Електродетонатор

1. Електродетонатор, що містить корпус (гільзу) з кумулятивною виїмкою, чашечку з первинним зарядом вибухової речовини, другорядний заряд вибухової речовини, місток накалювання, спалахуючу головку, вивідні електричні проводи і пластмасову пробку, який відрізняє ться тим, що дно його корпуса (гільзи) виконано з поперечною двогранною кумулятивною виїмкою у вигляді симетричної зрізаної еліптичної площини, вигнутої по напрямку малої осі еліпса з кутами розкриття граней 3-135 градусів, причому середина основи циліндричного сегмента, утвореного зрізом еліптичної площини облицювання, розташована від максимально віддаленої точки на твірній циліндричної поверхні гільзи в місці зіткнення її з дном гільзи на мінімальній відстані, що має обмеження по критичному діаметру другорядної вибухової речовини та визначається з виразу: 3×S , мм 2 ×a де: S - площа поперечного перерізу сегментної торцевої ділянки другорядної вибухової речовини на дні циліндричної гільзи, яка еквівалентна площі круга з критичним діаметром застосовуваної другорядної вибухової речовини; а - довжина основи циліндричного сегмента нижньої крайки грані зрізаного еліптичного облицювання кумулятивної виїмки. 2. Електродетонатор за п. 1, який відрізняється тим, що лінійна поперечна кумулятивна виїмка в торці заряду оснащена металевим облицюванням однакової з нею геометричної форми, виконаної у вигляді симетричної зрізаної еліптичної пластинки, вигнутої навпіл у напрямку малої осі еліпса пластинки по формі гіперболічної кривої. 3. Електродетонатор за п.1, який відрізняється тим, що лінійна поперечна кумулятивна виїмка в торці заряду оснащена металевим облицюванням однакової з нею геометричної форми, виконаної у вигляді симетричної зрізаної еліптичної пластинки, вигнутої навпіл у напрямку малої осі еліпса пластинки по формі параболічної кривої. 4. Електродетонатор за п.1, який відрізняється тим, що лінійна поперечна кумулятивна виїмка в торці заряду оснащена металевим чи неметалевим облицюванням однакової з нею геометричної форми, виконаної у вигляді напівциліндричної ємності (порожнини). Винахід відноситься до області вибухової справи, а конкретно до засобів підривання електродетонаторами промислових вибухових речовин, використовуваних при підривних роботах у ша хта х, небезпечних по газу і пилу. При виконанні підривних робіт у вугільних шахтах використовуються електродетонатори спеціальних конструкцій, що реалізують спрямовану дію донного кумулятивного заряду гексогена [1]. Недоліком зазначеної конструкції електродетонатора є точкове формування і фокусування кумулятивного струменя в запобіжну вибухову речовину, що є неефективним процесом ініціювання цієї ділянки патрона запобіжної вибухової речовини для утворення об'ємної зони вогнища ініціювання. Як прототип обрана конструкція запобіжного електродетонатора для підривних робіт у ша хта х, небезпечних по газу і пилу [2]. Недоліком цієї конструкції також є напівсферична форма торця гільзи електродетонатора, що формує вузький точковий кумулятивний струмінь. (19) UA (11) 82225 (13) C2 h³ 3 82225 4 В основу винаходу поставлена технічна Однією з суттєви х ознак винаходу є наявність задача підвищити ефективність і надійність двох симетричних і однакових циліндричних ініціювання патронів запобіжних вибухових сегментних ділянок на дні гільзи речовин у донній торцевій зоні електродетонатора електродетонатора. Площа поперечного переріза для запобігання нестаціонарної неповної детонації кожної сегментної ділянки вторинної вибухової і вигоряння патронів запобіжних вибухових речовини повинна бути більша його речовин, що слідує за цим і призводить до вибуху еквівалентного критичного діаметра. метано-повітряного середовища. Крім зазначеної вище геометричної форми Ця задача вирішується за допомогою лінійної поперечної кумулятивної виїмки вона виконання в донному торці гільзи може бути виконана в торцевій донній частині електродетонатора поперечної двогранної гільзи (корпуса) електродетонатора у виді кумулятивної виїмки у вигляді симетричної симетрично усіченої еліптичної пластини вигнутої усіченої площини, вигнутої по напрямку малої осі по малій осі еліпса з гіперболічною, параболічною і еліпса з різними кутами розкриття. Причому напівциліндричною формами, що також створює середина підстави циліндричного сегмента, передумови для генерування лінійно-площинного утвореного зрізом еліптичної площини поперечного кумулятивного струменя в торцевій облицювання, розташована від максимально донній області електродетонатора. віддаленої точки на утворюючій циліндричній Сутність винаходу пояснюється кресленнями, поверхні гільзи електродетонатора в місці де зіткнення її з дном гільзи на мінімальній відстані, на Фіг.1 показані конструктивні елементи що має обмеження по критичному діаметру електродетонатора з лінійною поперечною вторинної ВР і яка визначається з виразу: двохгранною кумулятивною виїмкою в донній частині гільзи: 1 - корпус (гільза); 2 - чашечка; 3 3 ×S h³ , мм первинна вибухова речовина; 4 - др угорядна 2 ×a вибухова речовина; 5 - грань облицювання; 6 де: S - площа поперечного переріза донна сегментна ділянка; 7 - ребро кумулятивної сегментної торцевої ділянки другорядної вибухової виїмки; 8 - спалахуюча голівка; 9 - місток речовини на дні циліндричної гільзи, яка розпікання; 10 - вивідні електропроводи; 11 еквівалентна площі круга з критичним діаметром пластмасова пробка. застосовуваної другорядної вибухової речовини; На Фіг.2 зображені: 1 - корпус (гільза); 2 а - довжина основи циліндричного сегмента чашечка; 3 - первинна вибухова речовина; 4 (нижньої крайки грані усіченого еліптичного другорядна вибухова речовина; 5 - грань облицювання кумулятивної виїмки). обкладинки; 7 - ребро кумулятивної виїмки; 8 Така конструкція дна гільзи спалахуюча голівка; 9 - місток розпікання; 10 електродетонатора при вибухові забезпечує вивідні електропроводи; 11 - пластмасова пробка. генерування лінійно-площинного поперечного На Фіг.3 зображені: 1 - корпус (гільза), 5 - грань кумулятивного струменя в торцевій частині його та облицювання, 6 - донна сегментна ділянка, 7 орієнтування її лінійним фронтом у запобіжну ребро кумулятивної виїмки. вибухову речовину патрона, що створює умови На Фіг.4 зображені: 1 - корпус (гільза); 2 для інтенсивної дії і більшої площі контакту чашечка; 3 - первинна вибухова речовина; 4 кумулятивного струменя з вибуховою речовиною у вторинна вибухова речовина; 5 - грань патроні. обкладинки; 7 - ребро кумулятивної виїмки; 8 Суттєвою ознакою прототипу є наявність спалахуюча голівка; 9 - місток розпікання; 10 напівсферичної кумулятивної виїмки в торцевій вивідні електропроводи; 11 - пластмасова пробка, донній частині корпуса (гільзи) електродетонатора 12 - лінійно-площинний кумулятивний струмінь, 13 і зменшена маса вторинної вибухо вої речовини. - паперова обкладинка патрона промислової Суттєвою ознакою винаходу є наявність у запобіжної вибухової речовини, 14 - промислова торцевій донній частині гільзи (корпуса) запобіжна вибухова речовина, 15 - лінійний фокус електродетонатора двогранної кумулятивної лінійно-площинного кумулятивного стр уменя. виїмки, виконаної у вигляді усіченої еліптичної Дія електродетонатора. площини, вигнутої по напрямку малої осі еліпса з При подачі електричної напруги на місток кутами розкриття граней у 3-135 градусів, причому розпікання 9 становиться запалення його голівки 8 середина підстави циліндричного сегмента, і тепловий імпульс ініціює первинну вибухову утвореного зрізом еліптичної віддаленої точки на речовину (азид свинцю) 3, що знаходиться в утворюючій циліндричній поверхні гільзи в місці чашечці 2. При вибухові первинної вибухової зіткнення її з дном гільзи на мінімальній відстані, речовини ініціюється вторинна вибухова речовина що має обмеження по критичному діаметру (гексоген). Під дією вибухового навантаження вторинної вибухової речовини. первинної і другорядної вибухови х речовин гільза Вибір діапазону лінійних кутів між гранями 1 розривається і продукти вибуху виходять із неї. облицювання кумулятивної виїмки від 3-135 При цьому фронт детонаційної хвилі, градусів обґрунтований з розрахунку поширюючись по вторинній вибухо вій речовині, раціонального та ефективного генерування виходить на ребро 7 кумулятивної виїмки і на її лінійно-площинного кумулятивного струменя обидві грані 5. Це призведе до деформування і торцевої донної частини електродетонатора, що розігріву граней 5 і додаванню їхніх двох підтверджено контрольними іспитами і досліднометалевих потоків і двох різнонаправлених промисловими вибухами різноманітними фронтів детонаційних хвиль, що вийшли на грані конструкціями кумулятивних зарядів. 5 82225 6 обкладинок кумулятивної виїмки. Таким способом створює кращі умови для ініціювання промислових відбувається утворення лінійно-площинного флегматизованих запобіжних вибухових речовин. кумулятивного стр уменя 12, а на деякій відстані При підриванні первинної (3) і другорядної від торця електродетонатора формується лінійний вибухової речовини (4) електродетонатора фокус 13 лінійно-площинного кумулятивного формується сферичний фронт детонаційної хвилі, струменя 12. Від дії лінійно-площинного струменя що поширюється в білякритичниму режимі 12 у патроні 13 промислової запобіжної вибухової детонації через несприятливі показники критичних речовини 14 виникає два плоских фронти діаметрів практично всіх промислових запобіжних детонаційних хвиль, що поширюються в дві ВР для ша хт небезпечних по газу і пилу. протилежні сторони від лінійно-площинного Широкий діапазон вибору двогранних кутів 3кумулятивного струменя і осі патрона 13 з 135 градусів кумулятивної виїмки дозволяє вибуховою речовиною до його зовнішніх стінок. На регулювати інтенсивність і швидкість ініціюючого деякій відстані від дна гільзи 1 лінійно-площинний імпульсу лінійно-площинного кумулятивного струмінь 12 створює і формує лінійний фокус, який струменя для різних типів промислових запобіжних складається з плазми детонаційних хвиль вибухови х речовин. вибухової речовини 14 і двох металевих потоків Аналогічну конструкцію дна гільзи детонатора обкладинок 5 кумулятивної виїмки. може мати внутрішньосвердловинний капсюльДві інші частини фронту детонаційної хвилі у детонатор без первинної ініціюючої вибухової вторинній вибуховій речовині 4 виходять на обріз речовини (3). торця електродетонатора сегментної його ділянки Список літератури 6 і впливають на промислову запобіжну ВР із 1. Справочник по буровзрывным работам. -Μ.: меншою інтенсивністю, чим лінійно-площинний Недра, 1976, С.141-153.-Электродетонаторы; кумулятивний струмінь 12. С.133-134.- Капсюли-детонаторы. Здійснення винаходу. 2. Авторское свидетельство №1050329, При спорядженні патрона-бойовика 13 F42D3/04; С06 СССР, Бюл. изобр. №16, опубл. електродетонатор розташовують по осі патрона Т22.06.1983. Авторы: Зенин В.И., Манжос Ю.В., 19 запобіжної вибухової речовини. У цьому Казачков B.C., Шумский А.И., Белов А.Г. випадку умови роботи електродетонатора 3. Инструкция по эксплуатации системы Nonel. наступні. У зоні розміщення первинної вибухової Внутрискважинный капсюль-детонатор. Патент речовини 3 і другорядної вибухо вої речовини 4 США №4727808 -С.9. відстань від гільзи 1 до паперової обгортки патрона 13 складе: D d l = п - г , мм 2 2 де: Dп - діаметр патрона промислового запобіжної ВР, наприклад Т-19, Dп =36мм. dг - діаметр гільзи електродетонатора, d=8мм. 36 8 Тоді l = - = 14мм 2 2 Таким чином, робота електродетонатора практично здійснюється в умовах близьких до критичного діаметра застосовуваної промислової запобіжної вибухової речовини, що може призвести до неповної детонації в нестаціонарному режимі протікання з можливим переходом її в режим вигорання і вибухом метаноповітряної суміші. При ініціюванні цього ж патрона-бойовика в приторцевій зоні лінійно-площинним кумулятивним струменем 12 відстань від її до стінки патрона 13 становить: D D lk = п - кс , мм 2 2 Dп - діаметр патрона-бойовика, мм; Dкс - товщина кумулятивного струменя, мм. 36 2 lк = - = 17мм. 2 2 Отже, при ініціюванні лінійно-площинним кумулятивним струменем шар запобіжної вибухової речовини буде на 3мм більше, що значно більше еквівалентного критичного діаметра. При цьому плоский фронт детонаційної хвилі лінійно-площинного кумулятивного струменя 7 82225 8