РЕЛЕ ВЫСОКОЙ ТОЧНОСТИ ДЛЯ ЗАДЕРЖКИ ВЗРЫВНЫХ ПРОЦЕССОВ
HIGH-ACCURACY RELAY FOR DELAY OF EXPLOSIVE PROCESSES

Изобретение относится к системам повышенной точности взрываний и может быть использовано в составе неэлектрических и электрических систем взрывания, систем инициирования на основе ударно-волновых трубок (УВТ), взрывного провода и т.п., при инициировании систем взрывания для производства взрывных работ в добывающей промышленности, военном деле, спасательных службах и т.п.
Примером безопасных устройств формирования временных задержек при инициировании служит патент на изобретение RU 2431110, 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 г., России №2349867, 2147365, 2211435 и др.) в которых требуемое время замедления программируется перед взрывом, а точность задания временных интервалов ~1 мс, в диапазоне от 0 до 20 с. Также известно устройство по патенту США №6814005 В1 от 09.11.2004 г., содержащее в качестве источника питания узла задержки и инициирования гальванические элементы.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство неэлектрического детонатора для цифровой задержки системы неэлектрического взрывания и способ его применения по патенту на изобретение DE №4427296/0А1 от 08.02.1996 г., содержащее корпус, в котором размещены: заряд взрывчатого вещества, преобразовательный регистр, вторичный элемент воспламенения, электронная схема программируемой задержки взрывания, программируемая при изготовлении либо на месте взрывания на фиксированное время замедления, источник питания и УВТ.
Целью заявляемого конструкторско-технологического решения является создание дешевого, надежного, герметичного, безопасного, оперативно программируемого реле цифровой задержки, включаемого импульсом инициирующей УВТ, выходным сигналом которой включается электрическая цепь запуска инициирующего тока для "n" электродетонаторов, где "n" определяется величиной тока генерируемого импульсным разрядом.
Заявляемое конструкторско-технологическое решение отличается от предыдущих выполнением конструкции реле, в котором не используется воспламеняющего состава, а импульс от ударно-волновой трубки включает источник электрического тока, питающего конденсатор, формирующий инициирующий импульс тока, и реле цифровой задержки.
Техническим результатом заявляемого изобретения является создание безопасной конструкции устройства коммутации и инициирования электрического замедлителя, обеспечивающего инициирование "n" электродетонаторов, где "n" определяется гарантийной величиной импульса тока формируемого во взрывной цепи.
Технический результат достигается за счет конструктивного выполнения устройства коммутации, запуска срабатывания цифрового реле, включаемого импульсом волновода, импульсом которого осуществляется запуск тригерного устройства, включающего взрывную цепь с "n" электродетонаторами мгновенного действия.
Поставленная цель заявляемого изобретения решается за счет того, что электронное реле короткозамедленного взрывания (реле) содержит оболочку, в которой размещены электронная плата программируемой временной задержки, включающаяся через ключ-сенсор источник питания электронного узла, кроме того, оболочка снабжена люком, через который, после программирования, через разомкнутый ключ-сенсор вставляется источник питания, обеспечивающий, при срабатывании от УВТ ключа-сенсора, подачу с фиксированной временной задержкой токового импульса во взрывную цепь мгновенных электродетонаторов.
Устройство изображено на чертеже, где 1 - оболочка реле, 2 - держатель-гайка, 3 - электронный узел программируемой задержки, 4 - сенсор ударно-волнового воздействия, 5 - источник питания, 6 - люк, при отсутствии которого замещается заглушкой, 7 - волновод, 8 - индикатор готовности реле, 9 - герметизирующая втулка, 10 - емкостной накопитель, к которому при необходимости подключается накопитель энергии, 11 - выводные провода, 12 - электродетонаторы мгновенного действия.
Устройство работает следующим образом. Перед использованием реле, при открытом люке 6 (или заглушке), производится программирование электронного узла задержки 3, затем через держатель-гайку 2 с помощью герметизирующей втулки 9 фиксируется отрезок волновода 7, непосредственно перед взрыванием в модуле размещается, соединяемый гальванической связью, через сенсор 4, источник питания 5 (гальванический элемент, ионистор и т.п.) о подключении которого свидетельствует индикатор готовности 8, закрывается люк 6 и подсоединяются отрезки выводных проводов 11 с мгновенными электродетонаторами 12. При инициировании стартового отрезка волновода 7 срабатывает сенсор 4, с помощью накопителя 10 запуская узел программируемой задержки 3, по истечении времени замедления которого создается передача инициирования электродетонаторам 12, чем и завершается работа устройства.
Выполнение электронного реле отдельным узлом позволяет обезопасить проведение взрывных работ, условия хранения и транспортировки, так как даже с источником питания оно безопасно. Возможность при открытой крышке программирования времени замедления, позволяет оперативное внесение корректив в схему взрывания забоя, блока и т.п. при изменяющихся горно-геологических, и иных условиях. Размещение в реле источника питания непосредственно перед взрывом существенно повышает надежность и безопасность работы системы, исключая появления разряженных источников при долговременном хранении их в неразборных реле. 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 устройства. Таким образом, предложенное устройство выполняет все поставленные задачи.
Промышленное применение заключается в создании безопасной системы высокой точности инициирования с заданной временной задержкой действия устройства и разводкой инициирующего импульса. Применение готового устройства возможно в горнодобывающих отраслях, где уже давно используется УВТ. Реле высокой точности с применением "n" одновременно инициируемых мгновенных электрических капсюлей-детонаторов позволяет осуществлять многоточечное инициирование заряда.