Промежуточный детонатор из эмульсионного взрывчатого состава

Промежуточный детонатор из эмульсионного взрывчатого состава (ВС) относится к горной промышленности в части изготовления промежуточных детонаторов (ПД) и предназначен для инициирования скважинных зарядов гранулированных и эмульсионных промышленных взрывчатых веществ (ВВ) в сухих и обводненных условиях на открытых и подземных горных работах.

Известна конструкция патронированного заряда взрывчатого вещества (вариант 2) (патент РФ на полезную модель №56993), содержащая патронированный заряд ВВ в полимерной оболочке, включающий взрывчатое вещество, промежуточный детонатор и первичное средство инициирования ДШ, промежуточный детонатор выполнен в виде патрона из сыпучего взрывчатого вещества чувствительного к импульсу первичного средства инициирования и способного возбудить детонацию заряда ВВ. Недостатком конструкции данной полезной модели является то, что в качестве инициатора детонации применяется детонирующий шнур представляющий опасность при механическом воздействии, в результате взрыва ДТП происходит переуплотнение ВВ скважинного заряда, что приводит к уменьшению мощности взрыва на 10…15% и, выделяется большее количество вредных продуктов взрыва в сравнении с применением устройства неэлектрической системы инициирования (НСИ) ИСКРА. Для ввода промежуточного детонатора с ДШ в патрон в его полимерной оболочке делается надрез и при вводе промежуточного детонатора с ДШ происходит разрыв оболочки. Через образовавшийся разрыв в оболочке патрона ВВ может быть частично вытеснено или полностью высыпаться (вытечь) наружу в результате чего произойдет неполная детонация или отказ заряда ВВ. Вышеперечисленные недостатки снижают эффективность, безопасность и качество взрывных работ.

Известна конструкция эмульсионного патрона-детонатора (ПД) (патент РФ на полезную модель №122164), содержащая взрывчатый состав, помещенный в полимерную оболочку, торцы патрона-детонатора загерметизированы скрепками (клипсами) из проволоки. Инициирование осуществляется несколькими витками ДШ вокруг оболочки патрона или неэлектрической системой инициирования с введением капсюля-детонатора через прокол под «чуб» внутрь патрона-детонатора или неэлектрической системой инициирования, капсюль-детонатор которой фиксируется снаружи патрона и на него наматывается несколько витков ДШ. Недостатком конструкции данной полезной модели является то, что для создания достаточного по мощности инициирующего импульса используется ДШ представляющий опасность при механическом воздействии, в результате взрыва ДШ происходит переуплотнение ВВ скважинного заряда, что приводит к уменьшению мощности взрыва на 10…15% и, выделяется большее количество вредных продуктов взрыва в сравнении с применением устройства неэлектрической системы инициирования (НСИ) ИСКРА. При опускании эмульсионного ПД в скважину витки ДТП на корпусе патрона могут повредиться о заколы на стенке скважины, что может привести к высыпанию или намоканию ВВ и отказу скважинного заряда. Для введения капсюля-детонатора НСИ в патроне делается надрез в результате чего оболочка может разорваться и через разрыв ВВ может частично или полностью высыпаться (вытечь) наружу, что приведет к неполной детонации или отказу заряда ВВ. Вышеперечисленные недостатки снижают эффективность, безопасность и качество взрывных работ.

Прототипом заявляемого изобретения является промежуточный детонатор из эмульсионного взрывчатого состава (патент РФ на полезную модель №93963), содержащий водоустойчивый эмульсионный взрывчатый состав, помещенный в патрон из полимерной оболочки. Патрон с эмульсионным ВС инициируется детонирующим шнуром (ДШ), расположенным витками в количестве не менее четырех штук вплотную друг к другу по окружности на его боковой поверхности и фиксируется на оболочке полимерной стяжкой с самофиксацией. Недостатком конструкции данной полезной модели является то, что в качестве инициатора детонации применяется детонирующий шнур представляющий опасность при механическом воздействии, в результате взрыва ДШ происходит переуплотнение ВВ скважинного заряда, что приводит к уменьшению мощности взрыва на 10…15% и, выделяется большее количество вредных продуктов взрыва в сравнении с применением устройства неэлектрической системы инициирования (НСИ) ИСКРА. При опускании ПД в скважину витки ДШ на корпусе патрона могут повредиться о заколы на стенке скважины, что может привести к высыпанию или намоканию ВВ и отказу скважинного заряда. Вышеперечисленные недостатки снижают эффективность, безопасность и качество взрывных работ.

Техническим результатом заявляемого изобретения является совершенствование конструкции промежуточного детонатора состоящего из сыпучих или эмульсионных взрывчатых составов пониженной чувствительности к удару, повышение надежности восприятия инициирующего импульса промежуточным детонатором, повышение эффективности инициирования промышленных ВВ, повышение безопасности и качества взрывных работ, снижение материальных затрат на взрывные работы.

Технический результат достигается тем, что для инициирования патрона с эмульсионным ВС может использоваться малогабаритный ПД с массой заряда ВВ от 10 до 100 грамм который инициируется устройством неэлектрической системы инициирования, например устройством ИСКРА-С, ИСКРА-Ш или электро детонатором. Корпус малогабаритного ПД может быть изготовлен из бумаги патронной марки А или термопластичного материала, например полиэтилена. Малогабаритный ПД располагается снаружи вдоль патрона с эмульсионным ВС и фиксируется с помощью одноразовых кабельных стяжек в количестве не менее двух штук, изготовленных из полимерного материала или устройства крепления малогабаритного ПД изготовленного из термопластичного материала. Корпус устройства крепления малогабаритного ПД к патрону с эмульсионным ВС может быть выполнен из термопластичного материала, например полиэтилена в виде полого цилиндра имеющего внутреннюю поперечную перегородку с отверстием в центре, внутренняя поперечная перегородка расположена от торца цилиндрического корпуса на расстоянии не менее 10 мм, в стенке вдоль корпуса устройства крепления малогабаритного ПД на всю его длину расположен продольный вырез, соединяющийся с отверстием в центре внутренней поперечной перегородки, с противоположной стороны от выреза снаружи вдоль корпуса расположены выступы с проемами для размещения одноразовых кабельных стяжек в количестве не менее двух штук. Корпус устройства крепления малогабаритного ПД к патрону с эмульсионным ВС может быть выполнен из термопластичного материала, например полиэтилена в виде полого цилиндра имеющего внутри поперечную перегородку с отверстием в центре и цилиндрическое гнездо для размещения малогабаритного ПД, расположенное в боковой стенке на всю длину корпуса, полость цилиндрического гнезда для расположения малогабаритного ПД соединяется с полостью для размещения патрона с эмульсионным ВС, внутренняя перегородка расположена на расстоянии не менее 10 мм от торца цилиндрического корпуса, с этого же торца в корпусе, напротив цилиндрического гнезда для размещения малогабаритного ПД имеется паз для размещения ударно-волновой трубки (УВТ) или проводов электродетонатора, а с противоположного торца снаружи корпуса напротив паза для размещения малогабаритного ПД расположен фиксатор для крепления УВТ или проводов электродетонатора.

Сущность предложенных решений поясняется чертежами.

На фиг. 1 показан промежуточный детонатор состоящий из патрона эмульсионного ВС и прикрепленного к нему малогабаритного ПД с устройством НСИ ИСКРА-С с помощью одноразовых кабельных стяжек, где: 1 - УВТ, 2 - кабельные стяжки, 3 - патрон с эмульсионным ВС, 4 - петля из УВТ, 5 - малогабаритный ПД, 6 - капсюль-детонатор НСИ ИСКРА, 7 - капсюльное гнездо.

На фиг. 2 показан промежуточный детонатор состоящий из патрона эмульсионного ВС и прикрепленного к нему малогабаритного ПД с устройством НСИ ИСКРА-С с помощью одноразовых кабельных стяжек и устройства для крепления малогабаритного ПД, где: 1 - УВТ, 2 - кабельные стяжки, 3 - патрон с эмульсионным ВС, 4 - петля из УВТ, 5 - малогабаритный ПД, 6 - капсюль-детонатор НСИ ИСКРА, 7 - капсюльное гнездо, 8 устройство для крепления малогабаритного ПД, 9 - внутренняя перегородка, 10 - проем для кабельной стяжки, 11 - выступ, 12 - продольный вырез, 13 - отверстие в центре внутренней перегородки.

На фиг. 3 показан промежуточный детонатор состоящий из патрона эмульсионного ВС и прикрепленного к нему малогабаритного ПД с устройством НСИ ИСКРА-С с помощью устройства для крепления малогабаритного ПД, где: 1 - УВТ, 3 - патрон с эмульсионным ВС, 4 - петля из УВТ, 5 - малогабаритный ПД, 6 - капсюль-детонатор НСИ ИСКРА, 7 - капсюльное гнездо, 14 - корпус устройства крепления малогабаритного ПД, 15 - внутренняя перегородка, 16 - цилиндрическое гнездо для размещения малогабаритного ПД, 17 - паз для размещения УВТ, 18 - паз для расположения УВТ в фиксаторе, 19 - фиксатор УВТ, 20 - отверстие в центре внутренней перегородки, 21 - полость для размещения патрона с эмульсионным ВС.

Промежуточный детонатор состоящий из патрона с эмульсионным ВС с прикрепленным к нему малогабаритным ПД и устройством НСИ ИСКРА-С с помощью одноразовых кабельных стяжек поясняемый на фиг. 1 работает следующим образом. Капсюль-детонатор - 6 устройства НСИ Искра-С вставляется в капсюльное гнездо - 7 малогабаритного ПД - 5 который крепится снаружи патрона с эмульсионным ВС - 3 с помощью одноразовых кабельных стяжек - 2 которые надежно фиксируют малогабаритный ПД и ударно-волновую трубку (УВТ) - 1 на патроне с эмульсионным ВС. Затем из УВТ делается петля - 4 и надевается выше одноразовых кабельных стяжек на верхнюю часть патрона с эмульсионным ВС. УВТ воспринимает инициирующий импульс от источника и передает его в капсюль-детонатор, который инициирует малогабаритный ПД а он в свою очередь инициирует патрон с эмульсионным ВС, который инициирует скважинный заряд промышленного ВВ, чем и завершается работа промежуточного детонатора.

Промежуточный детонатор состоящий из патрона с эмульсионным ВС с прикрепленным к нему малогабаритным ПД и устройством НСИ ИСКРА-С с помощью одноразовых кабельных стяжек и устройства для крепления малогабаритного ПД поясняемый на фиг. 2 работает следующим образом. Малогабаритный ПД - 5, стороной где расположено капсюльное гнездо - 7, вставляется в корпус устройства крепления малогабаритного ПД - 8 до упора во внутреннюю перегородку - 9, затем капсюль-детонатор - 6 НСИ ИСКРА-С вводится в малогабаритный ПД, а одноразовые кабельные стяжки - 2 вставляются в проемы - 10 выступов - 11, которые расположены снаружи устройства крепления малогабаритного ПД. Устройство крепления с малогабаритным ПД и средством инициирования прикрепляется снаружи патрона эмульсионного ВС с помощью одноразовых кабельных стяжек - 2, которые надежно фиксируют малогабаритный ПД и ударно-волновую трубку (УВТ) - 1 снаружи патрона с эмульсионным ВС - 3, при этом УВТ проходит через продольный вырез - 12 в корпусе крепления малогабаритного ПД. Затем из УВТ делается петля - 4 и надевается выше одноразовых кабельных стяжек на верхнюю часть патрона с эмульсионным ВС. УВТ воспринимает инициирующий импульс от источника и передает его в капсюль-детонатор, который инициирует малогабаритны ПД а он в свою очередь инициирует патрон с эмульсионным ВС, который инициирует скважинный заряд промышленного ВВ, чем и завершается работа промежуточного детонатора.

Промежуточный детонатор состоящий из патрона с эмульсионным ВС с прикрепленным к нему малогабаритным ПД и устройством НСИ ИСКРА-С с помощью устройства для крепления малогабаритного ПД поясняемый на фиг. 3 работает следующим образом. Патрон - 3 с эмульсионным ВС вставляется в полость - 21 для размещения патрона с эмульсионным ВС расположенную в корпусе устройства крепления малогабаритного ПД до упора во внутреннюю перегородку - 15. Капсюль-детонатор НСИ ИСКРА-С - 6 вводится в капсюльное гнездо - 7 малогабаритного ПД - 5, который вставляется в цилиндрическое гнездо - 16 для размещения малогабаритного ПД, расположенное в стенке корпуса - 14 устройства крепления малогабаритного ПД, при этом УВТ - 1 располагается в торце корпуса устройства крепления малогабаритного ПД со стороны внутренней перегородки и проходит через паз для размещения УВТ - 17. Затем УВТ вводится в паз для размещения УВТ - 18 фиксатора УВТ - 19 далее из УВТ делается петля - 4 и надевается на верхнюю часть патрона с эмульсионным ВС. УВТ воспринимает инициирующий импульс от источника и передает его в капсюль-детонатор, который инициирует малогабаритны ПД а он в свою очередь инициирует патрон с эмульсионным ВС, который инициирует скважинный заряд промышленного ВВ, чем и завершается работа промежуточного детонатора.

Предлагаемое изобретение обеспечивает следующие преимущества повышающие безопасность и эффективность взрывных работ:

- с помощью одноразовых кабельных стяжек быстро и надежно фиксируется малогабаритный ПД и ударно-волновая трубка (УВТ) на корпусе патрона промежуточного детонатора состоящего из сыпучего или эмульсионного ВС;

- полость в торце и вырез или паз в стенке корпуса устройства предохраняют УВТ или провода электродетонатора от механических повреждений о забой скважины, что повышает надежность инициирования заряда ВВ;

- конструкция предлагаемого изобретения позволяет применять наиболее эффективное обратное инициирование скважинного заряда ВВ, что повышает разрушающее действие взрыва на горную породу;

- данный вид крепления малогабаритного ПД исключает прокол или разрыв оболочки патрона и выдавливание части эмульсионного ВС при этом сохраняется форма и герметичность промежуточного детонатора, что повышает надежность инициирования заряда ВВ;

- малогабаритный ПД позволяет надежно инициировать патрон с эмульсионным ВС не чувствительным к первичным средствам инициирования, что расширяет область его применения;

- при изготовлении устройства крепления малогабаритного ПД его геометрические размеры выбираются с учетом диаметра скважины, диаметра патрона ВВ, что делает его более технологичным и эффективным в применении.

Результаты проведенных опытных промышленных взрывов показали, что малогабаритный ПД с устройством НСИ ИСКРА-С расположенный с наружной стороны патрона с ВС технологичен в применении, повышает качество и безопасность взрывных работ, при этом снижается вредное воздействие на окружающую среду, а так же снижаются материальные и трудовые затраты на траспортировку ВМ и производство взрывных работ.

1. Промежуточный детонатор из эмульсионного взрывчатого состава (ВС) помещенного в полимерную оболочку, отличающийся тем, что для его инициирования применяется малогабаритный промежуточный детонатор (ПД) с массой заряда взрывчатого вещества (ВВ) от 10 до 100 грамм, ВВ малогабаритного ПД выполнено пластичным, литым или сыпучим, а его корпус изготовлен из бумаги патронной марки А или термопластичного материала, например полиэтилена, малогабаритный ПД восприимчив к инициирующему импульсу от первичных средств инициирования, например устройств неэлектрической системы инициирования (НСИ) ИСКРА-С, ИСКРА-Ш или электродетонаторов и способен возбудить детонацию патрона с эмульсионным ВС, малогабаритный ПД расположен на боковой поверхности вдоль патрона с эмульсионным ВС и зафиксирован с помощью двух и более одноразовых кабельных стяжек, изготовленных из полимерного материала.

2. Промежуточный детонатор по п. 1, отличающийся тем, что для крепления малогабаритного ПД к патрону с эмульсионным ВС используется устройство крепления, корпус которого выполнен из термопластичного материала, например полиэтилена, в виде полого цилиндра имеющего внутреннюю поперечную перегородку с отверстием в центре, внутренняя поперечная перегородка расположена от торца цилиндрического корпуса на расстоянии не менее 10 мм, в стенке вдоль корпуса устройства крепления малогабаритного ПД на всю его длину расположен продольный вырез, соединяющийся с отверстием в центре внутренней поперечной перегородки, с противоположной стороны от выреза снаружи вдоль корпуса расположены выступы с проемами для размещения одноразовых кабельных стяжек в количестве не менее двух штук.

3. Промежуточный детонатор по п. 1, отличающийся тем, что для крепления малогабаритного ПД к патрону с эмульсионным ВС используется устройство крепления, корпус которого выполнен из термопластичного материала, например полиэтилена в виде полого цилиндра имеющего внутреннею поперечную перегородку с отверстием в центре и цилиндрическое гнездо для размещения малогабаритного ПД, расположенное в боковой стенке на всю длину корпуса, полость цилиндрического гнезда для расположения малогабаритного ПД соединяется с полостью в корпусе устройства для размещения патрона с эмульсионным ВС, внутренняя перегородка расположена на расстоянии не менее 10 мм от торца цилиндрического корпуса с этого же торца в корпусе напротив цилиндрического гнезда для размещения малогабаритного ПД имеется паз для размещения ударно-волновой трубки (УВТ) или проводов электродетонатора, а с противоположного торца снаружи корпуса напротив паза для размещения малогабаритного ПД расположен фиксатор для крепления УВТ или проводов электродетонатора.