Przedmiotem wynalazku jest uklad elektryczny do zwlocznego inicjowania detonacji ladunków materia¬ lów wybuchowych w przodkach górniczych za pomoca ostrych zapalników elektrycznych.Stan techniki. W podziemnym górnictwie rud oraz w szerokim zakresie górnictwa weglowego do urabiania skal stosuje sie górnicze materialy wybuchowe, które umieszcza sie w postaci ladunków w uprzednio odwierco¬ nych otworach strzalowych. Materialy wybuchowe doprowadza sie do detonacji za pomoca zapalników elektry¬ cznych umieszczonych wraz z materialami wybuchowymi w otworach strzalowych.W zapalniku elektrycznym energia elektryczna zostaje zamieniona na cieplo potrzebne do zaplonu niewielkie; ilosci masy zapalczej, która daje plomien powodujacy detonacje materialu wybuchowego iniqujacego, umiesz¬ czonego w czesci splonkowej zapalnika elektrycznego. Detonacja ta powoduje odpalenie ladunku materialu wybuchowego umieszczonego w danym otworze strzalowym.Poczatkiem procesu, którego efektem koncowym jest detonacja zapalnika elektrycznego, jest moment wlaczenia pradu elektrycznego w obwód zapalnika elektrycznego, zlozony z mostka elektrycznego i przewodów.Ze wzgledu na efekty robót strzalowych oraz wzgledy bezpieczenstwa, w podziemnym górnictwie nie stosuje sie natychmiastowego odpalania ladunku materialu wybuchowego w danym przodku. Powszechnie przyjelo sie odpalanie zwloczne — milisekundowe, pólsekundowe oraz sekundowe. Na przyklad w przypadku górnictwa polskiego stosuje sie odpalanie ladunków ze zwlokami 26 ms, 0,5 s lub 1 s. Rezultatem strzelania zwlocznego jest uzyskiwanie dla kolejno odpalanych ladunków w otworach strzalowych dodatkowej bocznej plaszczyzny odsloniecia oraz stworzenie mozliwosci najkorzystniejszej wspólpracy ze soba tych odpalanych otworów.Strzelanie zwloczne realizuje sie poprzez stosowanie zapalników elektrycznych zwlocznych. Zapalniki te pomiedzy glówka zapalacza a ladunkiem pierwotnym jego czesci splonkowej maja umieszczona wkladke opózniajaca zwana powszechnie opózniaczem. Oczywiscie powoduje to wzrost kosztu produkcji tych zapalni¬ ków. Odpalenie glówki zapalnika elektrycznego powoduje zaplon opózniacza, który pali sie przez scisle okreslo¬ ny czas, nazywany zwloka czasowa i dopiero po tym czasie plomien dochodzi do ladunku pierwotnego powo¬ dujacjego detonacje.2 124 354 Aby spowodowac odpalenie zapalnika elektrycznego, nalezy zbudowac tzw. obwód strzalowy, który skla¬ da sie z zapalarki, zapalnika elektrycznego oraz linii strzalowej. Linia strzalowa moze skladac sie z kilku elemen¬ tów, które stanowia: zasadnicze linie strzalowe, linie przodkowe, przewody ochronne oraz tzw. anteny. Poprzez wlaczenie zapalarki uzyskuje sie w tym samym czasie przeplyw pradu przez wszystkie zapalniki elektryczne i odpalenie ich w okreslonej kolejnosci zaleznej od wielkosci zwloki uzytych zapalników w tak zwanych seriach czasowych.Produkowane obecnie zapalniki elektryczne milisekundowe posiadaja najmniejsza kolejna zwloke 26 ms, która jest za duza dla zapewnienia wspólpracy pomiedzy poszczególnymi seriami odpalanych zwlocznie ladun¬ ków materialu wybuchowego. Produkcja zapalników elektrycznych milisekundowych o zwlokach mniejszych od 26 ais napotyka na ogromne trudnosci techniczne. Niezaleznie od powyzszego znaczny rozrzut opóznien w poszczególnych seriach czasowych produkowanych zapalników elektrycznych milisekundowych przekraczaja¬ cy niekiedy 100% czasu przypadajacego na jeden stopien zwloki powoduje tzw. zachodzenie na siebie kolejnych serii czasowych. Jak z powyzszego wynika zbyt duze opóznienie zapalników elektrycznych milisekundowych oraz zachodzenie ich na siebie przekresla mozliwosci pelnego wykorzystania tak istotnych zalet strzelania krótko- zwlocznego. Miedzy innymi z tych powodów przyjela sie w polskim podziemnym górnictwie rud praktyka stosowania strzelania pólsekundowego zamiast milisekundowego.Istota wynalazku. Sposób zwlocznego inicjowania detonacji ladunków materialów wybuchowych polega zatem na tym, ze ladunki detonuje sie zwlocznie za pomoca elektrycznych zapalników momentalnych, przy czym do poszczególnych wydzielonych grup tych zapalników doprowadza sie energie elektryczna z opóznienia¬ mi czasowymi wzgledem siebie.Zgodnie z wynalazkiem w ukladzie elektrycznym, który sluzy do realizacji wyzej opisanego sposobu, zapalarka jest polaczona poprzez uklad wyzwalania tyrystorów z ukladem zwlocznego sterowania tymi tyrysto¬ rami, miedzy anodami których to tyrystorów a zapalarka sa wlaczone kondensatory, natomiast do katod tyrysto¬ rów sa podlaczone obwody zapalnikowe.W rozwiazaniu tym opóznienia czasowe impulsów pradowych plynacych do okreslonych zapalników elektrycznych momentalnych mozliwe sa do realizacji na elementach logicznych lub tez w klasyczny sposób ladowania kondensatorów o róznych stalych czasowych. Kazdy z kolejnych impulsów elektrycznych lub tez odpowiedni poziom napiecia stalego, powoduje uruchomienie elementu wykonawczego, który rozladuje - poprzez dana galaz zapalnika elektrycznego obwodu strzalowego — kondensator strzalowy.W ten sposób polaczone serie zapalników elektrycznych momentalnych sa inicjowane zwlocznie, z opóznieniami dostatecznie malymi, ustawionymi precyzyjnie w ukladzie zwlocznego sterowania rozladowywaniem poszcze¬ gólnych kondensatorów strzalowych.Inicjowanie zapalnika elektrycznego ukladem wedlug wynalazku umozliwia dodatkowo praktyczny dobór i nastepnie realizacje najodpowiedniejszych dla danych warunków zwlok czasowych. Umozliwia to pelna wspólprace poszczególnych ladunków materialów wybuchowych inicjowanych zwlocznie a tym samym stanowi uzasadniona podstawe do korekty obecnie stosowanych metryk strzalowych, co z pewnoscia poprawi efektyw¬ nosc robót strzalowych.Dodatkowo nizsza cena zapalnika elektrycznego momentalnego od zwlocznego przy masowym urabianiu skal za pomoca materialu wybuchowego daje powazne oszczednosci w kosztach robót strzalowych. Zalaczony rysunek przedstawia schemat ideowy ukladu elektrycznego.Przyklad realizacji wynalazku. Typowa kondensatorowa zapalarka 1 jest polaczona z dodatkowymi kon¬ densatorami strzalowymi 5. Ponadto zapalarka 1 polaczona jest z ukladem 2 wyzwalania strzalowych tyrysto¬ rów 3, który poprzez uklad 4 zwlocznego sterowania wyzwalaniem tyrystorów 3 polaczony jest z bramkami tych tyrystorów. Anody tyrystorów 3 sa polaczone z dodatnimi biegunami poszczególnych kondensatorów strza¬ lowych 5, natomiast katody tych tyrystorów 3 sa polaczone wyjsciowymi zaciskami 6 calego ukladu elektrycz¬ nego. Do zacisków 6 podlaczone sa uprzednio polaczone w trzy grupy 7, 8, 9 zapalniki elektryczne momentalne, przy czym poszczególne grupy tych zapalników elektrycznych odpalane sa zwlocznie.Dzialanie przedstawionego ukladu elektrycznegojest nastepujace. Zapalarka 1 wytwarza wysokie napiecie, którym ladowane sa kondensatory strzalowe 5. Po naladowaniu kondensatorów strzalowych 5 do wymaganego napiecia uklad 2 wyzwalania tyrystorów 3 generuje odpowiedni sygnal do ukladu 4 zwlocznego sterowania wyzwalaniem tyrystorów 3, który otwiera poszczególne tyrystory 3 kazdy z odpowiednim sekwencyjnym opóznieniem czasowym, precyzyjnie ustawianym w ukladzie 4. Tak wprowadzone w stan przewodzenia tyrysto¬ ry 3 przekazuja z odpowiednia zwloka czasowa energie elektryczna z naladowanych kondensatorów strzalo¬ wych 5 do grup 7, 8, 9 polaczonych zapalników elektrycznych momentalnych, powodujac ich detonacje, a tym samym detonacje ladunków materialów wybuchowych.124 354 3 Zastrzezenie patentowe Uklad elektryczny do zwlocznego inicjowania detonacji w przodkach górniczych ladunków materialów wybuchowych, uzbrojonych zapalnikami elektrycznymi, polaczonych obwodem elektrycznym ze znana zapalar¬ ka górnicza, znamienny tym, ze zapalarka (1) jest polaczona poprzez uklad (2) wyzwalania tyrysto¬ rów (3) z ukladem (4) zwlocznego sterowania tymi tyrystorami (3), miedzy anodami których to tyrystorów (3) a zapalarka (1) sa wlaczone kondensatory (5), natomiast do katod tyrystorów (3) sa podlaczone obwody zapalni¬ kowe (7, 8, 9). r PL