ДАТЧИК ЗАДЕРЖКИ ВНУТРЕННЕЙ ЗАБОЙКИ В ШПУРЕ

Заявляемое техническое решение относится к области буровзрывных работ и предназначено для использования в горной промышленности при исследованиях времени задержки внутренней забойки в шпурах и скважинах и условий формирования импульса взрыва зарядов взрывчатого вещества ВВ.
Заявляемое техническое решение может быть использовано в угольных и рудных шахтах, а также на открытых работах.
В настоящий момент для определения задержки внутренней забойки в шпуре используют скоростную кинокамеру, которую размещают на определенном расстоянии от шпура (Александров В.Е., Шевцов Н.Р., Вайнштейн Б.И. Безопасность взрывных работ в угольных шахтах. - М.: Недра, 1986. - 150 с. (стр.50)).
Недостатком известного метода является то, что в шпуре (скважине) не помещается какой-либо датчик, а начало вылета внутренней забойки и разрушение породного массива фиксируется с помощью скоростной кинокамеры, размещаемой на определенном расстоянии от шпура. При этом на кинокадрах фиксируется одновременно разброс частиц с поверхности породного массива, возможный выход газообразных продуктов взрыва через образованные трещины и начало вылета гелевой (желатинообразной) забойки из шпура, что затрудняет точную фиксацию начала вылета забойки.
Известен также датчик для определения продолжительности задержки водяной забойки в шпурах, принятый за прототип (Александров В.Е., Шевцов Н.Р., Вайнштейн Б.И. Безопасность взрывных работ в угольных шахтах. - М.: Недра, 1986. - 150 с. (стр.60), состоящий из двух оголенных разомкнутых контактов соединенных с источником питания и закрепляемых у устья шпуров.
При выбрасывании воды из шпуров, в момент ее прохождения между оголенными контактами, происходит замыкание токопроводящей цепи через водяную массу, и сигнал фиксируется на осциллографе.
Недостатком известного датчика является то, что замыкание токопроводящей цепи может произойти при прохождении между оголенными контактами только водяной массы. При сухих забоечных материалах замыкания электрической цепи не произойдет, поэтому такой датчик не применим. Кроме того, при взрыве заряда взрывчатых веществ (ВВ), волна напряжения, достигнув обнаженной поверхности и отражаясь от нее, приводит к откольным процессам частиц породы, за счет чего нарушается крепление на породе оголенных контактов, либо увеличение расстояния между ними и датчик становится не работоспособным.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение надежности и точности фиксирования момента вылета из шпуров внутренней забойки любой конструкции, выполненной из любого забоечного материала, а также увеличение точности результатов при изучении механизма формирования импульса взрыва при различных условиях взрывания.
Указанный технический результат достигается тем, что датчик задержки внутренней забойки в шпуре, включающий два контакта, соединенные с источником питания, согласно полезной модели содержит два сегмента, на плоских поверхностях которых закреплены изогнутые тонкие металлические пружинящие пластины, датчик размещается непосредственно в устье шпура и пружинящие пластины при этом прижимаются друг к другу, образуя замкнутую электрическую цепь.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 показана конструкция датчика задержки внутренней забойки в шпуре, а на фиг.2 - расположение датчика задержки внутренней забойки в устье шпура.
Датчик содержит два сегмента 1, на внутренних плоских поверхностях которых закреплены изогнутые тонкие металлические пружинящие пластины 2. К каждой из пластин подсоединены электропровода 3 с источником питания.
После заряжания шпура и размещения в нем внутренней забойки, в устье шпура 4 вводится датчик задержки внутренней забойки в шпуре, при этом пружинящие пластины 2 прижимаются друг к другу, образуя замкнутую электрическую цепь и одновременно прижимая сегменты 1 к стенкам шпура, предотвращая самопроизвольное выпадение датчика даже из восстающих шпуров.
В процессе детонации заряда ВВ образующиеся газообразные продукты взрыва действуя на внутреннюю забойку приводят ее в движение, которая достигая устья шпура выталкивает датчик и выбрасывает из шпура. Пластины при этом разжимаются, и размыкание электрической цепи фиксируется на осциллографе.
В рассматриваемом аналоге (Александров В.Е., Шевцов Н.Р., Вайнштейн Б.И. Безопасность взрывных работ в угольных шахтах. - М.: Недра, 1986. - 150 с. (стр.50)) с помощью скоростной киносъемки не представляется возможным зафиксировать точно начало выброса внутренней забойки, особенно жидкостной, из шпура, поскольку кинокамера находится на значительном расстоянии от взрываемого объекта, а отслаивающиеся частицы породы и выходящие газообразные продукты взрыва не позволяют зафиксировать точное время начала выброса внутренней забойки из шпура.
В прототипе (Александров В.Е., Шевцов И.Р., Вайнштейн Б.И. Безопасность взрывных работ в угольных шахтах. - М.: Недра, 1986. - 150 с. (стр.60)) замыкание электрической цепи между оголенными контактами датчика может произойти только при прохождении между ними водяной массы (забойки), при других видах внутренней забойки такой датчик не работоспособен. Кроме того, скалывающиеся кусочки породы с поверхности взрываемой породы при взрыве зарядов ВВ могут нарушить крепление и конструкцию датчика в виде оголенных контактов, закрепляемого на этой поверхности и датчик также будет не работоспособен.
Преимущества заявляемого технического решения заключаются в том, что датчик содержит два сегмента, на плоских поверхностях которых закреплены изогнутые тонкие металлические пластины, датчик размещается непосредственно в устье шпура, пружинящие пластины при этом прижимаясь друг к другу образуют замкнутую электрическую цепь через подсоединенные к ним провода с источником питания и одновременно прижимают сегменты к стенкам шпура, предотвращая самопроизвольное выпадение датчика из устья шпура. Размыкание электрической цепи происходит в момент выхода из шпура внутренней забойки из любого забоечного материала и выталкивании датчика, что и фиксируется осциллографом.
Эффективность такого датчика оценивается за счет:
- надежности раскрепления в устье шпура;
- точности фиксирования момента вылета из шпура внутренней забойки;
- применимости и срабатывания при использовании внутренней забойки из любого забоечного материала;
- повышения точности результатов исследования механизма формирования импульса взрыва при различных условиях взрывания.