Система ініціювання зарядів вибухової речовини

1. Система ініціювання зарядів вибухової речовини, що включає основні свердловинні і поверхневі пристрої-провідники основного силового ініціювального імпульсу з його затримкою, з'єднані в єдину мережу сполучними елементами, причому основні пристрої-провідники виконані з застосуванням детонуючих хвилеводів і приєднаних до них засобів ініціювання вибуху, яка відрізняється тим, що основні поверхневі пристрої виконані з можливістю двоспрямованої дії, а система додатково обладнана допоміжними пристроямипровідниками силового ініціювального імпульсу. 2. Система ініціювання зарядів вибухової речовини за п. 1, яка відрізняється тим, що свердловинні пристрої-провідники силового ініціювального імпульсу виконані з відхиленням реалізації часу затримки від заданого значення, яке не перевищує t Lз/Dcp , 2 (19) 1 3 Корисна модель відноситься до вибухових робіт і може бути використана при руйнуванні та переміщенні гірських порід вибухом серій зарядів вибухової речовини. Відома система ініціювання зарядів вибухової речовини, що включає основні свердловинні і поверхневі пристрої-провідники основного силового ініціюючого імпульсу, у тому числі і з його затримкою, з'єднані в єдину мережу за допомогою вузлів і/або сполучних пристосувань, причому основні пристрої-провідники виконані з застосуванням детонуючого шнура і, при необхідності, піротехнічних пристроїв-уповільнювачів силового ініціюючого імпульсу. Крім того, система містить провідники резервного силового ініціюючого імпульсу у вигляді дублюючих шнурів, прокладених паралельно основним чи у вигляді кільцевих магістралей [1]. Система забезпечує уповільнене підривання групи зарядів, а також підвищення надійності їхнього підривання за рахунок резервування мережі. Основним недоліком цієї системи є те, що вона не забезпечує керування дією зарядів, особливо свердловинних чи шпурових, яке здійснюється шляхом його ініціювання в заданій точці, а також знижує ефективність енерговиділення в результаті низькоенергетичного ініціювання хімічного перетворення речовини. Відома система ініціювання зарядів, що включає поверхневі ініціюючі пристрої УНС-П і УНС-ПА та свердловинні ініціюючі пристрої УНС-С, які являють собою капсуль-детонатор з різними ступенями уповільнення, герметично з'єднаний з низькоенергетичним неелектричним провідником сигналу - детонуючим хвилеводом певної довжини. Капсулі-детонатори УНС-П і УНС-С не містять ініціюючих вибухових речовин, капсуль-детонатор УНС-ПА містить незначну кількість ініціюючого складу, поміщеного в товстостінну металеву втулку. До складу пристроїв УНС-П і УНС-ПА входять сполучні блоки для приєднання шести і п'яти детонуючих хвилеводів відповідно. Свердловинні пристрої УНС-С підвищеної потужності, призначені для ініціювання проміжних детонаторів (шашок, патронованих ВР), поверхневі пристрої УНС-П і УНС-ПА низької потужності, миттєвої і короткоуповільненої дії призначені для ініціювання пристроїв УНС-П, УНС-С і УНС-ПА. Як стартовий пристрій у системі використовується поверхневий пристрій миттєвої дії УНС-П-0-100 чи УНС-ПА-0-100 з довжиною детонуючого хвилеводу 100м. Детонуючий хвилевід служить для трансляції імпульсу, що ініціюється, до капсуля-детонатора. Капсульдетонатор призначений для миттєвого або уповільненого ініціювання елементів вибухової мережі. Сполучний блок у системі забезпечує механічне з'єднання поверхневих пристроїв УНС-П і УНС-ПА з детонуючими хвилеводами пристроїв і захищає детонуючі хвилеводи від ушкодження осколками капсуля-детонатора при спрацьовуванні. Час уповільнення для пристроїв УНС-П і УНС-ПА від 0 до 200мс, для пристроїв УНС-С від 100 до 500мс, діапазон температур використання - 40...+60°С [2]. Основними недоліками зазначеної системи ініціювання є: великий розкид часу уповільнення (середньоквадратичне відхилення від номінально 16300 4 го значення 200мс дорівнює 8мс, від значення 500мс - 12мс); відносно низька надійність вибухової мережі, обумовлена складністю резервування, високою ймовірністю пошкодження детонуючого хвилеводу, осколками сполучних блоків і капсулівдетонаторів; обмежені можливості формування ефективних схем короткоуповільненого підривання зарядів внаслідок односпрямованості передачі силового ініціюючого імпульсу по детонуючому хвилеводу; неможливість створення ефективних схем підриву заряду, наприклад із застосуванням внутрішньосвердловинного уповільнення і зустрічного ініціювання, внаслідок низької швидкості детонації хвилеводу. Основною задачею корисної моделі є підвищення ефективності групового короткоуповільненого підривання зарядів вибухових речовин за рахунок збільшення точності і надійності ініціювання зарядів вибухових речовин. Задача розв'язується тим, що в системі ініціювання зарядів вибухової речовини, що включає основні свердловинні і поверхневі пристроїпровідники основного силового ініціюючого імпульсу з його затримкою, з'єднані в єдину мережу сполучними елементами, причому основні пристрої-провідники виконані з застосуванням детонуючих хвилеводів і приєднаних до них засобів ініціювання вибуху, основні поверхневі пристрої виконані з можливістю двоспрямованої дії, а система додатково обладнана допоміжними пристроями-провідниками силового ініціюючого імпульсу. При цьому свердловинні пристрої-провідники силового ініціюючого імпульсу виконані з відхиленням реалізації часу затримки від заданого, яке не перевищує t Lз/Dcp , де L3 - довжина заряду вибухової речовини, м; Dcp - середня швидкість детонації заряду вибухової речовини, м/с. При цьому до складу пристрою-провідника введений пристрій-уповільнювач силового ініціюючого імпульсу. При цьому як пристрій-сповільнювач силового ініціюючого імпульсу використовують піротехнічне реле або/і капсуль-детонатор. При цьому допоміжні пристрої виконані з можливістю передачі резервного силового ініціюючого імпульсу з затримкою більшою, ніж затримка передачі основного імпульсу в основному поверхневому пристрої. При цьому довжина пристрою-провідника встановлюється за залежністю lп t з Dпср де ln - довжина пристрою-провідника; Δt3 - час затримки силового імпульсу при проходженні його по пристрою-провіднику, с; Dnep - середня швидкість проходження силового імпульсу по провіднику, м/с. При цьому допоміжні пристрої виконані з можливістю односпрямованої дії. При цьому допоміжні пристрої виконані з можливістю двоспрямованої дії. При цьому допоміжні пристрої виконані з можливістю передачі резервного силового ініціюючого 5 16300 6 імпульсу, наприклад у вигляді відрізка детонуючолютних значень помилки реалізації інтервалів упого шнура і/чи детонуючого хвилеводу, послідовно вільнень при зменшенні абсолютних значень вез'єднаних з піротехнічним реле. личини цих інтервалів. При цьому допоміжні пристрої виконані з можКрім того, використання детонуючого шнура ливістю передачі внутрішньосвердловинного сиокремо або в комбінації з детонуючим хвилеводом лового ініціюючого імпульсу, наприклад у вигляді забезпечує підвищення швидкості передачі силовідрізка детонуючого шнура. вого ініціюючого імпульсу і тим самим реалізацію При цьому як засоби ініціювання вибуху викоефективних режимів підриву свердловинних заряристовують детонуючий шнур чи капсульдів, включаючи зустрічне ініціювання і внутрішньодетонатор. свердловинне уповільнення. У корисній моделі прийняті такі терміни. Підвищення надійності мережі ініціювання заСиловий ініціюючий імпульс — імпульс сили, рядів досягається насамперед її резервуванням, який передається по ініціюючій мережі, збуджуєтьпідвищенням надійності з'єднань провідників сися пусковим силовим імпульсом у пусковому прилового імпульсу за рахунок застосування вузлових строї і забезпечує спрацьовування засобу ініціюз'єднань замість сполучних блоків, а також викоривання вибуху в заряді. станням компенсаторів механічних натягів детоОсновний силовий ініціюючий імпульс — проенуючих хвилеводів. ктний імпульс, що забезпечує проектну послідовСуть корисної моделі пояснюється окремими ність і час спрацьовування зарядів. графічними схемами. На Фіг.1 і Фіг.2 наведені приРезервний силовий ініціюючий імпульс - імклади виконання схем короткоуповільненого підпульс, який приходить у будь-яку точку ініціюючої ривання свердловинних зарядів на кар'єрах при мережі не раніше, ніж основний, і виконує резервдіаметрі свердловин 200-250мм. Цифрами біля ну функцію. свердловин на схемах позначений проектний час Внутрішньосвердловинний силовий ініціюючий уповільнення вибуху поверхневою мережею. імпульс - імпульс, що передається між засобами На Фіг.3 зображена схема свердловинного заініціювання вибуху, розташованими в одній свердряду вибухової речовини порівняно малої висоти ловині. (орієнтовно до 15м) з повітряним проміжком. На Засіб ініціювання вибуху - пристрій або комФіг.4 наведене те ж, але в глибокій свердловині плекс пристроїв і пристосувань, що забезпечують (висота заряду орієнтовно більше 15м). Тут цифпідрив бойовика, чи безпосередньо вибухової рерами позначено: 1 - основні свердловинні причовини чи передачу силового імпульсу за допомострої-провідники; 2 - внутрішньосвердловинні пригою вибуху при впливі на нього силового ініціююстрої-провідники двоспрямованої дії; 3 чого імпульсу. внутрішньосвердловинні пристрої-провідники одЕфективність застосування корисної моделі носпрямованої дії; цифри праворуч означають час обумовлена насамперед тим, що спосіб і технічні спрацьовування засобів ініціювання вибуху в зазасоби забезпечують можливість надійного засторяді. сування відносно малих інтервалів уповільнення в Кращим варіантом реалізації системи ініціюгрупах зарядів, що вибухають послідовно. Це, у вання є варіант, у якому з'єднання між окремими свою чергу, забезпечує ефективну реалізацію діюустроями-провідниками здійснюється за допомочих факторів короткоуповільненого підривання: гою вузлів. У цьому варіанті менша імовірність складання силових полів у навколишньому серепідбивки мережі осколками з'єднувачів, система довищі, зокрема напружень у гірських породах із ініціювання менше піддається впливу погодних проявом ефекту дилатансії; велику тривалість тисумов, нижча по вартості. Як резервні провідники ку продуктів детонації високого рівня, обумовлену може бути використаний детонуючий шнур із відзниженням їх фільтрації через зруйноване сереповідними піротехнічними пристроямидовище від дії попередніх зарядів; підсумовування уповільнювачами. дії продуктів детонації окремих суміжних зарядів Джерела інформації по переміщенню середовища. 1. А.с. СРСР №1795697. Способ взрывного Висока ефективність використання діючих фаразрушения горных пород / Заявл. 23.10.89. кторів при короткоуповільненому підриванні дося2. ТУ У 24.6-14314452-007-2002. Система інігається також за рахунок різкого зниження абсоціювання неелектрична „Імпульс‖ 7 Комп’ютерна верстка М. Мацело 16300 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП ―Український інститут промислової власності‖, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601