Подрывное устройство

 

Изобретение относится к горному делу, в частности к подрывному устройству. Подрывное устройство содержит подрывной контейнер, наполненный взрывчатым веществом, тепловой элемент, расположенный в контейнере вместе с взрывчатым веществом, источник подачи электроэнергии к тепловому элементу, в качестве взрывчатого вещества используется нитрометан, а открывающаяся сторона подрывного контейнера уплотнена элементом крышки, через который проходит пара электродов, соединенных тепловым элементом, выполненным из вещества, быстро плавящимся/испаряющимся в результате нагрева при кратковременном подводе к нему электроэнергии. Тепловой элемент из плавящегося/испаряющегося вещества представляет собой тонкий металлический провод. Изобретение обеспечивает повышение безопасности работ. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Данное изобретение относится к подрывному устройству для взрывания подлежащего взрыву объекта типа бетонной конструкции или скальной породы путем плавления и испарения вещества (например, металлической тонкой проволоки) при кратковременном подведении электроэнергии и последующего подрыва взрывчатого бризантного вещества с помощью явления, сопровождающего испарение.

ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ.

В соответствии с известным уровнем техники в качестве подрывного устройства для взрывания бетонной конструкции или скальной породы применяется устройство, включающее в себя динамит и детонатор, внутри которого в качестве средства для взрывания динамита помещают взрывчатый порошок.

Для динамита используют взрывчатый порошок, имеющий слабую чувствительность, который нелегко взорвать, даже если произойдет некоторый удар или охватит пламя, что гарантирует безопасность обращения с ним. Из-за этого детонатор содержит взрывчатый порошок, который взрывается относительно легко. При взрываний содержащегося в детонаторе взрывчатого порошка с помощью огня или искрового разряда образующимся ударом подрывается взрывчатый порошок, содержащийся в динамите. Однако поскольку в детонаторе содержится относительно легко взрывающийся взрывной порошок, существует опасность, что если на детонатор попадет ток утечки от механизмов, расположенных вокруг склада, или ток, вызванный импульсом напряжения или молнией, детонатор взорвется.

Кроме того, известно подрывное устройство, содержащее подрывной контейнер, наполненный взрывчатым веществом, тепловой элемент, расположенный в контейнере вместе с взрывчатым веществом, источник подачи электроэнергии к тепловому элементу, причем это взрывчатое вещество взрывается при нагреве теплового элемента путем подвода к нему тока, взрывая подлежащий разрушению объект взрывной силой (SU 1548434, Е 21 С 37/18, 007.03.90).

Задачей изобретения является создание подрывного устройства, которое позволяет повысить безопасность при его использовании и при хранении.

Указанная задача решается в подрывном устройстве, содержащем подрывной контейнер, наполненный взрывчатым веществом, тепловой элемент, расположенный вместе с взрывчатым веществом, источник подачи электроэнергии к тепловому элементу, причем это взрывчатое вещество взрывается при нагреве теплового элемента путем подвода к нему электроэнергии, взрывая подлежащий разрушению объект взрывной силой, за счет того, что в качестве взрывчатого вещества используется нитрометан, а открывающаяся сторона подрывного контейнера уплотнена элементом крышки, через который проходит пара электродов, соединенных тепловым элементом, выполненным из вещества, быстро плавящегося/испаряющегося в результате нагрева при кратковременном подводе к нему электроэнергии.

При этом является предпочтительным, если тепловой элемент из плавящегося/испаряющегося вещества представляет собой тонкую металлическую проволоку.

В подрывном устройстве согласно изобретению бризантное вещество заполняет подрывной контейнер, устанавливаемый в монтажном отверстии, образованном в подлежащем взрыву объекте, если к тепловому элементу подается электроэнергия, достаточная для его плавления. При этом даже если от окружающих приборов появляется ток утечки, взрывчатое вещество не взрывается до тех пор, пока не поступает электроэнергия, достаточная для плавления и испарения теплового элемента, что повышает безоопасность при обращении с подрывным устройством.

В устройстве согласно изобретению при подаче электроэнергии заранее определенной величины от источника электроэнергии на тепловой элемент в виде металлического тонкого провода металлический тонкий провод расплавляется, так что возникает короткое замыкание, и бризантное вещество улавливает огонь и затем взрывается. Подлежащий взрыву объект взрывается этой взрывной силой. Кроме того, даже если образуется ток утечки от окружающих приборов до тех пор, пока не подводится электроэнергия, достаточная для плавления металлического тонкого провода, бризантное вещество не подрывается. Таким образом, повышается безопасность при обращении с подрывным устройством.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ.

На фиг. 1 показана полная конструкция подрывного устройства согласно изобретению, в которой подрывной контейнер, представленный в разрезе, установлен в монтажном отверстии, образованном в подлежащем взрыву объекте, а на фиг. 2 показан увеличенный вид в разрезе подрывного контейнера, установленного в монтажном отверстии, выполненном в подлежащем разрушению объекте.

ЛУЧШИЕ СПОСОБЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

Ниже изобретение описывается более подробно со ссылкой на прилагаемые фиг. 1 и 2.

В подрывном устройстве 1 согласно изобретению металлический тонкий провод выполнен из меди Сu диаметром 0,3 мм, так что плавящееся/испаряющееся вещество быстро испаряется, и бризантное вещество 3 взрывается ударом, вызванным сопровождающим испарение явлением, например разрядом, искрой, теплом и расширением испарения, которое взорвет подлежащий разрушению объект типа бетонной конструкции или скальной породы.

В качестве бризантного вещества 3 используются взрывчатые вещества или взрывчатые составы, отличающиеся от взрывчатых веществ. Взрывчатые вещества означают взрывчатое вещество, мощное взрывчатое вещество и подрывные средства, описанные в работе "New Edition: Industrial Explosives", выпущенной Обществом промышленных взрывчатых веществ Японии. В этом типе устройства в качестве взрывчатого вещества используются бризантный порошок и бездымный порох, а в качестве мощного взрывчатого вещества используются DDNP (диазодинит-рофенол), гремучая ртуть и аналогичные вещества. Взрывчатые составы, отличающиеся от взрывчатых веществ, включают в себя, например, метилнитрат, нитро-соединение, бензин и т.п., как описано в "Chemical Handbook", выпущенном Химическим обществом Японии.

В подрывном устройстве 1 согласно изобретению вышеупомянутое бризантное вещество 3 заполняет подрывной контейнер 6, установленный в монтажном отверстии 5, образованном в подлежащем взрыву объекте 4. Сторона отверстия этого подрывного контейнера 6 уплотнена элементом 7 крышки, и через этот элемент 7 крышки вставлена пара электродов 8. Концы этих электродов 8 соединены друг с другом вышеупомянутым металлическим тонким проводом 2, не защищенным от бризантного вещества 3.

В качестве материала вышеупомянутого подрывного контейнера 6 используют неметалл типа дерева, бумаги или синтетического полимера, или металл типа алюминия или железа.

Схема 10 источника электроэнергии соединена с металлическим тонким проводом 2 для подачи электроэнергии заранее определенной величины (например, 5.000 В), достаточной для плавления и испарения металлического тонкого провода 2.

Эта схема 10 с источником электроэнергии содержит блок 11 электропитания, конденсатор 14, подсоединенный между этим блоком 11 электропитания и обеими клеммами 8а, схему 12 управления зарядом, которая подсоединена между блоком 11 электропитания и одной боковой клеммой 8а, чтобы управлять накоплением электроэнергии конденсатором 14 заранее определенной величины (например, 400 мкФ), и разрядник 13, который подсоединен между этой схемой 12 управления зарядом и одной клеммой 8а.

Вышеупомянутое подрывное устройство 1 изготавливают путем соединения обоих концов электродов 8 друг с другом металлическим тонким проводом 2, введения электродов 8 через элемент 7 крышки, заполнения подрывного контейнера 6 бризантным веществом 3, установления элемента 7 крышки в подрывной контейнер 6 для герметизирования бризантного вещества 3 и подсоединения схемы 10 снабжения электроэнергии к клеммам 8а электродов 8. Затем подрывной контейнер 6 устанавливают в монтажном отверстии 5, образованном в подлежащем разрушению объекте 4.

После этого, в конденсаторе 14 накапливается электроэнергия заранее определенной величины, необходимая для плавления и испарения металлического тонкого провода 2, и включается разрядник 13. В результате, вышеупомянутая электроэнергия кратковременно подводится к металлическому тонкому проводу 2, так что металлический тонкий провод 2 расплавляется и испаряется. С помощью вышеупомянутого явления, сопровождающего процесс плавления и испарения, подрывается бризантное вещество 3. Затем взрывная сила бризантного вещества 3 объединяется с ударом, производимым плавлением и испарением металлического тонкого провода 2, благодаря чему подлежащий разрушению объект 4 гарантированно взрывается и делается хрупким.

Согласно изобретению подрывной контейнер заполняют бризантным веществом 3 и вместо детонатора используют металлический тонкий провод 2, подсоединенный к электродам 8. Следовательно, даже если возникает ток утечки от окружающих приборов и попадает на металлический тонкий провод 2, до тех пор, пока не будет подана электроэнергия, достаточная для плавления и испарения металлического тонкого провода 2, бризантное вещество 3 не подрывается. Таким образом, можно безопасно манипулировать подрывным устройством.

Между тем, поскольку нитрометан не взрывается до тех пор, пока он не подвергнется сильному удару, превышающему приблизительно 70 тс/см² (68,65 х 10⁸ Па), чтобы взорвать этот нитрометан, требуется использовать взрывчатое вещество. Поэтому в известной технике нитрометан использовали редко. Однако достаточный удар для взрыва нитрометана можно обеспечить с помощью удара, образующегося при плавлении и испарении металлического тонкого провода 2, позволяя таким образом в качестве бризантного вещества 3 использовать нитрометан. Благодаря использованию нитрометана можно получить такую же взрывную силу, как при использовании динамита, так что с помощью большой взрывной силы нитрометана подлежащий разрушению объект можно надежно взорвать и сделать хрупким.

Хотя в вышеприведенном варианте осуществления изобретения в качестве плавящегося/испаряющегося вещества описано использование металлического тонкого провода 2, в качестве другого примера выполнения плавящегося/испаряющегося вещества допустимо использование небольшого кусочка металла или проводящего материала типа углерода, имеющего подходящую форму. Когда используются такие материалы, бризантное вещество 3 также взрывается благодаря явлению, возникающему в процессе плавления и испарения таким же образом, как в вышеупомянутом варианте осуществления, так что подлежащий разрушению объект 4 может быть надежно взорван или сделан хрупким.

Хотя согласно вышеупомянутому варианту осуществления подрывной контейнер 6 устанавливают в монтажном отверстии 5, образованном в подлежащем разрушению объекте 4, допускается, не ограничиваясь этим примером, присоединять подрывной контейнер 6 впритык к поверхности подлежащего разрушению объекта 4 или поднимать подрывной контейнер 6 с помощью соответствующего подъемного приспособления так, чтобы он располагался около поверхности подлежащего разрушению объекта 4. В любом случае, при подведении электроэнергии к металлическому тонкому проводу 2 (маленькому кусочку металла или проводящего материала типа углерода), металлический тонкий провод 2 быстро плавится и испаряется, так что бризантное вещество 3 взрывается благодаря явлению, сопровождающему этот процесс. В результате, подлежащий взрыву объект 4 взрывается и делается хрупким от удара, создаваемого в процессе плавления и испарения металлического тонкого провода 2 и взрывной силы бризантного вещества 3.

Кроме того, регулируя взрывную силу подрывного устройства 1 вышеупомянутого варианта осуществления, это подрывное устройство 1 также можно использовать в качестве фокусирующего прибора для геофизической разведки.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ.

Как описано выше, подрывное устройство согласно изобретению подходит для взрывания подлежащего разрушению объекта, требующего огромной взрывной силы.

Формула изобретения

1. Подрывное устройство, содержащее подрывной контейнер, наполненный взрывчатым веществом, тепловой элемент, расположенный в контейнере вместе с взрывчатым веществом, источник подачи электроэнергии к тепловому элементу, отличающееся тем, что в качестве взрывчатого вещества используется нитрометан, а открывающаяся сторона подрывного контейнера уплотнена элементом крышки, через который проходит пара электродов, соединенных тепловым элементом, выполненным из вещества, быстро плавящимся/испаряющимся в результате нагрева при кратковременном подводе к нему электроэнергии.

2. Подрывное устройство по п. 1, отличающееся тем, что тепловой элемент из плавящегося/испаряющегося вещества представляет собой тонкий металлический провод.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2