Способ формирования детонационной волны в заряде взрывчатого вещества

 

Изобретение относится к взрывным зарядам и может быть использовано для инициирования скважинных и других зарядов малочувствительных и промышленных взрывчатых веществ, например, в горном деле. Сущность изобретения: подрывают дополнительный заряд взрывчатого вещества и формируют ударный импульс путем передачи начального детонационного импульса непосредственно на инертную вставку дополнительного заряда. Во вставке возникают ударные волны, взаимодействующие по оси вставки с образованием зоны повышенного давления. Усиленный ударный импульс передают на основной заряд взрывчатого состава. Изобретение позволяет повысить безопасность проведения взрывных работ. 2 ил.

Изобретение относится к области взрывных работ, в частности к способам инициирования зарядов взрывчатого вещества (ВВ), и может использоваться в горном деле.

Известен способ формирования детонационной волны, когда в оболочке размещаются основной и дополнительный заряды ВВ. Дополнительный заряд вьполнен из ВВ, скорость детонации которого выше скорости детонации взрывчатого вещества основного заряда (патент США N 3897728, F 42 B 22/00, 1975 г.).

Известен способ инициирования заряда ВВ с помощью усилителя ударного давления (з-ка Франции N 2593904, F 42 B 3/10, 1987 г.). Формирование детонационной волны в основном заряде ВВ осуществляют путем подрыва дополнительного заряда ВВ с формированием ударного импульса и последующей передачи его основному заряду ВВ. Дополнительный заряд ВВ выполнен, например, в виде двух сходящихся ветвей, расположенных симметрично. Взрывчатое вещество дополнительного заряда заключено между внутренним и наружным металлическими элементами. Такое выполнение дополнительного заряда усиливает ударное давление. Ударный импульс реализуется за счет того, что сначала начальный детонационный импульс разделяют на составляющие путем передачи его на две симметричные ветви дополнительного заряда, а затем на внутреннем металлическом элементе формируют область повышенного давления.

Из-за необходимости деления начального импульса дополнительным зарядом возникает потребность увеличения габаритов дополнительного заряда и применения в нем чувствительных ВВ.

Недостатком перечисленных выше способов является опасность взрыва заряда ВВ из-за применения в дополнительном заряде более чувствительных ВВ.

Предлагаемое изобретение решает задачу инициирования малочувствительных ВВ путем усиления ударного импульса дополнительного заряда.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение уровня безопасности при проведении взрывных работ за счет использования в дополнительном заряде менее чувствительных взрывчатых составов.

Предлагаемый способ инициирования заряда ВВ включает подрыв дополнительного заряда ВВ и формирование ударного импульса путем передачи детонационного импульса на инертную вставку дополнительного заряда без его деления на составляющие.

Передача детонационного импульса на инертную вставку позволяет получить взаимодействующие ударные волны и отраженную волну по оси вставки.

Давление в отраженной волне при соответствующем выборе параметров вставки будет выше давления в падающей детонационной волне.

Таким образом, энергия детонационной волны концентрируется в области вставки.

При наличии системы вставок в дополнительном заряде ВВ формируется соответствующая система зон повышенного давления, т.е. создается усиленный дискретный ударный импульс, что и обеспечивает надежное инициирование детонации основного заряда ВВ.

Таким образом, создание механизма местного усиления инициирующего импульса позволяет применить в дополнительном заряде менее чувствительные ВВ, что соответственно повышает уровень безопасного ведения взрывных работ.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства, поясняющий заявляемый способ.

На фиг. 2 представлена схема образующихся волн в заряде: 1 - основной заряд ВВ; 2 - дополнительный заряд ВВ; 3 - инертная вставка; 4 - средство инициирования; 5 - падающая детонационная волна; 6 - косая ударная волна; 7 - отраженная ударная волна; 8 - P₅, P₆, P₇ - давления за фронтом соответствующих волн.

Примером конкретного выполнения устройства, поясняющего способ, является следующий.

В качестве низкочувствительного заряда ВВ (основного) взят диск литого тротила ⊘ 120 мм и толщиной 10 мм. Он накрыт дополнительным зарядом ВВ в виде слоя пластического ВВ на основе гексогена ⊘ 50 мм и толщиной 8 мм. В дополнительном заряде установлена крестообразная медная вставка с ребрами, сечение которых имеет вид равностороннего треугольника со стороной, равной 6 мм.

При подрыве дополнительного заряда (2) возникающая детонационная волна (5) падает на инертную вставку (3), в которой возникают две косые ударные волны (6), сталкивающиеся по оси вставки. В результате их взаимодействия образуется отраженная ударная волна (7), за фронтом которой давление больше давления в падающей детонационной волне: P₇ > P₅.

Эксперимент показывает, что детонация основного заряда (1) из тротила возникает только под проекцией вставки. Это указывает на формирование усиленного ударного импульса под проекцией вставки, способного инициировать основной заряд из низкочувствительного ВВ.

Формула изобретения

Способ формирования детонационной волны в заряде взрывчатого вещества, включающий подрыв дополнительного заряда взрывчатого вещества и формирование ударного импульса с последующей передачей его основному заряду взрывчатого вещества, отличающийся тем, что ударный импульс формируют и усиливают путем передачи начального детонационного импульса непосредственно на инертную вставку дополнительного заряда.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2