Способ регистрации взрыва Советский патент 1992 года по МПК F42D5/04 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в горной промышленности для обеспечения безопасности людей при проведении групповых взрывов и для дистанционной регистрации отказов детонаторов.

Известен способ регистрации взрывов, основанный на измерении инфракрасного излучения при взрыве, который позволяет судить о числе взрывов по количеству импульсов инфракрасного излучения.

Недостатками этого способа являются невозможность регистрации взрывов при отсутствии прямой видимости зоны взрыва и сильное поглощение инфракрасного излучения в горной породе, вмещающей взрыв.

В качестве прототипа выбран способ регистрации взрыва по возмущениям магнитного поля Земли, возникающим при прохождении сейсмической волны по горному массиву, в котором произведен взрыв.

Недостатком этого способа является невысокая разрешающая спосббность, обусловленная влиянием электромагнитных помех, возникающих при отражении сейсмических волн на неоднородностях горного массива, в том числе и на стенках штолен и шахт. Кроме того, в случае низкой электропроводности горных пород полезный сигнал может быть меньше порога чувствительности аппаратуры.

Целью изобретения является повышение чувствительности регистрации за счет

XJ

00

Ј 00

СА) Ь

увеличения амплитуды электромагнитных импульсов при изменении магнитного поля.

Для этого согласно способу регистрации взрыва, основанными на определении параметров магнитного поля при взрыве, магнитное поле создают в заряде взрывча- того вещества перед взрывом.

Магнитное поле создают путем намагничивания детонаторов заряда взрывчатого вещества.

Намагничивание детонаторов осуществляют путем обматывания их проводом от взрывной машинки.

Магнитное поле создают путем размещения постоянных магнитов в заряде взрывчатого вещества.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где показана схема подключения регистрирующей магнитной катушки к осциллографу.

Детонаторы предварительно намагничивают. При подрыве детонаторов возникают отдельные электромагнитные импульсы. Регистрация сигналов производится с помощью магнитной катушки 1 или штыревой антенны. Для обеспечения помехозащищенности катушки используется электростатический экран 2. Магнитная катушка с помощью коаксиального кабеля 3 и сопротивления нагрузки 4 подсоединена к цифровому осциллографу 5.

При взрыве исчезает магнитный момент намагниченного детонатора или прикрепленного к нему магнита. Если на электродетонатор предварительно наматывают витки провода, идущего от взрывной машинки, то вначале корпус детонатора намагничивается в момент пропускания по проводам импульса электрического тока, поджигающего детонатор, а затем в процессе подрыва детонатор размагничивается. Магнитный момент детонатора исчезает за счет его механического уничтожения, а также из-за эффектов ударного размагничивания, которые заключаются в следующем: фазовый переход в ударной волне сплавов железа из а-фазы (магнитной) в е -фазу (немагнитную), понижение температуры Кюри, уменьшение намагниченности насыщения с ростом ударного давления. Уменьшение магнитного момента детонатора при взрыве приводит к образованию в окружающем пространстве низкочастотного электромагнитного поля, регистрация которого позволяет обнаружить момент взрыва практически с самого начала процесса детонации. Время нарастания сигнала около 5 с и его длительность (десятки микросекунд) определяются временем прохождения детонационной волны по

взрывателю. Столь короткая ширина электромагнитных импульсов обеспечивает надежную регистрацию отдельных взрывов при групповом подрыве детонаторов. Пример конкретного выполнения.

В качестве антенны используется кусок коаксиального кабеля длиной 30 см, с которого снимается оплетка. К ней подключается сопротивление нагрузки 4-10 кОм. Без усилителя антенна принимает сигнал на

расстоянии 2 м.

Магнитная катушка 1 представляет собой 100 витков медного провода диаметром 0,5 мм, намотанных на круглый каркас диаметром 40 см. Для помехозащищенности

катушки используется электростатический экран 2 в виде незамкнутого витка, изолированного от витков катушки. Сопротивление нагрузки (910 Ом) подбирается таким образом, чтобы исключить появление звона в

измерительной цепи. Кроме того, используется пятисекционная катушка (750 витков) с независимыми усилителями.

При подрывах в цементном блоке в скважинах без забойки детонаторов и зарядов аммонита 6ЖСВ массой 15 г с магнитами (объемом 3-4 см3) получены ишэлы с расстояния 5 м 20 см амплитудой 400-500 мВ.

Формула изобретения

1. Способ регистрации взрыва, основанный на определении изменения параметров магнитного поля при взрыве заряда взрывчатого вещества, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности

регистрации за счет увеличения амплитуды электромагнитных импульсов при изменении магнитного поля, магнитное поле создают в заряде взрывчатого вещества перед взрывом.

2. Способ по п.1,отличающийся тем, что магнитное поле создают путем намагничивания детонатора заряда взрывчатого вещества,

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что детонаторы обматывают проводом от взрывной машинки.

4. Спосо& по п.1,отличающийся тем, что магнитное поле создают путем размещения постоянных магнитов в заряде взрывчатого вещества.

V

5

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в горной промышленности для обеспечения безопасности людей при проведении грунтовых взрывов и для дистанционной регистрации отказов детонаторов. Цепь изобретения - повышение чувствительности регистрации за счет увеличения амплитуды электромагнитных импульсов при изменении магнитного поля. При взрыве исчезает магнитный момент намагниченного детонатора или прикрепленного к нему постоянного магнита. Регистрация сигналов производится с помощью магнитной ка- тушки или штыревой антенны. Для обеспечения помехозащищенности катушки используется электростатический экран. Магнитная катушка с помощью коаксиального кабеля и сопротивления нагрузки подсоединяется к цифровому осциллографу. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.