Система ініціювання зарядів вибухових речовин

Изобретение относится к области взрывных работ в горнодобывающей промышленности и может быть использовано при взрывной отбойке полезных ископаемых. Наиболее близким техническим решением является неэлектрическая система инициирования зарядов взрывчатых веществ НОНЭЛЬ, включающая детонатор, стартовый инициатор, а также размещаемый между ними пластиковый шнур - НОНЕЛЬ (далее пластиковую тр убку) с продольной осевой полостью, на внутреннюю поверхность которого нанесен слой взрывчатого вещества. Однако в известной системе инициирования подрыв детонатора осуществляется непосредственным действием на его заряд исходящей из продольной осевой полости пластиковой трубки канальной ударной волны, параметры которой -при этом сохраняют значения, имеющие место при ее пробеге по всей длине пластиковой трубки, что препятствует снижению расхода взрывчатого вещества на единицу длины пластиковой трубки. В основу изобретения поставлена задача создать такую систему инициирования зарядов, в которой путем локального повышения параметров канальной ударной волны в месте ее воздействия на -заряд детонатора достигается независимость интенсивности ударного нагружения заряда детонатора от параметров канальной ударной волны при ее пробеге в продольной осевой полости пластиковой трубки, благодаря чему обеспечивается снижение расхода взрывчатого вещества на единицу длины пластиковой трубки. Для решения поставленной задачи в системе инициирования зарядов взрывчатых веществ, включающей пластиковую трубку с нанесенным на ее внутреннюю поверхность слоем взрывчатого вещества, стартовый инициатор, вызывающий распространение в пластиковой трубке канальной ударной волны, и детонатор, ею инициируемый, согласно изобретению, между зарядом детонатора и пластиковой трубкой дополнительно установлен умножитель с зарядом взрывчатого вещества и осевой полостью в нем, усиливающий параметры канальной ударной волны, а также интегратор, выполненный в виде усеченного в фокальной плоскости параболоида вращения, ось которого совмещена с осью детонатора. Благодаря размещению между детонатором и пластиковой трубкой умножителя с зарядом взрывчатого вещества (ВВ) и осевой полостью в нем импульс канальной ударной волны, в процессе ее движения по длине умножителя, многократно усиливается, поскольку на единицу длины его внутренней поверхности нанесено ВВ в количестве, увеличенном по сравнению с пластиковой трубкой. Кроме того, благодаря оснащению системы инициирования зарядов без первичных ВВ интегратором, выполненным в виде усеченной поверхности вращения вокруг оси, совмещенной с осью детонатора, происходит увеличение плотности энергии канальной ударной волны при ее падении на торцовую поверхность заряда детонатора в окрестности фокуса интегратора. Это делает параметры ударного нагружения заряда детонатора независимым от мощности канальной ударной волны на пути ее движения внутри пластиковой трубки, в силу чего толщина покрытия внутренней поверхности пластиковой трубки взрывчатым веществом может быть уменьшена до предела, достаточного лишь для надежного движения самоподдерживающейся канальной волны. Перечисленное уменьшает расход взрывчатых веществ на изготовление системы инициирования зарядов без первичных ВВ. Расположение элементов системы инициирования зарядов без первичных ВВ приведено на чертеже (фиг.). Система инициирования содержит стартовый инициатор 1, пластиковую тр убку 2 с нанесенным на ее внутреннюю поверхность слоем ВВ, например, тэна, гексогена или другого ВВ, умножитель 3, содержащий заряд ВВ с осевой полостью а нем, интегратор 4, выполненный в виде усеченной поверхности вращения вокруг оси, совмещенной с осью детонатора 5. Предлагаемая система инициирования реализована в условиях лабораторной базы Криворожского технического университета и полигона Государственного института химических продуктов. На равной поверхности полигона размещали пластиковую трубку. С одного конца к пластиковой трубке подсоединяли стартовый инициатор, а к другому концу - детонатор. При срабатывании стартового инициатора начинается химическая реакция разложения взрывчатого вещества , например, тэна или гексогена, напыленного на внутреннюю поверхность осевого канала пластиковой трубки, вызывающая выделение раскаленных газообразных продуктов, устремляющихся по осевому каналу пластиковой трубки и создающих в нем канальную ударную волну, которая в результате поджигания новых слоев тэна или гексогена является самоподдерживающейся. По достижении канальной ударной волной умножителя ее интенсивность в нем увеличивается за счет повышенной по сравнению с пластиковой трубкой массы нанесенного на его внутреннюю поверхность взрывчатого вещества, отнесенной к единице длины умножителя. При выходе из умножителя канальная ударная волна увеличенной интенсивности достигает поверхности интегратора усеченной поверхности вращения, например, параболоида вращения, отражаясь от которой волна становится сходящейся, Сходящаяся волна концентрируется в окрестности фокуса усеченной поверхности вращения, благодаря чему происходит рост плотности ее энергии. Заряд детонатора, торцовая поверхность которого совмещена, например, с фокальной плоскостью интегратора, испытывает при этом ударное нагружение, определяемое параметрами усиленной в умножителе и сконцентрированной интегратором. Наличие умножителя и интегратора позволяет многократно усилить нагружающее действие канальной ударной волны на инициируемый ею заряд детонатора и за счет этого уменьшить расход взрывчатого вещества на единицу длины пластиковой трубки, наносимого на ее внутреннюю поверхность. Всего в процессе испытания было взорвано пять систем инициирования. Отказов не обнаружено. Система инициирования работала надежно. Освоение производства системы инициирования позволяет уменьшить расход дорогостоящих взрывчатых материалов. Таким образом, доказана возможность уменьшения расхода взрывчатого вещества на единицу длины пластиковой трубки в системе инициирования.