способ производства детонирующего, огнепроводного или пиротехнического шнура

Формула изобретения

1. Способ производства детонирующего, огнепроводного или пиротехнического шнура, включающий экструдирование пластиковой оболочки шнура, заполнение оболочки активным составом, охлаждение и прием шнура, отличающийся тем, что подачу активного состава в оболочку после ее экструдирования осуществляют в жидкотекучем состоянии.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после экструдирования пластиковой оболочки осуществляют вытягивание.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что вытягивание оболочки осуществляют в расплавленном состоянии в режиме свободной вытяжки.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что вытягивание оболочки шнура частично или полностью осуществляют совместно с активным составом.

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что подачу активного состава в жидкотекучем состоянии осуществляют в зону свободного вытягивания оболочки после ее вытягивания до кратности вытяжки, составляющей 65-90% от требуемой.

6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что шнур прокатывают, например, между роликами или валками.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что после прокатывания шнур окончательно вытягивают в режиме холодной вытяжки.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что вытягивание в режиме холодной вытяжки осуществляют совместно с активным составом.

9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что подачу активного состава в жидкотекучем состоянии осуществляют в виде расплава.

10. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что подачу активного состава в жидкотекучем состоянии осуществляют в виде эмульсии.

11. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что подачу активного состава в жидкотекучем состоянии осуществляют в виде суспензии.

12. Способ по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что на шнур наносят упрочняющие элементы, например, в виде продольно упрочняющих нитей или чулочной оплетки, и/или наносят внешнюю защитную полимерную оболочку.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам производства шнуровых средств взрывания (ШСВ), конкретно детонирующих шнуров (ДШ) различной мощности, огнепроводных и пиротехнических шнуров, и позволяет значительно расширить номенклатуру выпускаемых промышленностью ШСВ на действующем снаряжательном оборудовании при незначительной его модернизации, что способствовало бы успешному внедрению новых высокоэффективных систем инициирования при проведении взрывных работ в горнорудной промышленности и строительстве. Изобретение также может быть использовано при производстве шнуров для нефтедобывающей промышленности, применяемых при проведении прострелочно-взрывных работ в скважинах.

Широко известны и рекомендованы к применению детонирующие шнуры с навеской 6-12 г/п.м. изделия, например шнуры ДШЭ-12, ДШЭ-6 и т.п., содержащие сердцевину подрессованного активного состава, заключенную в двухслойную полимерно- нитяную оболочку [1]. Попытки создания на действующем оборудовании по тому же принципу шнуров меньшей навески (порядка 1-5 г/м.п. изделия) привели к значительной потере надежности применения ДШ. Трудности при этом связаны в основном с отсутствием методов надежного дозирования активного состава в оболочку изделия, что приводит обычно к нарушению сплошности сердцевины и, как следствие, к возможному отказу шнура.

Известен также детонирующий шнур [2], выполненный с сердцевиной из пластичного ВВ, покрытой многослойной оболочкой, затрудняющей передачу детонационного импульса от шнура через его боковую поверхность.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является способ изготовления запала малой мощности по патенту RU 2124492 C1, С 06 С 5/04, 10.07.1997 [3].

Анализ конструкций детонирующих и огнепроводных шнуров и методов их формирования как потенциально предлагаемых для реализации, так и внедренных показал, что не существует достаточно простого и надежного метода изготовления весьма необходимого для горнодобывающей промышленности маломощного детонирующего шнура с навеской активного состава порядка 1-6 г и ниже на погонный метр изделия. Трудности при этом связаны в основном с отсутствием методов надежного дозирования активного состава в оболочку изделия, что обычно приводит к разноплотности или даже нарушению сплошности сердцевины и, как следствие, к возможному отказу шнура при применении.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание универсального способа изготовления широкой номенклатуры детонирующих, огнепроводных и пиротехнических шнуров повышенной надежности срабатывания.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом способе изготовления шнуров подачу активного состава в экструдируемую полимерную оболочку после ее предварительного формирования на выходе из формующего инструмента экструзионной головки осуществляют в жидкотекучем состоянии. Согласно изобретению в зависимости от химического состава компонентов взрывчатой сердцевины шнура и температуры его подачи в полимерную оболочку активный состав может заполнять оболочку в расплавленном состоянии, в виде суспензии (температура подачи активного состава выше температуры плавления хотя бы одного из ее компонентов) или эмульсии.

Другое отличие заключается в том, что дополнительно осуществляют вытягивание оболочки шнура либо в режиме "свободной" вытяжки (оболочка шнура вытягивается в виде расплава) или в режиме "холодной" вытяжки (когда полимерная оболочка шнура отверждена) совместно с его активной сердцевиной до достижения требуемой навески сердцевины шнура, что весьма актуально, особенно при навесках ниже 6 г на метр длины изделия. Возможно двухэтапное вытягивание оболочки шнура: первичное - в режиме "свободной" вытяжки, окончательное - в режиме "холодного" вытягивания.

Первичное вытягивание оболочки шнура может осуществляться совместно с активной сердцевиной на всем участке свободной вытяжки (малые кратности вытяжки, температура оболочки и активного состава в момент вытягивания примерно совпадают), либо лишь в ограниченной его конечной нижней части, либо в случае, когда температура формируемой методом экструзии полимерной оболочки шнура существенно превосходит температуру подаваемого в оболочку активного состава, подачу состава осуществляют в зону окончания свободной вытяжки оболочки шнура, т. е. в место начала зоны интенсивного охлаждения оболочки шнура, когда "свободно" вытягивается только оболочка шнура.

В случае, когда температура формируемой методом экструзии полимерной оболочки шнура превосходит температуру подаваемого в оболочку активного состава, находящегося в жидкотекучем состоянии, подача состава может осуществляться в виде отдельных капель. Как показал опыт, применение данного технологического принципа существенно снижает степень опасности процесса снаряжения шнура.

Дополнительно при необходимости, с целью повышения чувствительности сердцевины детонирующего шнура к начальному импульсу и его инициирующей способности, после полного отверждения оболочки и сердцевины шнур при необходимости может быть подвергнут принудительному прокатыванию между валками или системой роликов, что позволит изменить гранулометрический состав его сердцевины.

После выполнения операций вытягивания для повышения продольной прочности шнура на разрыв дополнительно может быть осуществлена операция нанесения упрочняющих элементов, например, в виде продольно упрочняющих нитей или чулочной оплетки, и /или операция нанесения внешней защитной полимерной оболочки, предохраняющей сердцевину от внешних силовых воздействий и взаимодействия с агрессивными средами.

Если при снаряжении шнура операция вытягивания оболочки не проводится, то каркас продольно упрочняющих элементов, например нитей, может быть размещен между оболочкой шнура и его активной частью. Этим достигается некоторое повышение надежности и упрощение технологических принципов снаряжения шнура активной частью.

Сущность изобретения поясняется и подтверждается примерами конкретной реализации способа снаряжения шнура.

Пример 1. Через подающую трубку, расположенную соосно с отверстием в дорне формующего инструмента трубной экструзионной головки, производилось заполнение сформированной методом экструзии полимерной оболочки расплавом тротила с последующим охлаждением и прокатыванием полученного изделия. Таким способом формировалось шланговое изделие с активной сердцевиной диаметром 15 мм.

Пример 2. Методом экструзии через формующий инструмент из расплава полимера формировалась оболочка шнура, в которую через подающую трубку, расположенную соосно с отверстием в дорне формующего инструмента трубной экструзионной головки, подавался в виде суспензии состав ТГ с добавлением 5%-ной алюминиевой пудры ПАП-2. Посредством приемно-вытяжного устройства расплавленная оболочка шнура совместно с сердцевиной "свободно" вытягивалась в воздухе на участке от выхода оболочки из формующего инструмента до места начала охлаждения в охлаждающем устройстве.

Пример 3. Полимерная оболочка из полиэтилена низкой плотности марки 158-03-020 формировалась при температуре 180^oС, в оболочку после ее "свободного" вытягивания подавался расплав активного вещества при температуре 100^oС. Полученная заготовка охлаждалась до 40^oС, прокатывалась между роликами, нагревалась до температуры порядка 80^oС, вытягивалась в режиме "холодной" вытяжки. Далее в процессе нанесения внешней защитной оболочки методом экструзии с протяжкой, с целью увеличения продольной прочности шнура, он снабжался упрочняющими элементами в виде слоя продольных нитей.

Согласно формуле изобретения на практике возможны и иные сочетания полезных признаков предлагаемого способа.

Как явствует из описания, использование в различных сочетаниях описанных выше предложений по способу снаряжения пиротехнических, огнепроводных и детонирующих шнуров позволит формировать по одному и тому же принципу на быстро перенастраиваемом, в случае необходимости, оборудовании широкий спектр номенклатуры изделий различного назначения.

Источники информации

1. Ю. Г. Щукин, Г. Г. Лютиков, З.Г. Поздняков. Средства инициирования промышленных взрывчатых веществ. Москва, "Недра". 1996 г.

2. Патент РФ 2081101 от 10.06.97 г.

3. Патент РФ 2124492 С1, от 10.07.1997 г.