RU25217U1 - Шашка-детонатор - Google Patents

Description

Полезная модель относится к устройствам, используемым для проведения взрьшных работ, преимущественно, в горнодобыбающей промьшшенносш для инициирования скважинных, камерных, котловых и иных зарядов взрывчатых веществ (ВВ), а также в качестве источника возбуждения упругих колебаний при сейсмологической разведке полезных ископаемых.

Известны щащки российских произюдителей, например, ТГФ-500Э, ТГФ-850Э ( свидетельство РФ на полезную модель № 3642 ), изготавливаемые литьем из смеси тротила и гексогена в соотношении, в процентах по массе, соответственно, (30-40): (70-60 ).

Однако, при использовании указанных шащек в качестве инициирующих средств скважинных зарядов, заряжаемых горячельюпщмися акватолами с температурой более 80°С, было замечено образование трещин в зарядах шащек, особенно в холодный период года, вьвванное юзникновением тепловых напряжений при контакте холодной щаппси с горячим ВВ скважинного , что в ряде случаев приводило к отказам в работе щашек. Бумажная оболочка и слой гидроизолирующей мастики, которыми покрыты щащки, не защищают в достаточной мере шашку от описанных тепловых воздействий.

Известны шашки ПДП-300, ПДП-400, ПДП-600 (свидетельство РФ на полезную модель .NO 13091 ), изготавливаемые лшьем из смеси тротила и петаэритритгетранитрата (ТЭН). и шашки ПТ-П500, ПТ-П750 (свидетельство РФ на полезную модель J 12238), изготавливаемые из смесевых ВВ, содержащих тротил, например, смеси тротила с ТЭН или смеси тротила с гексогеном, оболочка которых вьшолнена из пластмассы, что снижает тепловые и динамические нагрузки на ВВ и позюляет сохранить целостность пшики даже в случае разлома ее заряда

Наиболее близким к разработанному техническому решению является шашка- детонатор для промьшшенного взрывания ( свидетельство РФ на полезную модель № 12238), содержащая заряд из смесеюго взрывчаоюго вещества (ВВ), включающего тротил в количестве от 55 до 30 % по массе, в котором вьшолнены сквозной канал и углубление цилиндрической формы ( так

называемый «глухой канал или так назьшаемое « гаездо), входные отверстия которых соединены межпу собой выемкой, размещенный с помощью запивки в цилищфической оболочке, вьшолненной из пластмассы, например, из полиэтилена, охватывающей заряд по бокоюй поверхности и по торцевой поверхности со стороны выемки , имеющей в указанной торцеюй поверхности отверстие по форме выемки и имеющей на внутренней боковой поверхности отступления от цилиндрической формы, например, впадины, фиксирзтощие оболочку на щаппсе .

Однако, основным недостатком щащек, содержапщх зфяд ВВ из смеси тротила с гексогеном или тротила с ТЭН, является их повышенная чувствительность к механическим юздейсгеиям, что создает опасность взрыва при разборке породы в области размещения отказавшего скважинного заряда В связи с этим в зоне отказавщих скважинных зарядов допускается разборка породы только вручную или с применением экскаваторов при гарантированной неюзможности контакта ручного инструмента или ковща экскаватора с зарядом ВВ щаппси, что обеспечить в реальных условиях практически невозможно.

Целью создания настоящей полезной модели является разработка щащки - детонатора, более удобной в эксплуатации, менее чувствительной к мехаьшческим и тепловым нагрузкам, обеспечивающей целостность заряда без снижения эффективности.

При создании полезной модели была поставлена задача создания щащки-детонатора, в которой н ужная часть заряда была бы менее чувствительна к механическим и тепловым нагрузкам, но при этом обеспечивала защиту внутренней, чувствительной и эффективной по детонации части зфяда, а внутренняя часть заряда обеспечивала бы высокую инициирующую способность.

Поставленная задача была рещена тем, что разработана щащка- детонатор, содержащая заряд взрьшчатого вещества,, в котором вьшолнены первый скюзной канал и второй канал, параллельньш перюму, у которых выходная часть перюго канала соединена с выходной частью второго канала выемкой, размещенный в корпусе щащки, охватывающем заряд по

бокоюй поверхности и по одной торцеюй поверхности со стороны , имеющем в одной торцевой стенке отверстие по форме выемки и имеющем на боковых стенках элементы фиксации положения заряда в корпусе шашки, отличающаяся тем, что заряд вьшоянен комбинированным из двух частей, из которых нервая часть заряда вьшолнена из взрьючатого вещества, обладающего больщей чувствительностью к инициирующему импульсу, и размещена коаксиально внутри второй части заряда, вьшолненной из взрывчатого вещества, обладающего меньшей чувствительностью к инициирующему импульсу, при этом толщина слоя взрывчатого вещества второй части заряда над прилегающими к ней поверхностями

первой части заряда составляет или более 1Q мм, первая и вторая части заряда имеют

одинаковчю , первый и второй каналы расположены внутри первой части заряда, второй канал выполнен сквозным, входная часть первого канала соединена со входной частью второго канапа дополнительной выемкой, корпус щапжи дополнительно охватывает заряд по второй торцевой поверхности и имеет ю второй торцевой стенке отверстие по форме дополнительной выемки.

При этом, согласно техническому решению полезной модели, целесообразно, чтобы кромки каналов и выемок были вьшолнены скругленными.

При этом, согласно техническому решению полезной модели, вторая часть зфяда может

бьпь вьшолнена путем заливки взрывчатого вещества в корпус щащки.

При зах)м, согласно техническому рещению полезной модели, элементы фиксации заряда в корплСе щащки могуг бьпь вьшолнены в виде углублений на внугренней боковой поверхности корпуса щащки.

Кроме того, согласно техническому решению полезной модели, элементы фиксации заряда в корпусе могуг бьггь вьшолнены в виде выступов на внутренней бокоюй поверхности корпуса щанжи.

вьшолнено по ргцщусу.

При этом, согласно техническому решению полезной модели, корпус шашки может быть вьшолнен из полимерного материала

При этом корпус шашки может быть выполнен из полиэтилена

Кроме того, согласно техническому решению полежой модели, пелесообразно, чтобы первая часть заряда была дополнительно снабжена оболочкой, охватываюшей первую часть заряда и имеюшей на каждой торцеюй поверхности отверстие по форме выемки.

При этом, согласно техническому решению полезной модели, первая часть заряда может бьпъ выполнена путем заливки или прессования взрьшчатого вешества в оболочку.

При этом, согласно техническому решению полезной модели, целесообразно, чтобы оболочка была снабжена элементами фиксации первой части заряда внутри оболочки.

При этом, согласно техническому решению полезной модели, элементы фиксации первой части заряда в оболочке могут быть выполнены в виде углублений на внутренней боковой поверхности оболочки.

Кроме того, согласно техническому решению полезной модели, элементы фиксации первой части заряда в оболочке могут быть выполнены в виде выступов на внутренней боковой поверхности оболочки.

Кроме того, согласно техническому решению полезной модели, целесообразно, чтобы оболочка была снабжена элементами фиксации оболочки внутри второй части заряда.

При этом, согласно техническому решению полезной модели, элементы фиксации оболочки внутри второй части заряда могут быть выполнены в виде углублений на наружной боковой поверхности оболочки.

на наружной боковой поверхности оболочки.

При этом, согласно техническому решению полезной модели, оболочка первой часта заряда может быть вьшолнена из полимерного материала, предпочтительно, из полиэтилена

Кроме того, согласно техническому решению полезной модели, оболочка перюй части заряда может бьпъ вьшолнена из бумаги.

При этом, согласно техническому решению полезной модели, первая часть заряда может бьпъ вьшолнена из взрывчатого веш;ества, содержаш;его тротил и гексоген в следующем соотношении компонентов, масс.%:

Тротил10-90

Гексогеностальное

Кроме того, согласно техническому решению полезной модели, первая часть заряда может бьпъ вьшолнена из взрывчатого вепдества, содержащего тротил и пентаэритриттетранитрат ( ТЭН) в следующем соотношении компонентов, масс.%:

Тротил10-90

ТЭНостальное

Кроме того, согласно техническому решению полезной модели, первая часть заряда может бьпъ вьшолнена из взрывчатого вещества, содержащего тротил и оксоген в следующем

соотношении компонентов, масс.%:

Тротил10-90

Оксогеностальное

При этом, согласно техническому решению полезной модели, желательно, чтобы вторая часть заряда была вьшолнена из тротила

При этом, согласно техническому решению полезной модели, целесообразно, чтобы масса взрывчатого вещества перюй части зфяда составляла 300 г или была менее 300г. . Фиг. 1,2,- предпочтительное конструкгавное исполнение шашки- детонатора согласно техническому решению полезной модели, разрез по оси. Фиг. 3 - вид на шашку - детонатор с торца. На Фиг. 1,2 и 3 показана шашка- детонатор 1 согласно техническому решению полезной модели, в которой в щишндрическом корпусе 2 шашки, размешен цилиндрический заряд юрывчатого веш,ества, сосгояшлй из первой, менее чувствительной к детонационному импульсу, част 3 заряда и второй, более чувствительной, части 4 заряда. Часть 4 заряда выполнена в виде цилиндра с юзможносгью размешения ее в части 3 заряда коаксиально с ней таким образом, чтобы, согласно техническому решению полезной модели, толщина слоя менее ч вствительного взрывчатого вешесгва над более чувствительным взрьшчатым веш;есгюм составляла не менее 10 мм, что обусловлено соображениями зашщы части 4 заряда от внешних механических и тепловых воздействий. Длины первой части 4 и второй части 3 заряда одинаковы. В части 4 заряда вьтолнены сквозные каналы 5 и 6, их, соответственно, входные участки 7,8 соединены между собой выемкой 9 , а их, соонгветственно, выходные участки 10,11 соединены между собой выемкой 12. Каналы 5 и 6 приспособлены для размешения в них средств инициирования, например, детонационного шнура или детонатора, в процессе эксплуатации шашки. При этом кромки входных участков 7,8, выходных участков 10,11 и кромки выемок 9,12 выполнены скругленными, что исключает возможность образования сколов ВВ на краях и переломов юлноводов неэлектрических средств инициирования при эксплуатации. Корпус 2 шашки имеет боковые стенки 13, торцевую стенку 14 с отверстием 15 по форме выемки 9 и торцевую стенку 16 с отверстием 17 по форме выемки 12, и сопряжение боковых стенок 13 корпуса 2 шашки с его торцевыми поверхностями 14,16 вьтолнены скругленными, что является более технологичным и позюляет вьто.гшигь корпус шашки деформацией из пластичного материала одинаковой толцщны Ч корпус 2 шашки. Согласно техническому решению полезной модели, на внутренней поверхности боковых стенок 13 корпуса 2 могут бьпъ вьшолнены элементы, фиксирующие положение зарада в корпусе 2, например, элементы- отступления от цилиндрической формы, например, в виде конуса, расширяющегося к периферии боковой стенки 13 корпуса, как в техническом решении полезной модели прототипа (RU, 12238, U1), или в виде углублений 18, например, локальных или кольцевых, как показано на Фиг.1, или элементы в ввде выступов 19, например, локальных или кольцевых, как показано на Фиг.2. При изготовлении части 3 методом заливки ВВ в жидком состоянии поступает ю внутреннюю полость корпуса 2 щашки с предварительно устаноатенной в нем частью 4 заряда и, соотгветственно, образует при затвердевании выступающие из массива ВВ элементы, препятствующие перемещению внзтри корпуса, или образует при затвердевании углубления, в которых размещаются выступы 19 боковых стенок 13, препятствующие перемещению зфяда внзтри корпуса 2. Выступы или углубленвия на внутренней бокоюй поверхности корпуса могут бьпъ вьшолнены единичными или могуг создавать ребристую поверхность. Специалистам, рабагаюш1Ш в области технологии производства шашек, очевидно, что конструкция фиксируюпщх элементов, их форма и глубина, могут бьпъ различными. Заряд шашки- детонатора, согласно техническому рещению полезной модели, вьшо:шен из двутс частей, часть 4 заряда вьшолнена из взрывчатого вещества, имеющего большую чзФстаителъность к инициирующему импульсу средств инициирования ( детонирующего шнура или детонатора), чем чувствительность взрьшчатого вещества части 3 заряда, за счет применения смесевых ВВ, содержащих компоненты различной ч талвитеяьносги к детонации.. Часть 4 заряда может бьпъ вьшолнена из смесевого ВВ, например, содержащего, согласно техническому решению полезной модели, тротил и гексоген в соотнощении от 1: 9 до 9: 1 или тротил и ТЭН в соотношении от 1: 9 до 9:1, или тротил и оксоген в соотношении от 1: 9 до 9 :1, что позюляет в ьировать монщость детонационной юлны при взрьюе первой части 4 зарада Часть 3 зарада вьшолненагоВВ, имеющего меньшую мощность детонации, например,

согласно техническому рещению полезной модели, из трагала.

При этом в щироком диапазоне величин общей массы заряда щащки- детонатора 1, например, от 900 до 1500 г и более, масса части 4 может составлять не более 300 г, что является достаточным для эффективной работы щаппш.

Часть 4 заряда, согласно техническому рещению полезной модели, может бьпь предварительно размещена в оболочке 20, как показано на Фиг.2, охватывающей часть 4 заряда по боковой поверхности и торцам , вьшолненной из полимерного материала например полиэтилена, или из бумаги, и имеющей на торцах 21,22 , соответственно, отверстия 23,24 по форме, соответственно, выемок 9 и 12 .

Часть 4 заряда может бьпь размещена в оболочке 20 методом заливки взрьтчатого вещества непосредственно в оболочку.

При этом, согласно техническому рещению полезной модели, на внутренней поверхности боковых стенок 25 оболочки 20 могут бьпъ вьшолнены элементы, фиксирующие часть 4 заряда опт перемещений внутри оболочки 20, и элементы, фиксирующие оболочку 20 с размещенной в ней части 4 заряда в части 3 заряда, например, как показано на Фиг.2, образованные выступами 26 и/или углублениями 27, которые могут бьпъ вьшолнены аналогично выступам 19 и углублениям 18 в боковых стенках 13 корпуса 2. Кроме того, выступы и углубления могут бьпъ выполнены совместно при деформировании материала корпуса и оболочки.

Паиболее технологичным способом изготовления щащек- детонаторов является способ заливки ВВ , имеющда: температуру плавления в диапазоне 85-90 С, в устойчивые к воздействию таких температур корпуса и оболочки, с одновременным формированием внутри заряда необходимых полых конструктивных элементов для последующего размещения в них соответствующих устройств инициирования при установке щащки- детонатора в рабочее положение, например, в массе скважишюго зарада.

8 v зфяда с последующей сборкой их в корпусе. На Фиг. 1Д показаны шашки- детонаторы, в которых часть 4 заряда и часть 3 зарада вьтолнены методом заливки расплавленных ВВ. Однако, часть 4 зарада может бьпъ сначала изготовлена любым известным способом , например, без оболочки- с помощью заливки смесевбго ВВ в съемную технологическую оболочку или объемную форму, позволяющую формировать полые элементы в массе части 4, или с оболочкой - с последующем размещении в оболочке 20, или ВВ может бьпъ сразу залито в готовую оболочку 20 с одновременным формированием сквозных каналов 5 и 6 и выемок 9 и 12 с помощью технологической оснастки. Затем размещают часть 4 заряда, в оболочке 20 или без нее, например, при снятой торцеюй стенке 14, внутри корпуса 2, и зативают тротил внутрь 2. Затем торцевую стенку 14 неразъемно соединяют с остальным корпусом 2. Для применения в качестве инищшрующего средства скважинных зарядов щашкудетонагор согласно техническому решению полезной модели на месте эксштуагащш снаряжают детонатором, например, из неэлектрических систем инициирования (СИ) с волноюдами или детонирующим шнуром (ДШ) и устанавливают в рабочее положение в скважинном . При срабатывании детонатора в щащке сначала детонирует более чувствительная частъ 4 заряда а затем остальная часть 3 массы заряда пташки и скважинньш зфящ. Шапжа- детонатор согласно техническому рещению полезной модели обеспечивает повышенную безопасность работы с ней в условиях эксплуатации, нечувствительна к инициированию ударной волной или трением, слабо чувствительна к механическим и тепловым юздействиям, а также позюляет использовать различные детонирующие устройства, например, детонирующий шнур, капсюль- детонатор, эпекфические детонаторы, неэлектрические средства инициирования. Конструктивное вьшолнение шашош- детонатора согласно техническому решению полезной модели обеспечивает размещение более чувствительной части заряда равномерно по дайне шащки, позволяет осуществлять установку средств инициирования с любого торца шашки, 9 что создает удобство шашки в эксплуатации, обеспечивает исключение механических разломов

шашки, понижение чувствительносги шашки к внешним механическим юздействиям до чувствительности, сравнимой с известными тротшювыми шашками, например, типа Т-400 Г, повышение инициирующей способности шашки до сравнимой инициирующей способности известных тротил-гексогеновых шашек, например, ТГФ, за счет создания эффекта пересжатой детонации в слое тротила, прилегающего к более чувствительной части заряда .

Шашка- детонатор согласно техническому решению полезной модели экономически выгодна Использование в шашке малого количества более дорогого более чувствительного ВВ снижает стоимость шашки по сравнению с описанными выше известными шашкамидетонаторами.

Кроме того, в шашке- детонаторе согласно техническому решению полезной модели достигается повышенная инициируюш;ая способность шашки за счет того, что часть 4 заряда массой не более 300 г инициирует взрыв части 3 заряда, масса которого может составлять от 600 г и более, в режиме пересжатой детонации со скоростью до 7,5 км/с.

Сравнительные испьпвния шашек- детонаторов согласно техническому решению полезной модели в полигонных условиях показали, что использование меньшей массы более чувствительного ВВ в предложенной конструкции шашки- детонатора не приводит к снижению эффективности ее, чго подтверждено размерами воронки при взрыве, аналогичной по размерам с юронкой от взрьша известной тротил-гексогеноюй шашки ТГФ-850Э.

Хотя шашка- детонатор согласно техническому решению полезной модели описана на предпочпгательных примерах исполнения, специалистам в области взрьтных работ должно бьпь очевидно, что в шашку- детонатор могут быгь внесены улучшения и изменения, не выходяшле за рамки обьема технического решения полезной модели и прилагаемых пунктов формулы технического решения полезной модели.

10

безопасна в эксплуатации.

Claims (18)

1. Шашка-детонатор, содержащая заряд взрывчатого вещества, в котором выполнены первый сквозной канал и второй канал, параллельный первому, у которых выходная часть первого канала соединена с выходной частью второго канала выемкой, размещенный в корпусе, охватывающем заряд по боковой поверхности и по одной торцевой поверхности со стороны выемки, имеющем в одной торцевой стенке отверстие по форме выемки и имеющем на боковых стенках элементы фиксации положения заряда в корпусе, отличающаяся тем, что заряд выполнен комбинированным из двух частей, из которых первая часть заряда выполнена из взрывчатого вещества, обладающего большей чувствительностью к инициирующему импульсу, и размещена коаксиально внутри второй части заряда, выполненной из взрывчатого вещества, обладающего меньшей чувствительностью к инициирующему импульсу, при этом толщина слоя взрывчатого вещества второй части заряда над прилегающими к ней поверхностями первой части заряда равна или более 10 мм, первая и вторая части заряда имеют одинаковую длину, первый и второй каналы расположены внутри первой части заряда, второй канал выполнен сквозным, входная часть первого канала соединена со входной частью второго канала дополнительной выемкой, корпус дополнительно охватывает заряд по второй торцевой поверхности и имеет во второй торцевой стенке отверстие по форме дополнительной выемки.

2. Шашка-детонатор по п.1, отличающаяся тем, что кромки каналов и выемок выполнены скругленными.

3. Шашка-детонатор по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что вторая часть заряда выполнена путем заливки взрывчатого вещества в корпус шашки.

4. Шашка-детонатор по п.3, отличающаяся тем, что элементы фиксации заряда в корпусе выполнены в виде углублений на внутренней боковой поверхности корпуса и/или в виде выступов на внутренней боковой поверхности корпуса.

5. Шашка-детонатор по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что в корпусе шашки сопряжение боковых поверхностей с его торцевыми поверхностями выполнено по радиусу.

6. Шашка-детонатор по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что корпус шашки выполнен из полимерного материала.

7. Шашка-детонатор по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что корпус шашки выполнен из полиэтилена.

8. Шашка-детонатор по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что первая часть заряда дополнительно снабжена оболочкой, охватывающей первую часть заряда и имеющей на каждой из торцевых поверхностей отверстие по форме выемки.

9. Шашка-детонатор по п.8, отличающаяся тем, что оболочка дополнительно снабжена элементами фиксации первой части заряда внутри оболочки.

10. Шашка-детонатор по любому из пп.8 и 9, отличающаяся тем, что оболочка дополнительно снабжена элементами фиксации оболочки внутри второй части заряда.

11. Шашка-детонатор по любому из пп.8-10, отличающаяся тем, что первая часть заряда выполнена путем заливки или прессования взрывчатого вещества в оболочку.

12. Шашка-детонатор по п. 11, отличающаяся тем, что элементы фиксации первой части заряда в оболочке выполнены в виде углублений на внутренней боковой поверхности оболочки и/или в виде выступов на внутренней боковой поверхности оболочки.

13. Шашка-детонатор по любому из пп.10-12, отличающаяся тем, что элементы фиксации оболочки внутри второй части заряда выполнены в виде углублений на наружной боковой поверхности оболочки и/или в виде выступов на наружной боковой поверхности оболочки.

14. Шашка-детонатор по любому из пп.8-13, отличающаяся тем, что оболочка первой части заряда выполнена из полимерного материала.

15. Шашка-детонатор по любому из пп.8-14, отличающаяся тем, что оболочка первой части заряда выполнена из полиэтилена.

16. Шашка-детонатор по любому из пп.8-13, отличающаяся тем, что оболочка первой части заряда выполнена из бумаги.

17. Шашка-детонатор по любому из пп.1-16, отличающаяся тем, что первая часть заряда выполнена из взрывчатого вещества, содержащего тротил и гексоген в следующем соотношении компонентов, мас.%:
Тротил - 10-90
Гексоген - Остальное
18. Шашка-детонатор по любому из пп.1-16, отличающаяся тем, что первая часть заряда выполнена из взрывчатого вещества, содержащего тротил и пентаэритриттетранитрат (ТЭН) в следующем соотношении компонентов, мас.%:
Тротил - 10-90
ТЭН - Остальное
19. Шашка-детонатор по любому из пп.1-16, отличающаяся тем, что первая часть заряда выполнена из взрывчатого вещества, содержащего тротил и оксоген в следующем соотношении компонентов, мас.%:
Тротил - 10-90
Оксоген - Остальное
20. Шашка-детонатор по любому из пп.1-19, отличающаяся тем, что вторая часть заряда выполнена из тротила.

21. Шашка-детонатор по любому из пп.1-20, отличающаяся тем, что масса взрывчатого вещества первой части заряда составляет 300 г или менее 300 г.