ES2569527T3 - Iniciación de materiales explosivos - Google Patents

Abstract

Un sistema de voladura sin detonador (1), que comprende: un explosivo suelto (7); un explosivo confinado (2); y una fibra óptica (4) adaptada para suministrar luz láser al explosivo confinado (2), caracterizado por que el explosivo confinado (2) se proporciona en relación con el explosivo suelto (7) de tal modo que la detonación del explosivo confinado (2) provoca la iniciación del explosivo suelto (7), y por que una porción del explosivo confinado (2) y una porción del explosivo suelto (7) se encuentran en contacto directo o se proporciona una membrana (12) directamente entre el explosivo confinado (2) y el explosivo suelto (7) , siendo la membrana (12) de tal modo que se conserva la relación operativa prevista entre el explosivo confinado (2) y el explosivo suelto (7) y el explosivo confinado (2) se confina en un elemento tubular alargado (3) y en el que el diámetro interno del elemento tubular (3) es mayor que el diámetro crítico para el explosivo que se confina, caracterizado por que un extremo expuesto de la fibra óptica (4) se proporciona adyacente a, pero no en contacto con, el explosivo confinado (2) de tal modo que hay un espacio de aire entre el extremo expuesto de la fibra óptica y el explosivo confinado (2).

Description

imagen1

imagen2

imagen3

imagen4

imagen5

5

10

15

20

25

30

35

La naturaleza del explosivo confinado usado, la potencia de láser, la aparición o no de la detonación y el tiempo (aproximado) entre cuando se activó el láser y cuando tiene lugar la detonación se muestran en la tabla siguiente. Una detonación con éxito se estimó comparando el daño causado a una placa testigo de HDPE (4 x 2 x 24 cm) usando un intensificador auxiliar iniciado de acuerdo con la presente invención con el daño causado al mismo tipo de placa testigo usando el mismo tipo de intensificador auxiliar (90 g de pentolita) iniciado con un cebo n.º 8.

epoxídica 13. Por lo menos una porción de la longitud del explosivo confinado 2 se encuentra rodeada por el intensificador 7 auxiliar cuando el tubo se encuentra insertado en la cavidad del intensificador auxiliar.

Número de experimento

Composición de explosivo dentro del tubo Potencia de láser (W) Detonación Retardo aproximado (segundos)

1.

0,3 g de PETN dopado con un 2 % de negro de carbono, resto PETN puro compactado a mano, fibra en contacto con PETN dopado 38 Si Ninguno

2.

0,3 g de PETN dopado con un 2 % de negro de carbono, resto PETN puro compactado a mano, fibra en contacto con PETN dopado 1,0 Si 0,5

3.

0,3 g de PETN dopado con un 20 % de negro de carbono, resto PETN puro, fibra en contacto con PETN dopado 1,0 Si 0,5

4.

0,3 g de PETN dopado con un 50 % de negro de carbono, resto PETN puro, fibra en contacto con PETN dopado 1,0 No

5.

0,3 g de PETN dopado con un 50 % de negro de carbono, resto PETN puro, fibra en contacto con PETN dopado 2,5 Sí 1,5

6.

Negro de huno espolvoreado sobre superficie entre fibra y PETN, fibra óptica en contacto con negro de carbono 11,0 Sí 0,5

7.

PETN puro, fibra en contacto 10 Sí 8

8.

0,3 g de PETN dopado con un 2 % de negro de carbono, resto PETN puro, espacio de 3 mm entre fibra y explosivo 1,0 Sí ninguno

9.

0,3 g de PETN dopado con un 2 % de negro de carbono, resto PETN puro, espacio de 3 mm entre fibra y explosivo 0,5 Sí > 0,5

10.

PETN suelto dopado con un 2 % de negro de carbono 38 Sí 13

11.

Pentolita colada dopada con un 2 % de negro de carbono 30 Sí 15 ms

12.

Pentolita colada dopada con un 2 % de negro de carbono 5 Sí 15 ms

Hay varias características notables. En primer lugar, parece ser que el negro de carbono es un agente efectivo para acoplar de forma eficiente la energía radiante al explosivo. Sin el negro de carbono se requiere una energía casi tres órdenes de magnitud superior para la iniciación que en el caso del PETN dopado con un 2 % de negro de carbono. La energía es simplemente la potencia multiplicada por el tiempo y, a una potencia constante tal como es suministrada por el láser, se requiere que el láser se aplique más tiempo para alcanzar un punto crítico. Para una comparación adicional, véanse los números de experimento 3 y 10.

En segundo lugar, parece ser que existe una concentración óptima de negro de carbono en el PETN. Los números de experimento 2 y 3 son idénticos, mientras que el aumento de la cantidad de negro de carbono a un 50 % tiene un efecto perjudicial. Aparentemente, existe un punto en donde el PETN se encuentra suficientemente diluido como para requerir sustancialmente más energía para ser iniciado. Esto pudiera ser o bien un efecto de transferencia térmica o bien una falta de capacidad del PETN de propagarse de forma adecuada en estas condiciones.

En tercer lugar, el espacio entre la fibra óptica y la superficie del explosivo tiene un efecto sustancial sobre el tiempo de retardo, tal como se puede apreciar en los experimentos 8 y 9. Lo más probable es que el espacio de aire esté actuando como una capa aislante.

En cuarto lugar, la pentolita colada dopada con negro de carbono se detonó fácilmente con una potencia de láser relativamente alta y baja. Por último, y lo que es lo más importante, este diseño permite que los intensificadores auxiliares se puedan detonar con unas potencias de láser relativamente bajas. Como consecuencia, es bastante factible el diseño de un sistema de iniciación portátil.

A lo largo de toda la presente memoria descriptiva y de las reivindicaciones que siguen, se entenderá que la expresión “comprender”, y variaciones tales como “comprende” y “comprendiendo/que comprende”, implican la inclusión de un número entero o etapa expuesto o un grupo de números enteros o etapas especificados pero no la exclusión de ningún otro número entero o etapa o grupo de números enteros o etapas.

7

La referencia en la presente memoria descriptiva a cualquier publicación anterior (o información que se derive de la misma), o a cualquier asunto que sea conocido no es, ni debiera considerarse como, un reconocimiento o admisión,

o forma alguna de sugerencia, de que la publicación anterior (o información que se derive de la misma) o el asunto conocido forme parte del conocimiento general común en el campo de actividad al cual se refiere la presente memoria descriptiva.

8

Claims (1)

1. imagen1