RU165858U1 - Контейнер для фиксации и установки патронов-боевиков и промежуточных детонаторов во взрывных скважинах - Google Patents

Abstract

1. Контейнер для фиксации и установки патронов-боевиков и промежуточных детонаторов во взрывных скважинах, содержащий цилиндрический корпус, выполненный с крышкой и хвостовиком, размещенный в корпусе заряд взрывчатого вещества, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде нескольких входящих друг в друга цилиндрических полых размерных вставок с упорами, хвостовиком, выполненным в виде полого направляющего конуса с конусообразным полым переходом на размерную вставку, крышка выполнена в виде центрирующего патрона из жестко закрепленных на основании с лепестками и расположенных на одной оси усеченных полых конусов разного диаметра с проточками цилиндрической формы, причем в крышку с помощью полого конусообразного переходника с упором и усиливающим кольцом входит полый распорный элемент в виде тела вращения с упорным кольцом и секторными лепестками, расположенными под углом не более 45° к телу распорного элемента, причем внутренний диаметр d полого распорного элемента больше внешнего диаметра зарядного шланга, при этом размерные вставки, конусообразный переход хвостовика и большой усеченный полый конус центрирующего патрона имеют внутренний диаметр D больше внешнего диаметра патрона взрывчатого вещества, причем все данные элементы контейнера выполнены с возможностью разъемного соединения, число n размерных вставок принимают пропорциональным длине патрона взрывчатого вещества.2. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что центрирующий патрон изготовлен из смеси полиэтилена низкого давления и полиэтилена высокого давления.3. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что размерные вставки и направляющий конус изготавливаются из

Description

Полезная модель относится к взрывному делу, в частности к средствам прямого инициирования зарядов взрывчатых веществ.

Известен заряд взрывчатого вещества в обводненной скважине, размещенный в пакете (патент РФ №2058012, опубл. 10.04.1996), содержащий водонепроницаемую многослойную оболочку, выполненную в виде цилиндрической гильзы, наружная поверхность которой пропитана водоотталкивающей смесью, слои плотной бумаги, образующие гильзу, склеены между собой, а донная часть гильзы выполнена в виде металлического колпачка.

Недостатком известного устройства является низкое качество и точность изготовления, а также опасность при его использовании для взрывных работ.

Известен заряд для перфорации скважины (патент РФ №2090741, опубл. 09.20.1997), содержащий корпус с определенной толщиной стенки с зарядом взрывчатого вещества и детонирующий шнур, со стороны которого заряд взрывчатого вещества относительно стенки корпуса установлен с зазором, при этом величина зазора, толщина стенки корпуса и параметры детонирующего шнура выбираются из экспериментально определенных соотношений.

Недостатком известного устройства является низкое качество, а также опасность при его использовании для взрывных работ.

Известно устройство заряда для скважин (патент РФ №65204, опубл. 27.07.2007), содержащее заряд для взрыва в скважине, размещенный в корпусе, выполненном в виде якорного устройства, состоящего из двух или более раздельных щечек, являющихся стенками корпуса, жестко связанных с верхними концами двух или более планок-плечей, нижние концы которых связаны между собой посредством якорного замка, который в свою очередь связан с размещенным в корпусе зарядом, корпус выполнен из пластика, нижние концы планок-плечей связаны между собой якорным замком в виде шарнира, связывающим нижние концы планок-плечей, выполненным сквозным в виде полого цилиндра, раздельные щечки выполнены в виде дугообразных пластин или в виде вертикально сориентированной, разрезанной мнимой вертикальной плоскостью на две половины пластиковой трубы, причем заряд устанавливается с зазором относительно стенок корпуса и связан с якорным замком, выполненным в виде шарнира, посредством металлической проволоки.

Недостатком известного технического решения является сложность конструкции и сложность установки в скважине за счет распора якорного замка.

Известно средство инициирования зарядов промышленных взрывчатых веществ (патент РФ №1782104, опубл. 26.04.1990), в котором предложен промежуточный детонатор заряда для дробления негабарита, включающий полиэтиленовый корпус под взрывчатое вещество в форме стакана, с размещенными на наружной поверхности дна стакана стойками, обращенными друг к другу и образующими частично заглубленное в дно гнездо под капсюль-детонатор и щель под детонирующий шнур, где после установки заряда через щель вводят детонирующий шнур или в гнездо вставляют капсюль-детонатор.

Недостатком известного технического решения является сложность конструкции и невозможность его фиксации в скважине.

Известен промежуточный детонатор (патент SU 93521, опубл. 24.07.2009), содержащий цилиндрический корпус с взрывчатым веществом и крышку с гнездом под средства инициирования, снабженную съемным кольцом с пружинящими усиками-фиксаторами, замковые соединения для взаимной фиксации крышки и корпуса, на цилиндрической поверхности корпуса кольцевой буртик для удержания вставки и съемного кольца, а по выступающим краям крышки пазы для укладки ударно-волновых трубок или проводов электродетонаторов.

Недостатком известного технического решения является сложность конструкции и сложность установки в скважине.

Известен промежуточный детонатор для скважинных зарядов (патент РФ №2484426, опубл. 10.06.2013). Изобретение содержит куполообразный фиксатор, который удерживает и защищает корпус с размещенными в нем средствами инициирования, взрывчатым веществом и крышкой. В конструкции фиксатора есть проемы для ударно-волновых трубок капсюлей детонаторов и упоры для зарядного шланга, что позволяет производить механизированное заряжание скважины с автоматической подачей шланга, и боковые эластичные упоры на фиксаторе, позволяющие легко центрировать направление перемещения промежуточного детонатора при досылке в скважину и препятствующие его обратному перемещению.

Недостатком известного технического решения является сложность конструкции и сложность установки в скважине.

Известен промежуточный детонатор, принятый за прототип (патент РФ №2333452, опубл. 10.09.2008, бюл. №25). Промежуточный детонатор содержит цилиндрический корпус, выполненный с хвостовиком, крышку, выполненную с гнездом под капсюль-детонатор и расположенную с возможностью фиксации на противоположном от хвостовика торце корпуса, и размещенный в корпусе заряд взрывчатого вещества. Внутренняя поверхность корпуса сопряжена с внутренней поверхностью хвостовика по конической поверхности. Хвостовик корпуса выполнен с открытым торцом и снабжен вогнутой внутрь корпуса диафрагмой, разделяющей хвостовик на две части. Крышка выполнена с утолщенными стенками в области фиксации ее на корпусе и перехода в гнездо. На внутренней поверхности гнезда выполнены два продольных выступа для фиксации капсюля-детонатора со смещением относительно центральной оси гнезда и обеспечения контакта капсюля-детонатора с поверхностью гнезда. Заряд взрывчатого вещества выполнен из сыпучего взрывчатого вещества и размещен в корпусе между крышкой и диафрагмой с плотностью на 1-25% выше насыпной.

Недостатком данного изобретения является сложность установки его в скважине и невозможность оперативной регулировки массы взрывчатого вещества в контейнере, а также невозможность надежной фиксации в необходимом высотном интервале.

Техническим результатом изобретения является упрощение установки устройства в скважине с обеспечением фиксации в необходимом высотном интервале, а также возможность оперативной регулировки массы взрывчатого вещества.

Технический результат достигается тем, что в контейнере для фиксации и установки патронов-боевиков и промежуточных детонаторов во взрывных скважинах, содержащий цилиндрический корпус, выполненный с крышкой и хвостовиком, размещенный в корпусе заряд взрывчатого вещества согласно изобретению корпус выполнен в виде нескольких входящих в друг друга цилиндрических полых размерных вставок с упорами, хвостовиком, выполненным в виде полого направляющего конуса с конусообразным полым переходом на размерную вставку, крышка выполнена в виде центрирующего патрона из жестко закрепленных на основании с лепестками и расположенных на одной оси усеченных полых конусов разного диаметра с проточками цилиндрической формы, причем в крышку с помощью полого конусообразного переходника с упором и усиливающим кольцом входит полый распорный элемент в виде тела вращения с упорным кольцом и секторными лепестками, расположенными под углом не более 45 градусов к телу распорного элемента, причем внутренний диаметр d полого распорного элемента больше внешнего диаметра зарядного шланга, при этом размерные вставки, конусообразный переход хвостовика и большой усеченный полый конус центрирующего патрона имеют внутренний диаметр D больше внешнего диаметра патрона взрывчатого вещества, причем все данные элементы контейнера выполнены с возможностью разъемного соединения, число n размерных вставок принимают пропорциональным длине патрона взрывчатого вещества.

Технический результат достигается также тем, что центрирующий патрон изготовлен из смеси полиэтилена низкого давления и полиэтилена высокого давления.

Технический результат достигается также тем, что размерные вставки и центрирующий конус изготавливаются из полипропилена марки 21-012.

Технический результат достигается также тем, что допускается коробление деталей контейнера не более 2%.

Технический результат достигается также тем, что в центрирующем патроне предусмотрено отверстие для волновода.

Технический результат достигается также тем, что между лепестками распорного элемента предусмотрены тонкие перегородки.

Контейнер для фиксации и установки патронов-боевиков и промежуточных детонаторов во взрывных скважинах поясняется рисунками, где на фиг. 1 показан хвостовик в виде направляющего конуса с конусообразный переходом, вид сбоку (А), разрез хвостовика по линии Б-Б, вид по стрелке В и изометрическая проекция (С), на фиг. 2 показан корпус в виде размерной вставки, вид сбоку (А), разрез размерной вставки по линии Б-Б, вид по стрелке В и изометрическая проекция (С), на фиг. 3 показан центрирующий патрон с лепестками, вид сбоку (А), разрез размерной вставки по линии Б-Б, вид по стрелке В и изометрическая проекция (С), на фиг. 4 показан полый конусообразный переходник с упором и усиливающим кольцом, вид сбоку (А), разрез по линии Б-Б, вид по стрелке В и изометрическая проекция (С), на фиг. 5 показан полый распорный элемент в виде тела вращения с упорным кольцом и секторными лепестками, расположенными под углом к телу распорного элемента, вид сбоку (А), разрез по линии Б-Б, вид по стрелке В и изометрическая проекция (С), на фиг. 6 показан собранный контейнер со всеми элементами, вид сбоку (А), разрез по линии Б-Б и изометрическая проекция (С), где:

1 - размерная вставка с упором 9, при вставке нескольких размерных вставок друг в друга образуется корпус контейнера, с возможностью соединения с хвостовиком 2 и центрирующим патроном 3;

2 - хвостовик в виде направляющего конуса 11 с конусообразным переходом 12, выполненный с возможностью одевания на размерную вставку 1;

3 - центрирующий патрон с лепестками 5;

4 - патрон-боевик или промежуточный детонатор;

5 - лепестки центрирующего патрона 3;

6 - основание центрирующего патрона 3 с жестко закрепленными лепестками 5 и расположенными на одной оси усеченными полыми конусами 7 и 8 разного диаметра с внутренними проточками цилиндрической формы;

7 - меньший усеченный конус с внутренним диаметром d больше внешнего диаметра зарядного шланга;

8 - большой усеченный полый конус центрирующего патрона 3;

9 - упор на размерной вставке 1 для хвостовика 2 и соседних размерных вставок 1;

10 - зарядный шланг смесительно-зарядной машины;

11 - направляющий конус хвостовика 2;

12 - конусообразный переход от направляющего конуса хвостовика 2 к корпусу 1;

13 - конусообразный переходник с упором 14 и усиливающим кольцом 15;

14 - упор конусообразного переходника 13;

15 - усиливающее кольцо конусообразного переходника 13;

16 - полый распорный элемент в виде тела вращения с упорным кольцом секторными лепестками;

17 - секторные лепестки полого распорного элемента 16;

18 - упорное кольцо полого распорного элемента 16;

19 - отверстие под волновод в полом распорном элементе 16;

L - внутренняя длина контейнера, образованная из размерных вставок 1, равная или большая длины заряда взрывчатого вещества, м;

d - внутренний диаметр меньшего усеченного конуса 7, принимаемый больше внешнего диаметра зарядного шланга 10, м;

D_вн - внешний диаметр контейнера, меньший диаметра шпура или скважины, м;

D - внутренний диаметр контейнера (включая внутренние диаметры размерных вставок 1, хвостовика 2 и центрирующего патрона 3), больший внешнего диаметра патрона-боевика 4 - заряда взрывчатого вещества, м.

Контейнер для фиксации и установки патронов-боевиков и промежуточных детонаторов во взрывных скважинах предназначен для установки с одновременной фиксацией в нужных отметках средств инициирования эмульсионных взрывчатых веществ с возможностью заряжания восходящих шпуров и скважин. Наиболее эффективным представляется использование для обратного инициирования зарядов взрывчатых веществ.

Контейнер для фиксации и установки патронов-боевиков и промежуточных детонаторов во взрывных скважинах содержит следующие основные элементы. Размерная вставка 1 выполнена с возможностью вставки элементов друг в друга и фиксации с помощью упоров 9. Несколько вставленных друг в друга размерных вставок 1 образуют корпус контейнера с возможностью вставки и фиксации на нем хвостовика 2 в виде направляющего конуса 11 с полым конусообразным переходом 12. Выполнение корпуса контейнера в виде нескольких размерных вставок 1 позволяет оперативно регулировать массу патрона-боевика или промежуточного детонатора 4 за счет изменения линейных размеров. При необходимости берут больше размерных вставок 1 для создания большей внутренней длины L контейнера, м. При этом число n размерных вставок пропорционально длине патрона взрывчатого вещества. Хвостовик 2 выполняют с возможностью надевания на упор 9 размерной вставки 1. Центрирующий патрон 3 выполняют с лепестками 5, закрепленными на основании 6. Также на основании 6 жестко закрепляют расположенные на одной оси усеченные полые конуса 8 и 7 разного диаметра с внутренними проточками цилиндрической формы. Большой усеченный полый конус 8 центрирующего патрона 3 выполнен с возможностью вставки в размерную вставку 1 за счет его конусности. Меньший усеченный конус 7 выполнен с внутренним диаметром, большим диаметра переходника 13 с возможностью вставки до достижения упора 14. Полый конусообразный переходник 13 выполнен с возможностью вставки внутрь полого упора 14 меньшего цилиндра распорного элемента 16. На упоре 13 выполнено упорное кольцо 15, повышающее прочность данного элемента. Полый распорный элемент 16 выполнен в виде тела вращения с упорным кольцом 18 и секторными лепестками 17. Лепестки 17 расположены под углом не более 45 градусов к телу распорного элемента 16. Данное решение позволяет снизить нагрузки на зарядный шланг 10 по установке контейнера в скважину. Размеры и толщину лепестков 17 принимают исходя из планируемой нагрузки столба взрывчатого вещества на собранный контейнер. Внутренний диаметр d полого распорного элемента 16 больше внешнего диаметра зарядного шланга 10 для обеспечения возможности одевания на зарядный шланг 10. Внутреннюю длину контейнера L, м принимают равной или большей длины заряда взрывчатого вещества, например патронированного, используемого в качестве патрона-боевика или промежуточного детонатора 4. Внутренний диаметр d меньшего усеченного конуса 7, принимают больше внешнего диаметра зарядного шланга 10 для обеспечения возможности надевания на шланг 10. Внешний диаметр D_вн контейнера, принимают меньше диаметра шпура или скважины, м, для обеспечения возможности вставки контейнера в данные горные выработки. Зазоры между стенками шпура или скважины и контейнером принимают исходя из условия обеспечения надежной фиксации контейнера с помощью лепестков 5 центрирующего патрона 3, а также секторных лепестков 17 распорного элемента 16. При необходимости между лепестками распорного элемента 16 могут быть предусмотрены тонкие перегородки (условно не показаны). Также в распорном элементе 16 может быть предусмотрено отверстие 19 под волновод. Наличие данного отверстия 19 позволит исключить вероятность деформации волновода при размещении контейнера в скважине. Данные перегородки повышают общую жесткость элемента и увеличивают несущую способность. Зазор, число лепестков 5 и 17, их толщину и ширину определяют экспериментальным, экспериментально-аналитическим или аналитическим способами. Внутренний диаметр D элементов контейнера принимают большим внешнего диаметра заряда взрывчатого вещества, используемого в качестве патрона-боевика 4, предназначенного для инициирования основного заряда, м. (размерная вставка 1, конусообразный переход 12 хвостовика 2 и большой усеченный полый конус 8 центрирующего патрона 3 имеют внутренний диаметр D больше внешнего диаметра патрона взрывчатого вещества). Все данные элементы контейнера выполнены с возможностью разъемного соединения в направлении от хвостовика 2. В качестве материалов для изготовления центрирующего патрона 3 возможно использование смеси полиэтилена низкого давления и полиэтилена высокого давления. Толщину стенок всех элементов контейнера принимают исходя из прочностных характеристик материалов, используемых для изготовления элементов. Одним из ключевых условий данного решения является сохранность взрывчатого вещества патрона-боевика 4 при его перемещении в контейнере по скважине с последующей корректной и надежной фиксацией. Размерная вставка 1 и центрирующий патрон 3 могут быть изготовлены из полипропилена марки 21-012. Данные материалы обладают наилучшими характеристиками с позиции цена-качество. При изготовлении всех деталей контейнера допускается коробление деталей не более 2%, что обеспечит надежную фиксацию деталей друг относительно друга.

Контейнер для фиксации и установки патронов-боевиков и промежуточных детонаторов во взрывных скважинах работает следующим образом. Перед подачей зарядного шланга 10 смесительно-зарядной машины в шпур или скважину производят сборку контейнера. Для этого берут необходимое число n размерных вставок 1, вставляют друг в друга, затем надевают хвостовик 2 в виде направляющего конуса 11 с конусообразным полым переходом 12 до момента достижения упора 9. В полученную полость помещают патрон-боевик или промежуточный детонатор 4. Патрон-боевик 4 фиксируют внутри контейнера с помощью центрирующего патрона 3 путем вставки его в крайнюю размерную вставку 1. При необходимости в теле центрирующего патрона 3, а также в одном из секторных лепестков 17 делают отверстие 19 для волновода и протягивают волновод сквозь данное отверстие при сборке. Затем надевают собранный контейнер с размещенным внутри него патроном-боевиком 4 с помощью конусообразного переходника 13 на полый распорный элемент 16. Затем собранный контейнер с помощью узкой части полого распорного элемента 16 надевают на зарядный шланг 10 смесительно-зарядной машины. Зазор между внутренними стенками меньшего усеченного конуса распорного элемента 16 и шлангом 10 принимают исходя из условия надежного удержания контейнера на зарядном шланге 10 при проталкивании по скважине. Это определяют экспериментальным путем. Затем подают собранный контейнер с помощью зарядного шланга 10 в шпур или скважину до достижения им необходимого интервала высотных отметок, предусмотренных параметрами буровзрывных работ. При подаче тщательно следят за целостностью волновода и равномерным продвижением контейнера по скважине или шпуру. За счет того, что внешний диаметр D_вн контейнера, принимают меньше диаметра шпура или скважины достигается беспрепятственное перемещение контейнера до заданного высотного интервала. При наличии препятствий направляющий конус 11 хвостовика 2 способствует их успешному преодолению за счет возможности выбора направления при точечном контакте с препятствием и соскальзыванием с него. После достижения требуемого интервала высот зарядный шланг 10 извлекают, а контейнер жестко закрепляется в скважине за счет распора и деформации лепестков 5 и секторных лепестков 17. При установке промежуточного детонатора контейнер устанавливают на нужной отметке, после чего зарядку продолжают.

Контейнер для фиксации и установки патронов-боевиков и промежуточных детонаторов во взрывных скважинах обеспечивает следующие преимущества:

- упрощение установки устройства в скважине;

- возможность оперативного изменения массы взрывчатого вещества за счет изменения линейных размеров корпуса;

- обеспечение надежной фиксации в необходимом высотном интервале.

Claims (6)

1. Контейнер для фиксации и установки патронов-боевиков и промежуточных детонаторов во взрывных скважинах, содержащий цилиндрический корпус, выполненный с крышкой и хвостовиком, размещенный в корпусе заряд взрывчатого вещества, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде нескольких входящих друг в друга цилиндрических полых размерных вставок с упорами, хвостовиком, выполненным в виде полого направляющего конуса с конусообразным полым переходом на размерную вставку, крышка выполнена в виде центрирующего патрона из жестко закрепленных на основании с лепестками и расположенных на одной оси усеченных полых конусов разного диаметра с проточками цилиндрической формы, причем в крышку с помощью полого конусообразного переходника с упором и усиливающим кольцом входит полый распорный элемент в виде тела вращения с упорным кольцом и секторными лепестками, расположенными под углом не более 45° к телу распорного элемента, причем внутренний диаметр d полого распорного элемента больше внешнего диаметра зарядного шланга, при этом размерные вставки, конусообразный переход хвостовика и большой усеченный полый конус центрирующего патрона имеют внутренний диаметр D больше внешнего диаметра патрона взрывчатого вещества, причем все данные элементы контейнера выполнены с возможностью разъемного соединения, число n размерных вставок принимают пропорциональным длине патрона взрывчатого вещества.

2. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что центрирующий патрон изготовлен из смеси полиэтилена низкого давления и полиэтилена высокого давления.

3. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что размерные вставки и направляющий конус изготавливаются из полипропилена марки 21-012.

4. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что допускается коробление деталей контейнера не более 2%.

5. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что в распорном элементе предусмотрено отверстие для волновода.

6. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что между лепестками распорного элемента предусмотрены тонкие перегородки.

Images