Разветвитель детонации в ударно-волновых трубках

Авторы патента:

F42D1/04 - устройства для инициирования

C06C7/00 - Неэлектрические детонаторы; капсюли-детонаторы; запалы

Изобретение относится к средствам инициирования и передачи взрывного импульса, в частности к устройствам коммутации с разветвлением и инициированием ударно-волновых трубок (УВТ). Разветвитель детонации в ударно-волновых трубках (УВТ) состоит из корпуса 1, фиксирующего элемента 2, в котором закреплена инициирующая УВТ 3. В разветвителе детонации в УВТ установлено энергопреобразующее устройство между инициирующей УВТ 3 и корпусом разветвителя детонации 1. Энергопреобразующее устройство выполнено из заряда ВВ в виде навески ВВ 4, выполненной из дефлагрирующего ВВ с плотностью, увеличивающейся в сторону задействования устройства, расположенного в корпусе 6 энергопреобразующего устройства, который, в свою очередь, расположен в центрирующей втулке 8. Фиксирующий элемент 2 закреплен зажимной гайкой 7. Разветвитель детонации в УВТ снабжен обтюратором 5, расположенным между инициирующей УВТ 3 и корпусом 6 энергопреобразующего устройства, и оборудован коммутатором 9, в основании которого расположены в осевом направлении n-е количество УВТ 11, зафиксированные уплотнителями 10. Изобретение позволяет одновременно инициировать большое количество УВТ, тем самым увеличив эксплуатационные возможности заявляемого устройства. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к средствам инициирования и передачи взрывного импульса, в частности, к устройствам коммутации с разветвлением и инициированием ударно-волновых трубок (УВТ). Может быть использовано при отбое горных пород скважинными и шпуровыми зарядами в горнодобывающей промышленности, а также для взрывных работ (в шахтах, карьерах, разрезах). Разветвители предназначены для последовательного взрывания зарядов за счет разветвления движения ударно-волнового импульса.

Для разводки детонации в системе неэлектрического инициирования необходимо устройство разветвления сети УВТ. Обычно для этого используются поверхностные системы инициирования детонации УВТ ударной волной, формируемой детонацией детонирующих шнуров или капсюлей-детонаторов, системы инициирования капсюль-воспламенитель или электроразряд через торец УВТ.

Известен разветвитель огнепроводного шнура, описанный в патенте на полезную модель №>75655, МПК С06С 5/00, опубл.20.08.2008 г. Разветвитель огнепроводного шнура - патрон зажигательный бумажный, в корпусе которого находится воспламенительный состав, в который вставляются встык несколько отрезков огнепроводного шнура. Однако зажигательный патрон не обеспечивает надежного инициирования УВТ. Также недостатком данного устройства является опасность в обращении с разветвителем из-за наличия в нем отрезков огнепроводного шнура и воспламенительного состава, имеющих высокую чувствительность, а также невозможность эксплуатации конструкции в водной среде.

Также известен разветвитель детонации в ударно-волновых трубках (УВТ), описанный в патенте №2396509, МПК F42D 1/04, опубл. 10.08.2010 г .Разветвитель детонации в ударно-волновых трубках (УВТ) состоит из корпуса с n-м количеством УВТ и фиксирующим элементом для УВТ. Недостатком данного технического решения является малое количество, не более 6, одновременно инициируемых трубок из-за малой энергетики инициирующего импульса и отсутствие возможности создания временной задержки инициирования УВТ, а также отсутствие герметичности конструкции разветвителя детонации УВТ.

Наиболее близким и выбранным в качестве прототипа является разветвитель детонации в ударно-волновых трубках, описанный в патенте РФ №2 635 415, МПК F42D 1/04, F42B 3/10, С06С 5/06, опубл. 13.11.2017 г. Разветвитель детонации в ударно-волновых трубках (УВТ) состоящий из корпуса с n-м количеством УВТ, одна из которых выполнена инициирующей и закреплена в фиксирующем элементе, из энергопреобразующего устройства, размещенного между инициирующей УВТ и корпусом разветвителя и выполненного из заряда ВВ и пиротехнических составов в виде навесок, расположенных в его корпусе.

К недостаткам известного решения следует отнести:

- сложность изготовления энергопреобразующего устройства;

- меньшее количество, не более 12, одновременно инициируемых трубок из-за расположения УВТ в радиальном направлении корпуса разветвителя;

- дороговизна изготовления из-за большого количества операций с ВВ.

Задачей изобретения является создание безопасной конструкции разветвителя детонации с расширенными эксплуатационными возможностями, позволяющими одновременно инициировать большое количество УВТ при меньшем содержании ВВ.

Технический результат заключается в том, что удалось добиться одновременного задействования УВТ от энергопреобразующего устройства за счет одновременного инициирования равноудаленных УВТ газообразными продуктами взрывчатого превращения, повышения надежности задействования устройства за счет увеличения восприимчивости к инициирующему импульсу УВТ.

Это достигается тем, что разветвитель детонации в ударно-волновых трубках, состоящий из корпуса с n-м количеством УВТ, одна из которых выполнена инициирующей и закреплена в фиксирующем элементе, из энергопреобразующего устройства, размещенного между инициирующей УВТ и корпусом разветвителя, и выполненного из заряда ВВ, расположенного в его корпусе, согласно изобретению, снабжен обтюратором, размещенным между инициирующей УВТ и энергопреобразующим устройством, корпус оборудован коммутатором, в основании которого расположены в осевом направлении n-е количество УВТ с рабочим направлением вдоль оси, а заряд ВВ выполнен с плотностью, увеличивающейся в сторону задействования n-го количества УВТ.

Кроме того, заряд ВВ выполнен из дефлагрирующего ВВ.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «новизна» по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного технического уровня техники.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «изобретательский уровень».

Изобретение проиллюстрировано на чертеже, где

1 - корпус разветвителя;

2 - фиксирующий элемент;

3 - инициирующая ударно-волновая трубка (УВТ);

4 - заряд ВВ (навеска ВВ);

5 - обтюратор;

6 - корпус энергопреобразующего устройства;

7 - зажимная гайка;

8 -центрирующая втулка;

9 - коммутатор;

10 - уплотнитель;

11 - ударно-волновые трубки (УВТ).

Разветвитель детонации в ударно-волновых трубках (УВТ) состоит из корпуса 1, фиксирующего элемента 2, в котором закреплена инициирующая УВТ 3. В разветвителе детонации в УВТ установлено энергопреобразующее устройство между инициирующей УВТ 3, закрепленной в фиксирующем элементе 2, и корпусом разветвителя детонации 1. Энергопреобразующее устройство выполнено из заряда ВВ в виде навески ВВ 4, выполненной из дефлагрирующего ВВ с плотностью, увеличивающейся в сторону задействования устройства, расположенного в корпусе 6 энергопреобразующего устройства, который, в свою очередь, расположен в центрирующей втулке 8. Фиксирующий элемент 2 закреплен зажимной гайкой 7. Разветвитель детонации в УВТ снабжен обтюратором 5, расположенным между инициирующей УВТ 3 и корпусом 6 энергопреобразующего устройства, и оборудован коммутатором 9, в основании которого расположены в осевом направлении n-е количество УВТ 11, зафиксированные уплотнителями 10.

Работа разветвителя детонации в ударно-волновых трубках (УВТ) осуществляется следующим образом.

Работа разветвителя детонации УВТ осуществляется следующим образом. Импульс от инициирующей УВТ 3 воздействует на навеску ВВ 4 из дефлагрирующего ВВ диперхлорат (5-нитротетразолато) - пентааммин кобальта (III) (НКТ), плотность которой увеличивается в сторону задействования устройства, что увеличивает восприимчивость к инициирующему импульсу УВТ 3, и повышает надежность задействования устройства. Это происходит за счет того, что поток продуктов реакции инициирующей УВТ 3 истекает в замкнутое пространство с воздушным промежутком через обтюратор 5, попадает на входной торец навески ВВ 4 дефлагрирующего взрывчатого вещества. Происходит срабатывание навески взрывчатого вещества 4, при этом обтюратор 5 препятствует разгрузке продуктов реакции в область инициирующей УВТ 3, тем самым способствуя повышению доли энергии, воздействующей на инициируемые УВТ 11 через коническую часть корпуса 1.

В качестве реализации предлагаемого устройства разветвителя детонации в УВТ изготовлено устройство разветвителя детонации в УВТ, где число n, означающее количество инициируемых УВТ, равно 19. Результаты испытаний показали надежное инициирование 19 УВТ. Также результаты испытаний показали надежную герметичность конструкции и работоспособность устройства при погружении в воду до 5 м.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании изобретения следующей совокупности условий:

- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных конструктивных решений, а именно создана безопасная конструкция разветвителя детонации с расширенными эксплуатационными возможностями, позволяющими одновременно инициировать большое количество УВТ с различной временной задержкой;

- разветвитель детонации в УВТ, воплощенный в заявленном изобретении при его осуществлении, способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем достигаемого технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

1. Разветвитель детонации в ударно-волновых трубках (УВТ), состоящий из корпуса с n-м количеством УВТ, одна из которых выполнена инициирующей и закреплена в фиксирующем элементе, из энергопреобразующего устройства, размещенного между инициирующей УВТ и корпусом разветвителя и выполненного из заряда ВВ, расположенного в его корпусе, отличающийся тем, что он снабжен обтюратором, размещенным между инициирующей УВТ и энергопреобразующим устройством, корпус оборудован коммутатором, в основании которого расположены в осевом направлении n-е количество УВТ с рабочим направлением вдоль оси, а заряд ВВ выполнен с плотностью, увеличивающейся в сторону задействования n-го количества УВТ.

2. Разветвитель детонации в ударно-волновых трубках по п. 1, отличающийся тем, что заряд ВВ выполнен из дефлагрирующего ВВ.

Изобретение относится к логическим взрывным устройствам, к устройствам, реализующим логические операции с помощью взрыва, и может быть использовано во взрывных системах, к которым предъявляются высокие требования по безопасности для защиты детонационных цепей подрыва при случайных или несанкционированных действиях.

Детонирующее устройство // 2761916

Изобретение относится к области средств взрывания повышенной безопасности, а именно к низковольтным мостиковым электродетонаторам, и может быть использовано в качестве малогабаритного средства инициирования при проведении взрывных работ. Детонирующее устройство содержит корпус 1, с установленным внутри него вкладышем 2 с зарядом взрывчатого вещества, выполненным в виде навесок: выходной 3, промежуточной 5 и инициирующей 6, сопряженной с инициатором 7.

Отсекающий инициатор (варианты) // 2754314

Группа изобретений относится к взрывной технике, а именно к устройствам повышения безопасности систем инициирования детонации взрывных зарядов объекта подрыва, имеющего несколько точек инициирования, например, в скважинных перфораторах, многосекционных зарядах, в осколочных боевых частях направленного действия.

Детонационная разводка, инициируемая лазерным излучением, и состав светочувствительного взрывчатого вещества для инициирования детонационной разводки // 2728085

Использование: область взрывных работ, в частности конструкции взрывных устройств. Задача: разработка безопасной и простой детонационной разводки (ДР), в которой минимизированы факторы, снижающие ее безопасность и надежность срабатывания ДР.

Состав взрывчатого вещества для промежуточных детонаторов и способ изготовления этого взрывчатого вещества // 2728031

Изобретение относится к производству составов ВВ для патронов предохранительных взрывчатых веществ. Состав взрывчатого вещества для промежуточных детонаторов содержит смешанные аммиачную селитру и жидкое топливо с добавлением в смесь порошка алюминия.

Способ изготовления электродетонатора // 2723364

Изобретение относится к взрывным работам, в частности к разработке и сборке электровзрывных устройств, в частности электродетонаторов (ЭД), с взрывающимся пленочным мостиком, и может использоваться в различных областях народного хозяйства для подрыва бризантных взрывчатых веществ (БВВ). Способ изготовления электродетонатора включает снаряжение корпуса взрывчатым материалом, изготовление инициатора вместе с мостиком и электродами, соединение частей в сборку и последующее соединение электродов корпуса с электродами инициатора.

Заряд сейсмический малогабаритный зсм-2 // 2723254

Изобретение используется для сейсморазведки и других геофизических исследований, для инициирования детонации трудновозбудимых скважинных и шпуровых зарядов ВВ. В первом варианте заряд ЗСМ-2 включает двухступенчатую полимерную оболочку, снабженную со стороны торцов пробкой и крышкой, которые крепятся к концам оболочки многозаходными резьбами, используемыми также для сборки зарядов в гирлянду, и помещенное в оболочку ВВ, которое скомпоновано из шашек разной длины, конфигурации и разного типа - из нитроцеллюлозного пороха баллиститного типа и бризантного взрывчатого вещества (БВВ).

Плосковолновое нагружающее устройство // 2722192

Изобретение относится к области проведения испытаний для изучения свойств образца под воздействием плоских ударных волн, конкретно к плосковолновому нагружающему устройству, которое может найти применение в целом ряде газодинамических исследований, проводимых в научных институтах. В частности, оно может быть использовано для исследования процессов диспергирования металлов при выходе нестационарной ударной волны на свободную поверхность с применением широкого диапазона регистрирующих методик.

Сборка головки детонатора, имеющая поворотную электрическую контактную составляющую // 2710342

Группа изобретений относится к области разведки и добычи углеводородов, а именно к сборке головки детонатора скважинного перфоратора. Сборка головки детонатора содержит корпус, имеющий первый торец и второй торец, а также канал, проходящий между ними, при этом указанный корпус выполнен для герметизации деталей, расположенных ниже сборки головки детонатора внутри скважинного инструмента, и способен выдерживать давление, составляющее по меньшей мере около 20000 фунтов на квадратный дюйм (137,9 МПа), и электрическую контактную составляющую, проходящую через канал корпуса таким образом, что по меньшей мере часть данной электрической контактной составляющей выполнена с возможностью вращения вокруг своей оси.

Низковольтный электродетонатор // 2706151

Изобретение относится к области безопасных средств взрывания, а именно к низковольтным мостиковым электродетонаторам с использованием вторичных (бризантных) взрывчатых веществ (ВВ), и может быть применено в качестве малогабаритного средства инициирования зарядов ВВ промышленного назначения, используемым в горнорудной, угледобывающей и других отраслях промышленности, а также в военной отрасли.

Взрывчатый состав для изготовления зарядов кумулятивных перфораторов (варианты) // 2734192

Группа изобретений относится к составам, которые могут использоваться при изготовлении зарядов кумулятивных перфораторов для нефтедобывающей промышленности. Взрывчатый состав для изготовления зарядов кумулятивных перфораторов содержит гексоген флегматизированный (гекфол) и мелкозернистую двуокись кремния или мелкодисперсный силикагель технический в качестве порошкообразного седиментирующего агента.