионные промышленные взрывчатые вещества, а для изготовления вкладыша из бризантного ВВ может быть использовано любое бризантное ВВ, чувствительное к первичным средствам инициирования, например, пентолит или смесь тротил-гексоген. Вкладыш может быть выполнен цилиндрическим, призматическим или иной формы. Составляющие части вкладыша могут быть соединены посредством склеивания или при помощи упругих элементов. На поверхность каналов для размещения средств инициирования (детонирующего шнура и капсюля-детонатора) и на поверхность гнезда под капсюль-детонатор может быть нанесено гидроизолирующее покрытие.

Изобретение иллюстрируется на фиг.1-13.

На фиг.1-4 показан первый пример выполнения шашки-детонатора по варианту 1, а именно:

на фиг.1 показано продольное сечение шашки-детонатора (А-А), проходящее через центральную ось шашки-детонатора,

на фиг.2 показано продольное сечение (В-В) по плоскости соединения частей вкладыша шашки-детонатора, проходящей через ее центральную ось,

на фиг.3 показан вид сверху (С) шашки-детонатора

на фиг.4 показано поперечное сечение (D-D) по плоскости, перпендикулярной центральной оси шашки-детонатора.

На фиг.5 показан второй пример выполнения шашки-детонатора по варианту 1 в случае, когда ось вкладыша не совпадает с ее центральной осью, а именно показано сечение шашки-детонатора по плоскости, перпендикулярной ее центральной оси.

На фигурах 1-5 позициями обозначены:

1 - заряд бризантного ВВ, не чувствительного к первичным средствам инициирования,

2 - оболочка (показана схематично),

3 - вкладыш из ВВ, чувствительного к первичным средствам инициирования, выполненный цилиндрической формы,

4 - плоскость соединения двух частей, составляющих вкладыш,

5 - гнездо под капсюль-детонатор,

6 - клиновидный паз, соединяющий каналы для размещения детонирующего шнура,

7 - каналы для размещения детонирующего шнура.

В конструкции шашки-детонатора по варианту 1 при размещении вкладыша 3 в заряде ВВ 1 ось вкладыша 3 может как совпадать с центральной осью шашки-детонатора (см. фиг.1-4), так и нет, однако при этом ось вкладыша должна быть параллельна центральной оси шашки-детонатора (см. фиг.5).

На фиг.6-9 показан пример выполнения шашки-детонатора по варианту 2, а именно:

на фиг.6 показано продольное сечение (Е-Е), проходящее через центральную ось шашки-детонатора,

на фиг.7 показано продольное сечение (F-F) по плоскости соединения частей вкладыша, проходящей через центральную ось шашки-детонатора,

на фиг.8 показан вид сверху (G) шашки-детонатора,

на фиг.9 показано сечение (Н-Н) по плоскости, перпендикулярной центральной оси шашки-детонатора.

На фигурах 6-9 позициями обозначены:

1 - заряд бризантного ВВ, не чувствительного к первичным средствам инициирования,

2 - оболочка (показана схематично),

3 - вкладыш из ВВ, чувствительного к первичным средствам инициирования, выполненный цилиндрической формы,

4 - плоскость соединения двух частей, составляющих вкладыш,

5 - гнездо под капсюль-детонатор,

6 - клиновидный паз, соединяющий каналы для размещения детонирующего шнура,

7 - каналы для размещения детонирующего шнура.

Согласно варианту 2 выполнения шашки-детонатора, расположение двух сквозных каналов 6 определяется несколькими условиями: каналы 6 должны быть параллельны центральной оси шашки-детонатора и симметричны относительно оси вкладыша 3, выполнены в местах контакта вкладыша 3 и заряда 1, расположенных в плоскости 4 соединения двух частей вкладыша 3. Т.е. месторасположение каналов 6 может изменяться в пределах плоскости 4 соединения двух частей вкладыша 3, при этом каналы 7 проходят и через вкладыш 3, и через заряд ВВ 1 одновременно. Возможно несколько случаев, например, каналы 6 большей частью своей могут проходить через тело вкладыша 3, и наоборот - большая их часть может проходить через тело заряда ВВ 1, а также ось каналов 7 может совпадать с линией контакта вкладыша 3 и заряда 1, лежащей в плоскости 4 соединения частей вкладыша 3. Таким образом, расположение каналов может варьироваться исходя из технологических особенностей конкретного производства частей из определенных материалов и шашки-детонатора в целом.

Как и в варианте 1, в конструкции шашки-детонатора по варианту 2 при размещении вкладыша 3 в заряде ВВ 1 ось вкладыша может как совпадать с центральной осью шашки-детонатора (см. фиг.6-9), так и нет, однако при этом ось вкладыша 3 должна быть параллельна центральной оси шашки-детонатора.

На фиг.10-13 показан пример выполнения шашки-детонатора по варианту 3, а именно:

на фиг.10 показано продольное сечение (I-I), проходящее через центральную ось шашки-детонатора,

на фиг.11 показано продольное сечение (J-J) по плоскости соединения частей вкладыша, проходящей через центральную ось шашки-детонатора,

на фиг.12 показан вид сверху (К),

на фиг.13 показано поперечное сечение (L-L) по плоскости, перпендикулярной центральной оси шашки-детонатора.

На фигурах 10-13 позициями обозначены:

1 - заряд бризантного ВВ, не чувствительного к первичным средствам инициирования,

2 - оболочка (показана схематично),

3 - вкладыш из ВВ, чувствительного к первичным средствам инициирования, выполненный цилиндрической формы,

4 - плоскость соединения двух частей, составляющих вкладыш,

6 - клиновидный паз, соединяющий каналы для детонирующего шнура,

7 - каналы для размещения детонирующего шнура,

8 - сквозной канал, проходящий через заряд ВВ, в который сходятся каналы для детонирующего шнура,

9 - упругие элементы для соединения двух частей вкладыша.

Изготовление предложенной шашки-детонатора (варианты) может быть осуществлено следующим образом: предварительно формируют симметричные половинки - части вкладыша методом заливки в форму, дном которой является поверхность соединения частей вкладыша, с возможностью образования каналов для средств инициирования (СИ), изготовленные части вкладыша собирают с помощью клеевых составов или упругих элементов в единое тело, размещают вкладыш в оболочке-корпусе или в литьевой форме и заполняют пространство вокруг вкладыша взрывчатым веществом основного заряда по методу заливки или засыпки.

Предложенное конструкционное решение шашки-детонатора (варианты) с сердечником в виде составного вкладыша имеет следующие особенности и преимущества:

- при изготовлении вкладыша исключается опасная операция снятия отливки (например, из пентолита) с каналообразующих штырей-оправок;

- форма каналов может быть любой, т.е. не только цилиндрической;

- для повышения поверхности соприкосновения и надежности инициирования от ДШ в теле сердечника может быть образована выемка (паз) клиновидной формы;

- при использовании в качестве материала для изготовления вкладыша пентолитов с повышенным содержанием ТЭНа методом заливки возможно расслоение смеси после заливки, при этом происходит увеличение содержания ТЭНа в зоне около плоскости соприкосновения частей вкладыша, что способствует обеспечению повышенной чувствительности к первичным СИ;

- при сборке вкладыша из половинок в плоскости их соприкосновения могут быть размещены дополнительные упругие элементы для фиксации СИ и прижатия их к поверхности канала, т.е. к ВВ;

- вкладыш, т.е. его части, могут выпускаться в виде промежуточной готовой продукции и передаваться на другие предприятия для сборки в корпуса и формирования шашки-детонатора, что исключает перевозку опасных взрывчатых веществ, например такого как дисперсный ТЭН, а также позволяет сократить объемы и расстояния перевозок готовых зарядов детонаторов большой массы.

Изобретение относится к области создания средств взрывания зарядов взрывчатых веществ (ВВ). Предложено три варианта выполнения шашки-детонатора. Шашка-детонатор (вариант 1) содержит заряд взрывчатого вещества (ВВ) в цилиндрической оболочке и размещенный внутри него со стороны одного из торцов вкладыш из ВВ с выполненным в нем гнездом под капсюль-детонатор. Заряд выполнен из бризантного ВВ, не чувствительного к первичным средствам инициирования. Вкладыш выполнен из бризантного ВВ, чувствительного к первичным средствам инициирования, из двух частей, симметричных относительно плоскости, проходящей через ось вкладыша, параллельную центральной оси шашки-детонатора. Для размещения детонирующего шнура в заряде ВВ выполнены два сквозных канала, расположенные симметрично относительно вкладыша, параллельно центральной оси заряда ВВ и соединенные клиновидным пазом по торцевой поверхности вкладыша со стороны гнезда под капсюль-детонатор. В шашке-детонаторе по варианту 2 и 3 предусмотрено другое расположение каналов для средств инициирования. Изобретение позволяет повысить восприимчивость к средствам инициирования, надежность инициирования и эффективность действия шашки-детонатора. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Шашка-детонатор, содержащая заряд взрывчатого вещества (ВВ) в цилиндрической оболочке и размещенный внутри него со стороны одного из торцов вкладыш из ВВ с выполненным в нем гнездом под капсюль-детонатор, отличающаяся тем, что заряд выполнен из бризантного ВВ, нечувствительного к первичным средствам инициирования, а вкладыш выполнен из бризантного ВВ, чувствительного к первичным средствам инициирования, из двух частей, симметричных относительно плоскости, проходящей через ось вкладыша, параллельную центральной оси шашки-детонатора, для размещения детонирующего шнура в заряде ВВ выполнены два сквозных канала, расположенные симметрично относительно вкладыша, параллельно центральной оси заряда ВВ и соединенные клиновидным пазом по торцевой поверхности вкладыша со стороны гнезда под капсюль-детонатор.2. Шашка-детонатор по п.1, отличающаяся тем, что в качестве бризантного ВВ, нечувствительного к первичным средствам инициирования, использован литой тротил, смесь тротил-гексоген, порошкообразные, или гелеобразные, или эмульсионные промышленные взрывчатые вещества.3. Шашка-детонатор по п.1, отличающаяся тем, что в качестве бризантного ВВ, чувствительного к первичным средствам инициирования, использован пентолит или смесь тротил-гексоген.4. Шашка-детонатор по п.1, отличающаяся тем, что вкладыш выполнен цилиндрическим.5. Шашка-детонатор по п.1, отличающаяся тем, что вкладыш выполнен призматическим.6. Шашка-детонатор по п.1, отличающаяся тем, что составляющие части вкладыша соединены посредством склеивания.7. Шашка-детонатор по п.1, отличающаяся тем, что составляющие части вкладыша соединены посредством упругих элементов.8. Шашка-детонатор по п.1, отличающаяся тем, что на поверхность каналов для размещения детонирующего шнура и на поверхность гнезда под капсюль-детонатор нанесено гидроизолирующее покрытие.9. Шашка-детонатор, содержащая заряд взрывчатого вещества (ВВ) в цилиндрической оболочке и размещенный внутри него со стороны одного из торцов вкладыш из ВВ с выполненным в нем гнездом под капсюль-детонатор, отличающаяся тем, что заряд выполнен из бризантного ВВ, нечувствительного к первичным средствам инициирования, а вкладыш выполнен из бризантного ВВ, чувствительного к первичным средствам инициирования, из двух частей, симметричных относительно плоскости, проходящей через ось вкладыша, параллельную центральной оси шашки-детонатора, для размещения детонирующего шнура в местах контакта вкладыша и заряда, расположенных в плоскости соединения двух частей вкладыша симметрично его центральной оси выполнены два сквозных канала, параллельные центральной оси шашки-детонатора и соединенные клиновидным пазом по торцевой поверхности вкладыша со стороны гнезда под капсюль-детонатор.10. Шашка-детонатор по п.9, отличающаяся тем, что в качестве бризантного ВВ, нечувствительного к первичным средствам инициирования, использован литой тротил, смесь тротил-гексоген, порошкообразные, или гелеобразные, или эмульсионные промышленные взрывчатые вещества.11. Шашка-детонатор по п.9, отличающаяся тем, что в качестве бризантного ВВ, чувствительного к первичным средствам инициирования, использован пентолит или смесь тротил-гексоген.12. Шашка-детонатор по п.9, отличающаяся тем, что вкладыш выполнен цилиндрическим.13. Шашка-детонатор по п.9, отличающаяся тем, что вкладыш выполнен призматическим.14. Шашка-детонатор по п.9, отличающаяся тем, что составляющие части вкладыша соединены посредством склеивания.15. Шашка-детонатор по п.9, отличающаяся тем, что составляющие части вкладыша соединены посредством упругих элементов.16. Шашка-детонатор по п.9, отличающаяся тем, что на поверхность каналов для размещения детонирующего шнура и на поверхность гнезда под капсюль-детонатор нанесено гидроизолирующее покрытие.17. Шашка-детонатор, содержащая заряд взрывчатого вещества (ВВ) в цилиндрической оболочке и размещенный внутри него со стороны одного из торцов вкладыш из ВВ, отличающаяся тем, что заряд выполнен из бризантного ВВ, нечувствительного к первичным средствам инициирования, а вкладыш выполнен из бризантного ВВ, чувствительного к первичным средствам инициирования, из двух частей, симметричных относительно плоскости, проходящей через центральную ось шашки-детонатора, для размещения капсюля детонатора и детонирующего шнура в плоскости соединения двух частей вкладыша симметрично центральной оси шашки-детонатора и под углом к ней со стороны расположения вкладыша выполнены два канала, соединенные клиновидным пазом по торцевой поверхности со стороны расположения вкладыша и сходящиеся в сквозной канал, проходящий через противоположный торец шашки-детонатора.18. Шашка-детонатор по п.17, отличающаяся тем, что в качестве бризантного ВВ, нечувствительного к первичным средствам инициирования, использован литой тротил, смесь тротил-гексоген, порошкообразные, или гелеобразные, или эмульсионные промышленные взрывчатые вещества.19. Шашка-детонатор по п.17, отличающаяся тем, что в качестве бризантного ВВ, чувствительного к первичным средствам инициирования, использован пентолит или смесь тротил-гексоген.20. Шашка-детонатор по п.17, отличающаяся тем, что вкладыш выполнен цилиндрическим.21. Шашка-детонатор по п.17, отличающаяся тем, что вкладыш выполнен призматическим.22. Шашка-детонатор по п.17, отличающаяся тем, что составляющие части вкладыша соединены посредством склеивания.23. Шашка-детонатор по п.17, отличающаяся тем, что составляющие части вкладыша соединены посредством упругих элементов.24. Шашка-детонатор по п.17, отличающаяся тем, что на поверхность канала для размещения капсюля детонатора и детонирующего шнура и на поверхность сквозного канала нанесено гидроизолирующее покрытие.