Монозаряд вибуховий підвищеної запобіжності

Реферат: UA 115822 U UA 115822 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до зарядів вибуховим запобіжникам і призначена для використання при веденні вибухових робіт у вугільних шахтах і копальнях, небезпечних по газу і пилу. Монозаряд вибуховий підвищеної запобіжності є конструкцією з полімерної тонкостінної оболонки циліндрової форми, в корпусі якої поміщена запобіжна вибухова композиція, що включає, зокрема, інгібітори займання метану і вугільного пилу, причому підвищена детонаційна здатність суцільного запобіжного заряду забезпечується за рахунок встановленого по всій його довжині лінійного ініціатора (ЛІ). У головній частині оболонки монозаряду розміщена гільза для фіксації лінійного ініціатора з гніздом під детонатор. У корпусі між внутрішньою стінкою оболонки і зовнішньою поверхнею заряду вибухової речовини (ВР) в обоймах для фіксації щільно розміщені тонкостінні загерметизовані полімерні трубки-ампули, заповнені водносольовим розчином полум'я гасника. У хвостовій частині полімерної оболонки розміщені прокладка, внутрішня інгібіторна забивка з полум'ягасильними компонентами, здатними при розпилу запобігати займанню метаноповітряній суміші і вугільному пилу в підземних гірських виробленнях під час проведення вибухових робіт, і заглушка. В основу корисної моделі поставлена задача на підвищення безпеки, ефективності і якості проведення вибухових робіт в шахтах і копальнях, небезпечних по газу і пилу. Відомо, що безпека підривання шпурових зарядів в шахтах, небезпечних по газу і пилу, забезпечується запобіжними властивостями вибухового складу, особливими характеристиками забивки і наявністю полум'ягасильного середовища, що створюється шляхом того, що розпиляло води, водно-сольових розчинів або тонко дисперсних інгибіторних порошків [Дубнов Л.С, Бахаревіч Н.Р., Романов A.I. Промислові вибухові речовини. М., Надра, 1988]. Відома конструкція запобіжного патрона ВР для вживання при формуванні зарядів на категорійних вугільних шахтах. При цьому патрон має форму циліндра, фанерованого з поверхні шаром вологої солі NaCl завтовшки 1-3 см з подальшим латексно-марлевим покриттям. Заряд вміщає 650 г запобіжної вибухової речовини при довжині патрона 203 мм і діаметрі 51 мм. Вважається, що заряди із захисною оболонкою мають вищі запобіжні характеристики, ніж заряди без зовнішньої камери з речовинами, що забезпечують розсіювання тепла і іскри пригнічення. [Барон В.Л., Кантер В.Х. Техніка і технологія вибухових робіт в США. М., Надра, 1989]. Недоліками зарядів з полум'ягасильними оболонками є низька механічна міцність, висока трудомісткість при виготовленні, а також необхідність використання великого числа патронів для формування заряду в шпуровій порожнині завдовжки від 1 метра і більше. Відомо, що шпуровий заряд формують із значного числа патронів певного діаметра і маси. Кожен подальший патрон з'єднується з попереднім ручним способом шляхом механічного досилання або введенням в стикувальний вузол попереднього патрона, або приміщенням виступів донної частини патрона в "замок", розташований в кришці попереднього патрона [Патенти РФ 2080545 і 2251653]. Описані і інші технічні рішення конструкції патронів запобіжних ВР, призначених для зарядки шпурів, що забезпечують безпеку вибухового перетворення за наявності в довкіллі небезпечних концентрацій метану і вугільного пилу [Патенти РФ 2027141 і 2155317]. Недоліками пропонованих рішень є використання патронів малого діаметра: 32-40 мм і невеликої довжини: 200-350мм для формування в шпурі суцільного заряду, що складається з декількох патронів, через що з високою вірогідністю відбувається освіта між торцями патронів інертних пересилок гірської маси, які можуть стати причиною неповної детонації, а наявність на торцевій частині патронів спеціальних стикувальних вузлів часто не забезпечує міцного з'єднання патронів між собою, що негативно позначається на якості вибухових робіт і при цьому створюються передумови до відмов і вигорання ВР, до займання метановугільної суміші в шахтах і копальнях, небезпечних по газу і пилу. Найбільш близьким технічним рішенням до винаходу є патрон високозапобіжний П12ЦБ-2/2 (ТУ 84-1072-85) і узяті за прототип патрони ПВП-1-У, ПВП-1-А і СП-1 в поліетиленовій оболонці, корпус яких має подвійні стінки, проміжок між якими заповнений розчином полум'я гасника. [Поздняков З.Г., Росси Б.Д. Довідник по промислових вибухових речовинах і засобах підривання. М., Надра, 1977, 118-120 с.]. Розчинонаповнена полімерна оболонка патрона своєю полум'ягасильноюдією дозволяє підвищити клас запобіжності ВР, забезпечує високу водостійкість, сприяє стійкішому і повнішому протіканню детонації ядра ВР, протидіє переущільненню і вигоранню його. Недоліком даних патронів є їх невеликі розміри. Так довжина патронів ГТВП-1-У складає 245 мм, а в патронів ПВП-1-А і СП-1 – 345 мм, у зв'язку з чим для формування в шпуровому просторі суцільного зарядка необхідно послідовно і ретельно розміщувати декілька виробів. При цьому оболонка не завжди оберігає ядро ВР від переущільнення при дії вибуху сусіднього 1 UA 115822 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 патрона. Наявність подвійної оболонки в патрона робить суцільний заряд з декількох патронів жорстким, непіддатливим яким-небудь зсувам у внутрішній порожнині шпуру, поверхня стінок якого часто має дефекти у вигляді тріщин, виступів, сколовши і вигинів на всій його довжині, що ускладнює проведення робіт по якісному формуванню суцільного заряду. В основу корисної моделі поставлена задача створення суцільного монозаряду вибухового підвищеної запобіжності, в якому є технічні рішення по комплексному захисту ВР від переущільнення і вигорання, з елементами ефективного полум'я гасіння та іскра пригнічення, що підвищує надійність і безпеку ведення вибухових робіт в умовах наявності вибухонебезпечних концентрацій метану і вугільного пилу. Поставлена задача вирішується тим, що монозаряд вибуховий підвищеної запобіжності, згідно з корисною моделлю, включає корпус циліндрової форми з полімерного матеріалу з тим, що знаходиться в центральній частині оболонки запобіжної вибухової речовини і розташованим по всій довжині заряду ВР лінійним ініціатором, окрім цього, між внутрішньою стінкою оболонки і зовнішньою поверхнею заряду ВР в обоймах для фіксації щільно розміщені тонкостінні загерметизовані полімерні трубки-ампули, заповнені водно-сольовим розчином полум'ягасника, а в головній частині корпус оснащений гільзою ЛІ для кріплення з гніздом під детонатор, а в задній частині розміщені прокладка, внутрішня інгібіторна забивка з полум'ягасильними компонентами і заглушка. Окрім цього, в корисній моделі вказано, що лінійним ініціатором є детонуючий шнур, а для заповнення трубок-ампул використовують концентровані водні розчини неорганічних солей, фізично стійкі при низькій температурі (мінус 20 °C), а як інгібіторна забивка - суміш сухих порошкоподібних продуктів. Автором даного технічного рішення доведено, що сукупність наведених вище відмінностей підтверджується досягненням технічного результату. Так гнучка конструкція зовнішньої стінки корпусу виробу і наявність водно-сольової оболонки у формі пучка трубок, а також певна послідовність розташування всіх елементів заряду дозволяє при його розміщенні в шпуровому просторі виключити утворення пересилок інертної гірської маси, оберігає ВР від механічної дії і зволоження, а з врахуванням пропонованого зовнішнього захисту поверхні заряду ВР мінімізуються при вибуху умови по його переущільненню і вигоранню. При цьому важлива роль в гасінні полум'я вибуху і пониженні температури продуктів вибухового перетворення відводиться внутрішньої інгібіторної забивки, а наявність лінійного ініціатора в ядрі запобіжного ВР забезпечує повноту детонації і виділення енергії вибуху, необхідної для руйнування гірської маси. У основі корисної моделі, що патентується, пропонуються технічні рішення по організації багаторівневої системи безпеки для надійного вживання в гірській промисловості запобіжних вибухових речовин у вигляді суцільних зарядів (монозарядів), у тому числі, як за рахунок створення умов для протікання в них стійкого детонаційного процесу із заданою енергією вибуху, так і шляхом використання ефективної системи захисту за допомогою водно сольових розчинів для гасіння полум'я і інгібіторів спалаху і метано-повітряного і вугільного пилу. У складі вибухової композиції пропонуються використовувати сумішеві сипкі або емульсійні ВР, що отримуються на основі аміачної, калієвої, натрієвої, кальцієвої селітри або їх сумішей, тротилу і інших енергетичних і допоміжних матеріалів, а також що входять в рецептуру відомих запобіжних вибухових речовин інгібіторів займання метану і вугільного пилу. У складі водносольових розчинів для гасіння полум'я рекомендується використання хлоридів або нітратів амонію, натрію, калію, магнію або їх сумішей, а як компоненти інгібіторів спалаху метаноповітряного і вугільного пилу - сумішеві композиції на основі доломітової муки, каоліну, вуглекислих солей натрію, магнію і кальцію, а також хлориду натрію, калію, магнію, амонію і інших реагентів гасіння полум'я У корисній моделі, що заявляється, вага ядра запобіжного ВР складає 30-40 % від загальної маси комплектного монозаряду в полімерному корпусі, а його діаметр 20-30мм. Як матеріал оболонки монозаряду рекомендується застосовувати тонкостінні циліндрові труби з товщиною стінки 0,8-1,5 мм, мінімальної довжини 600 мм і діаметром 32-42мм. Готові вироби завдовжки 1000 мм і більше можна транспортувати і зберігати в згорнутому вигляді у формі кільцевих бухт, що легко розпрямляються і набирають первинного вигляду при вживанні. Суть корисної моделі пояснює креслення. На кресленні - монозаряд вибуховий підвищеної запобіжності. Монозаряд вибуховий підвищеною запобіжності включає полімерний корпус (1), заряд запобіжної вибухової речовини (2), гільза з гніздом під детонатор (3), трубки з водно-сольовим розчином (4), касета з елементами кріплення трубок (5), лінійний ініціатор (6), прокладка (7), внутрішня інгібіторна забивка (8), заглушка (9). 2 UA 115822 U 5 10 15 20 Монозаряд вибуховий підвищеної М працює таким чином. Для виробництва вибухових робіт монозаряд вибуховий підвищеної Мі в полімерній оболонці зі встановленим в гніздо гільзи корпусу детонатором розміщують в шпуровому просторі. Первинний імпульс, що ініціює, від детонатора приводить в дію лінійний ініціатор, від якого походить вибухове перетворення маси ядра запобіжного ВР. Ударна хвиля, що утворюється при вибуху, призводить до руйнування оболонок трубок з водно-сольовим розчином і до того, що його розпиляло безпосередньо у зоні утворення продуктів детонації, знижуючи їх температуру. Одночасно ударна хвиля приводить до деформації структури інгібіторної забивки, сухі компоненти якої розпиляються в зоні дії вибуху на довкілля, перешкоджаючи займанню метаноповітряного і вугільноповітряного пилу. Таким чином, монозаряд вибуховий підвищеної М має ряд переваг в порівнянні з відомими пристроями такого ж призначення і, в першу чергу, - вживання стійке детонуючого запобіжного ВР у вигляді суцільного заряду (монозаряду) з лінійним ініціатором в масі по всій його довжині. Необхідний рівень безпеки, надійність і ефективність забезпечуються за рахунок зовнішньої оболонки корпусу виробу і внутрішньої трубчастої системи, заповненою водн-сольовим розчином, що перешкоджають переущільненню і вигоранню ВР, а також сприяючих в умовах вибуху розсіюванню тепла, іскрогасіння, вогнегасіння продуктів вибухового перетворення і інгібіруванню процесу займання метану і вугільного пилу. Окрім цього, використання в технології шпурового заряджання суцільних монозарядів високозапобіжних ВВ замість окремих невеликих за розміром і масою патронів дозволить мінімум в два рази понизити трудомісткість і тривалість операцій в прохідницьких забоях. Цим в сукупності досягається здобуття технічного і економічного ефекту від використання пропонованого винаходу. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 40 1. Монозаряд вибуховий підвищеної запобіжності, який відрізняється тим, що містить корпус з полімерної тонкостінної оболонки циліндрової форми, по центру якого поміщена запобіжна вибухова композиція з лінійним ініціатором усередині, а між внутрішньою стінкою корпусу і зовнішньою поверхнею заряду в обоймах для фіксації щільно розміщені тонкостінні загерметизовані полімерні трубки-ампули, заповнені водно-сольовим розчином полум’ягасника, причому в передній торцевій частині корпусу встановлена гільза для фіксації лінійного ініціатора з гніздом під детонатор, а в хвостовій частині корпусу розміщені прокладка, внутрішня інгібіторна забивка з компонентами, що перешкоджають займанню метану і вугільному пилу, і заглушка. 2. Монозаряд вибуховий підвищеної запобіжності за п. 1, який відрізняється тим, що лінійний ініціатор є детонуючий шнур з вибуховою речовиною 8-12 грамів на погонний метр. 3. Монозаряд вибуховий підвищеної запобіжності за п. 1, який відрізняється тим, що для заповнення трубок-ампул використовують концентровані водні розчини неорганічних солей, фізично стійкі при низькій температурі (мінус 20 °С), а як внутрішня інгібіторна забивка - суміш сухих порошкоподібних продуктів. 3 UA 115822 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4