RU2424490C1 - Safety detonator - Google Patents

Safety detonator Download PDF

Info

Publication number
RU2424490C1
RU2424490C1 RU2010105166/03A RU2010105166A RU2424490C1 RU 2424490 C1 RU2424490 C1 RU 2424490C1 RU 2010105166/03 A RU2010105166/03 A RU 2010105166/03A RU 2010105166 A RU2010105166 A RU 2010105166A RU 2424490 C1 RU2424490 C1 RU 2424490C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
substance
detonator
lens
seed
short
Prior art date
Application number
RU2010105166/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Андреевич Толстунов (RU)
Сергей Андреевич Толстунов
Геннадий Петрович Парамонов (RU)
Геннадий Петрович Парамонов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)"
Priority to RU2010105166/03A priority Critical patent/RU2424490C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2424490C1 publication Critical patent/RU2424490C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Laser Surgery Devices (AREA)

Abstract

FIELD: blasting operations.
SUBSTANCE: explosive detonator includes thick-wall metal tube with charge hollow, inside which a bowl with primary priming powder is arranged, charge of basic substance, igniter, power supply line and housing sealing plug. Detonator is equipped with optical fuse made in the form of short-focus lens consisting of two focusing lenses, one dispersing lens and one input lens. Igniter is made in the form of a spacer with inoculating substance arranged in it. At that, short-focus lens is installed in tube on the side of spacer, and power supply line is made in the form of optic fibre, which passes through the sealing plug.
EFFECT: enhancement of drilling and blasting operations in explosive atmospheres, improved safety of mining work by using explosives, and reduction of their cost.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к горному производству, а именно к технологии ведения буровзрывных работ и способам инициирования зарядов взрывчатых веществ.The invention relates to mining, and in particular to drilling and blasting technology and methods for initiating explosive charges.

Известен стандартный капсюль-детонатор взрывчатых веществ №8 (С.К.Мангуш, Г.М.Крюков, А.П.Фисун «Взрывные работы при подземной разработке полезных ископаемых: Учебник для вузов./Под общей редакцией С.К.Мангуша. - М.: Издательство Академии горных наук, 2000, стр 88-104).Known standard explosive detonator capsule No. 8 (S.K. Mangush, G.M. Kryukov, A.P. Fisun "Blasting operations in underground mining of minerals: Textbook for universities. / Edited by S.K. Mangush. - M.: Publishing House of the Academy of Mining Sciences, 2000, pp. 88-104).

Известен капсюль-детонатор, состоящий из гильзы, внутри которой размещается чашечка для размещения первичного инициирующего вещества (гремучая ртуть, THPC, азид свинца), за чашечкой находится заряд мощного взрывчатого вещества (тен или гексоген), а гильза имеет на донышке кумулятивную выемку для усиления действия основного заряда (Разрушение горных пород. Кучерявый Ф.И., Кожушко Ю.М. М.: Недра, 1972, 240 стр.). Подрыв капсюля-детонатора осуществляется с применением огнепроводного шнура. Луч огня от огнепроводного шнура через отверстие в чашечке воспламеняет первичное инициирующее вещество, размещаемое в чашечке, а затем срабатывает основной заряд ВВ, размещенный в гильзе. Недостатки данного устройства - невозможность применения в шахтах опасных по газу и пыли и высокая трудоемкость проведения взрывных работ из-за ограниченного времени горения огнепроводного шнура.Known detonator capsule, consisting of a sleeve, inside which a cup is placed to accommodate the primary initiating substance (explosive mercury, THPC, lead azide), a powerful explosive charge (ten or hexogen) is located behind the cup, and the sleeve has a cumulative recess at the bottom for amplification actions of the main charge (Destruction of rocks. Kucheryavyi F.I., Kozhushko Yu.M. M .: Nedra, 1972, 240 pp.). Undermining the detonator capsule is carried out using a flame-retardant cord. A ray of fire from a fire-conducting cord through a hole in the cup ignites the primary initiating substance placed in the cup, and then the main explosive charge placed in the sleeve is triggered. The disadvantages of this device are the inability to use hazardous gas and dust in mines and the high complexity of blasting due to the limited burning time of the fire-resistant cord.

Известен также электродетонатор, отличающийся от капсюля-детонатора наличием электрического мостика накаливания, элементов крепления мостика накаливания, пробки для герметизации соединения и электрических проводов. Мостик накаливания электродетонатора покрыт твердым воспламеняющим веществом из свинцового сурика, клеевой композиции и нитросиликокальция (Разрушение горных пород. Кучерявый Ф.И., Кожушко Ю.М. М.: Недра, 1972, 240 стр.). Недостатки данного устройства - опасность преждевременного взрыва от блуждающих токов, а также невозможность применения в шахтах, опасных по газу и пыли.An electric detonator is also known, which differs from the detonator capsule by the presence of an electric incandescent bridge, fastening elements of the incandescent bridge, plugs for sealing the connection and electrical wires. The incandescent bridge of an electric detonator is covered with a solid flammable substance from lead minium, adhesive composition and nitrosilicocalcium (Destruction of rocks. Kucheryavyi F.I., Kozhushko Yu.M. M .: Nedra, 1972, 240 pp.). The disadvantages of this device are the danger of premature explosion from stray currents, as well as the inability to use in mines, dangerous for gas and dust.

Известны конструкции предохранительных детонаторов с использованием для инициирования электрического тока, допущенных к применению в шахтах, опасных по газу и пыли, например, серийно изготавливаемые модели ЭДКЗ-ОП, ЭДКЗ-35П, ЭДКЗ-ПК, ЭДКЗ-ПМ. Это детонаторы короткозамедленного действия, которые отличаются от детонаторов мгновенного действия введением замедляющего состава, размещенного в гильзе между мостиком накаливания и чашечкой с первичным инициирующим веществом. Предохранительные свойства достигаются применением толстостенных гильз (ЭД-8П-59, ЭД-9-60), нанесением на наружную поверхность предохранительного слоя (ЭД-8-ПМ), содержащего пламегаситель, прессованием на дно гильзы пламегасителя - сернокислого калия (ЭД-ПМ-63). Недостатки данных устройств - опасность преждевременного взрыва от блуждающих токов (Разрушение горных пород. Кучерявый Ф.И., Кожушко Ю.М. М., Недра, 1972, 240 стр.).Known designs of safety detonators using to initiate electric current, approved for use in mines, are hazardous in gas and dust, for example, commercially available models EDKZ-OP, EDKZ-35P, EDKZ-PK, EDKZ-PM. These are short-delayed detonators, which differ from instant-action detonators by the introduction of a retardant composition, placed in a sleeve between the incandescent bridge and the cup with the primary initiating substance. Safety properties are achieved by the use of thick-walled sleeves (ED-8P-59, ED-9-60), by applying to the outer surface of the protective layer (ED-8-PM) containing a flame arrester, pressing potassium sulfate (ED-PM- 63). The disadvantages of these devices are the danger of premature explosion from stray currents (Destruction of rocks. Kucheryavyi F.I., Kozhushko Yu.M. M., Nedra, 1972, 240 pp.).

Наиболее близкой по технической сущности является система «Nonel», (С.К.Мангуш, Г.М.Крюков, А.П.Фисун «Взрывные работы при подземной разработке полезных ископаемых: Учебник для вузов. / Под общей редакцией С.К.Мангуша. - М.: Издательство Академии горных наук, 2000, стр 88-104).The closest in technical essence is the Nonel system, (S.K. Mangush, G.M. Kryukov, A.P. Fisun "Blasting operations in underground mining of minerals: Textbook for universities. / Edited by S.K. Mangusha. - M.: Publishing House of the Academy of Mining Sciences, 2000, pp. 88-104).

Система состоит из двух или трехслойных высокопрочных полихлорвиниловых шнуров-волноводов, имеющих внутренний канал диаметром 2 мм и детонатора. Внутренняя поверхность волновода покрыта слоем октогена с алюминиевой пудрой. Такая конструкция волновода дает возможность передавать детонацию со скоростью 2 км/с. Система используется совместно с детонатором без первичного инициирующего вещества (патент USA №4.727.808). Детонатор состоит из гильзы, внутри которой размещается замедляющий элемент, инициирующий элемент и основной заряд ВВ. В гильзу детонатора введен шнур-волновод, который в свою очередь закреплен в гильзе с помощью пробки.The system consists of two or three-layer high-strength polyvinyl chloride waveguide cords having an internal channel with a diameter of 2 mm and a detonator. The inner surface of the waveguide is covered with a layer of HMX with aluminum powder. This design of the waveguide makes it possible to transmit detonation at a speed of 2 km / s. The system is used in conjunction with a detonator without a primary initiating substance (US patent No. 4.727.808). The detonator consists of a sleeve, inside of which a retarding element, an initiating element and the main explosive charge are placed. A waveguide cord is inserted into the detonator sleeve, which, in turn, is secured to the sleeve using a plug.

Недостатки данного устройства - невозможность применения в шахтах опасных по газу и пыли из-за возможности прорыва раскаленных газов через волновод.The disadvantages of this device are the inability to use hazardous gas and dust in mines due to the possibility of hot gases breaking through the waveguide.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение возможностей буровзрывных работ во взрывоопасных средах, повышение безопасности горных работ с использованием взрывчатых веществ и снижение их стоимости.The technical result of the invention is to expand the capabilities of drilling and blasting in explosive atmospheres, increasing the safety of mining using explosives and reducing their cost.

Технический результат достигается тем, что в детонаторе, включающем толстостенную металлическую гильзу с кумулятивной выемкой, внутри которой размещена чашечка с первичным инициирующим веществом, заряд основного вещества, воспламенитель, линию подвода энергии и пробку для герметизации корпуса, отличающийся тем, что он дополнительно содержит оптический взрыватель, выполненный в виде короткофокусного объектива, состоящего из двух фокусирующих, одной рассеивающей и одной входной линз, а воспламенитель выполнен в виде проставки с размещенным в ней затравочным веществом, при этом короткофокусный объектив установлен в гильзе со стороны проставки, а линия подвода энергии выполнена в виде оптического волокна, которая проходит через уплотнительную пробку.The technical result is achieved in that in the detonator, which includes a thick-walled metal sleeve with a cumulative recess, inside which a cup with primary initiating substance is placed, a charge of the main substance, an igniter, an energy supply line and a cork for sealing the case, characterized in that it additionally contains an optical fuse made in the form of a short-focus lens, consisting of two focusing, one diffusing and one input lens, and the igniter is made in the form of a spacer with placement with a seed substance in it, while the short-focus lens is mounted in the sleeve on the side of the spacer, and the energy supply line is made in the form of an optical fiber that passes through the sealing plug.

Затравочное вещество может располагаться в фокусе объектива.The seed may be in the focus of the lens.

Затравочное вещество может состоять из свинцового сурика, клеевой композиции и нитросиликокальция в соотношении 8:1:1, а поверхность затравки, обращенная к оптической системе, может быть покрыта тонким слоем черного пороха.The seed substance may consist of lead minium, adhesive composition and nitrosilicocalcium in a ratio of 8: 1: 1, and the surface of the seed facing the optical system may be coated with a thin layer of black powder.

Устройство и работа предлагаемого предохранительного детонатора и способа его инициирования иллюстрируется чертежами и нижеследующим описанием.The device and operation of the proposed safety detonator and the method of its initiation is illustrated by the drawings and the following description.

На фиг.1 показано устройство детонатора. Детонатор состоит из гильзы - 1, в которую помещается чашечка с отверстием для размещения в ней первичного инициирующего вещества - 2, за чашечкой размещается основной заряд ВВ. Гильза имеет кумулятивную выемку - 16. В гильзу вставляется керамическая проставка - 4 с цилиндрическим отверстием для размещения затравки - 5, со стороны проставки в гильзу устанавливается короткофокусный объектив, размещаемый в обойме - 6, в который входит собирающая линза - 7, рассеивающая линза - 8, собирающая линза - 9, входная линза - 10, уплотнительная пробка - 11, через которую проходит оптическое волокно - 12. При сборке конструкции согласно прилагаемому сборочному чертежу на фиг.1 конец гильзы завальцовывается, чем обеспечивается герметичность конструкции в целом. В собранном виде проставка конструктивно обеспечивает условия, при которых плоскость затравки находится в фокусе F короткофокусноного объектива. Фиг.2 иллюстрирует отдельно сборку объектива со входной линзой - 10 и вводом оптического волокна - 12. Фиг.3 иллюстрирует конструкцию проставки - 4 с помещенным в ней затравочный материал - 5.Figure 1 shows the device of the detonator. The detonator consists of a sleeve - 1, in which a cup is placed with an opening for placement of the primary initiating substance - 2, and the main explosive charge is placed behind the cup. The sleeve has a cumulative recess - 16. A ceramic spacer - 4 with a cylindrical hole for placement of the seed - 5 is inserted into the sleeve, a short-focus lens is installed on the side of the spacer, placed in the holder - 6, which includes a collecting lens - 7, a diffusing lens - 8 the collecting lens is 9, the input lens is 10, the sealing tube is 11, through which the optical fiber passes 12. When assembling the structure according to the attached assembly drawing in figure 1, the end of the sleeve is rolled, thereby ensuring tightness s design in general. When assembled, the spacer constructively provides the conditions under which the seed plane is in focus F of the short focus lens. Figure 2 illustrates separately the assembly of the lens with the input lens - 10 and the input of the optical fiber - 12. Figure 3 illustrates the design of the spacer - 4 with the seed material placed in it - 5.

Подрыв детонатора осуществляется от источника света, например лазера - 14. Световой поток попадает от лазера 14 на предохранитель - 15, далее на входную линзу 13, с помощью которой световой поток попадает в оптическое волокно - 12. Распространяясь по волоконно-оптической линии - 12 свет попадает в детонатор на входную линзу - 10, далее с помощью объективной сборки свет фокусируется на поверхности затравочного вещества. При этом затравочное вещество 5 разогревается и начинает гореть. Луч огня из затравочного отверстия попадает в чашечку с первичным инициирующим веществом - 2, воспламеняет его, а затем детонирует основной заряд - 3. Последовательность прохождения светового потока показана на фиг.2.The detonator is detonated from a light source, for example, laser 14. The light stream enters from the laser 14 to the fuse 15, then to the input lens 13, with the help of which the light stream enters the optical fiber 12. Light propagating along the fiber optic line 12 enters the detonator on the input lens - 10, then using an objective assembly, the light is focused on the surface of the seed substance. In this case, the seed substance 5 is heated and begins to burn. A ray of fire from the seed hole enters the cup with the primary initiating substance - 2, ignites it, and then detonates the main charge - 3. The sequence of passage of the light flux is shown in figure 2.

Предохранитель (прерыватель светового потока) необходим для обеспечения безопасной работы во время монтажа детонатора и исключения несанкционированного попадания света в оптическую линию.A fuse (luminous flux interrupter) is necessary to ensure safe operation during the installation of the detonator and to prevent unauthorized light from entering the optical line.

Проставка 4 выполняется из керамики для уменьшения рассеивания тепла, внутрь которой запрессовывается затравка из свинцового сурика, клеевой композиции и нитросиликокальция в соотношении 8:1:1, поверхность затравки, обращенная к оптической системе, покрывается тонким слоем черного пороха, который способен гореть в ничтожно малых количествах. На фиг.1 показана конструкция детонатора мгновенного действия. Приведенная конструкция детонатора позволяет иметь как внутреннее, так и внешнее замедление. Внутреннее замедление возможно воспроизводить известным способом путем помещения между чашечкой и воспламеняющим составом замедляющего вещества. Внешнее замедление возможно производить путем модуляции лазера.Spacer 4 is made of ceramics to reduce heat dissipation, into which a seed made from lead minium, adhesive composition and nitrosilicocalcium is pressed in a ratio of 8: 1: 1, the surface of the seed facing the optical system is covered with a thin layer of black powder that can burn in negligible amounts quantities. Figure 1 shows the design of an instantaneous detonator. The given design of the detonator allows you to have both internal and external moderation. The internal moderation can be reproduced in a known manner by placing a moderating substance between the cup and the flammable composition. External deceleration can be done by modulating the laser.

Claims (3)

1. Детонатор взрывчатого вещества, включающий толстостенную металлическую гильзу с кумулятивной выемкой, внутри которой размещена чашечка с первичным инициирующим веществом, заряд основного вещества, воспламенитель, линию подвода энергии и пробку для герметизации корпуса, отличающийся тем, что он снабжен оптическим взрывателем, выполненным в виде короткофокусного объектива, состоящего из двух фокусирующих, одной рассеивающей и одной входной линз, а воспламенитель выполнен в виде проставки с размещенным в ней затравочным веществом, при этом короткофокусный объектив установлен в гильзе со стороны проставки, а линия подвода энергии выполнена в виде оптического волокна, которая проходит через уплотнительную пробку.1. The detonator of an explosive, including a thick-walled metal sleeve with a cumulative recess, inside which is placed a cup with a primary initiating substance, a charge of the main substance, an igniter, an energy supply line and a cork for sealing the case, characterized in that it is equipped with an optical fuse made in the form a short-focus lens, consisting of two focusing, one scattering and one input lens, and the igniter is made in the form of a spacer with a seed substance placed in it, etc. This short-focus lens is mounted in the sleeve by the spacers and the energy supply line is in the form of an optical fiber which extends through the sealing plug. 2. Детонатор по п.1, отличающийся тем, что затравочное вещество располагается в фокусе объектива.2. The detonator according to claim 1, characterized in that the seed substance is located in the focus of the lens. 3. Детонатор по п.1, отличающийся тем, что затравочное вещество состоит из свинцового сурика, клеевой композиции и нитросиликокальция в соотношении 8:1:1, а поверхность затравки, обращенная к оптической системе, покрыта тонким слоем черного пороха. 3. The detonator according to claim 1, characterized in that the seed substance consists of lead minium, adhesive composition and nitrosilicocalcium in a ratio of 8: 1: 1, and the surface of the seed facing the optical system is covered with a thin layer of black powder.
RU2010105166/03A 2010-02-12 2010-02-12 Safety detonator RU2424490C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010105166/03A RU2424490C1 (en) 2010-02-12 2010-02-12 Safety detonator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010105166/03A RU2424490C1 (en) 2010-02-12 2010-02-12 Safety detonator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2424490C1 true RU2424490C1 (en) 2011-07-20

Family

ID=44752621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010105166/03A RU2424490C1 (en) 2010-02-12 2010-02-12 Safety detonator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2424490C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2596171C1 (en) * 2015-08-24 2016-08-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Laser detonator
RU2750750C1 (en) * 2020-05-18 2021-07-02 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Laser fulminating detonator
RU2815364C2 (en) * 2022-06-07 2024-03-13 Публичное акционерное общество "Пермская научно-производственная приборостроительная компания" Optical pyrotechnic initiator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2596171C1 (en) * 2015-08-24 2016-08-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Laser detonator
RU2750750C1 (en) * 2020-05-18 2021-07-02 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Laser fulminating detonator
RU2815364C2 (en) * 2022-06-07 2024-03-13 Публичное акционерное общество "Пермская научно-производственная приборостроительная компания" Optical pyrotechnic initiator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6356721B2 (en) Blasting method
US8272325B2 (en) Detonator free laser initiated blasting system
RU2634960C2 (en) Energy transmitting device
RU2203260C2 (en) Detonators having inputs with many lines
CN100513987C (en) Detonator excimer and detonator therewith
AU2011249881A1 (en) Method of blasting
GB2252605A (en) Safety booster for explosive systems
JP2004506867A (en) Linear igniter
RU2424490C1 (en) Safety detonator
US6276276B1 (en) Thin-film optical initiator
CA1094390A (en) Explosives initiation assembly and system
RU2008133398A (en) SOLID FUEL GAS GENERATOR FOR DEGASING COAL LAYER
US5710390A (en) Shock tube initiating system for display fireworks
CN103148745A (en) Safe detonator
RU2628360C1 (en) Safe electric detonator for blasting-perforation equipment
RU2292006C2 (en) Initiating device
RU2210722C2 (en) Initiation device
US3894489A (en) Explosive assemblies and method of utilizing the same
KR100935946B1 (en) The training grenade equipped with a fuse
RU2728085C1 (en) Detonation layout, initiated by laser radiation, and light-sensitive explosive composition for initiation of detonation routing
RU2163339C1 (en) Initiation means
RU2113684C1 (en) Initiation means
RU2070708C1 (en) Primer-detonator
RU2113685C1 (en) Detonator
RU2111447C1 (en) Self-destroying device of solid-propellant rocket

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120213