Устройство модуля программируемой цифровой задержки системы неэлектрического взрывания и способ его применения

Изобретение относится к области разработок высокоточных систем взрывания и может быть использовано в составе неэлектрических систем взрывания, систем инициирования на основе ударно-волновых трубок (УВТ) и т.п. Модуль программируемой цифровой задержки состоит из корпуса с размещенными в нем ключом-сенсором, гальванически связанным с источником питания электронного узла задержки и воспламенителем, имеющим ввод-фиксатор УВТ. Корпус снабжен крышкой, фиксирующей источник питания и электронный узел задержки, и дополнительным вводом-фиксатором для второй УВТ, инициируемой срабатыванием воспламенителя. Источник питания размещается в корпусе после программирования и подключения стартовой УВТ, а подсоединение второй УВТ в дополнительный ввод-фиксатор осуществляется непосредственно в момент заряжания инициируемого объекта. Изобретение позволяет создать безопасную конструкцию устройства коммутации и инициирования электрического замедлителя, обеспечивающего инициирование УВТ с задержкой движения ее импульса. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области разработок высокоточных систем взрывания и может быть использовано в составе неэлектрических систем взрывания, систем инициирования на основе ударно-волновых трубок (УВТ) и т.п., при инициировании систем взрывания для производства взрывных работ в добывающей промышленности, военном деле, спасательных службах и т.п.

Практическое применение заключается в создании безопасной высокоточной системы инициирования с заданной временной задержкой действия устройства.

Примером безопасных устройств формирования временных задержек при инициировании служит заявка на изобретение RU 2008117494, 30.04.2008 г., в которой предложено пиротехническое реле повышенной точности срабатывания для УВТ, однако создание точных интервалов замедления возможно только при использовании электродетонаторов с электронным замедлением (патенты США №6173651 от 2001[1], России №21473 65 [2], 2211435[3] и др.), в которых требуемое время замедления программируется перед взрывом, а точность задания временных интервалов ~1 мс, в диапазоне от 0 до 20 с. Стоимость таких систем (cм.www.Orica.com) превышает 20 и более $ США.

Наиболее близкими к предлагаемому является устройство капсюля-детонатора с электронной задержкой (патент РФ №2349867) содержащее корпус, в котором размещены: воспламенитель, электронный узел задержки взрывания…, программируемый при изготовлении на фиксированное время замедления, а также устройства по патенту №DE 4427296/0А1 и патенту № US 6814005 B1, содержащие в качестве источников питания узла задержки и инициирования гальванические элементы.

Задачей изобретения является создание дешевого, надежного, безопасного, оперативно программируемого перед взрывом модуля цифровой задержки системы неэлектрического взрывания, включаемого импульсом инициирующей УВТ.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание безопасной конструкции устройства коммутации и инициирования электрического замедлителя, обеспечивающего инициирование УВТ с задержкой движения ее импульса.

Технический результат достигается конструктивным выполнением устройства коммутации и инициирования УВТ с электронным хронометром без применения взрывчатых веществ.

Поставленная задача решена за счет того, что модуль программируемой цифровой задержки системы неэлектрического взрывания (модуль) содержит корпус, в котором размещены воспламенитель, электронный узел программируемой задержки срабатывания воспламенителя, вводы-фиксаторы УВТ, включающийся через ключ-сенсор источник питания электронного узла программируемой задержки срабатывания воспламенителя и УВТ, соединенную с капсюлем-детонатором мгновенного действия, запускаемую при срабатывании воспламенителя, кроме того, корпус снабжен крышкой, через которую, после программирования, через разомкнутый ключ-сенсор вставляется источник питания, обеспечивающий, при срабатывании ключа-сенсора, подачу напряжения питания электронного узла и воспламенителя.

Описание устройства поясняется схемой модуля, изображенной на чертеже, где: 1 - корпус модуля, 2 - воспламенитель, 3 - электронный узел программируемой задержки, 4 - вводы-фиксаторы УВТ, 5 - ключ-сенсор, 6 - источник питания, 7 - УВТ, 8 - крышка-фиксатор источника питания, 9 - электронный ключ, 10 - индикатор активности модуля, 11 - герметизирующая пробка, 12 - капсюль-детонатор мгновенного действия.

Устройство работает следующим образом.

Перед использованием модуля 1, при открытой крышке 8, производится программирование электронного узла задержки 3, затем через ввод 4 с помощью герметизирующей пробки 11 фиксируется стартовый отрезок УВТ 7, непосредственно перед взрыванием в модуле размещается соединяемый гальванической связью, через открытый ключ 5, источник питания 6 (гальванический элемент, ионистор и т.п.), о подключении которого свидетельствует индикатор активности 10, закрывается крышка-фиксатор 8 и подсоединяется второй отрезок УВТ с мгновенным капсюлем-детонатором 12. При инициировании стартового отрезка УВТ 7 срабатывает ключ-сенсор 5, запуская с помощью электронного ключа 9 узел программируемой задержки 3, работа которого завершается запуском воспламенителя 2, вызывающего инициирование УВТ 7 и капсюля-детонатора 12, чем и завершается работа устройства системы неэлектрического взрывания.

Выполнение модуля отдельным узлом позволяет обезопасить проведение взрывных работ, условия хранения и транспортировки, так как без источника питания он эквивалентен по степени опасности единичной спичечной головке. Возможность при открытой крышке программирования времени замедления обеспечивает оперативность внесения корректив в схему взрывания забоя, блока и т.п. при изменяющихся горно-геологических и иных условиях. Размещение в модуле источника питания непосредственно перед взрывом существенно повышает надежность работы системы, исключая появления разряженных источников при долговременном хранении их в неразборных модулях. Кратковременность эксплуатации источников питания позволяет применение дешевых элементов разового применения, при этом не исключается и возможность использования ионистора, магнитоиндукционных, пьезоэлектрических и иных генераторов тока, применяемых в прототипах, существенно удешевляя себестоимость модуля. Таким образом, предложенное устройство и способ его применения выполняет все поставленные задачи.

1. Устройство модуля программируемой цифровой задержки неэлектрической системы взрывания, состоящее из корпуса, с размещенными в нем ключом-сенсором, гальванически связанным с источником питания электронного узла задержки и воспламенителем, имеющим ввод-фиксатор УВТ, отличающееся тем, что корпус снабжен крышкой, фиксирующей источник питания и электронный узел задержки, и дополнительным вводом-фиксатором для второй УВТ, инициируемой срабатыванием воспламенителя.

2. Способ применения модуля программируемой цифровой задержки неэлектрической системы взрывания, отличающийся тем, что источник питания размещается в корпусе после программирования и подключения стартовой УВТ, а подсоединение второй УВТ в дополнительный ввод-фиксатор осуществляется непосредственно в момент заряжания инициируемого объекта.