Проміжний детонатор

Реферат: Проміжний детонатор включає циліндричний корпус з полімерного матеріалу з розташованим у ньому литим або насипним зарядом тротилу. Додатково детонатор містить в центральному каналі заряду по усій його довжині лінійний ініціатор з навішуванням високоенергетичної вибухової речовини у кількості 0,5-1,0 % мас. від ваги основного заряду, який виготовляється з тротилу з добавкою сенсибілізатора. Корпус з одного боку має гніздо під детонатор з фіксаторами для його установки по центру осі каналу і забезпечення контакту з лінійним ініціатором, а з протилежного боку вміст корпусу ущільнюється прокладенням і закривається герметичною кришкою. UA 116991 U (54) ПРОМІЖНИЙ ДЕТОНАТОР UA 116991 U UA 116991 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до засобів ініціації зарядів промислових вибухових речовин (ВР), а саме до проміжних детонаторів, призначених для ініціації свердловинних і інших зарядів на відкритих гірських роботах. Проміжний детонатор (ПД) містить циліндричний корпус з полімерного матеріалу з розташованим в ньому литим або в насипному вигляді зарядом вибухової речовини з центральним каналом для розміщення в ньому лінійного ініціатора (ЛІ), при цьому з одного боку по центру корпусу є гніздо під капсуль-детонатор, а з іншого боку корпус закритий герметичною кришкою. На внутрішній поверхні гнізда капсуля є виступи для фіксації капсуля-детонатора по центру осі каналу заряду ВР і забезпечення його контакту з лінійним ініціатором. Заряд вибухової речовини виготовлений з литого тротилу з добавкою сенсибілізатора, чутливішого до первинних засобів ініціації, зокрема ТЕНа або гексогену, в кількості від 10 % мас, чи для підвищення детонаційної здатності в розплав тротилу вводять матеріали пористої структури, чи піддають його газонасиченню шляхом обробки інертним газом або пороутворювачами, а також для його отримання застосовуються сипкі тротилвмісні вибухові склади на основі порошкоподібної аміачної селітри, алюмінію і інших енергетичних матеріалів. Лінійний ініціатор є детонаційним шнуром (ДШ), з масою вибухової речовини 0,5-1,0 % від ваги основного заряду ВР. Винахід спрямований на підвищення сприйнятливості литих і насипних тротилових зарядів до засобів ініціації, надійності ініціації проміжного детонатора і ефективності його дії, що ініціює, відносно свердловинних зарядів промислових ВР при проведенні вибухових робіт на відкритій земній поверхні. Нині для ініціації зарядів промислових ВР використовуються проміжні детонатори у вигляді шашок або патронів певної конструкції із застосуванням різних вибухових матеріалів. Відомі промислові шашки-детонатори, наприклад Т-400Г по ТУ У 3.50-14314452-061-96, заряди циліндричної форми, що є з наскрізним каналом по осі заряду вагою 0,4кг. Шашкидетонатори Т-400Г - пресовані гідроізольовані тротилові з центральним каналом для підривання у свердловинах будь-якої, що обводнює, у тому числі і з проточною водою, з терміном 2 знаходження зарядів у воді до 6 діб при гідростатичному тиску 0,2 МПа (2 кгс/см ). Недоліком цієї шашки є низька водостійкість, обумовлена пресованою тротиловою структурою. Шашка в умовах свердловин, що обводнюють, поступово набрякає, сприйнятливість до початкового імпульсу, що ініціює, у тому числі із застосуванням детонаційного шнура, знижується. Відома тротилова шашка-детонатор, така, що складається з 45-62 % по масі тротилових гранул, що містять газові включення, проміжки між якими заповнені литим тротилом, що становить решта (патент РФ 2119145). Дана шашка-детонатор має хорошу водостійкість, але не забезпечує надійної сприйнятливості до первинних засобів ініціації, таким як капсуль-детонатор (КД), електродетонатор (ЕД) і неелектрична система ініціації (НСІ). Істотним недоліком цього винаходу є складність і енергоємність способу отримання шашкидетонатора. Використання при її виготовленні вакууму ускладнює конструкцію матриці для відливання виробу, збільшує час її виготовлення. Відома тротилова шашка-детонатор, виконана з тих, що містять газові включення тротилових гранул, кількість яких складає від 10 до 44 % мас, проміжки між якими заповнені литим тротилом, забезпечена полімерним корпусом (патент РФ 3220955), вибрана за прототип. Для підвищення надійності спрацьовування цих шашок-детонаторів від вживаних у вибуховій справі первинних засобів ініціації запропоновані декілька варіантів її конструкції. Лита тротилова шашка-детонатор може бути забезпечений вертикальним вкладишем з отвором під КД, ЕД або НСl з литої суміші тротилу і ТЕНа складу 50/50 % мас. чи литій суміші тротилу і гексогену складу 60/40 % мас. чи мати шар в зоні активної частини детонатора, що містить литу суміш тротилу і ТЕНа складу 50/50 % мас. чи литу суміш тротилу і гексогену складу 60/40 % мас. Ці технічні рішення дозволяють отримувати литі тротилові шашки-детонатори, сприйнятливі до стандартних засобів ініціації і мають високу водостійкість. Недоліками представлених вище шашок-детонаторів є застосування для їх виготовлення високочутливих і небезпечних при роботі вибухових речовин типу ТЕНа і гексогену у вигляді кристалів, а технологія приготування суміші з кристалічних продуктів і розплавленого тротилу вимагає застосування спеціального устаткування, ретельного контролю за технологією виготовлення шашок-детонаторів. Використання у складі литих шашок-детонаторів ТЕНа і гексогену істотно підвищує вартість пропонованих до застосування виробів. Технічною задачею даної корисної моделі є отримання проміжного детонатора з високою водостійкістю, надійністю спрацьовування від засобів ініціації типу КД, ЕД або НСІ, а процес його виготовлення не створював додаткової небезпеки і був економічно доцільним. Було 1 UA 116991 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 встановлено, що при газонасиченні розплавленого тротилу, зокрема вуглекислим газом, відбувається зниження вологості продукту, а при охолодженні і подальшій кристалізації розміри порожнин рихлості зменшуються і з'являються зони газових включень, але дрібніших розмірів. Саме наявність повітряних (газових) включень сенсибілізує литу структуру проміжного детонатора і робить її сприйнятливішою до початкового імпульсу, що ініціює. Механізм сенсибілізації вибухових речовин газовими бульбашками полягає в їх адіабатичному стискуванні під дією ударної хвилі і подальшому розігріванні, тобто вони є "гарячими точками", сприяючими поширенню детонації в масі заряду ВР. Також для підвищення детонаційної здатності тротилу в нього вводять порожнисті мікросфери з полімерного матеріалу або скла, пористі сорти перлітового піску або інші пороутворювачі. Важливим чинником посилення дії первинного детонаційного процесу є використання ДШ як лінійний ініціатор, який формує потужний початковий імпульс, необхідний для виникнення вибухового перетворення в литому або насипному заряді тротилу. Лінійний ініціатор у вигляді детонаційного шнура представляє додатковий заряд ВР з більш високою швидкістю детонації (7500 м/с), чим швидкість детонації основного заряду проміжного детонатора (6000 м/с), ЛІ при цьому бере участь у формуванні ударного імпульсу по усій довжині проміжного детонатора, збуджуючи в ньому детонацію. Ініціація за цією схемою дає можливість отримати від заряду ВР проміжного детонатора максимальний вибуховий ефект, який у свою чергу дозволяє сформувати ударну хвилю, необхідну для збудження процесу детонації в масі основного свердловинного заряду промислового ВР. Корисна модель пояснюється кресленням, де зображено проміжний детонатор. Проміжний детонатор включає корпус - 1, заряд вибухової речовини - 2, гніздо під детонатор - 3, лінійний ініціатор - 4, прокладення - 5, кришка - 6. Проміжний детонатор виготовляється таким чином. Готується суміш з розплавленого тротилу з сенсибілізатором або тротилу в твердому подрібненому вигляді з 10 мас. % ТЕНа або гексогену. Розплав заливається в корпус полімерної оболонки, в якому формується заряд певної форми і заданої маси. Сухі порошкоподібні суміші тротилу з ТЕНом, гексогеном або вибухові склади на основі тротилу з аміачною селітрою, алюмінієм і іншими енергетичними матеріалами необхідної маси засипається в корпус оболонки і ущільнюється механічним способом. У центральному отворі, розташованому по осі заряду, розміщується лінійний ініціатор у вигляді детонаційного шнура з масою навішування ВР в ньому 0,5-1,0 % від ваги заряду ВР проміжного детонатора. Вміст корпусу знизу ущільнюється за допомогою прокладення і закривається герметичною кришкою. Для виробництва вибухових робіт проміжний детонатор в полімерній оболонці зі встановленим в гніздо корпусу детонатором розміщується на певній висоті в колонці свердловини, що заповнюється зарядом промислового ВР. Первинний імпульс, що ініціює, від детонатора приводить в дію лінійний ініціатор, від якого походить вибухове перетворення проміжного детонатора, а ударна хвиля, що утворюється при його вибуху, призводить до детонації ВР свердловинного заряду. Таким чином, пропонований проміжний детонатор має ряд переваг в порівнянні з відомим облаштуваннямтакого ж призначення, як шашка-детонатор, в першу чергу, це повна комплектація виробу за місцем його виготовлення, в тому числі установка усередині основного заряду вибухової речовини лінійного ініціатора, ВР, що містить, із швидкістю детонації вище швидкості детонації тротилового заряду з метою формування посиленого початкового ударного імпульсу, а для отримання максимального ефекту вибухового перетворення на заряд тротил для підвищення чутливість заздалегідь вводить сенсибілізатор. Окрім цього, пропонований проміжний детонатор має більш високий рівень надійності, безпеки і ефективності, які забезпечуються за рахунок зовнішньої герметичної оболонки корпусу з одним центральним гніздом капсуля для установки первинного засобу ініціації тільки на місці проведення вибухових робіт і при цьому внутрішньою конструкцією цього виробу забезпечується необхідний контакт детонатора і лінійний ініціатора. При цьому технологія сенсибілізації тротилу і формування основного заряду ВР в корпусі оболонки не вимагає використання вакууму, надмірного тиску або інших складних і витратних технологічних прийомів, які підвищують тривалість і трудомісткість процесу його виготовлення. Цим в сукупності досягається отримання технічного і економічного ефекту від використання пропонованої корисної моделі. 2 UA 116991 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 1. Проміжний детонатор, що включає циліндричний корпус з полімерного матеріалу з розташованим в ньому литим або насипним зарядом тротилу, який відрізняється тим, що додатково містить в центральному каналі заряду по усій його довжині лінійний ініціатор з навішуванням високоенергетичної вибухової речовини у кількості 0,5-1,0 % мас. від ваги основного заряду, який виготовляється з тротилу з добавкою сенсибілізатора, при цьому корпус з одного боку має гніздо під детонатор з фіксаторами для його установки по центру осі каналу і забезпечення контакту з лінійним ініціатором, а з протилежного боку вміст корпусу ущільнюється прокладенням і закривається герметичною кришкою. 2. Проміжний детонатор по пункту 1, який відрізняється тим, що як лінійний ініціатор використовується детонаційний шнур з навішуванням 9-12 г ТЕНа на 1 м його довжини. 3. Проміжний детонатор по пункту 1, який відрізняється тим, що як сенсибілізатор основного заряду вибухової речовини використовуються чутливіші до первинних засобів ініціації, ніж тротил, ВР, зокрема ТЕН або гексоген, у кількості 10+/-2 % мас., чи для підвищення детонаційної здатності литого заряду тротилу в нього вводять тверді інертні матеріали пористої структури, а також піддають його розплав газонасиченню за допомогою обробки інертними газами або пороутворювачами. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3