Запобіжний електродетонатор миттєвої дії

Предохранительный электродетонатор мгновенного действия, содержащий гильзу из стали с антикоррозионным покрытием, размещенные внутри гильзы вторичный заряд бризантного взрывчатого вещества, контактирующий с вторичным зарядом первичный заряд инициирующего взрывчатого вещества, элекгровоспламенитель, отличающийся тем, что гильза выполнена с толщиной стенок 0,20 - 0,30 мм, в качестве бризантного взрывчатого вещества вторичного заряда использован гексоген, а масса бризантного взрывчатого вещества вторичного заряда равна 0,5 - 0,8 г. Представленное изобретение - предохранительный электродетоиатор мгновенного действия - предназначено для инициирования зарядов взрывчатых веществ (далее ВВ), преимущественно в подземных выработках, в которых имеются выделения горючих газов и (или) взрывчатая пыль и где согласно Единым правилам безопасности при взрывных работах (издание 1992 г.) должны применяться эпектродетонаторы только предохранительного типа. На Украине в настоящее время изготавливается и применяется один тип предохранительных электродетонаторов мгновенного действия - электродетонаторы ЭДКЗОП (ГОСТ 21806-76). Уровень предохранительности зтих электродетонаторов и методика его определения регламентированы требованиями указанного ГОСТа, Электродетонатор данного типа представляет собой гильзу с толщиной стенок 0,20 - 0,30 мм, изготовленную из стали с антикоррозионным покрытием, в качестве которой используется обычно сталь покрытая томпаком - биметалл (ГОСТ 807-81). Внутри гильзы размещен вторичный заряд бризантного ВВ, в качестве которого использован гексоген массой 1,5 -1,6 г. Там же размещены первичный заряд инициирующего ВВ, контактирующий с вторичным зарядом, электровоспламенитель. Снаружи на поверхность гильзы нанесена солевая оболочка, обеспечи вающая предохранительные свойства электродетонатора ЭДКЗ-ОП. Электродетонатор ЭДКЗ-ОП и заявляемый электродетонатор имеют следующие совпадающие признаки: - наличие гильзы, её материал и толщина стенок; - наличие вторичного заряда бризантного ВВ, в качестве которого использован гексоген; - первичный заряд инициирующего ВВ, - электровоспламенитель. Недостатками электродетонаторов ЭДКЗОП являются относительно большая масса вторичного заряда и наличие солевой предохранительной оболочки, для нанесения которой необходимо выполнение дополнительного комплекса специальных технологических операций. Указанные недостатки обуславливают повышенную стоимость электродетонаторов ЭДКЗ-ОП и препятствуют достижению требуемого первого технического результата, который заключается в возможности использования более простой технологии изготовления электродетонаторов и в снижении их материалоемкости, причем без ухудшения потребительских свойств электродетонаторов, как средства инициирования зарядов ВВ при взрывных работах. Кроме того, относительно большая масса вторичного заряда электродетонатора ЭДКЗ-ОП СМ О t о со СМ 27604 обуславливает повышенную вероятность выгорания зарода ВВ, инициируемого этим электродегонатором, в случае если электродетонатор не возбудил детонацию данного заряда. Последнее препятствует достижению второго технического результата, который состоит в снижении поджигающей способности электродетонатора, характеризуемой снижением указанной вероятности. Известны также предохранительные электродетонаторы мгновенного действия, у которых предохранительные свойства достигаются путем ограничения массы вторичного заряда. Так, например, известны электродетонаторы чехословацкого производства типа DeM (см. Федоров А.Ф., Толстых Н.Д. Разработка предохранительных электродетонаторов короткозамедленного действия повышенной инициирующей способности. Техотчет МакНИИ, Макеевка, 1965), у которых предохранительные свойства обеспечиваются небольшой (0,55 г) массой вторичного заряда ВВ из пентритола при толщине стенок медной гильзы около 0,2 мм. На Украине в производстве промышленных электродетонаторов медь не применяется вследствие её дороговизны и дефицитности. Не может применяться в качестве вторичных зарядов в производстве отечественных электродетонаторов и пентритол. Эти обстоятельства, а также ряд конструктивных особенностей других элементов электродетонаторов DeM, исключают возможность их изготовления в действующем производстве промышленных электродетонаторов, имеющемся на Украине. По совокупности признаков наиболее близким к заявленному электродетонатору является предохранительный электродетонатор ЭД-вП-59 (см.Федоров А.Ф. Разработка электродетонатсров повышенной инициирующей способности. Техотчет МакНИИ, Макеевка, 1963), принятый за прототип. Электродетонаторы данного типа в сравнительно небольших количествах выпускались в СССР в шестидесятые годы. Электродетонатор ЭД-8П-59 содержит гильзу из стали с антикоррозионным покрытием (биметалла), с толщиной стенок около 0,5 мм. Внутри гильзы размещены вторичный заряд бризантного ВВ, в качестве которого использован тетрил массой 1,0г, первичный заряд инициирующего ВВ, контактирующий с вторичным зарядом, электровоспламенитель. Признаками, общими для прототипа и заявляемого электродетонатора, являются: - наличие гильзы из стали с антикоррозионным покрытием; - наличие размещенного внутри гильзы вторичного заряда бризантного ВВ; - размещенный внутри гильзы первичный заряд инициирующего ВВ, контактирующий с вторичным зарядом; - размещенный внутри гильзы элекгровоспламекитель. Предохранительные свойства электродетонатора ЭД-8П-59 (прототипа), соответствующие требованиям ГОСТ 21806-76 (вероятность воспламенений метана не выше 4%), достигнуты за счет увеличенной толщины стенок гильзы (толщина 0,5мм против 0,2-О.Змм у заявляемого эпектродетонатора). При меньшей толщине стенок гильзы предохранительные свойства электродетрнатора ЭД-8П-59 ухудшаются, вероятность воспламенения метана возрастает и при толщине стенок 0,23 мм достигает 50%. (См. Жеданрва К.М., Луганская М.Ф., Белов А Г. Разработка методов оценки предохранительных свойств электродетонаторов. Техотчет МакНИИ, Макеевка, 1966). Таким образом, прототип имеет гильзу, у которой стенки существенно толще, чем у заявляемого электродетонатора. Это обуславливает повышенный расход металла, а также усложнение и удорожание технологии изготовления прототипа по сравнению с -заявляемым электродетонатором. Кроме того прототип имеет вторичный заряд бризантного ВВ, масса которого (1,0 г) больше, чем у заявляемого электродетонатора (0,5-0,8 г), что приводит к повышению поджигающей способности прототипа. Отмеченные недостатки прототипа препятствуют получению первого технического результата, который, как отмечалось выше, заключается в обеспечении возможности использования более простой и дешевой технологии изготовления электродетонаторов по сравнению с технологией изготовления прототипа, и выпускаемых в настоящее время штатных предохранительных электродетонаторов мгновенного действия ЭДК^-ОП, а также в снижении их материалоемкости, при чем без ухудшения свойств электродетонаторов, как средства инициирования зарядов ВВ при взрывных работах. Масса вторичного заряда прототипа превышает массу сторичного заряда, заявляемого электродетонатора. Последнее обуславливает повышенную вероятность выгорания заряда ВВ, инициируемого прототипом и препятствует достижению второго технического результата, который состоит в снижении поджигающей способности электродетонатора, характеризуемой снижением указанной вероятности. Первый технический результат в конечном итоге обеспечивает удешевление предохранительных электродетонаторов мгновенного действия без ухудшения их потребительских свойств, как средства инициирования зарядов ВВ при ведении взрывных работ (достаточная инициирующая способность, безопасность и удобство в применении и т.п.). Втррой технический результат в конечном итоге обеспечивает повышение безопасности заявляемого электродетонатора. Ь основу изобретения поставлена задача создания предохранительного электродетонатора мгновенного действия, который, благодаря предлрженным параметрам элементов его конструкции, может изготавливаться по более простой и душевой по сравнению с прототипом, технологии, имеет пониженную материапоем кость и более ии?кук> поджигающую способность. За счет этого достигается удешевление заявляемых электрод^втонаторов без ухудшения их потребительских свойств и повышается их. безопасность. Поставленная задача решается тем, что в предохранительном электродетонаторе мгновен 27604 ного действия, содержащем гильзу из стали с антикоррозионным покрытием, (например гипьзу из биметалла), размещенные внутри гильзы вторичный заряд бризантного ВВ, контактирующий с вторичным зарядом первичный заряд инициирующего ВВ, электровоспламенитепь, согласно изобретению гипьза выполнена с толщиной стенок 0.2 - 0.3 мм, в качестве бризантного ВВ вторичного заряда использован гексоген, а масса бризантного ВВ вторичного заряда равна 0.5 - 0 8 г. Все перечисленные выше отличительные признаки заявляемого изобретения являются необходимыми во всех случая* реализации этого изобретения. Между указанными признаками и достигаемыми техническими результатами существуют определенные причинно-следственные связи, которые раскрываются ниже. Существенные признаки заявляемого изобретения, общие с признаками прототипа, характеризуют наиболее распространенную конструкцию современных промышленных электродетонаторов. Каждый из этих признаков является необходимым элементом указанных детонаторов и выполняет соответствующую функцию, а именно: - электровоспламенитель при пропускании через него тока загорается и выдает луч огня; - первичный заряд инициирующего ВВ, в результате воздействия на него луча огня, взрывается и возбуждает детонацию вторичного заряда бризантного ВВ, - детонирующий вторичный заряд, в свою очередь, инициирует внешний заряд ВВ, расположенный в разрушаемом объекте (в шпуре, скважине и т.п.). В совокупности эти признаки обеспечивают возможность выполнения основной потребительской функции электродетонаторов - их способности инициировать заряды ВВ. Отличительные признаки заявляемого изобретения характеризуют предложенные параметры и материалы таких элементов конструкции указанных электродетонаторов, как гильза и вторичный заряд бризантного ВВ. Такие параметры и материалы обеспечивают получение по сравнению с прототипом следующих технических результатов: - гильзы толщиной 0.2 - 0.3 мм готовятся по более простой технологии и являются менее материалоемкими по сравнению с гильзами прототипа, имеющими толщину около 0.5 мм; - вторичный заряд гексогена массой 0.5 0.8 г обеспечивает снижение поджигающей способности злеістродетонатора, характеризуемое уменьшением а 1,4 раза по сравнению с прототипом вероятности выгорания заряда ВВ, инициируемого этим электродетонатором; - масса вторичного заряда гексогена, равная 0 5 - Q.8 г. в сочетании со стальной гипьзой толщиной 0.2 - 0.3 мм обеспечивают уровень предохраните л ьности электродетонаторов, соответствующий требованиям ГОСТ 21806-76 и, одновременно, достаточную инициирующую способность. В целом, совокупность приведенных выше ограничительных и отличительных существенных признаков зэявпясмого изобретения характеризует предохранительный электродетонзгор, который с одной стороны способен выпопнять потребительские функции, для которых он предназначен, а с другой - является более простым в изготовлении, более дешевым и более безопасным, чем прототип, а также чем выпускаемые в настоящее время штатные предохранительные электродетонаторы мгновенного действия ЭДКЗОП. Конструкция заявляемого электродетонатора показана на чертеже. Возможность создания заявляемого электродетонатора, обеспечивающего получение требуемых технических результатов, показана исследованиями авторов, проведенными при выполнении настоящей разработки. В ходе этих исследований было установлено следующее. Известно (см., например, Галаджий Ф.М., Росинский Н.Л., Попов И. И. Исследование причин выгорания ВВ в шпурах. Техотчет МакНИИ, Макеевка, 1961), что при взрывных работах с применением электродетонаторов короткозэмедпенного действия ранее взорвавшиеся заряды ВВ могут уплотнить ВВ соседних зарядов, снаряженных электродетонаторами, имеющими большее замедление. Вследствие уплотнения снижается восприимчивость ВВ к детонации и для инициирования этого ВВ требуются более мощные электродетонаторы с гексогеновым вторичным зарядом массой 1,5 - 1,6 г. Для обеспечения предохраните л ьности таких электродетонаторов, необходима упомянутая выше солевая оболочка, нанесенная на наружную поверхность гильзы. Однако, как показали наши исследования, такой мощный вторичный заряд, имеющий смысл для .короткозамедленных электродетонаторов, является излишним для электродетонаторов мгновенного действия. Последнее обусловлено тем, что фактический разброс по времени срабатывания этих электродетонаторов не превышает 0,2 - 0,8 мс, а такое время недостаточно для уплотнения ВВ взрывом соседних зарядов. По этой причине заряды ВВ, инициируемые мгновенными электродетонаторами практически не подвергаются уплотнению При отсутствии уплотнения для инициирования мгновенными электродетонаторами даже наименее восприимчивых к детонации предохранительных ВВ - предохранительных аммонитов достаточен вторичный заряд гексогена массой всего 0.5 г. Масса вторичного заряда влияет также на способность электродетонаторов к инициированию ВВ, подвергшихся в процессе применения воздействию других флегматизирующиг факторов, из которых основным является увлажнение ВВ в обводненных шпурах Кроме того она влияет на предохранительные свойства эпектродетонаторов. Результаты испытаний электродетонаторов с различной массой вторичного гексогенового заряда в стальных (биметаллических) гильзах с различной толщиной стеиок приведены в таблице. 27604 Передача детонации Частость воспламрнений метана, между патронами % при испытании аммонита Т-19, см, на предохранипосле замочки тель ность в воде по ГОСТ 21806 по ГОСТ 14839.15-69 Критическая плотность аммонита Т-19, г/см*, при определении инициирующей способности электродетонатора по методу МакНИИ № Толщина стенок гильзы, мм Масса вторичного заряда гексогена, г 1 0,3 0,4 отказ — 2 0,3 0,5 3-4 — 3 0,2 0.4 — — 1.52 4 0,2 0,5 — 0 1,58 5 0.2 0,7 — 0 1,62 6 0.2 0,8 — 0 1,65 7 0.2 0,9 — 2,0 1.67 8 0.2 1.0 — 30,0 1,69 9 0,5 1,0(тетрил) — 0-4,0