Результат интеллектуальной деятельности: ШНУР ДЕТОНИРУЮЩИЙ ВЫСОКОЙ МОЩНОСТИ

Изобретение относится к области взрывной техники и может быть использовано для взрывных работ в нефтегазовой, угольной, горнодобывающей отраслях, строительстве, в том числе для образований профильных земельно-скальных сооружений: насыпей, котлованов, дамб, перемычек, а также для прокладки минерализованных полос для предотвращения распространения пожара.

При проведении взрывных работ имеется необходимость в мощных и дешевых детонирующих шнурах с высокой прочностью на разрыв, обеспечивающих надежную передачу на расстояние инициирующего импульса для возбуждения детонации, позволяющих применение в качестве самостоятельного оконтуривающего заряда при добыче блочного камня, дающих возможность непосредственного инициирования зарядов промышленного назначения взрывчатых веществ в шпурах и скважинах, позволяющих применение в качестве самостоятельного шпурового или скважинного заряда, обеспечивающих инициирование накладных зарядов взрывчатых веществ, а также позволяющих использование данных шнуров для прокладки минерализованных полос для предотвращения распространения пожара.

Известны детонирующие шнуры марок ДШ-А (ГОСТ РО 1375-001-2010 Шнур детонирующий. Технические условия) и ДШ-В (ГОСТ РО 1375-001-2010 Шнур детонирующий. Технические условия) с сердцевиной из порошкообразного взрывчатого вещества (ВВ) с ведущей нитью, наложенных на сердцевину трех оболочек из льняной (1-я оболочка) и хлопчатобумажной (2-я и 3-я оболочки) пряжи и влагоизолирующего покрытия и погонной массой сердцевины 12,5±0,5 г/м в ДШ-А и 14,0±0,5 г/м в ДШ-В. Длина шнуров в бухте составляет 50 м.

Недостатками данных шнуров являются:

- невысокая прочность шнуров на разрыв, составляющая 50…55 кгс. Это объясняется тем, что нити оболочек имеют возможность вытягиваться при приложении растягивающих нагрузок, а прочность сердцевины определяется только прочностью состава и ведущих нитей;

- малая масса сердцевины шнуров;

- высокая стоимость шнуров из-за применения для оболочек шнуров льняной и хлопчатобумажной пряжи.

Это приводит к неудобству или невозможности применения данных шнуров для выполнения вьппезаявленных требований.

Известен детонирующий шнур марки ДШЭ-12 (ГОСТ РО 1375-001-2010 Шнур детонирующий. Технические условия) с сердцевиной из порошкообразного взрывчатого вещества (ВВ), наложенной на сердцевину оболочки из продольных полиэфирных, полиамидных или капроновых нитей и влагоизолирующего покрытия и погонной массой сердцевины . Длина шнура в бухте составляет 50 м или 100 м.

Недостатками данного шнура являются:

- невысокая прочность шнура на разрыв, составляющая 50…60 кгс;

- малая масса сердцевины шнура.

Это приводит к неудобству или невозможности применения шнуров для выполнения вышезаявленных требований.

Известен детонирующий термостойкий шнур марки ДШУ-33М (ТУ84-711-83) с сердцевиной из порошкообразного взрывчатого вещества (ВВ) с ведущей нитью, наложенных на сердцевину трех оболочек из целлофана (1-я оболочка), хлопчатобумажной (2-я оболочка), льняной (3-я оболочка) пряжи и влагоизолирующего покрытия и погонной массой сердцевины 33,5±2 г/м. Недостатки данного шнура - те же, что для шнуров ДШ-А и ДШ-В.

Известен детонирующий термоводостойкий шнур марки ДШТВ-150/800 (ТУ84-1012-84) с сердцевиной из порошкообразного взрывчатого вещества (ВВ), наложенных на сердцевину четырех оболочек из нити полиэфирной(1-я оболочка), нити капроновой (2-я, 3-я и 4-я оболочки) и влагоизолирующего покрытия из полиэтиленовой ленты и погонной массой сердцевины 42±3 г/м.

Недостатками данного шнура являются:

- невысокая прочность шнура на разрыв, составляющая 50…55 кгс;

- высокая стоимость шнура из-за применения для оболочек шнура фторопластовой ленты и капроновой пряжи.

Это делает использование данного шнура для выполнения вышезаявленных требований неудобным или невозможным по прочностным характеристикам и экономически невыгодным.

Известен детонирующий термостойкий шнур марки ДШУ-150 (ТУ84-908-81) с сердцевиной из порошкообразного термостойкого взрывчатого вещества (ВВ), наложенных на сердцевину оболочек из фторопластовой ленты, льняной и хлопчатобумажной пряжи и влагоизолирующего покрытия и погонной массой сердцевины 160±7 г/м из гексогена. Длина изготавливаемых отрезков шнура составляет 10…15 м.

Недостатками данного шнура являются:

- невысокая прочность шнура на разрыв, составляющая 60…65 кгс;

- высокая стоимость шнура из-за применения для оболочек шнуров фторопластовых лент и льняной и хлопчатобумажной пряжи:

- малая длина шнура.

Это делает использование данного шнура для выполнения вышезаявленных требований неудобным или невозможным по прочностным и геометрическим характеристикам и экономически невыгодным.

Известны относимые к. детонирующим шнурам заряды детонирующие удлиненные марок ДУЗТ-250, ДУЗТВ-250/1500, ДУЗТВ-170/1000 (ТУ84-776-78) с сердцевиной из порошкообразного термостойкого взрывчатого вещества (ВВ), находящегося в оболочке из алюминиевого сплава и погонной массой сердцевины от 29 г/м до 32 г/м. При этом длина зарядов детонирующих удлиненных составляет от 0,89 м до 3 м.

Недостатками данных изделий являются:

- высокая стоимость зарядов;

- высокая изгибная жесткость и короткая длина изделий.

Это делает использование данных зарядов экономически невыгодным и создает большие сложности или невозможность для выполнения вышезаявленных требований по прочностным и геометрическим характеристикам.

Задачей заявляемого изобретения является создание мощных, дешевых, надежных, безопасных и удобных в эксплуатации детонирующих шнуров с высокой разрывной прочностью до 120 кгс и более, с непрерывной длиной до 120 м и более и скоростью детонации до 7 км/с и более, в конструкции которого применены недорогие синтетические искусственные материалы, обеспечивающего надежную передачу на расстояние инициирующего импульса для возбуждения детонации, позволяющего применение в качестве самостоятельного оконтуривающего заряда при добыче блочного камня, дающего возможность непосредственного инициирования зарядов промышленного назначения взрывчатых веществ в шпурах и скважинах, позволяющего применение в качестве самостоятельного шпурового или скважинного заряда, обеспечивающего инициирование накладных зарядов взрывчатых веществ, а также позволяющего использование данного шнура для прокладки минерализованных полос для предотвращения распространения пожара.

Поставленная задача решена за счет того, что погонная масса сердцевины шнура из порошкообразного взрывчатого вещества бризантной группы: ТЭНа, пентолита, гексогена, октогена, увеличена, в зависимости от типоразмера шнура, до значений от 40 г/м до 170 г/м, первая нитяная оболочка выполнена из нескольких продольных плоских полипропиленовых нитей определенной ширины и толщины для каждого типоразмера шнура, что позволяет достичь высокой разрывной прочности, во избежание сдвига отдельных слоев ВВ внутри первой оплетки при уплотнении шнура для укрепления (армирования) сердцевины шнура использованы несколько продольных нитей, протягиваемых внутри первой оплетки и выполняющих одновременно функцию ведущих нитей, наружная водоустойчивая оболочка выполнена из полимерного материала: пластиката поливинилхлоридного, композиции полиэтилена, десмопана, сурлина, фторопласта, нейлона, термопластичного полиуретана, тефлона, в зависимости от заявленных условий эксплуатации. Последующие две или три нитяные оболочки выполнены в виде спиральной намотки плоскими полипропиленовыми нитями в разных направлениях для соседних оболочек. При варианте конструкции шнура с двумя спиральными нитяными оболочками для улучшения адгезии нитей между собой при уплотнении сердцевины первая спиральная оболочка выполнена с добавлением в оболочку пряжи ровничной крученой. С той же целью при варианте конструкции шнура с тремя спиральными нитяными оболочками вторая спиральная оболочка выполнена с добавлением в оболочку пряжи ровничной крученой. Такие особенности оплеток позволяют получить мощные, надежные, безопасные и удобный в эксплуатации детонирующие шнуры. Применение в качестве нитей оплеток полипропиленовых плоских нитей взамен хлопчатобумажных, льняных, капроновых, полиэфирных позволяет существенно уменьшить стоимость шнуров. Применение предлагаемых материалов для конструкции шнура позволяет получить непрерывную длину шнура после изготовления до 120 м и более, причем длина шнура лимитирована лишь емкостью приемных катушек (барабанов).

Конструкция предлагаемого детонирующего шнура изображена на фиг. 1 и фиг. 2,

где:

1 - армирующие нити;

2 - сердцевина из взрывчатого вещества;

3 - первая нитяная оболочка из продольных нитей;

4, 5, 6 - спиральные нитяные оболочки;

7 - водоустойчивая оболочка из полимерного материала.

Применение предлагаемой конструкции шнура и сочетание предлагаемых материалов для изготовления шнура позволяют получить дешевый, надежный, безопасный и удобный в эксплуатации детонирующий шнур с непрерывной длиной до 120 м и более, повысить прочность шнура на разрыв до 120 кгс и более, получить скорость детонации до 7 км/с и более, обеспечить надежную передачу на расстояние инициирующего импульса для возбуждения детонации, позволить применение в качестве самостоятельного оконтуривающего заряда при добыче блочного камня, дать возможность непосредственного инициирования зарядов промышленного назначения взрывчатых веществ в шпурах и скважинах, позволить применение в качестве самостоятельного шпурового или скважинного заряда, обеспечить инициирование накладных зарядов взрывчатых веществ, а также позволить использование данного шнура для прокладки минерализованных полос для предотвращения распространения пожара.

Это подтверждено получением нескольких типоразмеров шнура с заявленными свойствами и характеристиками:

- при навеске (40±4) г/м средняя скорость детонации составила 7,2…7,3 км/с, шнур выдержал разрывную нагрузку в 135 кг, длина шнура составила не менее 155 м;

- при навеске (85±5) г/м средняя скорость детонации составила 7,0…7,1 км/с, шнур выдержал разрывную нагрузку в 170 кг, длина шнура составила не менее 135 м;

- при навеске (165±8) г/м средняя скорость детонации составила 7,0…7,1 км/с, шнур выдержал разрывную нагрузку в 250 кг, длина шнура составила не менее 125 м.