[发明专利]爆炸物的引爆

说明书

技术领域

本发明涉及爆炸物的引爆（detonation）。更具体而言，本发明涉及用于引爆爆炸物的引信（detonator）系统，爆炸物引信系统被布置为与爆炸物成引爆关系。因此，本发明提供一种用于引爆爆炸性药剂的引信系统，其在使用时被布置为与爆炸性药剂成引爆关系。此外，本发明提供一种操作引信系统的方法。本发明还提供一种冲击管。

背景技术

炸药的引爆一般通过引信实现，该炸药以与引信成引爆关系而被提供。这些炸药通常包括所谓的“主”或“次”爆炸物。

具体而言，在采矿工业以及在依赖爆炸物的使用的很多其他工业（例如爆破工业）中，爆炸物引爆的精确控制非常重要，其原因包括爆炸操作的安全和精确。

一般而言，可以区分两种类型的引信，即电子引信和烟火引信。

电子引信一般通过在爆炸物附近产生电压火花或等离子体来实现爆炸物的引爆，在引爆关系中与爆炸物一起布置电子引信。这种电压火花或等离子体通过两个导电电极之间设置的电阻元件或桥的击穿来产生。电阻桥以及电极一般统称为“引信头”，引信头容纳在引信外壳中。等离子体产生冲击波，冲击波被发送给最近的爆炸物并启动爆炸物。

这种电子引信一般提供对引爆的精确控制，特别是关于其定时和延迟特性。但是，电子引信制造费用高且难以使用，需要独立电源或外部电源以及复杂的电子传输线连接来实现对引信的电力传输以及允许其远程触发。以申请人的经验，例如由于采矿/爆破点的射频（rf）干扰提供的错误激励，使得这种引信连接容易出现故障，甚至可能导致引信的过早启动，从而导致爆炸物的过早启动。

与通过电子延迟系统操作的电子引信不同，烟火引信采用位于引信外壳内的一组爆炸性药剂，在要求的定时和延迟向主爆炸性药剂提供期望的引爆信号。这组爆炸性药剂一般包括（i）启动和密封药剂，又称为起爆药剂，（ii）定时药剂，（iii）主药剂以及，可选择的（iv）基本药剂。启动药剂用于响应于向其发送的冲击信号启动爆炸物序列，并充当提供密封的密封药剂，防止引信外壳内的回爆（blow-back）。此外启动药剂启动定时药剂，定时药剂为引爆提供期望的燃烧延迟。定时药剂进而启动主药剂，主药剂或者向主爆炸性药剂直接提供引爆启动信号，或者启动基本药剂，基本药剂进而向主爆炸性药剂提供期望的引爆启动信号。

如上所述，烟火引信的启动药剂的启动一般通过向引信提供冲击信号来实现，通常由一个或多个冲击管（shock tube）提供，冲击管处于与引信的启动关系中。然后启动药剂通常包括灵敏爆炸物，通过足够量级的冲击波可以实现灵敏爆炸物的启动。在引信的启动中冲击管公知且常用；它包括与启动爆炸物或核心爆炸物层对准的中空塑料管，启动爆炸物或核心爆炸物层通常包括HMX与铝金属粉末的混合物。在启动（核心）爆炸物点燃时，小爆炸以前进的温度/压力波前的形式沿着管子传播，速度通常大约是7000ft/s（大约2000m/s）。在到达引信时，压力/温度波触发或点燃引信中的启动/密封药剂，导致上述点燃序列，并因此最终导致主爆炸性药剂的引爆。虽然冲击管经济可行且容易使用，但是由于是由引信爆炸性药剂的装填量而不是由电子元件来提供定时和延迟特征，因此现有的基于烟火的引信系统根本不能实现与使用电子引信相同程度的、对引爆定时和延迟的控制。

因此本发明广泛寻求提供操作爆炸物引信的方法，处理并至少部分地缓解与爆炸物引信的烟火启动和电子启动两者相关联的缺点。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种用于引爆爆炸性药剂的爆炸物引信系统，引信系统在使用时被布置为与爆炸性药剂成引爆关系，并且在对于具有引爆启动特性的引爆启动信号操作性地接受时，引信系统能够启动、从而引爆所述爆炸性药剂，引信系统包括：

启动装置，启动装置能够接受引爆启动信号且能够启动、从而引爆爆炸性药剂，启动装置处于其不能操作性地接受引爆启动信号的非引爆启动状态，并因此在引爆启动信号发送给它时呈现引信启动状态；以及

切换装置，该切换装置能够检测化学组成成分作为发送给引信系统的切换信号的切换特性，切换装置在检测到化学组成成分时能够将启动装置切换为待命状态，在该待命状态中，启动装置能够在引爆启动信号发送给它时操作性地接受该引爆启动信号。