ПРИБОР ВЗРЫВАНИЯ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области производства взрывных работ, в частности к системам и средствам взрывания.
Известен прибор взрывания, включающий взрывное высокочастотное устройство УВВ-1М, пульт дистанционного управления, подсоединенный двухпроводной линией дистанционного управления длиной до 1,5 км из провода с сопротивлением не более 50 Ом/км к устройству взрывному высокочастотному УВВ-1М через разъем на его боковой поверхности (1), принятый авторами в качестве прототипа.
Устройство взрывное высокочастотное УВВ-1М (далее по тексту УВВ-1М) предназначено для инициирования до 100 последовательно соединенных электродетонаторов с трансформаторным узлом защиты типа ЭД-24, ЭДЗИ с индуктивностью 2 мкГн каждый и предназначено для взрывных работ на земной поверхности и в подземных выработках рудников и шахт, не опасных по газу или пыли, опасных по проявлениям блуждающих токов, токов утечек, статического электричества и электромагнитному воздействию. УВВ-1М работает как в автономном режиме, так и в режиме дистанционного управления по двухпроводной линии длиной до 1,5 км с пультом дистанционного управления, расположенного за границей опасной зоны. Взрывная сеть выполняется электрическим проводом марки ВП1x0,8, индуктивность одиночного провода равна 0,7-0,8 мкГн/м, а скрученного электрического провода этой же марки равна 0,8 мкГн/м.
УВВ-1М снабжено 3-мя парами зажимов для подключения взрывной цепи, рассчитанные на разные номинальные параметры по сопротивлению и индуктивности, позволяющие использовать взрывные линии с различной длиной электрических проводов:
- зажимы 1-2
R<sub>н</sub>=(35+5) Ом,
L<sub>н</sub> <sup>=</sup>(550+150)мкГн,
(35-10)
(550-100)
- зажимы 1-3
R<sub>н</sub>=(45+5) Ом,
L<sub>н</sub>=900±100 мкГн,
(45-10)
зажимы 1-4
R<sub>н</sub>=60±10 Ом,
L<sub>н</sub>=1300±100 мкГн,
H
где:-R - номинальное значение активного сопротивления электровзрывной цепи, Ом,
H
- L - номинальное значение индуктивности электровзрывной цепи, мкГн.
ф
н
В зависимости от количества индукционных электродетонаторов длины соединительных и магистральных электрических проводов меняется величина электрического сопротивления и индуктивности всей взрывной сети. Поэтому перед взрывом проверяется фактическое сопротивление взрывной цепи (R) на соответствие R путем измерения специальным прибором.
ф
Фактическую индуктивность взрывной цепи (L) оценивают расчетным путем по формуле:
ф
маг
эд
L=L+nL, мкГн,
где:
маг
-L - индуктивность магистрали, зависит от длины и марки электрического провода;
-n - количество электродетонаторов, подключенных к цепи;
эд
-L - индуктивность одного электродетонатора,
ф
ф
H
H
ф
ф
H
H
или измеряют специальным прибором. Фактичкские значения индуктивности L и сопротивления (R) сравнивают с номинальными параметрами L и R УВВ-1М. В зависимости от фактических значений R и L взрывную цепь подключают к зажимам 1-2, 1-3, 1-4 в соответствии с характеристиками УВВ-1М по R и L.
н
н
В производственной практике, особенно при производстве специальных взрывных работ возникает необходимость производства взрывания заряда взрывчатого вещества с использованием ограниченного количества индукционных электродетонаторов. Например, для ряда случаев с использованием 1-2 индукционных электродетонаторов с укороченным магистральным проводом становится невозможным применять УВВ-1М из-за несоответствия электрических параметров электровзрывной цепи допустимым номинальным значениям R и L. В этом случае индуктивность взрывной цепи прибора взрывания будет значительно меньше номинального значения индуктивности на любом из зажимов УВВ-1М, поэтому прибор взрывания - прототип не может обеспечить безотказную и безопасную работу по взрыву заряда взрывчатого вещества.
Технической задачей создания полезной модели является обеспечение безотказности, надежности и безопасности использования прибора взрывания при подаче взрывного импульса на подрыв до 10-ти электродетонаторов типа ЭД-24, ЭДЗИ с трансформаторным узлом защиты или аналогичных им по электрическим параметрам при производстве взрывных работ.
Поставленная задача была решена разработкой прибора взрывания и его варианта, работающих в автономном режиме и в режиме дистанционного управления:
- вариант 1 - для автономного режима работы -
- прибор взрывания, включающий устройство взрывное высокочастотное УВВ-1М и электровзрывную сеть, состоящую из индукционных электродетонаторов с трансформаторным узлом защиты и электрического провода, который дополнительно содержит катушку индуктивности, подключенную одним концом к устройству взрывному высокочастотному УВВ-1М, а другим концом к электрическому проводу электровзрывной сети;
- вариант 2 - для дистанционного режима работы -
- прибор взрывания, включающий устройство взрывное высокочастотное УВВ-1М, электровзрывную сеть, состоящую из индукционных электродетонаторов с трансформаторным узлом защиты и электрического провода, пульт дистанционного управления, подсоединенный к устройству взрывному высокочастотному УВВ-1М двухпроводной линией дистанционного управления, который дополнительно содержит катушку индуктивности, подключенную одним концом к устройству взрывному высокочастотному УВВ-1М, а другим концом к электрическому проводу электровзрывной сети;
Катушка индуктивности представляет собой трубку из диэлектрика, на которой намотан изолированный электрический провод и предназначена для балансировки параметров взрывной цепи. Она имеет равные номинальным значениям индуктивность и активное сопротивление, например 900 мкГн и 50 Ом. В качестве катушки индуктивности может применяться также имитатор взрывной цепи, входящий в комплект УВВ-1М, который используется для предпускового контроля на безотказность работы прибор взрывания.
Полезная модель поясняется фиг.1-3.
Фиг.1 - прибор взрывания для автономного режима работы, состоящий из устройства взрывного высокочастотного УВВ-1М, катушки индуктивности (имитатор взрывной цепи) и 1-ого индукционного электродетонатора.
Фиг.2 - прибор взрывания для дистанционного режима работы, состоящий из устройства взрывного высокочастотного УВВ-1М, пульта дистанционного управления, катушки индуктивности (имитатор взрывной цепи) и 1-ого индукционного электродетонатора.
Фиг.3 - вид лицевой панели пульта дистанционного управления.
УВВ-1М конструктивно выполнено в виде прямоугольного корпуса 1, в котором расположены блок питания и две платы с электронной схемой. На лицевой панели УВВ-1М расположены зажимы 2 (1-2, 1-3, 1-4) для подключения взрывной цепи, нанесены буквенные обозначения - светодиоидные индикаторы - питание, импульс и взрыв, гнездо выключателя 3 для ключа, которое закрывается заглушкой. Подача импульса на подрыв электродетонаторов может производиться путем поворота ключа 4 на передней панели УВВ-1М или с пульта дистанционного управления (ПДУ) 5, расположенного за границей опасной зоны. На боковой стенке УВВ-1М имеется разъем 6 для подключения его к ПДУ и закрыто заглушкой в нерабочем состоянии. Снизу корпус закрывается крышкой, которая крепится к корпусу четырьмя винтами. Для переноски корпус снабжен ручкой 7.
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 конструктивно выполнен в виде коробки, в которой расположены блок питания и плата с электронной схемой. ПДУ закрывается крышкой 9, 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 В1, В2, В3, кнопка пуск, крышка отсека питания.
Магистральный провод электровзрывной цепи 10 предназначен для прокладки поверхностной электровзрывной сети и выполнен из электрического провода для ведения взрывных работ марки ВП1x0,8 или ВП1x0,7
Двухпроводная линия дистанционного управления 11 предназначена для соединения ПДУ с УВВ-1М и выполнена из провода с сопротивлением не более 50 Ом/км с разъемами 6 и 12 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 14.
Катушка индуктивности 12 подключатся одним концом к зажиму 2 устройства взрывного высокочастотного УВВ-1М, а другим концом к электрическому проводу 13 электровзрывной сети 10 последовательно к индукционному электродетонатору 14.
Порядок работы УВВ-1М в автономном режиме:
Подготовленная и проверенная взрывная цепь 10 подключается к зажимам 2 (1-2, 1-3, 1-4) УВВ-1М в зависимости от длины взрывной цепи, отворачивается заглушка гнезда выключателя и вставляется в гнездо 3 ключ 4. Ключ поворачивается в положение ВЗРЫВ и удерживается в этом положении пока, не загорится индикатор ИМПУЛЬС. После взрыва ключ переводится в исходное положение, извлекается из гнезда выключателя, гнездо закрывается заглушкой. Провода взрывной цепи отсоединяются от зажимов и закорачиваются.
Порядок работы УВВ-1М в режиме дистанционного управления взрывом.
ф
ф
Подготовленная и проверенная взрывная цепь 10 подключается к зажимам 2 (1-2, 1-3, 1-4) УВВ-1М в зависимости от длины взрывной цепи (значения R и L).
При работе линию дистанционного управления 11 одним концом подключают к разъему 6 УВВ-1М, другой конец линии после съема заглушки подключают к разъему 8 ЛИНИЯ ПДУ.
Подрыв электродетонаторов осуществляется следующим образом:
На УВВ-1М отворачивается заглушка с гнезда выключателя и вставляется в гнездо ключ. Ключ поворачивается в положение ВКЛ. Должен загореться индикатор ПИТАНИЕ.
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 кнопка 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 должен 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 11 отключается от разъема 8 на ПДУ. Со стороны ПДУ на линию дистанционного управления одевается заглушка.
Предлагаемый прибор взрывания позволяет произвести подрыв одного или нескольких последовательно соединенных индукционных электродетонаторов типа ЭД-24, ЭДЗИ с трансформаторным узлом защиты или аналогичных им по электрическим параметрам.
Пример - взрывная сеть выполнена из электрического провода для взрывных работ марки ВП1x0,8 индуктивностью 0,8 мкГн/м длиной 30 м и одного индукционного электродетонатора ЭДЗИ индуктивностью 2 мкГн. Электровзрывная цепь через катушку индуктивности (имитатор взрывной цепи) индуктивностью 800 мкГн и сопротивлением 50 Ом подключается к зажимам 1-3 УВВ-1М. Инициирование (подрыв) индукционного электродетонатора осуществляется устройством взрывным высокочастотным 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 ~0,1 км от места подрыва.
Предлагаемый прибор взрывания обеспечивает заявляемый технический результат - повышение безотказности, надежности и безопасности взрывных работ при подаче взрывного импульса на подрыв незначительного числа индукционных электродетонаторов за счет:
- подключения электровзрывной цепи через катушку индуктивности (имитатор взрывной цепи);
- снижение числа одновременно подрываемых электродетонаторов до одного за счет подключения катушки индуктивности (имитатора взрывной цепи) как при автономном режиме работы, так и при дистанционном режиме работы.
Предлагаемый прибор взрывания и его вариант прошел промышленную проверку при производстве взрывных работ при утилизации изношенных автопокрышек энергией взрыва.
Источники информации
1 Устройство взрывное высокочастотное УВВ-1М. ТУ 7276-022-11692478-2001.
2 Патент РФ на полезную модель №66508.