ПРИБОР ВЗРЫВАНИЯ

Полезная модель относится к области производства взрывных работ, в частности к системам и средствам взрывания.
Известны устройства для дистанционного безмагистрального взрывания зарядов взрывчатых веществ на карьерах с помощью кодированных радиосигналов (1, 2); взрывной прибор, управляемый съемным магнитным ключом, при установке ключа внутрь прибора замыкаются магнитоуправляемые контакты, включенные между первичным источником питания и преобразователем постоянного напряжения, а также между конденсатором-накопителем и выходными клеммами (3, 4); сетевой взрывной прибор для инициирования ЭД пониженной чувствительности, состоящий из 2-х отдельных блоков - управляющего, расположенного на поверхности, и исполнительного - вблизи забоя (5); устройство дистанционного взрывания, в котором источник слабых сигналов управления воздействует на местный источник электроэнергии, от которого заряжается специальный конденсатор на месте работ. Управляющие сигналы улавливаются дешифратором импульса и включают конденсатор на электровзрывную сеть (6). Известна программируемая система электровзрывания, объединяющая до 5-ти взрывных приборов КВП-2/200, блок задержек, пульт управления. Система увеличивает общее число взрываемых ЭД в 5 раз и позволяет создавать задержки по времени срабатывания приборов от 0 до 5000 мс с шагом 5, 50 или 500 мс (7). Названные взрывные приборы не гарантируют работу на установленной частоте, предназначены для работы с электродетонаторами нормальной чувствительности типа ЭД-8Ж, используемая система блокирования взрывной цепи не защищает от действия блуждающих токов, имеющих место на открытых горных разработках с мощным электрофицированным оборудованием, что приводит к несанкционированному срабатыванию электродетонаторов.
Наиболее близким из технических решений к заявляемой полезной модели является система инициирования зарядов взрывчатых веществ, осуществляемая мгновенно или с замедлением взрывным высокочастотным устройством УВВ-1М (8), принятое авторами в качестве прототипа. Одноканальное взрывное высокочастотное устройство УВВ-1М (далее по тексту УВВ-1М) обеспечивает инициирование до 100 последовательно соединенных в группы индукционных электродетонаторов с трансформаторным узлом защиты при подаче во взрывную
цепь импульса тока с частотой 52 кГц. При работе с двухпроводной линией дистанционного управления длиной до 1,5 км не обеспечивается надежная подача управляющего импульса от ПДУ для задействования УВВ-1М на подрыв электродетонаторов из-за неоптимального внутреннего сопротивления проводов, отсутствия надежного устройства для многократного подсоединения ПДУ с УВВ-1М, исключающего возможность несанкционированного включения взрывного прибора ключом зажигания УВВ-1М. Из-за несрабатывания системы дистанционного управления подрыв электродетонаторов осуществлялся поворотом ключа зажигания на УВВ-1М, расположенного на существенно близком расстоянии от места взрыва, что не обеспечивает безопасность ведения взрывных работ.
Технической задачей создания полезной модели является повышение эффективности ведения взрывных работ за счет повышения безопасности работ путем дистанционной подачи взрывного импульса на подрыв электродетонаторов.
Поставленная задача была решена разработкой прибора взрывания, включающего взрывное высокочастотное устройство УВВ-1М, который дополнительно содержит пульт дистанционного управления, подсоединенный двухпроводной линией дистанционного управления длиной до 1,5 км из провода с сопротивлением не более 50 Ом/км к одному взрывному высокочастотному устройству УВВ-1М через разъем на его боковой поверхности или к нескольким параллельно соединенных с помощью колодки-разветвителя взрывным высокочастотным устройствам УВВ-1М через разъемы на боковых стенках УВВ-1М и колодке-разветвителе.
Экспериментально установлено, что электрическое сопротивление проводов двухпроводной линии дистанционного управления не должно превышать 50 Ом/км, что обеспечивает гарантированную передачу управляющего импульса на подрыв электродетонаторов при размещении ПДУ на расстоянии до 1,5 км от места взрыва. Разработанное устройство подсоединения ПДУ с УВВ-1М через специальный разъем на боковой стенке УВВ-1М и колодке-разветвителе предусматривает блокировку от несанкционированного задействования УВВ-1М от ключа его зажигания.
Предлагаемый прибор взрывания предназначен для инициирования индукционных электродетонаторов с трансформаторным узлом защиты типа ЭД-24, ЭДЗИ или аналогичных им по электрическим параметрам.
Полезная модель поясняется фиг.
Фиг.1 - прибор взрывания, состоящий из одного одноканального взрывного высокочастотного устройства УВВ-1М и одного пульта дистанционного управления.
Фиг.2 - прибор взрывания, состоящий из четырех одноканальных взрывных высокочастотных устройств УВВ-1М и одного пульта дистанционного управления.
Фиг.3 - вид лицевой панели одноканального взрывного высокочастотного устройства УВВ-1М.
Фиг.4 - вид лицевой панели пульта дистанционного управления.
Обозначения
1 - УВВ-1М;
2 - пульт дистанционного управления (далее по тексту ПДУ);
3 - двухпроводная линия дистанционного управления;
4 - магистральные провода взрывной цепи;
5 - разъемы УВВ-1М, колодки-разветвителя;
6 - разъем линии дистанционного управления;
7 - колодка-разветвитель;
8 - клеммы;
9 - провода для параллельного соединения УВВ-1М;
10 - корпус УВВ-1М;
11 - зажимы для подключения проводов взрывной цепи;
12 - гнездо выключателя;
13 - ручка для переноски УВВ-1М;
14 - корпус ПДУ;
15 - крышка ПДУ
УВВ-1М предназначено для взрывных работ на земной поверхности, опасных по проявлениям блуждающих токов, токов утечек, статического электричества и электроколебаний, а также в подземных выработках рудников и шахт, не опасных по газу или пыли.
УВВ-1М (фиг.3) конструктивно выполнено в виде прямоугольного корпуса 10, в котором расположены блок питания и две платы с электронной схемой. На лицевой панели УВВ-1М расположены зажимы 11 (1-2, 1-3, 1-4) для подключения взрывной цепи, нанесены буквенные обозначения - светодиоидные индикаторы - питание и импульс, гнездо выключателя 12 для ключа, которое закрывается заглушкой. В отличие от прототипа подача импульса на подрыв электродетонаторов производится не поворотом ключа с УВВ-1М, а с пульта дистанционного управления, расположенного за границей опасной зоны. На боковой стенке УВВ-1М
имеется разъем 5 для подключения его к ПДУ или параллельного соединения нескольких УВВ-1М через колодку-разветвитель, закрытого заглушкой в нерабочем состоянии. Снизу корпус закрывается крышкой, которая крепится к корпусу четырьмя винтами. Для переноски корпус снабжен ручкой 13.
Пульт дистанционного управления предназначен для подачи сигнала взрыва во взрывную цепь электродетонаторов через УВВ-1М, а также для предпускового контроля УВВ-1М, проверки зарядки конденсаторов и целостности взрывной цепи. ПДУ обеспечивает защиту от несанкционированного включения УВВ-1М.
ПДУ (фиг.4) конструктивно выполнен в виде коробки 14, в которой расположены блок питания и плата с электронной схемой. ПДУ закрывается крышкой 15, которая крепится к коробке с помощью двух петель и замка. На внешней стороне крышки укреплен ремень для его переноски. На передней панели ПДУ нанесены буквенные обозначения - светодиоидные индикаторы - вкл, выкл. готов, имеются тумблеры B1, B2, В3, кнопка пуск, крышка отсека питания.
Магистральный провод взрывной цепи 4 предназначен для прокладки поверхностной электровзрывной сети и выполнен из электрического провода для ведения взрывных работ марки ВП1×0,8 или ВП1×0,7
Колодка-разветвитель 7 предназначена для параллельного включения во взрывную цепь нескольких УВВ-1М, каждое из которых инициирует до 100 индукционных электродетонаторов с трансформаторным узлом защиты типа ЭД-24, ЭДЗИ или аналогичных им по электрическим параметрам. Она снабжена клеммами 8 для подключения нескольких УВВ-1М и разъемом 5 для подключения ее с ПДУ 2. При этом можно одновременно инициировать увеличенное количество электродетонаторов в соответствии с числом подключенных УВВ-1М.
Двухпроводная линия дистанционного управления 3 предназначена для соединения ПДУ с одним или несколькими УВВ-1М и выполнена из провода с сопротивлением не более 50 Ом/км с разъемами 6 на концах в виде вилки типа 2РМ14КПН4Г1В1 и розетки типа 2РМ14КПН4Ш1В1, закрываемых заглушками в неработающем режиме, и обеспечивает возможность размещения пульта дистанционного управления взрывом на расстоянии до 1,5 км от места подрыва электродетонаторов.
Заявляемый прибор взрывания может состоять из:
- одного ПДУ и одного УВВ-1М, соединенных линией дистанционного управления - фиг.1;
- одного ПДУ и нескольких УВВ-1М (в приведенном примере 4 шт.), соединенных параллельно через колодку-разветвитель, - фиг.2
Порядок работы:
1) установка элементов питания в блок питания УВВ-1М, так как УВВ-1М поставляется без элементов питания;
2) предпусковой контроль каждого из используемых в приборе взрывания УВВ-1М и ПДУ на работоспособность с помощью имитатора взрывной цепи; провода двухпроводной линии на его целостность и величину сопротивления не более 50 Ом/км; разъемов и клемм на наличие контакта при подключении проводов.
3) подключение электродетонаторов к УВВ-1М и УВВ-1М к ПДУ.
Подготовленная и проверенная взрывная цепь 4 подключается к зажимам 11 1-2, 1-3, 1-4 УВВ-1М в зависимости от длины взрывной цепи.
При работе с одним УВВ-1М развернутую на местности линию дистанционного управления 3 одним концом подключают к разъему 5 УВВ-1М, другой конец линии после съема заглушки подключают к разъему ЛИНИЯ ПДУ.
При работе с несколькими УВВ-1М сначала все задействованные в работе УВВ-1М через разъемы 5 на их боковых стенках подключаются параллельно к клеммам 8 колодки-распределителя 7 путем соединения одноименных контактов клемм и разъемов, затем развернутую на местности линию дистанционного управления 3 одним концом подключают к разъему 5 колодки-распределителя, другой конец линии после съема заглушки подключают к разъему ЛИНИЯ ПДУ.
Таким образом прибор взрывания подготовлен к подрыву электродегонаторов.
4) подрыв электродетонаторов:
На УВВ-1M (если их несколько, то на каждом) отворачивается заглушка с гнезда выключателя и вставляется в гнездо ключ. Ключ поворачивается в положение ВКЛ. Должен загореться индикатор ПИТАНИЕ.
Тумблер В3 на ПДУ устанавливается в положение 1-2 или 3-4 в зависимости от количества подключаемых УВВ-1М.
На ПДУ включается тумблер В1. Через несколько секунд должны начать мигать индикаторы ГОТОВ и ВЫКЛ. Затем тумблер В2 устанавливается в положение ВКЛ.
Нажимается и отпускается кнопку ПУСК. По этой команде должен начать мигать индикатор ВКЛ. Звуковой сигнал подтверждает, что происходит заряд накопительных конденсаторов УВВ-1М. После окончания заряда (о чем
свидетельствует прекращение звукового сигнала) нажимается и отпускается кнопка ПУСК на ПДУ; УВВ-1М должны выдать в нагрузку взрывные импульсы.
После выдачи взрывных импульсов тумблер В2 на ПДУ переводится в положение ВЫКЛ. Нажимается кнопка ПУСК - должен начать мигать индикатор ВЫКЛ. Тумблер В1 переводится в положение ПИТАНИЕ. Линия дистанционного управления 3 отключается от разъем 5 на ПДУ. Со стороны ПДУ на линию дистанционного управления одевается заглушка.
Предлагаемый прибор взрывания, состоящий из одного или нескольких одноканальных взрывных высокочастотных устройств УВВ-1М, одного пульта дистанционного управления позволяет произвести подрыв последовательно соединенных в группы электродетонаторов с трансформаторным узлом защиты типа ЭД-24, ЭДЗИ и аналогичные им по электрическим параметрам, в количестве 100n, где n - количество задействованных УВВ-1М, пульт дистанционного управления может быть удален от места взрыва на расстояние до 1,5 км.
Примеры использования предлагаемого прибора взрывания.
Пример №1 - взрывная поверхностная сеть, выполненная из электрического провода для взрывных работ марки ВП1×0,8, объединяющая 100 шт. индукционных электродетонаторов типа ЭДЗИ, подключается к зажимам 1-4 УВВ-1М. Инициирование (подрыв) их осуществляется взрывным высокочастотным прибором УВВ-1М с пульта дистанционного управления по двухпроводной линии из провода сопротивлением не более 50 Ом/км, подсоединенного к разъемам УВВ-1М и ПДУ. ПДУ расположен за границей опасной зоны на расстоянии ~1,2 км от места подрыва.
Пример №2 - два УВВ-1М параллельно через разъемы на их боковой поверхности подключены к клеммам колодки-распределителя, которая подключается к ИДУ двухпроводной линией дистанционного управления из провода сопротивлением не более 50 Ом/км через разъемы ПДУ и колодки-распределителя. Взрывная сеть, выполненная в виде двух параллельных цепей из электрического провода для взрывных работ марки ВП1×0,8 и индукционных электродетонаторов типа ЭД-24, подключается к зажимам 1-4 каждого УВВ-1М. Длина взрывной линии от каждою УВВ-1М составляет 400 м. Инициирование (подрыв) 120 шт. электродетонаторов (по 60 шт на каждый прибор УВВ-1М) с пульта дистанционного управления ПДУ, расположенного от места установки УВВ-1М на расстоянии 800 м. Общее удаление взрывной станции от места взрыва составляет 1200 м.
Предлагаемый прибор взрывания обеспечивает заявляемый технический результат - повышение безопасности работ за счет:
- подачи управляющего импульса на подрыв электродетонаторов с трансформаторным узлом защиты типа ЭД-24, ЭДЗИ и аналогичных им по электрическим параметрам с пульта дистанционного управления;
- размещения пульта дистанционного управления за границей опасной зоны на расстоянии ~1,5 км от места подрыва;
- использования для двухпроводной линии дистанционного управления проводов с сопротивлением не более 50 Ом/км;
- подсоединения двухпроводной линии дистанционного управления от ПДУ к УВВ-1М через разъем, расположенный на боковой стенке УВВ-1М и колодке-разветвителе.
Предлагаемый прибор взрывания с одним пультом дистанционного управления ПДУ и одним или несколькими взрывными высокочастотными устройствами УВВ-1М прошел промышленную проверку при производстве взрывных работ на открытых и подземных горных разработках месторождений полезных ископаемых.
Источники информации
1 Авторское свидетельство СССР №480288.
2 Авторское свидетельство СССР №362574.
3 Патент Польши №114766.
4 Патент Польши №115705.
5 Патент Польши №118430.
6 Патент Великобритании №8520306.
7 Сборник докладов 111 международной конференции по буровзрывным работам. М., 1997 г., 27-28 мая.
8 Патент РФ №2285897.