ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ДЕТОНАТОР ИЗ ЭМУЛЬСИОННОГО ВЗРЫВЧАТОГО СОСТАВА Российский патент 2019 года по МПК F42D1/04 F42B3/10 

Промежуточный детонатор из эмульсионного взрывчатого состава (ВС) относится к горной промышленности в части изготовления промежуточных детонаторов (ПД) и предназначен для инициирования скважинных зарядов гранулированных и эмульсионных промышленных взрывчатых веществ (ВВ) в сухих и обводненных условиях на открытых и подземных горных работах.

Известна конструкция патронированного заряда взрывчатого вещества (вариант 2) (патент РФ на полезную модель №56993), содержащая патронированный заряд ВВ в полимерной оболочке, включающий взрывчатое вещество, промежуточный детонатор и первичное средство инициирования ДШ, промежуточный детонатор выполнен в виде патрона из сыпучего взрывчатого вещества чувствительного к импульсу первичного средства инициирования и способного возбудить детонацию заряда ВВ. Недостатком конструкции данной полезной модели является то, что в качестве инициатора детонации применяется детонирующий шнур представляющий опасность при механическом воздействии, в результате взрыва ДТП происходит переуплотнение ВВ скважинного заряда, что приводит к уменьшению мощности взрыва на 10…15% и, выделяется большее количество вредных продуктов взрыва в сравнении с применением устройства неэлектрической системы инициирования (НСИ) ИСКРА. Для ввода промежуточного детонатора с ДШ в патрон в его полимерной оболочке делается надрез и при вводе промежуточного детонатора с ДШ происходит разрыв оболочки. Через образовавшийся разрыв в оболочке патрона ВВ может быть частично вытеснено или полностью высыпаться (вытечь) наружу в результате чего произойдет неполная детонация или отказ заряда ВВ. Вышеперечисленные недостатки снижают эффективность, безопасность и качество взрывных работ.

Известна конструкция эмульсионного патрона-детонатора (ПД) (патент РФ на полезную модель №122164), содержащая взрывчатый состав, помещенный в полимерную оболочку, торцы патрона-детонатора загерметизированы скрепками (клипсами) из проволоки. Инициирование осуществляется несколькими витками ДШ вокруг оболочки патрона или неэлектрической системой инициирования с введением капсюля-детонатора через прокол под «чуб» внутрь патрона-детонатора или неэлектрической системой инициирования, капсюль-детонатор которой фиксируется снаружи патрона и на него наматывается несколько витков ДШ. Недостатком конструкции данной полезной модели является то, что для создания достаточного по мощности инициирующего импульса используется ДШ представляющий опасность при механическом воздействии, в результате взрыва ДШ происходит переуплотнение ВВ скважинного заряда, что приводит к уменьшению мощности взрыва на 10…15% и, выделяется большее количество вредных продуктов взрыва в сравнении с применением устройства неэлектрической системы инициирования (НСИ) ИСКРА. При опускании эмульсионного ПД в скважину витки ДТП на корпусе патрона могут повредиться о заколы на стенке скважины, что может привести к высыпанию или намоканию ВВ и отказу скважинного заряда. Для введения капсюля-детонатора НСИ в патроне делается надрез в результате чего оболочка может разорваться и через разрыв ВВ может частично или полностью высыпаться (вытечь) наружу, что приведет к неполной детонации или отказу заряда ВВ. Вышеперечисленные недостатки снижают эффективность, безопасность и качество взрывных работ.

Прототипом заявляемого изобретения является промежуточный детонатор из эмульсионного взрывчатого состава (патент РФ на полезную модель №93963), содержащий водоустойчивый эмульсионный взрывчатый состав, помещенный в патрон из полимерной оболочки. Патрон с эмульсионным ВС инициируется детонирующим шнуром (ДШ), расположенным витками в количестве не менее четырех штук вплотную друг к другу по окружности на его боковой поверхности и фиксируется на оболочке полимерной стяжкой с самофиксацией. Недостатком конструкции данной полезной модели является то, что в качестве инициатора детонации применяется детонирующий шнур представляющий опасность при механическом воздействии, в результате взрыва ДШ происходит переуплотнение ВВ скважинного заряда, что приводит к уменьшению мощности взрыва на 10…15% и, выделяется большее количество вредных продуктов взрыва в сравнении с применением устройства неэлектрической системы инициирования (НСИ) ИСКРА. При опускании ПД в скважину витки ДШ на корпусе патрона могут повредиться о заколы на стенке скважины, что может привести к высыпанию или намоканию ВВ и отказу скважинного заряда. Вышеперечисленные недостатки снижают эффективность, безопасность и качество взрывных работ.

Техническим результатом заявляемого изобретения является совершенствование конструкции промежуточного детонатора состоящего из сыпучих или эмульсионных взрывчатых составов пониженной чувствительности к удару, повышение надежности восприятия инициирующего импульса промежуточным детонатором, повышение эффективности инициирования промышленных ВВ, повышение безопасности и качества взрывных работ, снижение материальных затрат на взрывные работы.

Технический результат достигается тем, что для инициирования патрона с эмульсионным ВС может использоваться малогабаритный ПД с массой заряда ВВ от 10 до 100 грамм который инициируется устройством неэлектрической системы инициирования, например устройством ИСКРА-С, ИСКРА-Ш или электро детонатором. Корпус малогабаритного ПД может быть изготовлен из бумаги патронной марки А или термопластичного материала, например полиэтилена. Малогабаритный ПД располагается снаружи вдоль патрона с эмульсионным ВС и фиксируется с помощью одноразовых кабельных стяжек в количестве не менее двух штук, изготовленных из полимерного материала или устройства крепления малогабаритного ПД изготовленного из термопластичного материала. Корпус устройства крепления малогабаритного ПД к патрону с эмульсионным ВС может быть выполнен из термопластичного материала, например полиэтилена в виде полого цилиндра имеющего внутреннюю поперечную перегородку с отверстием в центре, внутренняя поперечная перегородка расположена от торца цилиндрического корпуса на расстоянии не менее 10 мм, в стенке вдоль корпуса устройства крепления малогабаритного ПД на всю его длину расположен продольный вырез, соединяющийся с отверстием в центре внутренней поперечной перегородки, с противоположной стороны от выреза снаружи вдоль корпуса расположены выступы с проемами для размещения одноразовых кабельных стяжек в количестве не менее двух штук. Корпус устройства крепления малогабаритного ПД к патрону с эмульсионным ВС может быть выполнен из термопластичного материала, например полиэтилена в виде полого цилиндра имеющего внутри поперечную перегородку с отверстием в центре и цилиндрическое гнездо для размещения малогабаритного ПД, расположенное в боковой стенке на всю длину корпуса, полость цилиндрического гнезда для расположения малогабаритного ПД соединяется с полостью для размещения патрона с эмульсионным ВС, внутренняя перегородка расположена на расстоянии не менее 10 мм от торца цилиндрического корпуса, с этого же торца в корпусе, напротив цилиндрического гнезда для размещения малогабаритного ПД имеется паз для размещения ударно-волновой трубки (УВТ) или проводов электродетонатора, а с противоположного торца снаружи корпуса напротив паза для размещения малогабаритного ПД расположен фиксатор для крепления УВТ или проводов электродетонатора.

Сущность предложенных решений поясняется чертежами.

На фиг. 1 показан промежуточный детонатор состоящий из патрона эмульсионного ВС и прикрепленного к нему малогабаритного ПД с устройством НСИ ИСКРА-С с помощью одноразовых кабельных стяжек, где: 1 - УВТ, 2 - кабельные стяжки, 3 - патрон с эмульсионным ВС, 4 - петля из УВТ, 5 - малогабаритный ПД, 6 - капсюль-детонатор НСИ ИСКРА, 7 - капсюльное гнездо.

На фиг. 2 показан промежуточный детонатор состоящий из патрона эмульсионного ВС и прикрепленного к нему малогабаритного ПД с устройством НСИ ИСКРА-С с помощью одноразовых кабельных стяжек и устройства для крепления малогабаритного ПД, где: 1 - УВТ, 2 - кабельные стяжки, 3 - патрон с эмульсионным ВС, 4 - петля из УВТ, 5 - малогабаритный ПД, 6 - капсюль-детонатор НСИ ИСКРА, 7 - капсюльное гнездо, 8 устройство для крепления малогабаритного ПД, 9 - внутренняя перегородка, 10 - проем для кабельной стяжки, 11 - выступ, 12 - продольный вырез, 13 - отверстие в центре внутренней перегородки.

На фиг. 3 показан промежуточный детонатор состоящий из патрона эмульсионного ВС и прикрепленного к нему малогабаритного ПД с устройством НСИ ИСКРА-С с помощью устройства для крепления малогабаритного ПД, где: 1 - УВТ, 3 - патрон с эмульсионным ВС, 4 - петля из УВТ, 5 - малогабаритный ПД, 6 - капсюль-детонатор НСИ ИСКРА, 7 - капсюльное гнездо, 14 - корпус устройства крепления малогабаритного ПД, 15 - внутренняя перегородка, 16 - цилиндрическое гнездо для размещения малогабаритного ПД, 17 - паз для размещения УВТ, 18 - паз для расположения УВТ в фиксаторе, 19 - фиксатор УВТ, 20 - отверстие в центре внутренней перегородки, 21 - полость для размещения патрона с эмульсионным ВС.

Промежуточный детонатор состоящий из патрона с эмульсионным ВС с прикрепленным к нему малогабаритным ПД и устройством НСИ ИСКРА-С с помощью одноразовых кабельных стяжек поясняемый на фиг. 1 работает следующим образом. Капсюль-детонатор - 6 устройства НСИ Искра-С вставляется в капсюльное гнездо - 7 малогабаритного ПД - 5 который крепится снаружи патрона с эмульсионным ВС - 3 с помощью одноразовых кабельных стяжек - 2 которые надежно фиксируют малогабаритный ПД и ударно-волновую трубку (УВТ) - 1 на патроне с эмульсионным ВС. Затем из УВТ делается петля - 4 и надевается выше одноразовых кабельных стяжек на верхнюю часть патрона с эмульсионным ВС. УВТ воспринимает инициирующий импульс от источника и передает его в капсюль-детонатор, который инициирует малогабаритный ПД а он в свою очередь инициирует патрон с эмульсионным ВС, который инициирует скважинный заряд промышленного ВВ, чем и завершается работа промежуточного детонатора.

Промежуточный детонатор состоящий из патрона с эмульсионным ВС с прикрепленным к нему малогабаритным ПД и устройством НСИ ИСКРА-С с помощью одноразовых кабельных стяжек и устройства для крепления малогабаритного ПД поясняемый на фиг. 2 работает следующим образом. Малогабаритный ПД - 5, стороной где расположено капсюльное гнездо - 7, вставляется в корпус устройства крепления малогабаритного ПД - 8 до упора во внутреннюю перегородку - 9, затем капсюль-детонатор - 6 НСИ ИСКРА-С вводится в малогабаритный ПД, а одноразовые кабельные стяжки - 2 вставляются в проемы - 10 выступов - 11, которые расположены снаружи устройства крепления малогабаритного ПД. Устройство крепления с малогабаритным ПД и средством инициирования прикрепляется снаружи патрона эмульсионного ВС с помощью одноразовых кабельных стяжек - 2, которые надежно фиксируют малогабаритный ПД и ударно-волновую трубку (УВТ) - 1 снаружи патрона с эмульсионным ВС - 3, при этом УВТ проходит через продольный вырез - 12 в корпусе крепления малогабаритного ПД. Затем из УВТ делается петля - 4 и надевается выше одноразовых кабельных стяжек на верхнюю часть патрона с эмульсионным ВС. УВТ воспринимает инициирующий импульс от источника и передает его в капсюль-детонатор, который инициирует малогабаритны ПД а он в свою очередь инициирует патрон с эмульсионным ВС, который инициирует скважинный заряд промышленного ВВ, чем и завершается работа промежуточного детонатора.

Промежуточный детонатор состоящий из патрона с эмульсионным ВС с прикрепленным к нему малогабаритным ПД и устройством НСИ ИСКРА-С с помощью устройства для крепления малогабаритного ПД поясняемый на фиг. 3 работает следующим образом. Патрон - 3 с эмульсионным ВС вставляется в полость - 21 для размещения патрона с эмульсионным ВС расположенную в корпусе устройства крепления малогабаритного ПД до упора во внутреннюю перегородку - 15. Капсюль-детонатор НСИ ИСКРА-С - 6 вводится в капсюльное гнездо - 7 малогабаритного ПД - 5, который вставляется в цилиндрическое гнездо - 16 для размещения малогабаритного ПД, расположенное в стенке корпуса - 14 устройства крепления малогабаритного ПД, при этом УВТ - 1 располагается в торце корпуса устройства крепления малогабаритного ПД со стороны внутренней перегородки и проходит через паз для размещения УВТ - 17. Затем УВТ вводится в паз для размещения УВТ - 18 фиксатора УВТ - 19 далее из УВТ делается петля - 4 и надевается на верхнюю часть патрона с эмульсионным ВС. УВТ воспринимает инициирующий импульс от источника и передает его в капсюль-детонатор, который инициирует малогабаритны ПД а он в свою очередь инициирует патрон с эмульсионным ВС, который инициирует скважинный заряд промышленного ВВ, чем и завершается работа промежуточного детонатора.

Предлагаемое изобретение обеспечивает следующие преимущества повышающие безопасность и эффективность взрывных работ:

- с помощью одноразовых кабельных стяжек быстро и надежно фиксируется малогабаритный ПД и ударно-волновая трубка (УВТ) на корпусе патрона промежуточного детонатора состоящего из сыпучего или эмульсионного ВС;

- полость в торце и вырез или паз в стенке корпуса устройства предохраняют УВТ или провода электродетонатора от механических повреждений о забой скважины, что повышает надежность инициирования заряда ВВ;

- конструкция предлагаемого изобретения позволяет применять наиболее эффективное обратное инициирование скважинного заряда ВВ, что повышает разрушающее действие взрыва на горную породу;

- данный вид крепления малогабаритного ПД исключает прокол или разрыв оболочки патрона и выдавливание части эмульсионного ВС при этом сохраняется форма и герметичность промежуточного детонатора, что повышает надежность инициирования заряда ВВ;

- малогабаритный ПД позволяет надежно инициировать патрон с эмульсионным ВС не чувствительным к первичным средствам инициирования, что расширяет область его применения;

- при изготовлении устройства крепления малогабаритного ПД его геометрические размеры выбираются с учетом диаметра скважины, диаметра патрона ВВ, что делает его более технологичным и эффективным в применении.

Результаты проведенных опытных промышленных взрывов показали, что малогабаритный ПД с устройством НСИ ИСКРА-С расположенный с наружной стороны патрона с ВС технологичен в применении, повышает качество и безопасность взрывных работ, при этом снижается вредное воздействие на окружающую среду, а так же снижаются материальные и трудовые затраты на траспортировку ВМ и производство взрывных работ.

Промежуточный детонатор из эмульсионного взрывчатого состава (ВС) относится к горной промышленности в части изготовления промежуточных детонаторов (ПД) и предназначен для инициирования скважинных зарядов гранулированных и эмульсионных промышленных взрывчатых веществ (ВВ) в сухих и обводненных условиях на открытых и подземных горных работах. Промежуточный детонатор состоит из патрона с эмульсионным ВС, малогабаритного промежуточного детонатора (ПД) чувствительного к первичным средствам инициирования и способного возбудить детонацию эмульсионного ВС и средства инициирования (устройства неэлектрической системы инициирования (НСИ) ИСКРА-С, ИСКРА-Ш или электродетонатора), вставленного в промежуточный детонатор. Заряд малогабаритного ПД с массой от 10 до 100 грамм изготовлен из пластичного, литого или сыпучего ВВ, а его корпус изготовлен из бумаги патронной марки А или термопластичного материала (полиэтилена). Малогабаритный ПД с вставленным в него капсюлем-детонатором средства инициирования крепится снаружи патрона с эмульсионным ВС с помощью одноразовых кабельных стяжек в количестве не менее двух штук, изготовленных из полимерного материала или устройства крепления промежуточного детонатора изготовленного из термопластичного материала (полиэтилена). Корпус устройства крепления малогабаритного ПД к патрону с эмульсионным ВС выполнен из термопластичного материала, например полиэтилена в виде полого цилиндра имеющего внутреннюю поперечную перегородку с отверстием в центре, внутренняя поперечная перегородка расположена от торца цилиндрического корпуса на расстоянии не менее 10 мм, в стенке вдоль корпуса устройства крепления малогабаритного ПД на всю его длину расположен продольный вырез, соединяющийся с отверстием в центре внутренней поперечной перегородки, с противоположной стороны от выреза снаружи вдоль корпуса расположены выступы с проемами для размещения одноразовых кабельных стяжек в количестве не менее двух штук. Корпус устройства крепления малогабаритного ПД к патрону с эмульсионным ВС выполнен из термопластичного материала, например полиэтилена в виде полого цилиндра имеющего внутри поперечную перегородку с отверстием в центре и цилиндрическое гнездо для размещения малогабаритного ПД, расположенное в боковой стенке на всю длину корпуса, полость гнезда для расположения малогабаритного ПД соединяется с полостью для размещения патрона с эмульсионным ВС, внутренняя поперечная перегородка расположена на расстоянии не менее 10 мм от торца цилиндрического корпуса с этого же торца в корпусе напротив цилиндрического гнезда для размещения малогабаритного ПД имеется паз для размещения ударно-волновой трубки (УВТ) или проводов электродетонатора, а с противоположного торца снаружи корпуса напротив паза для размещения малогабаритного ПД расположен фиксатор для крепления УВТ или проводов электродетонатора. Изобретение направлено на повышение надежности инициирования промышленных эмульсионных взрывчатых веществ, на повышение удобства и безопасности, качества, эффективности взрывных работ и расширения области его применения. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Промежуточный детонатор из эмульсионного взрывчатого состава (ВС) помещенного в полимерную оболочку, отличающийся тем, что для его инициирования применяется малогабаритный промежуточный детонатор (ПД) с массой заряда взрывчатого вещества (ВВ) от 10 до 100 грамм, ВВ малогабаритного ПД выполнено пластичным, литым или сыпучим, а его корпус изготовлен из бумаги патронной марки А или термопластичного материала, например полиэтилена, малогабаритный ПД восприимчив к инициирующему импульсу от первичных средств инициирования, например устройств неэлектрической системы инициирования (НСИ) ИСКРА-С, ИСКРА-Ш или электродетонаторов и способен возбудить детонацию патрона с эмульсионным ВС, малогабаритный ПД расположен на боковой поверхности вдоль патрона с эмульсионным ВС и зафиксирован с помощью двух и более одноразовых кабельных стяжек, изготовленных из полимерного материала.

2. Промежуточный детонатор по п. 1, отличающийся тем, что для крепления малогабаритного ПД к патрону с эмульсионным ВС используется устройство крепления, корпус которого выполнен из термопластичного материала, например полиэтилена, в виде полого цилиндра имеющего внутреннюю поперечную перегородку с отверстием в центре, внутренняя поперечная перегородка расположена от торца цилиндрического корпуса на расстоянии не менее 10 мм, в стенке вдоль корпуса устройства крепления малогабаритного ПД на всю его длину расположен продольный вырез, соединяющийся с отверстием в центре внутренней поперечной перегородки, с противоположной стороны от выреза снаружи вдоль корпуса расположены выступы с проемами для размещения одноразовых кабельных стяжек в количестве не менее двух штук.

3. Промежуточный детонатор по п. 1, отличающийся тем, что для крепления малогабаритного ПД к патрону с эмульсионным ВС используется устройство крепления, корпус которого выполнен из термопластичного материала, например полиэтилена в виде полого цилиндра имеющего внутреннею поперечную перегородку с отверстием в центре и цилиндрическое гнездо для размещения малогабаритного ПД, расположенное в боковой стенке на всю длину корпуса, полость цилиндрического гнезда для расположения малогабаритного ПД соединяется с полостью в корпусе устройства для размещения патрона с эмульсионным ВС, внутренняя перегородка расположена на расстоянии не менее 10 мм от торца цилиндрического корпуса с этого же торца в корпусе напротив цилиндрического гнезда для размещения малогабаритного ПД имеется паз для размещения ударно-волновой трубки (УВТ) или проводов электродетонатора, а с противоположного торца снаружи корпуса напротив паза для размещения малогабаритного ПД расположен фиксатор для крепления УВТ или проводов электродетонатора.