РАЗВЕТВИТЕЛЬ ДЕТОНАЦИИ В УДАРНО-ВОЛНОВЫХ ТРУБКАХ Российский патент 2017 года по МПК F42D1/04 F42B3/10 C06C5/06 

Изобретение относится к средствам инициирования и передачи взрывного импульса, в частности к устройствам коммутации с разветвлением и инициированием ударно-волновых трубок (УВТ). Может быть использовано при отбое горных пород скважинными и шпуровыми зарядами в горнодобывающей промышленности, а также для взрывных работ (в шахтах, карьерах, разрезах). Разветвители предназначены для последовательного взрывания зарядов за счет разветвления движения ударно-волнового импульса.

Для разводки детонации в системе неэлектрического инициирования необходимо устройство разветвления сети УВТ. Обычно для этого используются поверхностные системы инициирования детонации УВТ ударной волной, формируемой детонацией детонирующих шнуров или капсюлей-детонаторов, системы инициирования - капсюль-воспламенитель или электроразряд через торец УВТ.

Известен разветвитель огнепроводного шнура, описанный в патенте на полезную модель №75655, МПК С06С 5/00. Разветвитель огнепроводного шнура - патрон зажигательный бумажный, в корпусе которого находится воспламенительный состав, в который вставляются встык несколько отрезков огнепроводного шнура. Однако зажигательный патрон не обеспечивает надежного инициирования УВТ. Также недостатком данного устройства является опасность в обращении с разветвителем из-за наличия в нем отрезков огнепроводного шнура и воспламенительного состава, имеющих высокую чувствительность, а также невозможность эксплуатации конструкции в водной среде.

Наиболее близким и выбранным в качестве прототипа является разветвитель детонации в ударно-волновых трубках (УВТ), описанный в патенте №2396509, МПК F42D 1/04. Разветвитель детонации в ударно-волновых трубках (УВТ) состоит из корпуса с n-м количеством УВТ и фиксирующим элементом для УВТ. Недостатком данного технического решения является малое количество, не более 6, одновременно инициируемых трубок из-за малой энергетики инициирующего импульса и отсутствие возможности создания временной задержки инициирования УВТ, а также отсутствие герметичности конструкции разветвителя детонации УВТ.

Целью изобретения является создание безопасной конструкции разветвителя детонации с расширенными эксплуатационными возможностями, позволяющими одновременно инициировать большое количество УВТ с различной временной задержкой.

Поставленная цель достигается тем, что разветвитель детонации в ударно-волновых трубках (УВТ), состоящий из корпуса с n-м количеством УВТ и фиксирующим элементом для УВТ, согласно изобретению снабжен энергопреобразующим устройством, размещенным между инициирующей УВТ, закрепленной в фиксирующем элементе, и корпусом разветвителя, и выполненным из заряда ВВ и пиротехнических составов в виде навесок, расположенных в корпусе энергопреобразующего устройства: входной из пиротехнического состава, сопряженной с инициирующей УВТ, промежуточной навеской из пиротехнического состава и выходной навеской, выполненной из дефлагрирующего ВВ и сопряженной с промежуточной навеской из пиротехнического состава и корпусом разветвителя, при этом n-е количество УВТ расположены в радиальном направлении корпуса разветвителя с рабочим направлением от центра.

Кроме того, входная навеска энергопреобразующего устройства выполнена из безгазового пиротехнического состава на основе компонентов бор-титан.

Кроме того, промежуточная навеска энергопреобразующего устройства выполнена из воспламенительного пиротехнического состава на основе компонентов перхлорат калия - бор.

Кроме того, выходная навеска энергопреобразующего устройства выполнена из дефлагрирующего ВВ диперхлорат (5-нитротетразолато) - пентааммин кобальта (III).

Кроме того, инициирующее УВТ зафиксировано с возможностью задействования остальных УВТ, расположенных к нему под углом.

Технический результат заключается в том, что удалось добиться одновременного задействования УВТ от энергопреобразующего устройства за счет одновременного инициирования равноудаленных УВТ газообразными продуктами взрывчатого превращения с различной временной задержкой.

Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».

Новые признаки (оборудование разветвителя детонации в УВТ энергопреобразующим устройством, размещенным между инициирующей УВТ, закрепленной в фиксирующем элементе, и корпусом разветвителя, и выполненным из заряда ВВ и пиротехнических составов в виде навесок, расположенных в корпусе энергопреобразующего устройства: входной из пиротехнического состава, сопряженной с инициирующей УВТ, промежуточной навеской из пиротехнического состава и выходной навеской, выполненной из дефлагрирующего ВВ и сопряженной с промежуточной навеской из пиротехнического состава и корпусом разветвителя, при этом n-е количество УВТ расположены в радиальном направлении корпуса разветвителя с рабочим направлением от центра) не выявлены в технических решениях аналогичного назначения. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».

Изобретение проиллюстрировано на чертеже, где

1 - корпус разветвителя;

2 - фиксирующий элемент;

3 - инициирующая ударно-волновая трубка (УВТ);

4 - ударно-волновые трубки (УВТ);

5 - корпус энергопреобразующего устройства;

6 - входная навеска энергопреобразующего устройства;

7 - промежуточная навеска энергопреобразующего устройства;

8 - выходная навеска энергопреобразующего устройства.

Разветвитель детонации в ударно-волновых трубках (УВТ) состоит из корпуса 1 разветвителя детонации в УВТ 4, фиксирующего элемента 2, в котором закреплена инициирующая УВТ 3. Разветвитель детонации в УВТ оборудован энергопреобразующим устройством, размещенным между инициирующей УВТ 3, закрепленной в фиксирующем элементе 2, и корпусом разветвителя 1. Инициирующее УВТ 3 может быть закреплено в фиксирующем элементе 2 с возможностью задействования остальных УВТ 4, расположенных к нему под углом. Энергопреобразующее устройство выполнено из заряда ВВ и пиротехнических составов в виде навесок: входной 6, промежуточной 7 и выходной 8, расположенных в корпусе 5 энергопреобразующего устройства. Входная навеска 6 и промежуточная навеска 7 выполнены из разных пиротехнических составов, а выходная навеска 8 выполнена из дефлагрирующего ВВ.

Работа разветвителя детонации в ударно-волновых трубках (УВТ) осуществляется следующим образом.

Импульс от инициирующей УВТ 3 воздействует на входную навеску 6 из безгазового пиротехнического состава на основе компонентов бор - титан (БТ). Это достигается тем, что поток продуктов реакции, инициирующей УВТ 3, истекает в замкнутое пространство с воздушным промежутком. После задействования входной навески 6 из безгазового пиротехнического состава БТ передается тепловой импульс, который задействует промежуточную навеску 7 из воспламенительного пиротехнического состава на основе компонентов перхлорат калия - бор (КБ) с последующим задействованием выходной навески 8 из дефлагрирующего ВВ диперхлорат (5-нитротетразолато) - пентааммин кобальта (III) (НКТ).

В качестве реализации предлагаемого устройства разветвителя детонации в УВТ изготовлено устройство разветвителя детонации в УВТ, где число n, означающее количество инициируемых УВТ, равно 12. Результаты испытаний показали надежное инициирование 12 отрезков УВТ. Также результаты испытаний показали герметичность конструкции и работоспособность устройства при погружении в воду до 5 м.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании изобретения следующей совокупности условий:

- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных конструктивных решений, а именно создана безопасная конструкция разветвителя детонации с расширенными эксплуатационными возможностями, позволяющими одновременно инициировать большое количество УВТ с различной временной задержкой;

- разветвитель детонации в УВТ, воплощенный в заявленном изобретении при его осуществлении, способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем достигаемого технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

Изобретение относится к устройствам коммутации с разветвлением и инициированием ударно-волновых трубок (УВТ). Разветвитель детонации состоит из корпуса с n-м количеством УВТ и фиксирующим элементом для УВТ. Разветвитель снабжен энергопреобразующим устройством, размещенным между инициирующей УВТ, закрепленной в фиксирующем элементе, и корпусом разветвителя. В корпусе энергопреобразующего устройства расположены по порядку входная навеска из пиротехнического состава, сопряженная с инициирующей УВТ, промежуточная навеска из пиротехнического состава и выходная навеска, выполненная из дефлагрирующего ВВ. N-е количество УВТ расположены в радиальном направлении корпуса разветвителя с рабочим направлением от центра. Входная навеска выполнена из безгазового пиротехнического состава на основе компонентов бор - титан. Промежуточная навеска выполнена из воспламенительного пиротехнического состава на основе компонентов перхлорат калия - бор. Выходная навеска выполнена из дефлагрирующего ВВ диперхлорат (5-нитротетразолато)-пентааммин кобальта(III). Инициирующая УВТ зафиксирована с возможностью задействования остальных УВТ, расположенных к ней под углом. Изобретение позволяет одновременно инициировать большое количество УВТ с различной временной задержкой. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Разветвитель детонации в ударно-волновых трубках (УВТ), состоящий из корпуса с n-м количеством УВТ и фиксирующим элементом для УВТ, отличающийся тем, что он снабжен энергопреобразующим устройством, размещенным между инициирующей УВТ, закрепленной в фиксирующем элементе, и корпусом разветвителя, в корпусе энергопреобразующего устройства расположены последовательно входная навеска из пиротехнического состава, сопряженная с инициирующей УВТ, промежуточная навеска из пиротехнического состава и выходная навеска, выполненная из дефлагрирующего ВВ, при этом n-е количество УВТ расположены в радиальном направлении корпуса разветвителя с рабочим направлением от центра.

2. Разветвитель детонации по п. 1, отличающийся тем, что входная навеска выполнена из безгазового пиротехнического состава на основе компонентов бор - титан.

3. Разветвитель детонации по п. 1, отличающийся тем, что промежуточная навеска выполнена из воспламенительного пиротехнического состава на основе компонентов перхлорат калия - бор.

4. Разветвитель детонации по п. 1, отличающийся тем, что выходная навеска выполнена из дефлагрирующего ВВ диперхлорат (5-нитротетразолато)-пентааммин кобальта(III).

5. Разветвитель детонации по п. 1, отличающийся тем, что инициирующая УВТ зафиксирована с возможностью задействования остальных УВТ, расположенных к ней под углом.