/
Author: Пилипец В.И.
Tags: горные работы при разработке месторождений полезных ископаемых горные породы горное дело взрывные работы учебное пособие горная промышленность
ISBN: 966-7559-39-4
Year: 2001
Text
является простота и относительно низкая стоимость, а также
возможность взрывания зарядов в требуемой последовательности. Не требуется выполнять сложный монтаж сети и использовать различные приборы для ее проверки./2/.
К недостаткам способа можно отнести невозможность
взрывания одновременно (без замедления) двух или нескольких
зарядов, что снижает эффект разрушения породы. Средства огневого инициирования обладают весьма низкой водостойкостью, что не позволяет использовать их в обводненных условиях. Невозможность проверки качества подготовки взрыва с помощью каких-либо приборов снижает надежность и безопасность работ. Опасность представляет необходимость нахождения взрывника, в момент зажигания шнуров, рядом с зарядами.
При горении пороха и частично оплеток шнура выделяется
большое количество газов (в частности окиси углерода), что
ухудшает условия работы взрывника, особенно в подземных
условиях. Число одновременно взрываемых зарядов, без зажигательных патронов, ограниченно правилами безопасности. Интервал замедления между первым и последним взрываемыми
зарядами велик, поэтому куски породы, выброшенные первыми
взрывами, могут перебить горящий шнур одного из последних
зарядов, и он не взорвется. Увеличивается трудоемкость взрывных работ, так как предварительно требуется изготавливать зажигательные трубки./2/.
5.8.1 Средства огневого взрывания
При огневом способе взрывания в качестве средств
инициирования применяются: капсюли-детонаторы и огнепроводный шнур (ОШ), а также средства поджигания огнепроводного шнура.
5.8.1.1 Капсюль-детонаторы
Капсюль-детонатор представляет собой гильзу из плотной бумаги или металла (биметаллические медные или латунные) с толщиной стенки 0,12— 0,2 мм, в которую запрессовано
взрывчатое вещество, занимающее 2/3 длины гильзы (30-35
мм). Остальная часть-дульце служит для ввода в него огнепро водного шнура.
121
Внутренний диаметр капсюлей-детонаторов всех типов
равен 6,3-6,5 мм, длина гильзы 47-49 мм. Расстояние от края
дульца до поверхности чашечки 17-23 мм.
В гильзу 1 (рис5.27) помещается вначале 1г вторичного
4 взрывчатого вещества гексогена, а затем –первичное 3 инициирующее ВВ (0,5 г гремучей ртути). Возможно применение в
качестве вторичного ВВ тетрила или тэна, а в качестве первичного взрывчатого вещества- 0,2 г азида свинца или 0,1 г тенереса. /8/.
Рис.5.27. Капсюль-детонаторы
а-КД-8С; б-КД-8Б; в-КД-8 УТС
1-гильза; 2-чашечка; 3-первичное
ВВ;
4-вторичное
ВВ;
5дополнительный заряд тетрила
Заряд
первичного
инициирующего ВВ прикрывается металлической чашечкой 2, впрессованной в
гильзу. Чашечка имеет в центре отверстие диаметром 2—2,5 мм. Через это отверстие к первичному инициирующему взрывчатому веществу проходит
пламя от горящего огнепроводного шнура и вызывает детонацию этого ВВ. Кроме того, чашечка предохраняет первичное
взрывчатое вещество от высыпания из гильзы и частично от
увлажнения, затрудняет отток газов в момент воспламенения
инициирующего взрывчатого вещества, облегчает условия перехода горения в детонацию, а также делает более безопасным
процесс введения огнепроводного шнура в дульце детонатора.
В зависимости от вида инициирующего взрывчатого
вещества, которыми снаряжены капсюли-детонаторы, последние называются: азидо-тетриловые, азидо-тэновые (в алюминиевых или бумажных гильзах и с алюминиевыми чашечками),
гремуче-ртутно-тетриловые, и др.
Так как увлажненная гремучая ртуть дает отказы, то де122
тонаторы с гремучей ртутью должны предохраняться от увлажнения. Детонаторы с азидом свинца не боятся увлажнения, а
сила взрыва их несколько выше, чем гремучертутных.
В настоящее время применяются капсюли-детонаторы
КД-8С (ГОСТ 6254-74) в биметаллической гильзе, КД-8УТС
(ГОСТ 6254-74) в медной гильзе и КД-8Б (ГОСТ 6254-74)—в
бумажной.
Капсюли-детонаторы (по 100 шт.) укладываются дульцем вверх в картонные коробочки, а последние по 5 шт. - в
длинные картонные коробки и затем в цинковый ящик с крышкой, который, в свою очередь, помещаются в деревянный ящик
(540425228 мм), и обкладываются тонкими стружками или
опилками. Ящик содержит 5000 капсюлей-детонаторов.
5.8.1.2 Огнепроводные шнуры
Огнепроводный шнур служит для безопасного подвода
пламени на требуемое расстояние в течение определенного
времени к первичному заряду капсюля-детонатора или заряду
дымного пороха.
Шнур (рис.5.28) имеет сердцевину 2 из мелкозернистого
черного (дымного) пороха с центральной направляющей нитью
1 и две-три оплетки 3,4 из льняных или хлопчатобумажных нитей, навитых в противоположных направлениях.
Направляющая нить, проходящая по оси, служит для
более равномерного распределения сердцевины в оплетке при
изготовлении шнура, что способствует равномерной скорости
горения.
Рис. 5.28 Огнепроводный шнур
1-направляющая нить; 2-сердцевина; 3,4нитяные оплетки; 5-водоизолирующее
покрытие (мастика); 6-пластмассовая
оболочка (только у шнуров ОШП и ОШЭ)
123
Нитяные оплетки покрыты или пропитаны гидроизоляционной мастикой (иногда называемой асфальтом).
Наружный диаметр огнепроводного шнура- 5—6 мм.
В 1 м шнура содержится около 6 г пороха. Диаметр пороховой сердцевины составляет 0,6—2 мм, плотность ее 1800
кг/м3 .
При взрывных работах применяются огнепроводные
шнуры: ОША — асфальтированный (ГОСТ 3470-80) , ОШП —
(пластикатный) в пластмассовой полихлорвиниловой оболочке
(ГОСТ 3470-80)и ОШЭ –экструзионный (ТУ 84-761-78).
Асфальтированный шнур ОША применяется для работ
в сухих и слабо увлажненных забоях. У шнура пороховая сердцевина заключена в две-три оплетки из хлопчатобумажной
пряжи. Вторая оплетка ОША покрыта слоем водоизолирующей
мастики. Наружная оболочка шнура из хлопчатобумажной
пряжи покрыта слоем водоизолирующей мастики и опудрена
тальком.
Диаметр ОША равен 4,8-5,8 мм. Гарантийный срок хранения в нормальных складских условиях—1 год.
Шнуры пластикатовый (ОШП) и экструзионный (ОШЭ)
применяются в обводненных и влажных забоях, а также под
водой.
У таких шнуров поверх второй оплетки сделано покрытие пластикатовой массой. Диаметр шнуров равен 5-6 мм. Гарантийный срок хранения в нормальных складских условиях—
пять лет.
По скорости горения шнуры бывают нормально
горящие, имеющие скорость горения 10 мм/с и медленно горящие-5 мм/с. Отрезок шнура длиной 0,6 м должен гореть 6069с,а медленно горящего - 108-126 с./3/.
Шнуры выпускаются отрезками по 10 м, свернутыми в
круги диаметром от 150 до 250 мм. Круги по 25 шт. вкладываются один в другой, образуя бухту, и обертываются в пергаментную бумагу. Бухты ОШП и ОШЭ по 4 или 8 шт., а ОША
по 8-12 шт. упаковываются в деревянные ящики.
При нарушении технологии изготовления, шнур может
иметь дефекты, вызывающие затухание, замедленное или ускоренное горение. Переуплотнение пороховой сердцевины вызы124
вает замедление горения. Рыхлая, неуплотненная сердцевина
горит с большей скоростью. В случае образования пустот в
сердцевине шнура, происходит затухание или замедление горения. Поскольку такие дефекты могут вызвать несчастные случаи, то шнур должен испытываться на скорость, полноту и равномерность горения, а также подвергаться наружному осмотру./8/.
5.8.1.3 Средства поджигания огнепроводного шнура
Огнепроводный шнур можно поджигать: спичкой, зажигательными патронами, тлеющим зажигательным фитилем,
специальным отрезком огнепроводного шнура с косыми надрезами или зажигательной свечей.
Спичкой (рис.5.29) разрешается поджигать шнур только
при взрывании одиночного заряда. Для этого головка спички
прикладывается к пороховой сердцевине огнепроводного шнура. Терочной стороной коробки проводят по головке спички. От
вспышки головки спички загорается пороховая сердцевина
шнура./5/.
Рис. 5.29 Зажигание огнепроводного шнура спичкой
1-огнепроводный шнур; 2-спичка;
3-терка
Зажигательный патрон
ЗП-Б (рис.5.30) служит для одновременного поджигания нескольких
отрезков огнепроводного
шнура при большом числе шпуров, если они расположены близко один к другому.
Он представляет собой открытую с одного конца гильзу
длиной 50—100 мм и диаметром 20—40 мм (в зависимости от
числа вводимых в патрон шнуров – 7-37 шт.) из плотной парафинированной бумаги (картона) на которую надето резиновое
кольцо.
125
Рис.5.30 Зажигательный патрон ЗП-Б
а-патрон в разрезе;
б-патрон в сборе
1-резиновое кольцо; 2-гильза; 3-воспламенительная смесь; 4донышко; 5-отрезок ОШ для поджигания; 6-отрезки ОШ зажигательных трубок
На плотном донышке гильзы помещен тонкий слой (2—
8 мм) воспламенительной смеси (83-88% мелкозернистого пороха, 5-7% канифоли и 8-12% парафина), горящей ровным пламенем, без вспышек. Иногда вместо канифоли и парафина используются технический вазелин или солидол (УС-1), которые
флегматизируют и связывают порох, а также уменьшают его
чувствительность к трению. Это обеспечивает спокойное горение смеси и надежное зажигание всех отрезков огнепроводного
шнура, а также – водоустойчивость./5/.
Концы шнуров 6, выходящих из нескольких соседних
шпуров, собираются в пучок и вставляются в зажигательный
патрон. Гильзу патрона закрепляют на пучке шнуров резиновым кольцом 1, которое сдвигается к верхней части гильзы 2,
прижимая выступ гильзы к пучку.
Для поджигания воспламенительной смеси патрона используется специальный короткий 5 отрезок ОШ длиной 150—
250 мм, поджигаемый спичкой или фитилем.
Зажигательный фитиль состоит из пучка хлопчатобумажной или льняной сердцевины (пряжи), пропитанной рас126
твором калиевой селитры и покрытой сверху сетчатой оплеткой
из хлопчатобумажных нитей.
Верхняя оплетка фитиля с льняной сердцевиной окрашивается в любой (кроме желтого) цвет, а – с хлопчатобумажной сердцевиной – в желтый цвет.
Диаметр фитиля 6—8 мм.
Фитиль легко загорается от спички и хорошо поджигает
огнепроводный шнур, особенно если шнур имеет косой надрез
у поджигаемого конца.
Продолжительность горения (тления) на открытом воздухе в безветрие для фитиля с льняной сердцевиной 1—1,2
см/мин, а фитиля с хлопчатобумажной сердцевиной 1,4-2,5
см/мин. Влажность фитиля не должна быть более 7%, поэтому
хранить его необходимо с сухом месте.
При изготовлении на заводе, фитиль наматывается на
мерный барабан и разрезается на куски длиной по 50 м. Каждый кусок свертывается в бухту. Пять бухт связываются в пачку и укладываются плотно в два ряда (один на другой) в деревянный ящик. В каждом ящике размещается 8 пачек фитиля.
Отрезок огнепроводного шнура для поджигания
(рис.5.31) имеет косые (под углом 45о) надрезы глубиной до 2/3
диаметра шнура, расположенные на расстоянии 20-30 мм друг
от друга.
Рис.5.31 Поджигание
отрезком шнура с косыми надрезами
1-шнур с косыми надрезами; 2-надрезы; 3-шнур
зажигательной трубки
Длина отрезка для поджигания зависит от количества
надрезов, число которых соответствует числу поджигаемых
шнуров, но с учетом того, что после сгорания этого отрезка
должно оставаться не менее 60 с времени для ухода мастера127
взрывника в укрытие.
Перед взрыванием вначале зажигается один конец отрезка (с косыми надрезами) спичкой. Когда горение подойдет к
первому надрезу, то из него выбрасывается сноп искр. Сгоревшая часть отрезка шнура в месте надреза отгибается и искрами,
интенсивно вылетающими из надреза, зажигается конец огнепроводного шнура зажигательной трубки, идущего от заряда.
Таким путем зажигают и все остальные концы шнуров, идущие
от зарядов в забое.
Кроме поджигания, такой отрезок служит одновременно
и для контроля времени поджигания. Как только он сгорит,
взрывник удаляется в укрытие независимо, успел он поджечь
все зажигательные трубки или нет (для ухода в укрытие остается 60с).
Зажигательная свеча состоит из бумажной гильзы, заполненной на 2/3 горючим для поджигания, а на 1/3 инертным
составом для удерживания свечи в руке. Длина свечи около 200
мм, а диаметр около 10 мм. Верхний конец свечи со стороны
горючего состава заканчивается зажигательной головкой, легко
воспламеняющейся при трении о терочную пластинку. Свечи
изготавливаются с длительностью горения 1, 2 и 3 мин, достаточно для поджигания нескольких отрезков огнепроводных
шнуров. Зажигательная свеча при горении дает три цвета пламени:
-белое пламя продолжительностью 10—15 с (начало зажигания);
-красное пламя — время зажигания шнуров;
-ярко-зеленое пламя продолжительностью 15с сигнализирует о конце горения /3/.
5.8.1.4 Зажигательные и контрольные трубки
Зажигательной трубкой (рис. 5.32) называют капсюльдетонатор, соединенный с отрезком огнепроводного шнура.
Длина отрезка огнепроводного шнура устанавливается,
исходя из расчета, что конец огнепроводного шнура должен
выступать из шпура не менее чем на 250 мм (для удобства его
128
поджигания).
Рис. 5.32 Зажигательная (взрывная) трубка
а- разрез трубки; б- общий вид
1-огнепроводный шнур; 2место крепления шнура в капсюле-детонаторе; 3- капсюльдетонатор
Кроме того, шнур
должен быть такой длины,
чтобы длительность горения его обеспечила взрывнику возможность поджечь
все шнуры в забое и уйти в
укрытия до взрыва первого заряда.
Независимо от расчетов, минимальная длина отрезка
самого короткого шнура должна быть не менее 1 м.
При поджигании пяти и более зажигательных трубок на
земной поверхности должна применяться контрольная трубка.
Контрольная трубка—это отрезок огнепроводного
шнура на 0,6 м короче шнуров применяемых в зажигательных
трубках, но не менее 0,4 м, вставленный в капсюль-детонатор
(рис.5.33).
Рис.5.33 Контрольная
трубка
а- контрольная трубка;
б- зажигательная трубка
Контрольная трубка служит для контроля времени поджигания зажигательных трубок при проведении открытых выработок (если поджигание осуществляется не отрезком ОШ с
надрезами).
Контрольная трубка поджигается первой и отбрасывается не менее, чем на 5 м от места поджигания зажигательных
трубок в сторону от пути ухода взрывника в укрытие.
129
Как только капсюль-детонатор контрольной трубки взорвется, взрывник должен прекратить поджигание и удалиться в
укрытие.
5.8.2 Технология огневого способа взрывания
5.8.2.1 Подготовка средств взрывания
Пригодность капсюлей-детонаторов к работе проверяется путем наружного осмотра. Для этого из каждой партии, поступившей на базисный склад, вскрываются два ящика и отбираются 200 капсюлей-детонаторов.
При наружном осмотре обращается внимание, чтобы
внутренняя поверхность гильз не имела следов засорения. На
металлических гильзах не должно быть сквозных раковин, трещин и пятен со следами разложения металла. На бумажных
гильзах не должно быть отслоения бумаги у дульца, препятствующего введению огнепроводного шнура, а также сколов
взрывчатого вещества у донышка детонатора.
Кроме того, капсюли-детонаторы испытываются на
полноту взрыва. От прошедших осмотр детонаторов отбираетсяся 10%, но не менее 3 детонаторов, из них готовятся зажигательные трубки, которыми взрывают по одному патрону ВВ.
При этом не должно быть отказов и неполных взрывов./2/.
Детонаторы с указанными дефектами отбраковываются
и уничтожаются. Возможность дальнейшего использования
партии таких детонаторов решается комиссией с участием
представителя завода-изготовителя.
Огнепроводный шнур подвергается наружному осмотру
и испытывается на скорость, полноту и равномерность горения.
При наружном осмотре устанавливаются видимые дефекты: переломы и трещины в пластмассовой оболочке, утонения, утолщения, узлы, следы подмокания и др. При наличии
таких дефектов шнур бракуется и уничтожается.
Для испытания на скорость и полноту горения отбирается 2% от числа кругов, прошедших наружный осмотр, и отрезается от каждого круга по 0,6 м. Эти отрезки поджигаются, и
по секундомеру проверяется длительность их горения. Обычно
130
для нормально горящего шнура скорость должна быть в пределах 60—69с. Остальная часть каждого круга поджигается, для
проверки на полноту и равномерность горения. Не должно быть
затухания, проскоков пламени сквозь оболочку и ее воспламенения.
Водоустойчивые шнуры перед испытанием помещаются
на 4 часа в воду на глубину 1 м, предварительно изолировав их
концы влагостойкой мастикой или подняв их над жидкостью./8/.
5.8.2.2 Изготовление зажигательных трубок
Зажигательные трубки, изготавливаются в специальном
помещении: в подземном складе-камере для изготовления зажигательных трубок или в отдельной комнате, отделенной от
помещения подготовки взрывчатых материалов капитальной
стеной из несгораемого материала толщиной не менее 250 мм.
Запрещается изготавливать зажигательные трубки на
месте взрывных работ.
При изготовлении зажигательных трубок, на столе, покрытом резиной толщиной не менее 3 мм и снабженном по краям деревянными буртиками, может находиться не более 100 шт.
детонаторов и соответствующее количество отрезков огнепроводного шнура.
При изготовлении зажигательных трубок, круг огнепроводного шнура разворачивается, избегая резких его перегибов,
и разрезается на отрезки необходимой длины. Предварительно
отрезается примерно 50 мм от начала шнура, и этот отрезок затем уничтожается.
Концы отрезков огнепроводного шнура, вводимые в
капсюль-детонатор, обрезаются острым ножом перпендикулярно оси шнура. Второй конец отрезка, для увеличения площади
обнажения пороховой сердцевины, отрезается по диагонали
косым срезом, что улучшает надежность зажигания./3/.
Косой срез лучше делать непосредственно перед зажиганием, так как свежий срез надежнее обеспечивает зажигание.
Введенный в капсюль-детонатор отрезок шнура, прямым срезом досылается до соприкосновения с чашечкой без
131
вращения, так как это может вызвать взрыв.
Детонатор 1 с металлической гильзой (рис.5.34) у
самого конца дульца обжимается вокруг огнепроводного
шнура 3 щипцами-обжимами
2, исключая надавливания на
взрывчатое вещество.
Рис.5.34 Обжатие металлической гильзы капсюлядетонатора на огнепроводном шнуре щипцамиобжимами
Обжатие металлического детонатора можно выполнять специальными приспособлениями (рис.5.35).
Рис.5.35 Обжатие капсюлядетонатора специальными приспособлениями
1-корпус; 2- рукоять; 3- капсюль-детонатор; 4- огнепроводный шнур
Обжим-маркиратор конструкции ВИЭМС (рис.5.36) предназначен не только для обжатия
капсюля детонатора, а и для нанесения на корпус детонатора определенных меток.
Рис.5.36 Обжим – маркиратор
1-державка с клеймами; 2- отверстие
для капсюля-детонатора обжима; 3губки; 4-рукоятка; 5- отверстие для
капсюля-детонатора маркиратора
Обжим-маркиратор устанавливается в помещениях постоянных и временных расходных складов и крепится на столе
132
болтами.
Маркиратор позволяет отметить на капсюле-детонаторе
6 индексов, обозначающих номер геологоразведочного управления, экспедицию, геологоразведочную партию и персональный номер взрывника. Для этой цели обжим – маркиратор комплектуется набором державок (25 шт.), которые уложены в пенал.
При маркировании подвижная часть маркиратора, переводится в исходное крайнее левое положение. В отверстие корпуса маркиратора до упора вставляется капсюль-детонатор.
Подвижная часть маркиратора переводится в крайнее правое
положение, и движением рукоятки при помощи эксцентрикового механизма осуществляется маркирование капсюлядетонатора.
Отмаркированный капсюль-детонатор вставляется в отверстие корпуса обжима, в дульце капсюля вставляется огнепроводный шнур, и сведением губок обжима до упора производится обжатие.
При изготовлении зажигательных трубок с капсюлямидетонаторами в бумажной гильзе, конец огнепроводного шнура
обматывается тесьмой или бумажной лентой до размеров внутреннего диаметра гильзы детонатора, а место ввода шнура в
детонатор затягивается шпагатом. Для работ во влажных условиях место ввода изолируется специальной мастикой.
При обращении с детонаторами необходима большая
осторожность: их нельзя ронять, нельзя ударять. Работа с детонаторами должна производиться на мягкой подстилке. Попавшую в капсюль-детонатор соринку можно удалять только путем осторожного постукивания дульца гильзы о ноготь пальца.
Запрещается очищать гильзу детонатора любыми приспособлениями или выдуванием (для предотвращения от увлажнения).
Изготовленные зажигательные трубки сортируются по
длине. Зажигательные трубки одинаковой длины сворачивают в
круги, удобные для укладки в сумки и переноски от склада до
места производства взрывных работ и укладываются на полки.
Длина отрезков шнура зажигательных трубок, предна 133
значенных для зажигания при помощи зажигательных патронов, должна быть такой, чтобы концы шнуров, выходящие из
шпуров, можно было собрать в группу в необходимой последовательности и связать.
Если предполагается заряжать обводненные шпуры, то
место соединения капсюль-детонатора с огнепроводным шнуром изолируется специальной мастикой или липкой изоляционной лентой
5.8.2.3 Изготовление патрона-боевика
При огневом способе взрывания патроном-боевиком
или боевиком называется патрон взрывчатого вещества, в который вставлен и закреплен капсюль-детонатор зажигательной
трубки.
Боевики изготавливаются непосредственно в забое (перед заряжанием шпуров) следующим образом: на одном из торцов патрона ВВ разворачивается бумажная оболочка и специальной иглой-наколкой (деревянным или металлическим, не
дающим искру стержнем) делается углубление (рис.5.37 а),
размеры которого должны соответствовать размерам капсюлядетонатора.
Рис. 5.37 Изготовление патрона - боевика при огневом
способе взрывания
В это углубление вводится капсюль-детонатор зажигательной трубки (рис.5.37 б). Затем концы развернутой бумажной оболочки собираются в складки, обертываются вокруг ог134
непроводного шнура (рис.5.37 в) и прочно обвязываются тесьмой или шпагатом (рис.5.37 г). При работе в мокрых или
влажных условиях место ввода огнепроводного шнура в
капсюль-детонатор покрывается водоизолирующим материалом.
Патроны порошкообразных взрывчатых веществ в бумажной оболочке до ввода в них капсюля-детонатора слегка
разминаются, не нарушая целостности оболочки.
5.8.2.4 Заряжание и взрывание
После изготовления патронов-боевиков, взрывниками
проверяется глубина и направление пробуренных шпуров.
Шпуры очищаются от выбуренной породы (бурового шлама).
Перед заряжанием шпуров проверяется длина отрезков
огнепроводных шнуров зажигательных трубок, которые должны иметь одинаковую длину и быть в количестве, достаточном
для заряжания всех шпуров в забое.
Посылка патронов в шпур производится при помощи
деревянного стержня-забойника, длина которого несколько
больше (на 250-300 мм) глубины шпуров.
Патроны ВВ вводятся в шпур с небольшим уплотнением
для исключения воздушных промежутков между ними.
При работе в мокрых и влажных условиях используются
водоустойчивые ВВ или хорошо изолированные от влаги обычные взрывчатые вещества. В геологоразведке иногда патрон ВВ
изолируется тонким слоем вязкого масла или путем применения оболочки из тонкой резины./3/.
При огневом способе взрывания, патрон-боевик обычно
располагается первым от устья шпура так, чтобы донышко
гильзы капсюля-детонатора было направлено в сторону основного заряда ВВ, т.е. – к забою шпура.
Отрезок огнепроводного шнура зажигательной трубки,
выходящий из шпура, должен быть не менее 0,25 м, поэтому
если длина шнура большая, то его сворачивают у устья шпура в
виде круга.
При использовании пороховых зарядов огнепроводный
шнур зажигательной трубки не должен контактировать с ВВ.
135
Запрещается тянуть или выдергивать огнепроводный
шнур из шпура.
После окончания заряжания шпура производится забойка его забоечным материалом. Для горизонтальных и восходящих шпуров чаще всего применяются пыжи длиной 120—150
мм, диаметром, несколько меньшим диаметра шпура. Пыжи
изготавливаются из смеси глины и песка, лучше крупнозернистого, в соотношении 1:3./3/.
По окончании заряжания концы огнепроводных шнуров
(при зажигании по одному) надрезаются с целью освежения
среза и обеспечения безотказности зажигания.
При групповом зажигании при помощи зажигательных
патронов, концы огнепроводных шнуров, выходящие из шпуров (при одинаковой длине зажигательной трубки), собираются
в одну или несколько групп в следующем порядке: сначала берется шнур того заряда, который должен быть взорван первым,
затем на расстоянии 50—60 мм от конца первого шнура прикладывается тот шнур, заряд которого должен взорваться вторым, и т. д. Таким образом, каждый последующий конец шнура
укладывается в группе на 50—60 мм от конца предыдущего
шнура.
В каждую собранную группу вкладывается короткий
отрезок огнепроводного шнура, который предназначен для
поджигания воспламенительной смеси в патроне.
Собранная группа шнуров туго связывается в пучок
шпагатом на расстоянии 100—120 мм от конца последнего
шнура, после чего на расстоянии 80—100 мм от места перевязки обрезаются острым ножом все концы перпендикулярно к оси
шнуров.
Связанный пучок шнуров, идущих от зарядов, вставляется в зажигательный патрон вплотную к воспламенительной
смеси и привязывается шпагатом вместе с гильзой зажигательного патрона.
В забоях с большим капежом или при большой обводненности шпуров зажигательные патроны подвешиваются
вверх дном, чтобы вода, стекающая по шнурам, не могла попасть внутрь зажигательного патрона.
136
Подготовив все группы в забое, зажигаются концы коротких зажигательных отрезков огнепроводного шнура, от горения которых вспыхивает зажигательная смесь в патроне, и
вспышка зажигает одновременно все концы огнепроводного
шнура вставленные в патрон.
Первым в группе взорвется тот заряд, у которого отрезан конец шнура большей длины. Следующие заряды будут
взрываться через 5—6с один за другим.
Для соблюдения требуемой очередности и удобства ведения счета взрывов, при одновременном зажигании нескольких групп зарядов (в одном или двух расположенных вблизи
забоях), длина короткого шнура для зажигания воспламенительной смеси в патроне подбирается с таким расчетом, чтобы
взрыв первого заряда следующей группы происходил не ранее
взрыва последнего заряда предыдущей группы.
Зажигание одиночного шнура или нескольких лучше
всего осуществлять зажигательными свечами или отрезком
шнура с косыми надрезами.
В горизонтальных и слабонаклонных выработках (с углом падения до 30°) шириной до 5 м зажигание производится
одним взрывником, причем число поджигаемых шнуров не
должно превышать 16. При большем числе шнуров необходимо
применять зажигательные патроны. Причем количество зажигательных патронов, поджигаемых за один прием не должно
превышать 6 шт.
Разрешается одновременное поджигание зажигательных
трубок и зажигательных патронов при общем числе не более 16
зарядов.
В забоях шириной более 5 м разрешается поджигать
шнуры двум взрывникам.
После зажигания огнепроводного шнура взрывник уходит в укрытие и считает взрывы. Если взорвались все заряды, то
взрывник может уйти из укрытия, но в забой ему разрешается
заходить только после проветривания. В случае недочета взрывов, выходить из укрытия раньше чем через 15 мин после последнего взрыва нельзя.
При отсутствии отказов взрывник может заходить в за 137
бой через 5 минут после последнего взрыва.
5.8.2.5 Осмотр забоя после взрыва. Ликвидация
отказавших зарядов
После проветривания забоя взрывник осматривает его и
если убедится, что все заряды взорвались, то дает третий сигнал—отбой (три коротких сигнала).
В случае невозможности сразу точно установить полноту взрывов, работы по погрузке породы в месте возможного
отказа производятся под наблюдением взрывника.
При установлении отказавшего заряда взрывник обязан
об этом сообщить руководству и приступить к его ликвидации.
При огневом способе взрывания зарядов отказы и неполная детонация могут возникнуть по следующим причинам:
- неправильное изготовление зажигательной трубки (неправильная нарезка огнепроводного шнура или неправильное
введение его в капсюль-детонатор);
- плохое качество огнепроводного шнура (пропуски в
пороховой сердцевине, отсыревшая пороховая сердцевина, высыпание ее из конца шнура, введенного в капсюль-детонатор);
- неправильное расположение шпуров в забое или неправильное зажигание концов огнепроводного шнура, что приводит к преждевременным подрывам соседних заряженных
шпуров;
- плохое качество капсюлей-детонаторов (выгорание
первичного ВВ - гремучей ртути до взрыва вторичного ВВ или
неполный взрыв тетрила);
- плохое качество зажигательных патронов./5/.
Технология ликвидации отказавших зарядов аналогична
принятой при электрическом способе взрывания.
5.9.Электрический способ взрывания зарядов
Этот способ может применяться в любых условиях ведения взрывных работ, включая шахты, опасные по взрыву газа
или пыли, в том числе в местах, где отход мастера-взрывника в
138
укрытие затруднен.
Электрический способ взрывания более безопасен, чем
другие способы, так как подготовленную к взрыву электрическую цепь можно проверить приборами и устранить неисправности. Имеется возможность взрывать большое число зарядов в
точно назначенный момент времени. Средства электрического
инициирования обладают повышенной водостойкостью.
Кроме того, достоинством электрического способа
взрывания является возможность точного регулирования интервала замедления между взрывами серии зарядов в широких
пределах за счет применения электродетонаторов короткозамедленного и замедленного действия. Это позволяет осуществлять качественное дробление отбиваемой горной массы, что в
значительной степени определяет производительность и ритмичность работы погрузочно-транспортных средств./3/.
Электрический способ взрывания является эффективным и широко распространенным. Однако в геологоразведочной практике масштабы применения электрического взрывания
значительно меньше, чем огневого. Это объясняется тем, что
огневой способ является более простым и привычным, а электрический способ требует более тщательной подготовки взрыва, предварительного расчета сопротивления сети. Монтаж
электровзрывной цепи требует более высокой квалификации
взрывников./1/.
5.9.1.Средства электрического взрывания
При электрическом способе взрывания в качестве
средств взрывания применяются: электродетонаторы, магистральные провода, приборы для проверки исправности электрической цепи и сопротивления электродетонаторов, источники
электрического тока.
5.9.1.1 Электродетонаторы
Электродетонатор это, чаще всего, медный цилиндр с
небольшим зарядом инициирующего взрывчатого вещества и
электровоспламенителем.
139
Электродетонаторы предназначены для инициирования взрыва основного заряда ВВ.
По времени срабатывания электродетонаторы бывают
мгновенного (ЭД), короткозамедленного (ЭДКЗ) и замедленного (ЭДЗД) действия.
По назначению электродетонаторы бывают:
-общего назначения, для разрушения пород (ЭД, ЭДКЗ,
ЭДЗД);
-сейсморазведочные водоустойчивые (ЭДС);
-для прострелочных работ в скважинах (ТЭД);
-высоковольтные для штамповки металлов (ЭДВ).
По условиям применения электродетонаторы бывают:
непредохранительные, используемые для взрывных работ на
земной поверхности и в шахтах не опасных по взрыву газа или
пыли и предохранительные для подземных работ в шахтах
опасных по взрыву газа и взрывчатой пыли. Наружная поверхность предохранительных электродетонаторов покрыта слоем
пламегасителя (смесь сернокислого калия с бакелитовым лаком) толщиной 0,1 мм. В обозначения таких электродетонаторов добавляется буква П.
По конструкции мостика накаливания электровоспламенителя электродетонаторы выпускаются: с жестким (Ж) и с
эластичным (Э) креплением мостика накаливания.
По величине инициирующего заряда электродетонаторы бывают:
-обычные(0,2г азида свинца -первичное ВВ (возможно
применение 0,1г тенереса или 0,5г гремучей ртути) и 1г вторичного ВВ:тетрила,тэна или гексогена);
-мощные (0,1-0,5г первичного ВВ и 1,45г -вторичного). В
обозначения таких электродетонаторов добавляется буква М.
По чувствительности к блуждающим токам электродетонаторы делятся на:
-нормальной;
-пониженной (ЭД-1-8-И и ЭД-1-3-Т);
-весьма низкой чувствительности.
Последние, называемые еще грозоупорными предназначены для взрывания в условиях возможных грозовых разрядов.
140
Электродетонаторы пониженной чувствительности к
электрическому току предназначены для ведения взрывных работ в шахтах, не опасных по газу или пыли, в сухих и обводненных местах, опасных в отношении зарядов статического
электричества и блуждающих токов. Сопротивление электрическому току у них от 0,5 ±0,03 до 1,34 ±0,08 Ом, гарантийный
безотказный ток 5 ±0,1А, безопасный ток 1,02 ±0.02 А, безопасное напряжение статического разряда на электродетонаторе
равно 10 кВ при емкости 2500пФ±20%.
Электродетонатор мгновенного действия
Электродетонатор мгновенного действия (рис.5.38) –
это капсюль-детонатор, соединенный с электровоспламенителем.
Электровоспламенитель закрепляется в дульце капсюлядетонатора пластмассовой пробкой,
а затем обжимается гильзой.
Рис. 5.38 Электродетонатор мгновенного действия.
а-с эластичным креплением мостика накаливания; б-с жестким креплением
1-гильза; 2-вторичное ВВ; 3-первичное ВВ;
4-чашечка; 5- электровоспламенитель; 6пластмассовая пробка; 7-выводные провода
В электровоспламенителе с эластичным креплением
мостика накаливания (рис.5.39а) два изолированных провода
(медных, реже стальных) длиной 1,5—3 м и диаметром 0,5—0,6
мм свиваются вместе на длину 5—10 см. Кончики этих выводных проводов на 5—10 мм очищаются от изоляции и разводят141
ся в виде вилочки, к концам которой припаивается металлический мостик накаливания из нихрома (сплав никеля с хромом)
или константанта длиной 2—4 мм и диаметром 30—35 мк
(0,03-0,035 мм).
Рис. 5.39 Электровоспламенители.
а
а-с эластичным креплением мостика накаливания к
выводным проводам;
б-с жестким креплением.
1-мостик; 2-латунные полоски;
3-картон;
4латунная обжимная скоба; 5-ножки латунных полосок; 6,7-внутренний и
наружный слои воспламенительной головки; 8выводные провода.
Мостик и часть зачищенной вилочки покрыты легковоспламеняющимся твердым составом, который охватывает их
в виде крупной твердой капли (воспламенительной головки).
В электровоспламенителе с жестким креплением
(рис.5.39б) – мостик накаливания крепится не к выводным проводам, а к специальным латунным полоскам. Такое крепление
более безопасное, т.к. исключает возможность воспламенения
головки, а значит и взрыва электродетонатора при случайном
выдёргивании выводных проводов.
Воспламенительная головка двухслойная. Первый слой
состоит из смеси роданистого свинца (50 весовых частей), бертолетовой соли (50 частей) и свинцового сурика (1 часть, применяется как показатель однородности перемешивания смеси);
склеивающее вещество—4%-ный нитролак. Второй слой состоит из смеси бертолетовой соли (78 весовых частей) и древесного угля (22 части); склеивающее вещество — 26%-ный водный
раствор столярного клея. Воспламенительная головка лакируется нитролаком./8/.
142
При пропускании по проводам электрического тока,
мостик накаляется и воспламеняет головку, пламя которой почти мгновенно вызывает взрыв детонатора.
Омическое сопротивление электродетонаторов 1,5—4,2
Ом при медных проводах и 2,9—9,5 Ом - при стальных.
Электродетонаторы мгновенного действия довольно однородны по чувствительности к току: 20 последовательно соединенных электродетонаторов безотказно взрываются от постоянного тока в 1 А (сила переменного тока не менее 2,5 А),
время срабатывания t =2—6 мс. Импульс воспламенения i2t =
0,6 — 2,5 А2мс. Сила безопасного тока—0,18 А в течение 5
мин.
В настоящее время выпускаются электродетонаторы
мгновенного действия ЭД-8-Ж и ЭД-8-Э (ГОСТ 9089-75) и ЭД1-8-Т (ТУ 84-638-85). Последний защищен от зарядов статического электричества до 10 кВ и от блуждающих токов силой до
1 А. Безопасный ток для него 0,92 А. Все типы имеют заряд
первичного инициирующего ВВ 0,5 г и вторичного—1г.
Предохранительные водоустойчивые электродетонаторы мгновенного действия серии ЭДКЗ-0П (ГОСТ 21806-76)
предназначены для шахт, опасных по взрыву газа или пыли.
Для придания им предохранительности их гильзы покрыты
смесью сернокислого калия с бакелитовым лаком. Толщина
слоя 0,1 мм. Безопасный ток для них 0,18 А.
Толщина гильзы всех электродетонаторов 0,45—0,5 мм.
Гильза и чашечка (колпачок)—бронзовые, медные или биметаллические.
Электродетонаторы замедленного действия
Электродетонаторы замедленного действия (ЭДЗД)
(рис.5.40) отличаются от электродетоиаторов мгновенного действия тем, что между электровоспламенителем и первичным
инициирующим ВВ помещен столбик замедляющего состава
(смесь свинцового сурика, хромокислого свинца и ферросилиция). Величина времени замедления зависит от длины столбика
замедлителя, его состава и плотности.
143
При пропускании тока через группу электродетонаторов
с различным замедлением (например, мгновенного и замедленного действия), соединенных последовательно, электровоспламенители вспыхнут в них одновременно, а детонаторы будут
взрываться вначале не имеющие замедляющего состава, а затем
- с интервалами, зависящими от степени замедления.
К проводам электродетонатора прикрепляется бирка с
цифрой, обозначающей номер замедления.
Рис.5.40 Электродетонатор замедленного
действия.
1-гильза; 2- вторичное ВВ (тетрил, тэн, гексоген);
3-чашечка; 4- первичное ВВ (азид свинца; гремучая
ртуть; тенерес); 5-замедляющий состав; 6-шелковая сеточка; 7-электровоспламенитель; 8-пробка; 9выводные провода
Электродетонаторы замедленного действия ЭДЗД (ТУ 84-317-83) выпускают с замедлением 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2; 4; 6; 8 и 10 с (номера на
бирках с 7 по 15 соответственно).
Для отличия донная часть гильзы может
быть окрашена в цвета: №7-в желтый, №8-в розовый, №9-в оранжевый, №10-в голубой, №11-в серый.
Электродетонаторы короткозамедленного действия
Электродетонаторы короткозамедленного действия
(ЭДКЗ) выпускаются трех типов.
Электродетонаторы ЭДКЗ (ТУ-84-317-83) непредохранительные и предназначены для открытых и подземных работ в шахтах и рудниках, не опасных по взрыву газа и пыли.
Они имеют шесть ступеней замедления: 25, 50, 75, 100, 150 и
250 мс. К их выводным проводам крепятся бирки с номерами
серий от 1 до 6 соответственно.
Электродетонаторы ЭДКЗ-П (ГОСТ 21806-76) (рис.
5.41) предохранительные, водоустойчивые применяемые в шах144
тах и рудниках, опасных по опасных по взрыву газа и пыли. На
наружной поверхности гильзы 1 имеется слой пламегасителя 8
толщиной 0,1 мм из смеси сернокислого калия с бакелитовым
лаком.
Электродетонаторы имеют пять ступеней замедления:
25, 50, 75, 100, и 125 мс. К их выводным проводам крепятся
бирки с номерами и буквами серий от 1П до 5П соответственно.
Безопасный ток-0,18 А.
Электродетонаторы ЭДКЗ-ПМ (ГОСТ 21806-76) предохранительные, водоустойчивые применяются в шахтах и рудниках, опасных по взрыву газа или пыли. Они имеют семь ступеней замедления:15,30,45,60,80,100 и 120 мс.
К их выводным проводам крепят бирки с номерами и
буквами серий от 1ПМ до 7ПМ соответственно.
Рис. 5.41 Электродетонатор ЭДКЗ-П
1-гильза; 2-тэн (вторичное ВВ); 3-чашечка; 4-азид
свинца (первичное ВВ); 5-замедляющий состав; 6шелковая сеточка; 7-электровоспламенитель; 8пламегаситель; 9-пробка; 10-выводные провода
Безопасный ток-0,18 А. Масса вторичного ВВ увеличена до 1,5г.
Донная часть гильзы может быть окрашена в различные цвета:
1ПМ-черный;
2ПМ-красный;
3ПМ-не окрашивается;
4ПМ-зеленый;
5ПМ-коричневый;
6ПМ-фиолетовый.
Замедляющий состав изготавливается
из смеси свинцового сурика (окислитель), сили кокальция и ферросилиция (горючие компоненты). Замедлитель
снаряжается следующим образом: в удлиненную стальную луженую чашечку 3, отверстие которой закрывается шелковой
сеткой 6, запрессовывают замедляющий состав 5, а поверх него
— декстриновый азид свинца и тэн 4 (первичное ВВ).
145
При изготовлении электродетонатора короткозамедленного действия в гильзу детонатора запрессовывается 0,5—
0,7 г вторичного инициирующего ВВ, затем засыпается навеска
этого же ВВ в порошкообразном состоянии. После этого в гильзу помещается чашечка с первичным ВВ и замедлителем.
Затем в гильзу помещается электровоспламенитель с
пластикатовой пробкой.
Воспламенительная головка всех электродетонаторов
ЭДЗД и ЭДКЗ двухслойная. Состав первого слоя такой же, как
и в электродетоиаторах мгновенного действия, состав второго
слоя - свинцовый сурик (90 весовых частей) и силикокальций
(10 частей), склеивающее вещество - нитролак.
Основные параметры электродетонаторов
Основными параметрами электродетонаторов, влияющими на надежность их работы являются: сопротивление электродетонатора, безопасный ток, гарантийный ток, импульс воспламенения, время срабатывания.
Сопротивление электродетонаторов складывается из
сопротивления мостика накаливания и выводных проводов и
зависит от материала, из которого они изготовлены и их диаметра. Общее сопротивление электродетонаторов указывается
на этикетке, прикрепляемой к картонной коробке, в которую
они упаковываются.
Сопротивление электродетонаторов с эластичным креплением мостика и медными проводами составляет от 2 до 4,4
Ом.
Сопротивление электродетонаторов с жестким креплением мостика и медными проводами составляет от 1,6 до 3,8
Ом.
Сопротивление электродетонаторов с жестким креплением мостика и стальными проводами длиной, м:
2…………………………………2,9 - 5,5 Ом
2,5……………………………….3,3 – 6,5 Ом
3…………………………………3,7 – 7,5 Ом
3,5……………………………….4,1 – 8,5 Ом
4…………………………………4,5 – 9,5 Ом.
146
Безопасный ток-это максимальное значение постоянного тока, который не вызывает взрыва электродетонатора при
неограниченно длительном времени прохождения через мостик
накаливания.
Обычно сила безопасного тока составляет 0,18 А в течении 5 минут.
Гарантийный ток- это минимальное значение постоянного тока, который протекая через электродетонатор более 1
мин вызывает воспламенение мостика накаливания.
При взрывании постоянным током - гарантийным является ток в 1 А, при взрывании переменным током – 3,5 А.
При подаче постоянного тока в электродетонатор, в
мостике накаливания электровоспламенителя выделяется некоторое количество тепла, которое по закону Джоуля — Ленца
равно
Q=0,24 i2 t r, кДж,
где i — сила тока воспламенения, А; r—сопротивление мостика
электровоспламенителя, Ом; t — время прохождения тока (время воспламенения, т. е. время с момента включения тока до
момента начала горения воспламенительной смеси), мс.
Произведение i2 t называется импульсом тока. При достаточной его величине мостик накаливания будет нагрет до
температуры вспышки воспламенительного состава.
Наименьшее значение импульса тока называется импульсом воспламенения. Величина импульса воспламенения характеризует чувствительность электродетонатора к току и зависит от качества изготовления мостика накаливания (калибровки
диаметра), а также от степени однородности воспламенительной смеси воспламенительной головки. Чем меньше разброс
импульсов воспламенения, тем вероятнее безотказный взрыв
электродетонаторов в группах при последовательном соединении.
Обычно импульс воспламенения для мостиков накаливания составляет 0,6 – 3,0 А2 мс.
Время срабатывания электродетонатора – это время от
момента включения тока до момента взрыва электродетонатора.
Для электродетонаторов мгновенного действия после подачи
147
тока, горение воспламенительной смеси, начавшееся у поверхности мостика накаливания, распространяется к наружным ее
слоям и вызывает взрыв детонатора, поэтому
tc = tв + tпм ,
где tc - время срабатывания ,с; tв – время воспламенения, т.е.
время с момента включения тока до начала горения воспламенительной смеси, с; tпм -время передачи, т.е. время от момента
начала горения воспламенительной смеси до момента взрыва,с.
Для электродетонаторов короткозамедленного и замедленного действия время срабатывания равно
tc = tв + tпз + tз,
где tпз - время с момента начала горения воспламенительной
смеси до выхода луча огня из воспламенительной головки,с; tз время горения замедляющего состава, с.
У электродетонаторов, предназначенных для шахт опасных по взрыву газа и пыли:
Минимальное время передачи, мс……………………………..0,6
Время срабатывания электродетонаторов мгновенного
действия, мс…………………………………………………….2-10
Электродетонаторы мгновенного действия упаковываются в картонные коробки по 40—70 шт. (в зависимости от
длины выводных проводов и характера их изоляции).
Электродетонаторы короткозамедленного и замедленного действия укладываются по 40-60 шт. в картонные коробки
рядами по 5-10 шт., между которыми помещается гофрированная бумажная прокладка./7/.
На крышке коробки наклеиваются этикетки с обозначением завода, даты изготовления, номера партии, типа ЭД, их
числа, длины проводов, величины замедления и величины сопротивления.
Картонные коробки по 10 шт. укладываются в цинковые
короба, а последние — в деревянные ящики. В ящик помещается от 500 до 1500 электродетонаторов.
148
5.9.1.2 Контрольно-измерительные приборы
Для безотказного взрывания зарядов взрывчатых веществ необходима предварительная проверка сопротивления
отдельных электродетонаторов и электровзрывных цепей в целом, а также проверка исправности и контроля параметров
взрывных приборов и машинок. Для этих целей предназначены
контрольно-измерительные приборы, большинство которых
действуют по принципу пропускания через измеряемую электровзрывную цепь электрического тока.
По конструктивному исполнению индикаторов, контрольно-измерительные приборы делятся на: стрелочные, световые и звуковые.
Приборы первого и третьего типов позволяют проверить исправность электровзрывной цепи и получить численное
значение ее сопротивления.
Приборы второго типа позволяют определить проводимость цепи, но не могут измерить величину сопротивления и
обнаружить короткое замыкание в цепи.
По назначению все приборы подразделяются на:
-приборы для проверки целостности цепи;
-приборы для измерения конкретного сопротивления;
-приборы для проверки исправности взрывных машинок;
-приборы для измерения сопротивления и содержания метана.
Для устранения опасности взрывания электродетонаторов во время их проверки установлена предельно допустимая
величина тока измерения, равная 50 мА (безопасный ток).
Лучшими схемами контрольно-измерительных приборов являются мостовые, они не требуют при работе тока, превышающего 50 мА, имеют хорошую линейность шкалы, просты
при настройке и проверке.
Мост переносной постоянного тока P3043 (рис.5.42) на
светоизлучающих диодах предназначен для измерения сопротивления электродетонаторов перед их выдачей в работу, а
также - электровзрывных цепей. Прибор имеет искробезопасное
исполнение и рассчитан на работу в шахтах и рудниках опасных по взрыву газа или пыли.
149
а
Рис. 5.42
б
Переносной мост Р3043: а-общий вид; б-
принципиальная электрическая схема: 1 – потенциометр установки
нуля; 2 – кнопка – потенциометр установки нуля; 3 – линейные зажимы; 4 - перемычка; 5 – кнопка; 6 – шкала; 7 - рукоятка
Мост помещен в прямоугольный металлический корпус.
На лицевой стороне панели расположены: две клеммы для подсоединения измеряемой цепи; перемычка для переключения
диапазонов измерения с указателем коэффициента умножения;
кнопка и ручка потенциометра коррекции нуля; окно с лимбом
и указателями вращения его на светодиодах; ручка реохорда
для уравновешивания моста; кнопка для включения источника
питания. В приборе применена схема одинарного моста постоянного тока. /6/.
Питание моста осуществляется от двух элементов типа
«373». Исполнение прибора—рудничное особо взрывобезопасное (РО И).
Повернув ручку шкалы не менее трех раз, нажимается
кнопка «измерение» и поворотом ручки шкалы добиваются погасания обоих светодиодов. Кнопка отпускается и производится
150
отсчет значения сопротивления по шкале против нулевой риски
в соответствии с диапазоном измерений.
На внутренней крышке прибора приведены схема моста
и порядок работы по измерению сопротивления.
Техническая характеристика Р 3043
Диапазон измерения. Ом .............………………….…..0,3—30;30—3000
Погрешность измерения, %............……………….……±5
Максимальный ток в измеряемой цепи. А, не более ....0,05
Основные размеры, мм ..............……………………….180х160х62
Масса, кг, не более ...............…………………………...1,6
Метанометр с измерителем взрывной цепи ИMС-1 (рис.
5.43) предназначен для периодического контроля процентного
содержания метана в рудничной атмосфере шахт, опасных по
взрыву газа и разрабатывающих пласты, опасные по взрыву
пыли, а также для измерения сопротивления взрывной цепи в
целом и отдельных электродетонаторов./5/.
Рис. 5.43 Метанометр с измерителем взрывной цепи
Определение концентрации метана основано на каталитическом его окислении и измерении выделившегося при этом
тепла с использованием чувствительных низкотемпературных точечных элементов и мостового
метода измерения.
При измерении сопротивления взрывной цепи используется принцип неуравновешенного моста, в одно плечо которого
включается взрывная сеть.
Прибор выполнен в пластмассовом корпусе. В верхней
части прибора расположено заборное устройство, которое
включает в себя антенну и фильтр. С правой стороны корпуса
прибора прикреплен воздухопровод, с помощью которого через
датчик прокачивается рудничный воздух.
Исполнение прибора взрывобезопасное—РО И С.
151
Питание —три последовательно соединенных герметичных никель-кадмиевых аккумулятора Д-0,55.
Техническая характеристика ИМС-1
Диапазон измерения концентрации метана, %.до………….. 3
Пределы измерения сопротивления взрывной цепи,Ом … 0—20
Допускаемая абсолютная погрешность при измерении
концентрации метана, %……………………………............. .±0,25—0,35
Основная погрешность при измерении сопротивления
взрывной цепи, от предела измерения, %.....………………. ±5
Основные размеры, мм ................…………………………... 275 х 95 х 70
Масса, кг ........................…… ………………………………. 1,5
Взрывной испытатель светодиодный ВИС-1 предназначен для проверки допустимого сопротивления электровзрывной цепи в шахтах и рудниках опасных по взрыву газа
или пыли, а также для проверки отдельных элементов цепи путем сравнения контролируемого сопротивления с предельным
(320 Ом).
Испытатель состоит из пластмассового корпуса, в который помещен электронный блок со светодиодным индикатором
и источник питания из четырех аккумуляторов Д-0,1 (рис.
5.44)./6/.
Рис.5.44 Прибор ВИС-1
На корпусе расположены две клеммы 1
для присоединения проверяемой цепи, кнопка 2
включения, два штыря с
крышкой 3 для подсоединения зарядного устройства, два крепежных винта с пломбой в гнезде с крышкой.
Исполнение прибора рудничное особо взрывобезопасное—РО И. Степень защиты от внешних воздействий—JP65.
Перед началом работы с испытателем проверяется уровень зарядки блока питания и пригодность его (по погрешности
контроля предельного сопротивления). Для этого к клеммам
152
испытателя подключается контрольный резистор сопротивлением 336 Ом. При нажатии кнопки выключателя, индикатор не
должен светиться. Затем резистор 336 Ом отсоединяется и подсоединяется резистор 304 Ом. После нажатия кнопки индикатор
должен светиться красным светом в течение 6—10 с, что подтверждает годность испытателя к проверке предельного сопротивления взрывной сети и достаточность уровня зарядки блока
питания.
Если в течение 6—10 с индикатор начинает светиться
тускло, мигает или постепенно перестает светиться, то это означает, что необходимо произвести подзарядку блока питания с
помощью зарядного устройства.
Для проверки взрывной сети или ее элементов, к клеммам испытателя подсоединяются зачищенные концы проводов
и, нажатием кнопки включается испытатель. При целостности
проверяемой сети или ее элементов и величине ее сопротивления не выше 320 Ом (±5%) загорается световой индикатор.
Длительность нажатия кнопки не должна превышать 2—4 с.
Техническая характеристика ВИС-1
Сопротивление взрывной цепи, фиксируемое испытателем как допустимое, Ом.……………………………………………..320
Погрешность контроля допустимого сопротивления, %.......…………±5
Ток проверяемой цепи, мА, не более .... ………………………………5
Ток короткого замыкания на зарядных клеммах и между
ними и выходными клеммами в любой комбинации, мА, не более…50
Основные размеры, мм ..... …………………………………..…....135х65х40
Масса, кг, не более ………………………………..………......………..0,3
Прибор рассчитан на работу при температуре окружающего воздуха от—40 до +50 °С.
Переносной мост Р-353 предназначен для измерения
сопротивления электродетонаторов и электровзрывных сетей и
рассчитан на работу при температуре от—40 до+50 °С и относительной влажности до 95%.
Прибор (рис. 5.45) имеет массу 1,5 кг, размеры
16514075 мм.
Пределы показаний 0,2—50 Ом - при перемычке 1,
замкнутой с зажимом и 20—5000 Ом - при отключенной перемычке.
153
Измеряемое сопротивление (электровзрывная сеть или
электродетонатор) подключается к зажимам 2 омметра.
Рис. 5.45 Прибор Р-353
Перемычка 1 соединяется с зажимом,
если измеряемое сопротивление не превышает 30 Ом, или отключается, если измеряемое сопротивление
более 30 Ом.
Нажимая кнопку, поворачивается рукоятка 3, до тех
пор, пока стрелка гальванометра станет на нуль, и берется отсчет на лимбе против черты указателя.
Отсчет берется по наружной шкале лимба при измерении сопротивлений до 30
Ом или по внутренней шкале—при больших сопротивлениях.
Прибор представляет
собой уравновешенный мостик
с четырьмя плечами и двумя
диагоналями (рис. 5.46).
Рис.5.46 Схема моста Р-353
Два плеча образуются реохордом с подгоночными сопротивлениями. Третье плечо имеет постоянное сопротивление (3 Ом для малого предела измерений и 300 Ом - для
большого); четвертым плечом является измеряемое сопротивление.
154
В одну диагональ моста включен источник тока, соединенный последовательно с добавочным сопротивлением Rо = 30
Ом, а в другую—гальванометр.
Омметры взрывной цепи ОВЦ-2 и ОВЦ-3 (рис. 5.47)
предназначены для измерения сопротивления электродетонаторов от 1 до 50 Ом, а также группы электродетонаторов при последовательном или последовательно-параллельном соединении от 10 до 500 Ом.
а
б
Рис.5.47 Омметр взрывных цепей
ОВЦ-2
а-общий вид; б- схема
Провода электродетонатора или электровзрывной цепи
зажимаются прищепками 1. Затем нажимается кнопка 2, если
измеряется вся цепь или кнопка 2 и кнопка масштаба цены деления шкалы, расположенная на противоположной стороне
прибора, если измеряется сопротивление менее 50 Ом и, вращая
кольцо 4, устанавливается стрелка гальванометра 5 на нуль.
После этого берется отсчет по шкале 3.
Прибор имеет массу 0,43 кг. Высота его 155 мм, а диаметр 52 мм.
155
Малый омметр М-57Д может быть использован для проверки электродетонаторов и электровзрывных цепей на проводимость тока (отсутствие разрывов цепи и короткого замыкания), а также для измерения их сопротивления.
На верхнем торце корпуса прибора находятся зажимы
проводов и кнопка для их закорачивания. На задней стенке
прибора расположен винт магнитного шунта для установки
стрелки на 0 при нажатой кнопке Кн. Шкала омметра неравномерная. При разомкнутых и свободных зажимах стрелка прибора должна находиться в крайнем правом положении на значении бесконечность. На передней стенке прибора расположен
корректор, с помощью которого стрелка устанавливается на
отметку 0. Принципиальная схема прибора приведена на рисунке 5.48. Рабочей частью шкалы является область показаний
от 20 до 1500 Ом.
Рис. 5.48 Схема омметра М-57Д
Малый омметр М57Д предназначен только для определения сопротивления
электровзрывных цепей. Недопустимо применение малого омметра для опре деления сопротивления отдельного электродетонатора, так как
при перегорании добавочного сопротивления сила тока может
превысить безопасное значение и вызвать его взрыв.
Омметр-классификатор ОКЭД-1 (рис. 5.49) предназначен для проверки и классификации электродетонаторов по сопротивлению в шахтных расходных складах.
Прибор имеет два предела измерения и три шкалы.
Первый предел измерения имеет две шкалы: верхнюю
— от 0,6 до 2,4 Ом с ценой деления 0,1 Ом и нижнюю — от 0,5
до 5,5 Ом с ценой деления 0,1 Ом.
Второй предел измерения имеет одну шкалу — от 3 до
8,5 Ом с ценой деления 0,1 Ом.
Ток, протекающий через измеряемое сопротивление, не
156
более 25 мА.
Питание прибора осуществляется от аккумуляторного
блока напряжением 2,5 В.
Принципиальная схема ОКЭД-1 приведена на рисунке
5.47б.
а
Рис. 5.49 Омметр-классификатор ОКЭД-1
а-общий вид; б-принципиальная схема
В одну диагональ моста включен источник питания (для
подачи на мост напряжения) с последовательно соединенным
потенциометром R3 .Ручка этого потенциометра на лицевой
стороне панели прибора имеет надпись «Калибровка».
В другую диагональ моста включены индикатор и сопротивление Rд, которое подбирается в процессе сборки таким
образом, чтобы обеспечить постоянное сопротивление 900 Ом в
диагонали индикатора.
Для производства необходимых операций предназначены переключатель пределов К1 и контактная группа К2.
Переключатель К1 служит для подключения измеряемого сопротивления электродетонатора на соответствующий предел. Ручка этого переключателя имеет два положения и выве157
дена на лицевую сторону панели прибора с надписью «Предел».
Контактная группа К2 обеспечивает подключение источника питания к измерительной цепи только во время измерения, автоматическое отключение источника питания и короткое замыкание индикатора в положении без измерения.
Источник питания состоит из двух параллельно включенных батарей. В цепь батарей включены токоограничивающие сопротивления. Параллельно к источнику питания через
предохранитель Пр и одну из клемм заряда подключен выпрямитель, служащий для зарядки источника питания. Для производства измерений необходимо:
1. Установить стрелку индикатора на 0.
2. Установить предел измерения в зависимости от типа
электродетонатора.
3. Уравновесить мост. Для этого присоединить к клеммам прибора рабочий зажим и подключить к нему эталонную
вилку с калибровочным сопротивлением, а в случае работы с
рабочей приставкой — непосредственно вилку с калибровочным сопротивлением: 0 Ом — при работе на пределе «I», 3 Ом
— при работе на пределе «2». Нажать кнопку «Измерение». С
помощью ручки потенциометра «Установка О» совместить
стрелку индикатора с начальной отметкой соответствующей
шкалы. Отпустить кнопку «Измерение» и отсоединить эталонную вилку.
4. Откалибровать прибор. Присоединить к клеммам
прибора рабочий зажим и подключить к нему эталонную вилку
с калибровочным сопротивлением. В случае работы с рабочей
приставкой — непосредственно к клеммам прибора подключить эталонную вилку с калибровочным сопротивлением: 3 Ом
— при работе на пределе «I»; 6 Ом — при работе на пределе
«2».
5. Нажать кнопку «Измерение» и с помощью ручки потенциометра «Калибровка» совместить стрелку индикатора с
красной калибровочной отметкой. Отпустить кнопку «Измере158
ние» и отсоединить эталонную вилку. После этого прибор готов
к работе.
Электродетонатор в защитной трубке присоединяется к
рабочим зажимам или к рабочей приставке. После нажима на
кнопку «Измерение» производится отсчет по соответствующей
шкале.
Для операции проверки по сопротивлению нужно описанным способом измерять сопротивление каждого электродетонатора.
Для операции классификации по сопротивлению при
заданном разбросе шкалы приборы оттарированы с учетом быстрой и легкой классификации с ценой деления основных интервалов 0,3 Ом и 0,5 Ом. Все электродетонаторы, попадающие
по сопротивлению между отметками основных интервалов,
представляют отклассифицированную группу с разбросом,
меньшим 0,3 Ом (верхняя шкала) или 0,5 Ом (нижняя и средняя
шкалы)./4/.
Помимо перечисленных приборов контроля имеются
измерители электростатических зарядов ПК.2-ЗА и ИЭЗ-П,
сигнализатор грозовой опасности СГО и другие приборы.
Взрывные приборы и машинки эксплуатируются в тяжелых условиях, нередко выходят из строя и поэтому перед
использованием их необходимо осматривать и испытывать на
способность обеспечения безотказного взрывания. Некоторые
взрывные машинки, например, КПМ-1А, КПМ-3 и ВМК-500
снабжаются специальными пультами-пробниками, позволяющими быстро убедиться, что напряжение и емкость конденсатора-накопителя равны или больше номинальных значений.
Для контроля исправности взрывных машинок применяются специальные приборы ПКВИ-ЗМ, ПКВМ-2 и др.
С их помощью определяется величина и длительность
импульса тока, напряжение, значение тока в конце импульса,
емкость конденсатора-накопителя и другие параметры.
Прибор контроля взрывного импульса ПКВИ-ЗМ (рис.
5.50) предназначен для контроля длительности импульса на159
пряжения, величины импульса тока и тока в конце импульса,
развиваемых конденсаторными взрывными машинками, а также
проверки встроенных во взрывные приборы омметров./6/.
Прибор позволяет производить контроль взрывных машинок без их разборки перед выдачей в подземных складах
взрывчатых материалов, а также может быть использован при
ремонте взрывных приборов в мастерских.
а
б
Рис.5.50 Прибор контроля взрывного импульса ПКВИ-3М
а-общий вид; б- принципиальная электрическая схема.
1-нагрузочное сопротивление; 2-сравнивающее устройство; 3- генератор; 4-источник питания
Прибор состоит из корпуса и так называемой выемочной части. Выемочная часть крепится к корпусу прибора четырьмя винтами. Один из винтов пломбируется.
В корпусе имеется отдельная камера для источника питания, что позволяет производить смену источников питания
без разборки всего прибора. Крышка корпуса при работе открывается (на ее внутренней стороне помещена инструкция о
порядке работы с прибором).
На передней панели расположены органы управления,
светосигнальное табло и клеммы для подключения проверяемого взрывного прибора.
160
Длительность подачи напряжения контролируется
устройством, создающим задержку, соответствующую необходимой длительности импульса, подающегося на индикатор. При
длительности импульса меньше времени задержки, импульс на
индикатор не выдается.
Энергия импульса, развиваемого взрывным прибором,
проверяется специальной схемой, которая при соответствии ее
заданной выдает импульс на схему контроля тока. Ток, вырабатываемый взрывным прибором, контролируется схемой, выдающей импульс на индикатор в том случае, если прибор развивает ток выше или равный гарантийному.
В положении I переключателя П2 проверяется взрывной
прибор на длительность импульса. При этом переключатель II1
должен быть установлен в одно из двух положений в зависимости от величины напряжения, развиваемого взрывным прибором.
При установке переключателя в одно из положений
проверяется импульс от взрывного прибора и, если через 4 мс
на зажимах проверяемого взрывного прибора есть еще напряжение, загорается тиратрон Л1, что свидетельствует о длительности импульса напряжения проверяемого прибора выше допустимого (4 мс). Если длительность импульса проверяемого
прибора не превышает 4 мс, то загорается только тиратрон Л2.
В положении II (импульс) переключателя П2, с помощью переключателей грубой и точной на стройки блока нагрузочных сопротивлений, устанавливается сопротивление нагрузки, на которое рассчитан взрывной прибор.
Если импульс тока будет менее 3 10-3 А2с или в момент
достижения такого импульса тока в нагрузочном сопротивлении ток окажется меньше гарантийного (1 А), то тиратрон Л1 не
загорится и проверяемый прибор считается неисправным.
Эти проверки производятся специально подготовленным квалифицированным персоналом.
Ремонт
взрывных
машинок
и
контрольноизмерительных приборов должен производиться только в специализированных мастерских.
161
5.9.1.3 Источники тока
В качестве источников электрического тока для взрывания электродетонаторов применяются:
взрывные машинки,
осветительные и силовые сети,
переносные или передвижные электростанции.
Взрывные машинки
Взрывная машинка-это прибор, накапливающий электрический ток от какого либо источника и отдающего его в
нужный момент во взрывную сеть.
Во всех взрывных машинках источником тока для взрыва служит конденсатор-накопитель, который заряжается от маломощного источника тока, вмонтированного в машинку, а затем весьма быстро, в течение 3—4 мс, разряжается во взрывную сеть.
Во взрывных машинках применяется принцип опережающего отключения тока, т.е. импульс тока подается во
взрывную сеть на время не более 4 мс, а затем автоматически
отключается, что исключает возможность образования искр, в
случае обрыва магистральных проводов летящими кусками угля и породы.
По виду источника питания, взрывные машинки бывают:
-индукторные;
-батарейные;
-аккумуляторные.
Индукторные машинки (ВМК-500, КПМ-1А, ВМК1/35П, ВМК-1/100П) оснащены миниатюрными генераторами
(индукторами) и предназначены для взрывных работ на земной
поверхности и в шахтах, не опасных по взрыву газа или пыли.
Более удобными являются батарейные (ПИВ-100М,
КВП-1/100М, БКВМ-1/30, БКВМ-1/50) и аккумуляторные
(ВМА-50/100 и ВМА-100/200) конденсаторные взрывные машинки.
Аккумуляторные и батарейные взрывные машинки не
162
имеют принципиальных конструктивных отличии от индукторных.
Взрывная машинка ВМК-500 (рис.5.51) предназначена
для карьеров и шахт, не опасных по взрыву газа или пыли, и
рассчитана в среднем на 2000 взрываний.
Рис. 5.51 Общий вид
взрывной
машинки
ВМК-500
1-взрывная кнопка; 2розетка
штепсельного
разъема; 3-линейные зажимы; 4-гнездо для приводной
рукоятки;5приводная рукоятка; 6пульт-пробник;
7-окно
сигнального устройства
В индукторных взрывных машинках ВМК-500 источником тока является генератор переменного тока, вращение которого осуществляется рукояткой через редуктор.
Характеристика взрывной машинки ВМК-500 приведена в таблице 5.6.
Таблица 5.6 Характеристика взрывной машинки
ВМК-500
Параметры
Максимальное число одновременно взрываемых ЭД
нормальной чувствительности при их последовательном
соединении
Значения
Номинальная емкость конденсатора-накопителя,мкФ
Напряжение конденсатора-накопителя, В
Номинальное сопротивление взрывной сети, Ом
Время заряжания конденсатора-накопителя до номинального напряжения (не более), с
Номинальная температура окружающей среды °С
Допустимая относительная влажность, %
Масса прибора (без футляра), кг
3,3
3000
2100
800
20
-40 - +50
95
6,5
163
Напряжение, развиваемое индуктором М (рис.5.52) при
вращении приводной рукоятки, повышается автотрансформатором Тр и схемой умножения напряжения, состоящей из четырех
селеновых выпрямителей Д1—Д4 и четырех конденсаторов
С1—С4. Выпрямленный ток повышенного напряжения заряжает блок конденсаторов-накопителей. Контакт К1 автоматически
замыкается с началом вращения приводной рукоятки и удерживается в этом положении при скорости вращения не менее 4
об/с.
При достижении напряжение на блоке конденсаторовнакопителей номинального значения (3000 В), загорается индикаторная лампа Л.
С прекращением вращения рукоятки лампа гаснет,
контакт К1 размыкается и отключает блок конденсаторовнакопителей от зарядной цепи, чем исключается возможность
разряда его через схему выпрямителя.
Рис. 5.52 Принципиальная
схема
взрывной машинки
ВМК-500
При нажатии
кнопки Кн «Взрыв!»
ее контакты подключают блок конденсаторов -накопителей к линейным
зажимам КЗ, К4, и
электрический заряд
поступает в электровзрывную цепь. При снятии приводной рукоятки, контакт К2 блокирующего устройства замыкается на
последовательно соединенные разрядные сопротивления R3 и
R4 и блок конденсаторов-накопителей при этом полностью разряжается.
При взрывании большого числа электродетонаторов,
машинки ВМК-500 могут работать совместно. Для этого две
машинки соединяют параллельно с помощью специального кабеля.
В этом случае для отключения разрядных сопротивле164
ний, приводные рукоятки вставляются в гнезда обеих машинок.
Конденсаторы-накопители заряжаются от вращения ручки любого прибора, а подача тока во взрывную сеть производится
кнопкой той машинки, к клеммам которой она подключена.
Возможное число одновременно взрываемых электродетонаторов машинкой ВМК-500 приведено в таблице 5.7.
Для проверки исправности машинки к ее зажимам подсоединяется пульт-пробник. При нормальной работе машинки
неоновая лампа пульта-пробника вспыхивает в момент нажатия кнопки «Взрыв».
Таблица 5.7 Число одновременно взрываемых электродетонаторов машинкой ВМК-500
Соединение
Последовательное
Последовательно-параллельное из двух
ветвей
Общее сопро- СопротивлеЧисло элективление цепи, ние одной тродетонаторов
Ом
ветви,
о взрывной сети
От одной машинки
2100
2100
800
850
1300
1000
От двух машинок соединенных параллельно
2700
700
Последовательное
Последовательно-параллельное из двух ветвей
2200
1100
Последовательно-параллельное из трех ветвей
1600
535
1000
1700
1900
Взрывная индукторная машинка КПМ-1А (рис.5.53), является усовершенствованным вариантом ранее выпускавшихся
машинок КПМ-1, КПМ-2
Источником тока в машинке является генератор переменного тока, вращение которого осуществляется рукояткой
через редуктор.
Работа машинки (рис. 5.54) происходит следующим образом. Если рукоятка индуктора не вставлена в свое гнездо и
кнопка «Взрыв» не нажата, то выключатель А разомкнут, а выключатель Б замкнут. При этом конденсатор-накопитель С2
шунтирован резистором R2. Когда рукоятка индуктора вставля165
ется в гнездо корпуса машинки, автоматически размыкается
выключатель Б и разрядный резистор R2 отключается от конденсатора-накопителя.
Рис. 5.53 Общий вид
индукторной взрывной
машинки КПМ-1А
1-взрывная кнопка; 2линейные зажимы; 3-окно
светосигнального устройства; 4-розетка штепсельного
разъема
для
включения соединительного кабеля; 5-штепсельные
разъемы; 6-съемная приводная рукоятка; 7-пульт
пробника; 8-зажим для
подключения к машинке; 9зажим для подключения
электродетонаторов
С началом вращения рукоятки индикатора (со скоростью не менее 4,5 об/мин) автоматически замыкается выключатель А, зарядное устройство схемы подключается к конденсатору-накопителю и начинается его заряжание.
Рис.5.54 Принципиальная схема взрывной машинки КПМ-1А
Через несколько секунд после начала вращения индуктора загорается неоновая лампочка Л, сигнализируя о готовности машинки к взрыву. После этого нажимается кнопка
«Взрыв». Контакт В замыкается и конденсатор-накопитель присоединяется к взрывной цепи.
В таблице 5.8 приведена техническая характеристика
взрывной машинки КПМ-1А.
166
Таблица 5.8 Характеристика взрывной машинки КПМ-1А
Параметры
Максимальное число одновременно взрываемых ЭД
нормальной чувствительности при их последовательном соединении
Номинальная емкость конденсатора-накопителя,мкФ
Напряжение конденсатора-накопителя, В
Номинальное сопротивление взрывной сети, Ом
Время заряжания конденсатора-накопителя до номинального напряжения (не более), с
Номинальная температура окружающей среды, °С
Допустимая относительная влажность, %
Масса прибора (без футляра), кг
Значения
100
2,0
1500—1850
300
4
-50 - +50
98
1,7
Машинка КПМ-1А имеет два дополнительных вывода
от конденсатора С2 (в виде штепсельных разъемов Ш1 и Ш2).
Это дает возможность параллельно соединить конденсаторынакопители двух машинок и одновременно взрывать вдвое
большее число электродетонаторов
При совместном использовании двух машинок взрывная
сеть подключается к зажимам одной машинки, а рукоятки индукторов (для размыкания выключателей Б) вставляются в
гнезда обеих машинок. Заряд конденсаторов-накопителей в
обеих машинках производится вращением рукоятки одной любой машинки, а взрывание нажатием кнопки «Взрыв» — той
машинки, к которой подключена взрывная сеть. Вторую машинку можно заменить конденсаторной приставкой (емкостью
2 мкФ и рабочим напряжением 1500 В), присоединяемой к дополнительным выводам первой машинки.
Для контроля исправности машинки KПM-1A используется пульт-пробник, представляющий собой сопротивление 100
Ом, смонтированное в пластмассовом корпусе. Пульт-пробник
имеет два вывода для присоединения к зажимам взрывной машинки и два зажима для подключения к нему двух параллельно
соединенных электродетонаторов, взрыванием которых проверяется машинка. При проверке сопротивление пульта-пробника
167
оказывается включенным последовательно с взрываемыми
электродетонаторами.
Электрические схемы машинок ВМК-1/35 и ВМК-1-100,
аналогичны схеме машинки КПМ-1А.
Конденсаторный взрывной прибор ПИВ-100М (рис.
5.55) с испытателем взрывной цепи, предназначен для инициирования до 100 последовательно соединенных электродетонаторов нормальной чувствительности с нихромовым мостиком
накаливания (с общим сопротивлением взрывной цепи до 320
0м), а также для контроля с места укрытия мастера-взрывника
сопротивления взрывной цепи в шахтах, опасных по взрыву
газа или разрабатывающих пласты, опасные по пыли./6/.
б
Рис. 5.55 Конденсаторный взрывной прибор ПИВ-100М
а-общий вид; б-принципиальная схема
1-линейные зажимы; 2-окно омметра; 3-рычаг переключателя прибора для замера сопротивления сети; 4-гнездо для взрывного ключа
Прибор состоит из зарядного и сигнального устройств,
конденсатора-накопителя, переключателя и измерительного
моста.
Взрывную и измерительную схемы питают отдельные
источники тока.
Все устройства вмонтированы в пластмассовый корпус,
исполнение которого - рудничное взрывобезопасное (РВ).
168
Источник питания взрывной схемы—три элемента типа
«373». Число циклов срабатывания взрывной схемы без смены
источников питания не менее 2500.
Источник питания измерительной схемы прибора состоит из элемента РЦ-75 (ОР-3) или РЦ-85 (ОР-4) который
обеспечивает работу измерительной схемы без замены в течение двух лет. Ток короткого замыкания измерительной схемы
прибора на линейных зажимах не превышает 50 мА. Продолжительность проверки взрывной сети должна быть не более 5 с.
Измерительный прибор имеет одну шкалу от 0 до 400
Ом с ценой деления 20 Ом, поэтому он не предназначен для
измерения сопротивления отдельных электродетонаторов.
Измерительную схему во время проверки взрывной сети
включают специальным рычагом.
Во избежание случайного взрыва, запрещается вставлять взрывной ключ в гнездо «заряд—взрыв» при измерении
сопротивления взрывной сети.
Техническая характеристика ПИВ-100М
Максимальное напряжение, развиваемое во взрывной цепи, В..…..670
Максимальное сопротивление взрывной цепи, Ом…………………320
Развиваемый во взрывной цепи импульс тока, А2 с, не менее……..3 10-3
Длительность импульса напряжения, мс…………………………….2—4
Время приведения прибора в состояние готовности, с, не более….12
Пределы измерения сопротивления взрывной цепи, Ом. ………….20—400
Погрешность измерения сопротивления взрывной сети, %,
не менее………………………………………………………………..25
Основные размеры, мм………....…………………………............155х126х95
Масса, кг……………………………………………………..………..2,7
Для измерения взрывной сети рычаг поворачивается по
часовой стрелке до упора (положение «ИВЦ»), стрелка прибора
покажет сопротивление взрывной сети в Омах. Затем рычаг
возвращается в исходное положение.
Для производства взрыва после проверки сопротивления взрывной сети, не отключая клеммы прибора от взрывной
сети, вставляется взрывной ключ в гнездо «заряд—взрыв», поворачивается против часовой стрелки до упора (положение «заряд») и выдерживается до момента, когда неоновая лампочка
169
начнет давать вспышки, т.е. конденсатор-накопитель зарядится.
После этого ключ поворачивается по часовой стрелке в положение «взрыв».
После взрыва зарядов вынимается ключ и вворачивается
специальная заглушка в гнездо для ключа.
Конденсаторный батарейный взрывной прибор КВП1/100М (рис.5.56) рассчитан на одновременное взрывание до
100 электродетонаторов нормальной чувствительности при их
последовательном соединении при общем сопротивлении
взрывной сети до 320 Ом./6/.
Рис.5.56 Конденсаторный взрывной прибор КВП-1/100М
а-общий вид; б-принципиальная электрическая схема
1-линейные зажимы; 2-гнездо взрывного ключа; 3-заглушка
Напряжение, стабилизируемое на конденсаторенакопителе емкостью 10 мкФ (при напряжении источника питания 3,6 В)—не менее 600 В, а при напряжении 4,8 В,—620 В.
Источником питания прибора служит батарея из трех
сухих элементов типа «373».
Время зарядки конденсатора-накопителя в приборе составляет 6—10 с. При полной его зарядке загорается неоновая
лампочка, сигнализирующая о готовности прибора к производству взрыва.
170
При повороте взрывного ключа в положение «взрыв»,
под действием пружины, размыкаются контакты питания и замыкаются контакты, подключающие на 2—4 мс конденсаторнакопитель к взрывной цепи. Во взрывную цепь поступает
электрический импульс и электродетонаторы взрываются по
истечении 2— 4 мс. Затем контакты замыкаются на разрядное
сопротивление и с конденсатора-накопителя снимается остаточный заряд.
После производства взрыва ключ из прибора извлекается, и гнездо для него закрывается заглушкой.
В приборе предусмотрена механическая блокировка, позволяющая вынимать ключ только в положении «взрыв», когда
конденсатор-накопитель замкнут на разрядное сопротивление.
Корпус прибора выполнен из пресспорошка типа «волокнит». Исполнение прибора рудничное взрывобезопасное
(РВ).
Техническая характеристика КВП-1/100М
Максимальное напряжение, развиваемое во взрывной цепи, В…650
Напряжение на конденсаторе-накопителе, при котором загорается индикатор готовности, В……………………………….……..590—620
Величина воспламеняющего импульса, А2 с, не менее……….….3 10-3
Время зарядки конденсатора, с, не более..…… ………………….6
Oсновные размеры, мм ……...........…………………………..152х122х100
Масса, кг................. …………………………………………….…..2
Осветительная сеть
Осветительная сеть, используемая для взрывания электродетонаторов, должна иметь напряжение 127 или 220В, а силовая—380 В.
При взрывании от трехфазной электрической сети переменного тока обычно используется одна фаза, т.е. применяется только два провода этой системы. При этом часто мощности
одной фазы недостаточно для взрывания и приходится изыскивать способ соединения электродетонаторов, при котором мощность одной фазы обеспечивала бы взрыв. Для повышения надежности взрывания электродетонаторы размещаются между
всеми тремя фазами с применением дублирующей сети.
171
Для подачи электрического тока во взрывную сеть необходимо применять специально оборудованные взрывные
станции.
Простейшая взрывная станция содержит вспомогательный и взрывной рубильники, сигнальную лампочку и зажимы
для присоединения взрывной сети.
В шахтах, не опасных по взрыву газа или пыли, взрывание осуществляется при помощи рубильников, соединенных с
сетью 2 через предохранитель 3 (рис. 5.57). Взрывная магистраль к рубильнику подключается через вилку, вставляемую в
розетку 4. Такая система обеспечивает безопасность, гарантируя от случайного включения тока в сеть.
Рис. 5.57 Рубильник для взрывания от
осветительной сети
Рубильники заключены в специальные шкафы, которые запираются.
В шахтах, опасных по взрыву газа
или пыли, взрывание от сети производится через специальный прибор СП-1.
В более совершенных взрывных
станциях имеется переключатель и испытатель цепи для проверки способности
взрывной станции обеспечивать гарантийный ток во взрывной
сети. Испытательная цепь состоит из регулируемого нагрузочного сопротивления, вольтметра и амперметра.
Перед взрывом измеряется сопротивление взрывной сети и на такое же сопротивление регулируется реостат, который
затем рубильником подключается к сети. Если при этом показания амперметра и вольтметра будут не ниже расчетных значений, то, после включения другого рубильника, подается ток
во взрывную сеть переводом переключателя.
Такие взрывные станции оборудуются при проведении
протяженных разведочных выработок, когда не требуется часто
переносить источник тока. Станция располагается в металличе172
ском ящике, ключ от которого хранится у руководителя взрывных работ или у взрывника./1/.
Переносные электростанции
Переносная минная станция ПМС-220 (рис.5.58) предназначена для подачи тока во взрывную цепь от электрических
сетей напряжением 200—220В при проведении взрывных работ
на карьерах и в шахтах, не опасных по взрыву газа или пыли.
Основные технические данные станции ПМС-220:
-максимально допустимое сопротивление одной группы
последовательно соединенных электродетонаторов……………..210 Ом;
-допустимое число последовательно соединенных ЭД в группе..70;
-число параллельных групп ………………………………………. 80;
-число одновременно взрываемых детонаторов…………………..до 5600;
-станция рассчитана на …………………………………….20000 взрывов;
-масса станции……………………………………………………….1,6 кг.
Рис. 5.58 Общий вид ПМС-220
1-рукоятка; 2-гнездо «Завод»; 3-гнездо «Взрыв»; 4-разъем для подключения
к сети переменного тока; 5-ключ; 6клемма подключения заземления; 7-линейные зажимы
В
схеме
станции
(рис.5.59) предусмотрена возможность подачи тока во взрывную цепь в момент нахождения в
верхней точке (максимума) синусоиды при потенциале напряже ния около 200В, а также включена измерительная цепь, позволяющая определять сопротивление взрывной сети и напряжение в питающей сети.
Сетевыми зажимами С31—С32 переносная минная
станция подключается к сети переменного тока, а к линейным
зажимам Л31—Л32 присоединятся электровзрывная сеть. Напряжение, пониженное трансформатором Тр до 0,5 В, выпрям173
ляется диодом Д и поступает на прибор И (если кнопка КнЗ находится в положении V).
Конденсатор С сглаживает пульсацию выпрямленного
тока, проходящего через прибор.
Шкала измерительного прибора (микроамперметра)
имеет градуировку в вольтах и
омах. В положении V кнопки КнЗ
прибор работает как вольтметр,
измеряя напряжение сети пере менного тока, а в положении Q —
как омметр, измеряя сопротивление взрывной сети.
Рис. 5.59 Принципиальная
электрическая схема прибора ПМС-220
Чтобы воспламеняющий ток включался в фиксированной точке синусоиды вблизи ее максимума, в схеме используется газовый разрядник ГР с потенциалом зажигания около 200 В.
При включении прибора в сеть переменного тока, напряжение 220В поступает на первичную обмотку трансформатора Тр и к разомкнутым контактам кнопок Кн1 и Кн2. При ненажатой кнопке КнЗ контакты замкнуты в положении V.
Если напряжение сети отличается по величине от расчетного значения не более чем на 10% , то производятся дальнейшие операции по выполнению взрыва. К линейным зажимам Л31—Л32 подключается взрывная сеть и нажатием кнопки
КнЗ в положение Q измеряется ее сопротивление. Если величина сопротивления близка к расчетной, то производится взрыв.
Для этого нажимается кнопка Кн1 «Взвод». Контакты Кн1 замыкаются и удерживаются в замкнутом состоянии с помощью
куркового соединения, управляемого токовым реле Р. При нажатии кнопки Кн2 «Взрыв» ее нижние (по схеме) контакты замыкаются и напряжение сети через взрывную цепь оказывается
приложенным к газовому разряднику ГР.
В тот момент, когда мгновенное значение напряжения
достигает потенциала зажигания разрядника (200 В), последний
зажигается и включает ток во взрывную сеть. При прохождении
174
тока по обмотке реле Р оно срабатывает и освобождает кнопку
Кн1. Контакты Кн1 размыкаются и отключают сеть переменного тока. Сопротивление R выбрано с таким расчетом, что при
разомкнутой взрывной цепи сила тока, проходящего через обмотку реле, будет достаточна для его срабатывания./4/.
Промышленностью выпускается также ряд сетевых
взрывных приборов повышенной надежности, предназначенных для взрывания сложных смешанных электровзрывных сетей с большим числом электродетонаторов—сетевые выпрямительные приборы КВП-200 и КВП-750, тиристорные взрывные
приборы, сетевые приборы КВПС, ТВПС, СВТВП и др. Их обслуживание требует от взрывников высокой квалификации.
5.9.2. Технология электрического взрывания
5.9.2.1 Испытания электродетонаторов
Проверка электродетонаторов проводится в помещении
склада взрывчатых материалов или на открытом воздухе под
навесом.
Пригодность электродетонаторов к работе проверяется:
-наружным осмотром;
-проверкой целости мостика и соответствия сопротивления
электродетонаторов паспортным данным;
-испытанием на подрыв группами при последовательном соединении и на возбуждение детонации в патронах.
При наружном осмотре электродетонаторы проверяются
на отсутствие расшатанности проводников в месте их ввода в
гильзу и отсутствие трещин на мастике, скрепляющей проводники с гильзой.
При проверке электродетонаторов на групповое взрывание, их последовательно соединяют в группы по 20 шт. При
взрывании от тока силой в 2А не должно быть отказов или неполных взрывов.
Электродетонаторы ЭДЗД, кроме того, испытываются
на степень замедления.
Электродетонаторы, предназначенные для мокрых или
175
влажных забоев, перед испытанием замачиваются в воде. Для
испытания берутся 200 электродетонаторов от партии 35—50
тыс. шт. из разных ящиков и не менее чем из 20 коробок.
Проверка целости мостика накаливания и сопротивление электродетонаторов проверяется с помощью омметров. При
испытании сила тока, проходящего через электродетонатор,
должна быть не более 0,05 А. Проверка проводится на специальном столе, покрытом толстой резиной 3 и снабженным буртиками 1 высотой 20-30 мм (рис.5.60).
Рис. 5.60 Проверка электродетонаторов
а-в толстостенной трубе; б-за деревянной перегородкой
1-буртик; 2-прибор(омметр); 3-резина; 4-выводные провода; 5электродетонатор; 6-отверстие в перегородке; 7-перегородка; 8-труба
Электродетонатор помещается в футерованную (или
толстостенную) металлическую трубу 8, установленную рядом
со столом или за деревянный щит 7 толщиной не менее 100 мм.
После проверки выводные провода ЭД замыкаются накоротко,
с целью исключения возможного взрыва блуждающими токами.
При испытании электродетонаторов на подрыв группами, в группу соединяются последовательно по 20 электродетонаторов. Затем взрываются раздельно не менее, чем три таких
группы при силе постоянного тока 1 А.
При наличии хотя бы одного отказа или неполного
взрыва повторно испытываются еще три группы. Если и в этом
случае не произойдет взрыв, то партия электродетонаторов
176
бракуется.
Перед выдачей взрывникам концы выводных проводов
электродетонаторов должны быть замкнуты накоротко.
5.9.2.2 Доставка взрывчатых веществ и средств
инициирования к месту взрыва
Спуск взрывчатых материалов по стволу со скоростью
не более 5 м/с производится в ящиках непосредственно в клетях
или бадьях. Ящики укладываются в клеть плашмя несколькими
рядами и закрепляются прокладками, а клеть закрывается решеткой.
Ящики с амиачно-селитренными взрывчатыми веществами укладываются в несколько рядов, но не выше 2 3 высоты
клети.
При спуске электродетонаторов ящики укладываются в
один ряд.
Электродетонаторы нельзя опускать вместе с взрывчатыми веществами.
При спуске взрывчатых материалов в клети, число
взрывников в каждом этаже клети должно быть из расчета 1м2
пола клети на одного взрывника иди подносчика. Другие рабочие не должны спускаться в этой клети.
При проходке вертикальных стволов шахт, взрывчатые
материалы спускаются в забой в бадьях. Скорость движения
бадьи должна быть не более 2 м/с. Вначале спускаются обычные патроны ВВ, а затем отдельно спускаются патроныбоевики.
Доставка ВМ от ствола шахты до подземного склада
допускается всеми видами подземного транспорта и вручную.
Аммиачно-селитренные взрывчатые вещества перевозятся в обычных вагонетках, загруженных до бортов.
Взрывчатые вещества группы «В» по совместимости
(опасности) и электродетонаторы перевозятся в закрытых вагонетках с деревянным кузовом, обитым внутри войлоком и мешковиной. Ящики укладываются только в один ряд.
Разрешается применять вагонетки специальной конст 177
рукции—с открывающейся боковиной и со стеллажами.
Вагонетки, заполненные взрывчатыми материалами,
ставятся в середину порожняковой партии. Расстояние между
вагонетками с ВВ и средствами инициирования, а также от них
до электровоза должно быть не менее 3 м. Скорость движения
должна быть не более 5 м/с.
Перевозка взрывчатых материалов по горизонтальным и
наклонным выработкам с канатной тягой допускается при пониженной скорости до 1 м/с.
От расходного склада до места взрыва взрывник может
переносить совместно со средствами инициирования не более
12 кг ВВ, но в отдельных сумках.
Подносчики взрывчатых материалов и взрывники без
средств инициирования могут переносить до 24 кг ВВ только в
сумках с жесткими ячейками.
Электродетонаторы и боевики массой до 10 кг разрешается переносить только взрывникам в сумках с жесткими ячейками.
5.9.2.3 Подача сигналов
При производстве взрывных работ на поверхности, в
светлое время суток применяются звуковые, а в темное время—
звуковые и световые сигналы.
Звуковые сигналы должны быть хорошо слышны, а световые сигналы отчетливо видны на границах опасной зоны (где,
у мест возможного входа людей в зону, на время взрывных работ, выставляются посты охраны)
Подавать сигналы голосом запрещается.
При производстве взрывных работ в подземных выработках обычно применяются звуковые сигналы.
Мастер-взрывник (старший взрывник) подает звуковые
cигналы в следующей последовательности:
первый звуковой сигнал—Предупредительный (один
продолжительный) подается перед заряжанием.
После сигнала все лица, не занятые заряжанием и взрыванием, удаляются лицом технического надзора за пределы
178
опасной зоны в безопасное место, указанное в паспорте. Могут
включаться также предупредительные световые сигналы.
Подход к месту взрыва после подачи первого сигнала
контролирующим лицам разрешается только через пост охраны
со стороны места укрытия мастера-взрывника.
После окончания работ по заряжанию, мастеромвзрывником производится монтаж электровзрывной сети, а
также проверка исправности ее;
второй звуковой сигнал— Боевой (два продолжительных) подается непосредственно перед взрывом (за 5-10 с).
По этому сигналу мастер-взрывник подключает магистральные провода к взрывному прибору, находящемуся в безопасном месте (указанном в паспорте БВР), и включает ток;
третий звуковой сигнал—Отбой (три коротких) подается мастером-взрывником после осмотра места взрыва и означает окончание взрывных работ.
На подземных работах при вторичном взрывании разрешается объединять первый и второй звуковые сигналы в непрерывное звучание сирены. В этом случае удаление людей и
выставление постов охраны производится перед включением
сирены.
5.9.2.4 Выставление постов охраны. Удаление рабочих от
места взрыва
У мест возможного входа в опасную зону выставляются
посты охраны или преграждающие устройства.
На открытых работах в холодное время года (при
температуре ниже —30 °С) посты охраны выставляются непосредственно перед производством взрыва. На период подготовки взрыва на границах опасной зоны, в этих случаях, выставляются запрещающие знаки.
В лесистой и сильно пересеченной местности, границы
опасной зоны между постами охраны ограждаются предупредительными знаками и красными флажками, закрепленными на
шнуре.
179
Охрана из лиц вахтерской службы или проинструктированных рабочих организуется так, чтобы все пути, ведущие к
месту производства взрывных работ, находились под постоянным наблюдением. Каждый пост, расположенный на земной
поверхности, должен находиться в поле зрения смежных с ним
постов./5/.
В подземных выработках посты охраны выставляются
перед заряжанием шпуров, в местах возможных подступов к
забою, где производятся взрывные работы.
За местом укрытия взрывника посты охраны располагаются на расстоянии не менее 10 м.
Рабочие, не занятые взрыванием удаляются в установленное место за посты охраны на расстояние не менее 10 м.
Постовым запрещается во время дежурства выполнять
какие-либо работы.
За инструктаж лиц охраны, выставление и снятие постов, действия постовых, а также установку запрещающих
(предупредительных) знаков и надписей несут ответственность
лица надзора участка (горные мастера). Фамилия лица надзора
или горного мастера, ответственного за безопасность производства взрывных работ на участке (смене), записывается в нарядпутевку. В получении инструктажа постовые расписываются в
наряде-путевке, в которой указываются их фамилии. При инструктаже постовых они должны быть уведомлены о месте нахождения мастера-взрывника в момент производства взрыва.
Во время нахождения на посту, через который разрешается проход в забой лиц технического надзора (пост № 1 со
стороны места укрытия мастера-взрывника), имеющих право
контроля ведения взрывных работ, постовой должен иметь
средства сигнализации или связи с персоналом, ведущим
взрывные работы. При отсутствии таких средств и невозможности подачи сигнала мастеру-взрывнику проход через пост запрещается.
В отдельных случаях, с разрешения районной горнотехнической инспекции, допускается с момента начала заряжания
устанавливать предупредительные знаки на границах опасной
180
зоны с обязательным выставлением постов непосредственно
перед взрыванием.
В выработках с исходящей вентиляционной струёй, по
которым направляются газообразные продукты взрыва, посты
не выставляются. В этих выработках на время производства
взрывных работ должны устанавливаться устройства, преграждающие свободный проход через них посторонних лиц и снабженные знаком с четкой надписью, запрещающей вход в опасную зону, с указанием даты, смены и времени производства
взрывных работ, с росписью лица сменного участкового надзора (горного мастера) или мастера-взрывника.
Такие устройства в выработках должны устанавливаться
на расстоянии не ближе 150 м от места взрыва или сопряжения
с очистной выработкой, при условии, что в местах их установки
после взрывных работ будет допустимая концентрация ядовитых продуктов взрыва./6/.
После окончания взрывных работ и полного проветривания выработок указанные устройства и знаки с надписями
снимаются.
На шахтах, опасных по взрыву газа или разрабатывающих пласты, опасные по пыли, места укрытия персонала, ведущего взрывные работы и людей, не занятых взыванием, должны
располагаться со стороны свежей струи воздуха, за сланцевыми
или водяными заслонами и устанавливаться главным инженером шахты.
Расстояния от взрываемых зарядов до места укрытия
мастера-взрывника, принимаются:
-в горизонтальных и наклонных (до 10°) подготовительных выработках-150 м;
-в наклонных, в том числе восстающих (более 100) подготовительных выработках - 100м, но обязательно в горизонтальной выработке и не ближе 10м от устья выработки или ее
сопряжения с другой горизонтальной выработкой;
-в лавах (слоях) при угле залегания до 18°— 50 м, при
угле залегания 18° и более— не менее 50 м, но не ближе 20 м от
сопряжения с лавой на штреке;
181
-в очистных забоях камерного типа, а также при погашении угольных целиков—не менее 200м;
-в щитовых очистных забоях—не менее 50 м, но не
ближе 20м от ходовой печи;
-в забоях подготовительных выработок на сланцевых
шахтах—не менее 150 м, считая против движения свежей струи
воздуха;
-в забоях очистных выработок на сланцевых шахтах—
не менее 150 м, но не ближе 50 м от сопряжения на штреке./6/;
-при дроблении зависшей горной массы в углеспускных
выработках—не менее 200 м;
-при дроблении негабаритных кусков породы или горючего сланца—не менее 100м до места укрытия мастеравзрывника и не менее 200 м до места укрытия людей и мест выставления постов охраны./6/.
Вышеуказанные расстояния до мест укрытия мастеравзрывника и людей, не занятых взрыванием, могут быть
уменьшены в 2 раза при условии, если персонал, ведущий
взрывные работы, будет находиться в укрытии или камереубежище, устраиваемых по типовым или индивидуальным проектам и оборудованных системой аварийного жизнеобеспечения.
5.9.2.5 Изготовление боевиков
Боевые патроны изготавливаются непосредственно в
местах производства работ, установленных руководителем
предприятия в количестве, необходимом для взрывания зарядов
за один прием.
При проходке стволов боевые патроны разрешается готовить на поверхности в зарядных будках, расположенных на
расстоянии не менее 50 м от ствола шахты и спускать в ствол
отдельно от ВВ.
Патроны-боевики мастер-взрывник изготавливает самостоятельно непосредственно перед заряжанием каждого шпура
или комплекта шпуров.
182
При электрическом способе взрывания, патрон-боевик
из рассыпного ВВ изготавливается в следующей последовательности. В одном торце патрона ВВ при помощи наколки из
дерева или цветного металла (не дающего искры) делается углубление, в которое вводится эдектродетонатор на всю длину
его гильзы.
Патроны-боевики из прессованных взрывчатых веществ
имеют специальные гнезда (сделанные на заводе) для электродетонаторов. Расширять или углублять имеющиеся в патроне и
делать новые гнезда категорически запрещается.
Электродетонатор закрепляется в патроне петлей из
двух его выводных проводов, которая набрасывается и затягивается на конце патрона ВВ (рис. 5.61).
При закреплении электродетонатора двумя выводными
проводами иногда возможно нарушение изоляции и, как следствие, короткое замыкание проводов в месте затягивания петли
при досылке патрона-боевика в шпур, что может привести к
шунтированию электродетонатора и его отказу. Поэтому ино гда петля делается нe из
двух, а из одного выводного провода электродетонатора. При таком закреплении ЭД возможность короткого замыкания проводов исключается./6/.
Рис.5.61 Изготовление патрона-боевика при электрическом способе взрывания.
5.9.2.6 Заряжание
При заряжании взрывчатое вещество вводится в шпур
(скважину или зарядную камеру) в патронах, россыпью или накладывается на взрываемый объект (при дроблении негабаритов).
183
На время заряжания и монтажа взрывной сети в очистных и подготовительных подземных выработках, а также в забоях вертикальных стволов шахт мастеру-взрывнику допускается назначать помощников из числа наиболее опытных рабочих, сдавших экзамены квалификационной комиссии по программе, согласованной с органами Госгортехнадзора, и получивших удостоверение на право участия в заряжании шпуров и
монтаже взрывной сети под непосредственным контролем мастера-взрывника.
К сдаче экзаменов на право участия в заряжании шпуров и монтажа взрывной сети под непосредственным контролем
мастера-взрывника могут допускаться лица, имеющие стаж работы на подземных работах (на очистных и подготовительных
участках, а также в забоях вертикальных стволов) не менее одного года.
Количество помощников в очистных и подготовительных забоях принимается в зависимости от числа заряжаемых
шпуров или от площади сечения выработки в проходке:
-один помощник—при числе шпуров не более 30 или
площади сечения выработки до 10 м2;
-два помощника—при числе шпуров 31—60 или площади сечения выработки 11—20м2;
-три помощника—при числе шпуров более 60 или площади сечения выработки более 20 м2./6/.
Число помощников в забоях вертикальных стволов
должно приниматься в соответствии с требованиями утвержденных нормативных документов по ведению взрывных работ
в шахтных стволах.
Помощникам мастера-взрывника разрешается: подносить патроны к забою, раскладывать их в шпуры (кроме патронов-боевиков); подавать мастеру-взрывнику патроны (в том
числе патроны-боевики), концевые провода ЭД при монтаже им
взрывной сети, а также заполнять пластиковые ампулы гидрозабойки и сосуды (водораспылительных завес); подносить, изготавливать и подавать материалы для внутренней забойки
шпуров и осуществлять их забойку./5/.
184
Перед заряжанием устраняется загромождение выработки. На расстоянии 20 м от места взрывания не должно быть
неубранной отбитой горной массы, а также вагонеток и других
предметов, загромождающих выработку более чем на одну
треть ее по перечного сечения./3/.
Необходимо следить, чтобы отставание крепления от
забоя соответствовало паспорту проведения горной выработки.
В случае несоответствия состояния крепления паспорту ведение взрывных работ не разрешается.
Перед началом заряжания проверяется соответствие
длины, диаметра и направления шпуров паспорту буровзрывных работ. Бурильщики обязаны исправить неправильно пробуренные шпуры. Одновременно проверяется, качество очистки
шпуров от бурового шлама. Если шпуры плохо очищены, то
бурильщики обязаны их очистить путем продувки или скребком, закрепленным на шесте-забойнике (рис.5.62)./5/.
Рис.5.62 Шест-забойник со скребком
(лоток-чищалка)
а-забойник в сборе;
б-заготовка из листовой
стали толщиной 0,8-1,0
мм;
в-лоток-чищалка (скребок)
1-шурупы или гвозди; 2деревянный шест диаметром 28-30 мм; 3кольцо из меди
В шахтах, опасных по взрыву газа или пыли перед каждым заряжанием, взрыванием и при осмотре забоя после взрывания, специальными индикаторами устанавливается содержание газа или пыли в забое и в случае превышения нормы к заряжанию не приступают.
В угольных шахтах запрещается выполнение взрывных
работ при содержании метана 1% и более в забоях и в примыкающих выработках на протяжении 20м от них, а также в месте
укрытия мастера-взрывника.
Заряжание в подземных горных выработках осуществля185
ется только патронированными взрывчатыми веществами.
Помощники мастера-взрывника закладывают пассивные
патроны в шпуры в количестве, предусмотренном паспортом
буровзрывных работ.
Патрон-боевик, в соответствии с принятой схемой расстановки, мастер-взрывник досылает в каждый шпур лично.
Заряд (патрон-боевик) досылается в шпур осторожно,
без больших усилий и толчков. Запрещается проталкивать патрон-боевик, если он застрянет в шпуре, не дойдя до предыдущих патронов, а также вытаскивать его из шпура за провода
электродетонатора. При введении боевика в шпур одной рукой
придерживается провод, чтобы не оборвалась жила провода и
не повредилась изоляция.
Плотность заряжания должна быть, в большинстве случаев, максимально допустимой. При посылке патрона в шпуры
и надавливании на него шестом-забойником патрон раздается,
тем самым, увеличивая плотность заряжания.
Патроны в резиновой оболочке при надавливании на
них, расширяясь, позволяют увеличивать плотность заряжания.
При применении прессованных взрывчатых веществ,
повышенная плотность заряжания достигается подбором соответствия диаметра шпура диаметру патронов ВВ.
Слежавшиеся патроны аммиачно-селитренных взрывчатых веществ перед употреблением разминаются, без нарушения
их водоизоляции.
В сухих забоях допускается разрезание бумажной оболочки патрона ВВ для обеспечения большей плотности.
При использовании влагоустойчивых, особенно пластичных ВВ плотность заряжания увеличивается, путем надавливая на надрезанные патроны.
Патроны-боевики резать, раздавливать и уплотнять
нельзя.
При заряжании восстающих шпуров, патроны разрезать
и раздавливать нельзя, а чтобы патроны не выпадали из шпура,
нужно посылать их все одновременно. Вместе с патронами посылается один глиняный пыж, который в конце заряжания
шпура раздавливается и удерживает патроны в шпуре.
В шахтах опасных по взрыву газа или пыли патрон186
боевик располагается первым от устья шпура, т.е. последним.
Электродетонатор в патроне-боевике должен быть направлен
вдоль оси заряда кумулятивным углублением (донышком) в
сторону основного заряда. Введение в заряд дополнительных
электродетонаторов запрещается.
При применении рассредоточенных зарядов в каждой
его части может быть помещен только один патрон-боевик.
Если шахты не опасны по взрыву газа или пыли, то патрон-боевик может быть размещен в любой части заряда.
При взрывании зарядов в глубоких шпурах (скважинах)
рекомендуется вводить в торец патрона-боевика два однотипных электродетонатора, соединенных между собой параллельно./6/.
Для механизации процесса заряжания горизонтальных
или с небольшим углом наклона шпуров и скважин в подземных условиях применяются зарядные устройства различной
конструкции.
В зависимости от физического состояния заряжаемого
взрывчатого вещества зарядные устройства разделяются на
две группы:
-для рассыпных ВВ;
-для патронированных ВВ.
По назначению зарядные устройства подразделяются
на четыре основные группы:
I группа - зарядчики для шпуров диаметром 32-46 мм
и длиной до 2 м в выработках с высотой забоя до 2м, с расходом ВВ на взрыв до 50 кг, при максимальной вместимости
шпура 5 кг (зарядчики «Курама», ЗЭП-Г, ЗЭП-В, ЗП-2, ЗМК-1,
ЭЗЛ).
II группа—зарядчики для шпуров и скважин диаметром 32-65 мм и длиной 5 м с расходом ВВ на один взрыв до 800
кг и максимальной вместимостью шпура или скважины не более 40 кг (зарядчик «Катунь»).
III группа— зарядные устройства и машины для скважин диаметром 56-125 мм и глубиной до 50 м со сменной производительностью до 4000 кг при максимальной вместимости
скважин до 120-150 кг (зарядная машина «Ульба -100», УЗС600, УЗС-1500).
187
IV группа - зарядные устройства и машины для скважин диаметром до 200 мм, для массовых взрывов со сменной
производительностью более 4000 кг при максимальной
вместимости скважин до 400 кг (зарядная машина «Ульба 400», УЗДМ-1, ЗМБС-2) .
В отдельную группу выделены зарядно-доставочные
самоходные машины, которые предназначены для доставки ВВ
в забой и заряжания шпуров в выработках площадью сечения
более 16 м2 при высоте забоя 3,5 м и более, а также для заряжания скважин любого направления диаметром 56—200 мм. Они
обеспечивают заряжание до 1000—1200 кг ВВ/смену.
Признаком, определяющим типоразмер зарядного устройства или машины для подземных работ, является масса максимального заряда ВВ, формирование которого в шпуре или
скважине они обеспечивают при непрерывном процессе заряжания.
Зарядные машины и устройства должны обеспечивать:
-формирование заряда взрывчатого вещества в шпуре
или скважине за один прием;
-регулирование и поддержание в заданных пределах
концентрации смеси воздух - ВВ и скорости ее движения;
-заряжание шпуров диаметром до 45 мм и скважин
диаметром до 250 мм любого направления при длине зарядного
шланга до 300 м;
-контроль качества укладки в шпуре или скважине и
количества заряжаемого взрывчатого вещества;
-дозированный ввод заданного количества жидких добавок в ВВ в процессе заряжания;
-равномерную укладку взрывчатого вещества в шпуре
или скважине с заданной плотностью по всей длине;
-измельчение гранул взрывчатого вещества до такой
степени, чтобы обеспечить в заряде из грубодисперсных гранулированных взрывчатых веществ постоянство механической
смеси заданной дисперсности./10/.
188
В порционном зарядчике ЗП-2 для рассыпных взрывчатых веществ (рис. 5.63) при подаче воздуха под поршень 4,
он вместе со штоком 3 и клапаном 2 перемещается вверх.
Рис. 5.63 Порционный зарядчик ЗП-2
Клапаном 2 закрывается загрузочное окно. Открывается отверстие 6, воздух через центральный канал
штока 3 поступает в камеру
дозирования 1 и выдавливает
размещенную там порцию
ВВ в зарядный шланг.
После этого, под действием пружины 5 шток 3
опускается вниз, и цикл ра боты повторяется.
Зарядчик ЗП-2 изготавливает ремонтно-механическая
база Лениногорского полиметаллического комбината (Россия).
В зарядчике ЗМК-1
(рис. 5.64), предназначенном
для зарядки рассыпным ВВ
шпуров диаметром до 70 мм,
клапан 1 связан с поршнем 3
расположенным в пневмоцилиндре 2.
Рис.5.64 Пневмозарядчик
ЗМК-1
1- клапан; 2- пневмоцилиндр; 3- поршень;4- подающий шланг; 5- дозирующая камера
189
После заполнения дозирующей камеры 5 происходит
аэрирование взрывчатого вещества, и оно по шлангу 4 подается
в скважину.
Зарядчик ЗМК-1 изготавливает Карпинский машиностроительный завод (Россия).
Зарядчик эжекторного типа «Курама» (рис.5.65) относится к I группе.
Рис. 5.65 Эжекторный зарядчик «Курама»
1- зарядный шланг; 2- смесительная
камера; 3- бункер для ВВ; 4- насадка эжектора; 5- кнопка управления
клапаном
В бункер 3 для взрывчатого вещества емкостью 7 литров помещается ВВ. При нажатии на кнопку 5 открывается
клапан и сжатый воздух подается в эжектор.
Эжектор подсасывает взрывчатое вещество из бункера 3
и подает по зарядному шлангу 1 в шпур.
Техническая характеристика зарядчиков для шпуров
Тип зарядчика………………………………ЗЭП-Г
Техническая производительность, кг/с ...…0,2
Диаметр шпуров, мм ...……………………36—46
Глубина шпуров (скважин), м,…………….<3
Плотность заряжания, кг/дм3 ,……… ……<1,1
Вместимость, кг……………………………..7
Масса без шлангов, кг ……………………...2,2
ЗП-2
0,6
36—46
<5
<1,1
40
15
ЗМК-1
0,5
36—70
<50
<1,1
35
35
Пневмозарядчик ЭЗЛ для заряжания шпуров порошкообразным или гранулированным ВВ (рис. 5.66) состоит из
воронки 1, куда засыпается ВВ, эжектора 2 и приборов управления.
В шпур, до упора внутреннего колпачка 4 о забой,
вставляется специальная трубка 5. Нажимается кнопка 3 клапана и сжатый воздух подается в насадку 2 эжектора. За счет раз190
ряжения воздух увлекает из воронки взрывчатое вещество и
вдувает его по трубке 5 в шпур.
Рис. 5.66 Пневмозарядчик ЭЗЛ
1- воронка; 2- насадка эжектора; 3- кнопка клапана; 4внутренний колпачок; 5- подающая трубка; 6- наружный
колпачок
Плотность заряжания
достигаете
1100—1200 кг/м3. Производительность труда
взрывника при заряжании составляет 3—5 кг ВВ/мин./8/
Нагнетательно-эжекторный зарядчик для шпуров и
скважин диаметром до 70 мм «Катунь» (рис.5.67) имеет массу
26 кг и способен доставлять рассыпное ВВ на расстояние до
300 м.
Рис. 5.67 Зарядчик «Катунь»
Емкость нагнетательной
камеры для взрывчатого вещества
составляет 50 л, а для воды –2 л.
Принцип действия эжектора аналогичен эжектору ЭЗЛ.
Техническая
производительность зарядчика до 0,42 кг
ВВ/с при расходе сжатого воздуха 0,5 м3/с и давлении в нагнетательной камере 0,8 МПа.
Для заряжания скважин в подземных выработках гранулированным взрывчатым веществом применяются зарядные
машины.
Универсальная зарядно-доставочная машина УЗДМ-1
191
(рис. 5.68) для заряжания скважин диаметром 105мм и глуби ной до 50 м при любом угле наклона к горизонту снабжена колесной транспортной базой.
Рис. 5.68 Зарядная
машина УЗДМ-1
1-платформа; 2- пневмодвигатель; 3- насос для
дизельного топлива; 4бункер;5- питатель; 6редуктор; 7- пульт управления; 8- бак для топлива;
9- смесительная камера;
10- глушитель; 11- зарядная труба; 12- форсунка
Порционный питатель 5, приводимый во вращение пневматическим двигателем 2, отбирает из бункера 4 определенный
объем взрывчатого вещества и по гибкой полиэтиленовой зарядной трубе 11 направляет в скважину.
Дальность транспортирования взрывчатого вещества
сжатым воздухом по трубопроводу - до 300 м.
При подготовке массовых взрывов зарядную машину
обслуживают восемь человек: три взрывника и пять горнорабочих с участка./7/.
Зарядная машина «Ульба100» .(рис.5.69) относится к зарядчикам III группы и предназначена
для заряжания скважин
диаметром до 125 мм.
Рис. 5.69 Зарядная машина
«Ульба-100»
Эта машина переносная. Ее
масса 65 кг. Емкость нагнетатель 192
ной камеры для взрывчатого вещества составляет 150 л, а для
воды–4,7 л.
Принцип действия эжектора аналогичен эжектору
ЭЗЛ.
Техническая производительность зарядчика до 1,7 кг
ВВ/с при расходе сжатого воздуха 0,13 м3/с и давлении в нагнетательной камере 0,8 МПа.
Зарядная установка УЗС-1500 (рис.5.70) предназначена для заряжания рассыпными гранулированными ВВ
скважин диаметром 50-150 мм с углом наклона 0-1800.
Рис. 5.70 Зарядная установка УЗС-1500
Взрывчатое вещество загружается в бункер 6 емкостью 0,7 м3. После продувки гибкого зарядного трубопровода
5 включается пневмодвигатель 9, вращение от которого через
редуктор передается на дозирующий барабан 10. Ячейками 11
этого барабана ВВ переносится в смесительную камеру 8, в которой оно подхватывается сжатым воздухом и подается по зарядному трубопроводу в скаважину. Для герметизации питателя дозирующего барабана он плотно прижимается к конусу
пружиной 7. Устье скважины перекрывается пробкой 3 переменного диаметра из резиновых пластин.
При заряжании, трубопровод 5 подается в скважину до
упора щупа 2. В процессе заряжания конец зарядного трубопровода 5 постепенно отодвигается от уложенного в скважине
ВВ, а отработанный воздух проходит через фильтрующий мешок 4, где осаждается пыль.
Зарядная машина «Ульба-400» (рис. 5.71) и ее само ходный вариант «Ульба-400С»—выпускаются Востокмашзаводом (г. Усть-Каменогорск, Россия).
193
Зарядная машина снабжена колесной транспортной базой
для перемещения по рельсовому пути. Вместимость емкости
для ВВ составляет 400 литров, а для воды– 25 л.
Рис. 5.71 Зарядная машина
«Ульба-400»
Производительность загрузки ВВ в шпур или скважину составляет 2 кг/с при рабочем давлении сжатого воздуха 0,2-0,7 Мпа и
расходе до 1,7 м3/с.
Вариант машины «Ульба400С» отличается тем, что собст венно зарядное устройство «Ульба-400» установлено на самоходное шасси. На шасси также установлены гидрофицированная площадка и резервный бункер для взрывчатого вещества
емкостью 900 кг.
Пневмовакуумная загрузка взрывчатого вещества в
этих машинах осуществляется с помощью эжектора, установленного на верхней части нагнетательной камеры, крана и рукава с наконечником, который стыкуется с любыми доставочными емкостями. Все машины комплектуются специальными
насадками «Факел» трех типоразмеров (36, 60 и 100 мм), что
позволяет заряжать скважины от 70 до 250 мм.
Стабилизация подачи взрывчатого вещества в этих
машинах обеспечивается с помощью регулятора расхода воздуха. Расход жидкой добавки стабилизируется за счет параллельного включения питателя для жидкости с нагревателем для ВВ.
Функция защиты от закупорки зарядного трубопровода осуществляется за счет применения автоматической блокировки, которая при выходе на критический режим работы системы заряжания ограничивает подачу ВВ и жидкости в трубо провод.
194
Контроль состояния системы заряжания осуществляется с помощью манометров, установленных на входе машины
и на нагнетательной камере, Показания этих манометров характеризуют сопротивление транспортной магистрали и соответственно возможности машины по производительности.
Кассетный пневмозарядчик для зарядки шпуров патронированными ВВ (рис. 5.72) состоит из трубки 4 с вырезом
для захода патрона взрывчатого вещества и кассеты 2, которая
крепится к трубке зажимом с винтами 3. Кассета снизу открыта,
высота ее соответствует числу помещаемых в нее патронов 1.
Рис. 5.72 Кассетный пневмозарядчик
1- патроны ВВ; 2- кассета; 3винты; 4- зарядная трубка
В укрепленную на
трубе 4 кассету 2 закладываются патроны 1 взрывчатого вещества. Первый патрон помещается в вырезе
трубы 4. Один конец трубы вставляется в шпур, а другой соединяется со шлангом, подводящим сжатый воздух.
От компрессора в трубу подается сжатый воздух, под
действием которого патрон ВВ перемещается в шпур.
После прекращения подачи сжатого воздуха, в вырез
трубы под действием собственного веса падает следующий патрон и устройство вновь готово для посылки в шпур следующего патрона.
Иногда на выходе из трубы вставляются ножи для разрезания бумажной оболочки патрона с целью лучшего уплотнения ВВ в шпуре. /7/.
При использовании зарядных устройств, для обеспечения безотказной детонации гранулированных ВВ в шпуровых
зарядах необходимо соблюдение следующих условий:
195
- для нормального протекания процесса укладки гранулированного ВВ в шпуре, конец зарядной трубки должен находиться от движущегося «забоя» на одном и том же оптимальном расстоянии. При этом оси шпура и зарядной трубки должны совпадать. Для соблюдения этого условия заряжающий, установив в начальный момент конец зарядной трубки от боевика
или забоя на оптимальном расстоянии, по мере продвигания
«забоя» заряда должен отодвигать и трубку с зарядчиком до
завершения цикла заряжания за один прием. Для шпуров диаметром 40 мм это условие соблюдается при технической производительности зарядчика не более 0,2 кг/с;
- при большой производительности заряжания, шпуры
заряжаются практически при неподвижной зарядной трубке.
При этом расстояние от ее конца до заряда по мере заряжания
меняется от максимального до минимально допустимого значения по выносу частиц ВВ из шпура. В этом случае плотность
ВВ в заряде не постоянна и уменьшается до 1030—1070 кг/м3от
устья шпура к забою
При механизированном заряжании должны выполняться
определенные требования:
-разрешается применять только взрывчатые вещества,
допущенные для этой цели в установленном порядке;
-при пневмозаряжании алюмо-и тротилсодержащими
рассыпными гранулированными взрывчатыми веществами необходимо добавлять в ВВ воду или смачивающие растворы количествах, установленных руководствами по применению ВВ и
инструкциями по эксплуатации зарядных устройств;
-трубопроводы (шланги) при механизированном заряжании ВВ должны иметь удельное электрическое сопротивление материала не более 104 Ом/м и отличительные знаки (маркировку). Допускается применять в качестве зарядных трубопроводов металлические трубки длиной до 5 м, изготовленные
из антикоррозийных материалов, не дающих искр при ударе и
трении. Изгибы трубопроводов радиусом менее 0,6 м не допускаются;
196
-пневматическое транспортирование рассыпных гранулированных ВВ в приемные емкости (бункеры), а также заряжание шпуров и скважин при расстоянии между оператором
установки и взрывником более 20 м или без прямой видимости
между ними запрещается проводить без обусловленной двусторонней связи;
-при взрывании с применением незащищенных электродетонаторов введение патронов-боевиков разрешается только
после окончания заряжания и удаления зарядного оборудования;
-при применении электродетонаторов, защищенных от
зарядов статического электричества, патрон-боевик может устанавливаться первым от забоя скважины (шпура) и должен
защищаться не менее, чем одним патроном от воздействия потока ВВ двигающегося из пневмозарядчика.
5.9.2.7 Введение забойки в шпур
После размещения в шпуре заряда ВВ и патронабоевика, осуществляется забойка шпура забоечным материалом.
Забойка шпуров выполняет большую роль для повышения эффективности разрушения породы. Она в значительной
мере предотвращает потери энергии в процессе детонации заряда ВВ, так как задерживает продукты взрыва, обеспечивает
полноту детонации, особенно для ВВ с высокой степенью селективности, и дает возможность максимально использовать
потенциальную энергию взрыва.
Забойка способствует увеличению длительности воздействия на окружающий массив продуктов детонации, импульса взрыва и, как следствие, улучшению дробления породы
или угля, уменьшению дальности разлета кусков, повышению
коэффициента использованию шпуров, а также ослабляет воздушную ударную волну./6/.
Забойка должна иметь хорошее сцепление со стенками
шпура, достаточную плотность, абсолютную инертность и легко вводиться в шпур.
197
В обводненных шпурах забойка не должна удерживать
воду, так как при длительном заряжании, в шпуре может создаваться значительное гидравлическое давление, способное повредить оболочку патрона.
В качестве материала для забойки при взрывании в проводимых по породам выработках (при отсутствии в них выделений метана) применяются пыжи из глины, смеси глины с песком в соотношении 1/3, песка, гранулированного шлака или
других негорючих материалов.
Длина таких пыжей составляет 150—200 мм, диаметр на
2—З мм меньше диаметра применяемых патронов ВВ.
При выполнении забойки первый пыж или первые порции глино-песчаного забоечного материала досылаются до заряда ВВ без уплотнения, а последующие уплотняются легким
нажатием шеста-забойника.
При заряжании шпуров в забоях вертикальных стволов
в качестве забоечного материала применяют гранулированный
шлак, мелкий гравий или песчано-глиняные пыжи.
В шахтах, опасных по газу или пыли, применяется гидрозабойка в виде:
- пластикатовых ампул, заполненных водой (рис. 5.73)
- воды или пульпы из смеси сланцевой пыли или глины
с водой в сочетании с так называемой запирающей забойкой,
досылаемой вплотную к заряду после заливания наклонных
шпуров и скважин водой или пульпой;
- гидрогелевой забойки./6/.
Гидрозабойка значительно снижает температуру продуктов взрыва и уменьшает вероятность выгорания зарядов.
При взрывании в выработках, проводимых по углю и
породе, минимальная величина забойки должна составлять /5/:
- 0,5 м - для гидрозабойки с запирающей забойкой, длина которой из глины, песка или смеси глины с песком должна
быть не менее 0,3 м для наклонных шпуров, залитых водой или
пульпой, и не менее 0,15 м для водонаполненных ампул;
- для других забоечных материалов при глубине шпуров
от 0,6 до 1 м – половине глубины шпура и не менее 0,5 м – при
глубине шпура более 1 м;
- 1 м для зарядов в скважинах при любом виде забойки.
198
Рис.5.73 Размещение в шпурах гидрозабойки в полиэтиленовых ампулах
а- забойка с водонаполненной ампулой с обратным клапаном;
б- забойка из двухкамерных ампул (для воды и ВВ)
1- запирающая забойка; 2- полиэтиленовая водонаполненная ампула; 3- заряд взрывчатого вещества; 4- вода; 5- фасонный вырез с обратным клапаном
Ампула 2 (рис 5.73а) диаметром 37-38мм заполняется
водой при давлении до 0,05 МПа в призабойном участке до начала заряжания, а затем размещается между зарядом взрывчатого вещества 3 и запирающей забойкой 1. Гидрозабойка универсальная и предназначена для повсеместного применения.
Гидрозабойка конструкции МакНИИ (рис.5.73б) состоит из ампулы 2 с двумя изолированными камерами для воды и
ВВ. В фасонном вырезе 5 ампулы установлен обратный клапан.
Такая гидрозабойка может применяться при взрывании трещиноватых крепких и средней крепости пород.
Обычно операция по доставке забойки в шпур или
скважину производится ручным способом с уплотнением шестом-забойником.
Для ускорения монтажа взрывной сети и предотвращения повреждения или обрыва проводов электродетонаторов,
иногда, после введения забойки, в каждый шпур вставляется
колышек, вокруг которого обматываются концы выводных
проводов электродетонаторов./5/.
В выработках большого сечения для механизированной
забойки шпуров применяются забоечные устройства, которые в
199
зависимости от физического состояния забоечного материала
можно разделить на две группы:
-устройства для работы с пластичными материалами;
-устройства для работы с песчаной забойкой.
Пневмозабойник для забойки шпуров пластическими
материалами (рис. 5.74) состоит из емкости и поршневого
устройства для выдавливания забоечного материалла.
Рис.5.74 Пневмозабойник для пластичных материалов
1- емкость; 2- поршень;
3- гибкий шланг; 4- наконечник
Наконечник 4 вставляется в шпур. Усилием поршня 1
забойка выдавливается из емкости 2 через гибкий шланг 3 и
наконечник 4 в шпур.
Пневмозабойник (рис.5.75) состоит из бункера 4
большой емкости и устройства для перемешивания забоечного
материала.
Рис. 5.75 Пневмозабойник
1-подающая трубка; 2крышка; 3,8- крепление
крышки; 4- бункер; 5днище с завихряющими
лопастями; 6- подвод
сжатого воздуха; 7- воздушный кран
Бункер заполняется забоечным материалом (слегка увлажненным песком).
200
Через воздушный кран 7 в бункер 4 подается сжатый
воздух от компрессора. Завихряющими лопастями, расположенными в днище 5 бункера 4 забойка перемешивается и через
специальную трубку 1 подается в шпур или скважину.
5.9.2.8 Монтаж цепи
По окончании заряжания шпуров выводные провода,
выходящие из шпуров, соединяют в группы и монтируют электровзрывную сеть.
Различают последовательную, параллельную, последовательно-параллельную и параллельно-последовательную схемы соединения детонаторов электровзрывной сети. Условия
выбора той или иной схемы зависят от числа одновременно
взрываемых зарядов, способа взрывания и других факторов.
Последовательное соединение.
Последовательное
соединение
электродетонаторов
(рис.5.76) наиболее широко применяется при взрывных работах из-за простоты и удобство монтажа сети, возможности проверки ее исправности приборами.
Рис.5.76 Последовательное соединение электродетонаторов
а- при проведении канав, горизонтальных и наклонных выработок;
б- в забоях вертикальных выработок (номера в контуре указывают очередность взрывания зарядов)
1— выводные провода; 2 — соединительные провода; 3- магистральные
провода; 4 — электродетонаторы
201
Кроме того, при таком соединении через все электродетонаторы проходит одинаковый ток, поэтому можно использовать маломощные источники тока-взрывные машинки.
Недостатком такого соединения является возможность
массового отказа при включении в цепь одного или нескольких
неисправных или более чувствительных электродетонаторов,
которые могут сработать раньше других
При последовательном соединении сила тока определяется по формуле
I
R
м
U
r в
r
эд
n
где U — электрическое напряжение во взрывной сети (на клеммах взрывной машинки), В; Rм—сопротивление магистральной
линии, Ом; rв - сопротивление выводных проводов, Ом; rэд—
сопротивление электродетонатора, Ом; n —число электродетонаторов в группе.
Если выводные провода соседних ЭД короткие, к ним присоединяют отрезки соединительных проводов, сопротивление
которых также должно быть учтено.
Условие безотказного взрывания может быть определено
по нескольким критериям.
1. Если взрывание производится от силовой или осветительной сети (прямым включением или через выпрямляющий
прибор), то во взрывную сеть подается ток, имеющий более или
менее постоянные (в пределах обычных отклонений) параметры—напряжение и силу тока.
В этом случае исходя из напряжения в сети или на выходе применяемого взрывного сетевого прибора определяется
ток, проходящий через каждый отдельный электродетонатор, и
сравнивается с гарантийным током.
iэд ir ,
где iэд—величина тока, проходящего через отдельно взятый
электродетонатор; ir —гарантийный ток.
Выбранная схема должна обеспечить ток, не меньший
гарантийного, проходящий через любой электродетонатор.
202
2. Если взрывание производится от конденсаторных
взрывных приборов и машинок, то величина силы тока разряда
конденсатора-накопителя падает во времени по экспоненциальному закону. Поэтому точный расчет сети может быть произведен не по току, а по сопротивлению.
В характеристике каждой машинки приводится значение допустимого сопротивления последовательной взрывной
сети при использовании электродетонаторов нормальной чувствительности, выполненных на основе таких расчетов. Условие безотказного взрывания при этом будет:
Rc Rд ,
где Rc — общее сопротивление последовательной сети; Rд —
предельное допустимое сопротивление, указанное в паспорте
на взрывную машинку или прибор.
Rc = Rm + rc + rэдn.
Если во взрывной сети имеются участки с параллельным соединением электродетонаторов (параллельные или смешанные сети), то условие безотказного взрывания является
R
c
R
д
2
m
,
где m - число параллельных участков.
Таким образом, расчет сводится к определению общего
сопротивления взрывной сети и сравнению его с допустимым.
На практике чаще всего проверка ведется по гарантийному току.
Параллельное соединение
Достоинством такого соединения (рис.5.77) является то,
что в отличие от последовательного, в случае отказа одного из
электродетонаторов остальные сработают.
Применяются две разновидности параллельного соединения: параллельно-пучковое и параллельно-ступенчатое.
При параллельном соединении сила тока в сети определяется по формуле
I
U
R
м
r
в
r
эд
,
n
где п —число электродетонаторов, соединенных параллельно.
203
Сила тока в каждом электродетонаторе равна
i
эд
I
n
iг
Рис. 5.77 Параллельные соединения электродетонаторов
а- параллельно- пучковое; б- параллельно-пучковое с соединительными
проводами; в- параллельно-ступенчатое
1-выводные провода; 2-соединительные провода; 4-магистральные провода; 4-электродетонаторы
При параллельно-ступенчатом соединении (рис.5.77в)
вдоль линии шпуров прокладывают два провода и к ним присоединяют электродетонаторы. При этом способе соединения
ток, идущий в группу, распределяется в отдельные электродетонаторы весьма неравномерно. В ближайший к магистрали
электродетонатор ток идет наибольший, а в наиболее удаленный от магистрали - наименьший. Неравномерность распределения тока по цепи тем большая, чем больше сопротивление
участков проводов между точками присоединения электродетонаторов ry и чем больше значение rу/ rэд .
При весьма неравномерном распределении тока интервал времени между взрывами первого и последнего электродетонаторов может быть значительным и участковые провода,
питающие электродетонаторы, могут быть повреждены взрывом первых зарядов прежде, чем взорвутся последние.
Расчет сопротивления сети и силы тока при параллель204
но-ступенчатом соединении электродетонаторов сложен, так
как трудно добиться, чтобы значения ry были на всех участках
одинаковы. Проверка сопротивления цепи и ее исправности
невозможна.
При проходке вертикальных стволов шахт применяют
паралельно-ступенчатое соединение, носящее название соединение с антенной (электродетонаторы подключают к двум оголенным проводам).
Это соединение имеет недостатки, свойственные параллельно-ступенчатому соединению.
Для уменьшения неравномерности распределения тока
при соединении с антенной монтаж сети производится по схеме, приведенной на рисунке 5.78. Последняя схема обеспечивает более равномерное распределение тока.
Рис.5.78 Параллельно-ступенчатое соединение электродетонаторов
1-соединительные провода; 2магистральные
провода;
3диэлектрические
клинья;
4выводные провода
(номера в контуре указывают очередность взрывания зарядов)
Для антенны применяются оголённые алюминиевые провода сечением не менее 6 мм2 (или медные сечением 3-4 мм2) и суммарной длиной не более 36 м. Эти провода подвешиваются в стволе
над шпурами на диэлектрических клиньях и к ним подсоединяются электродетонаторные выводные провода. Напряжение переменного тока в
цепи должно быть 220—380 В.
205
Применение данной схемы соединения в стволах шахт,
где забой и стенки мокрые, имеет смысл потому, что при ней
невелика разность потенциалов между выводными проводами и
при повреждении их изоляции токи утечки будут малы и электродетонаторы могут получить достаточный ток для взрыва.
При последовательном соединении токи утечки при повреждении изоляции значительны и это может вызвать массовые отказы. В сухих стволах предпочтение следует отдавать
последовательно-параллельным схемам соединений электродетонаторов./8/.
Последовательно-параллельное соединение.
Последовательно-параллельное соединение (рис.5.79)
применяется при большом числе электродетонаторов, когда
последовательное соединение не обеспечивает поступление в
них тока необходимой величины.
Рис.5.79 Последовательно-параллельное соединение
электродетонаторов
а- соединение при походке ствола (номера в контуре выработки
указывают очередность взрывания зарядов); б- общая схема
1-электродетонаторы; 2-выводные провода; 3-участковые
провода; 4-соединительные провода; 5- магистральные провода
Если число электродетонаторов в отдельных группах и
их сопротивление одинаковы, то сила тока в сети определяется
по формуле
206
I
R
м
U
rв
r
эд
n
,
m
Сила тока в одном электродетонаторе определяется по
формуле
I
m
i эд
где n—число последовательно соединенных электродетонаторов в одной группе; m — число групп, параллельно присоединенных к магистральным проводам.
Максимальное число электродетонаторов, которое может быть взорвано от сети при этой схеме соединения, определяется при соблюдении условий:
n
U
rв
;
2 r эд i эд
2 r эд
m
rв
U
2 R м i эд
2R
.
м
При неодинаковых значениях n и r расчет тока ведется
по формуле
U
I
R м
1
1
1
1
r в r1 n 1
rв r2 n 2
rв r3 n 3
.
Чтобы ток по группам распределялся более равномерно,
необходимо, чтобы сопротивления групп были приблизительно
одинаковы. Каждая группа последовательно соединенных электродетонаторов до присоединения ее к магистральным проводам должна быть проверена на целость с помощью взрывного
испытателя.
При последовательно-параллельном соединении взрывание можно производить только от осветительной или силовой
линии напряжением 220 или 380 В, чтобы в каждую группу шел
ток не менее 2,5 А.
При массовых взрывах, а также при взрывах в таких
местах, где должна быть исключена всякая возможность отказа
зарядов, взрывную сеть следует дублировать. При дублировании взрывной сети в каждый патрон-боевик вводят два ЭД, связывая их вместе изоляционной лентой./8/.
207
Параллельно-последовательное соединение
Параллельно-последовательное соединение (рис.5.80)
может применяться вместо параллельно-пучкового.
Число параллельно соединенных электродетонаторов в
одной группе должно быть не менее 5. При меньшем числе
электродетонаторов в случае обрыва одного из них происходит
резкое изменение силы тока, поступающего в отдельные электродетонаторы, что может вызвать преждевременный взрыв с
малым числом ЭД и отказ группы с большим их числом.
Рис.5.80 Параллельно-последовательное соединение
электродетонаторов
а- общая схема;
б- соединение при проведении вертикальных выработок
1,2,3,4,5-очередность взрывания зарядов; 6-электродетонаторы; 7выводные провода; 8-участковые провода; 9-соединительные провода; 10-магистральные провода
Сила тока, идущего в сети определяется из выражения
I
R
м
U
r эд
rв r y
m
n/
;
/
Сила тока, идущего в электродетонатор
iэд = I / n ,
где n' — число параллельно соединенных электродетонаторов в
одной группе; m' — число последовательно соединенных групп;
208
ry— сопротивление проводов между двумя соседними группами, Ом.
Общее число электродетонаторов равно N = n' m'.
Такой способ соединения менее надежен и более сложен
в производстве, чем последовательное или последовательнопараллельное соединение./8/.
5.9.2.9 Магистральные провода и кабели
Магистральные провода прокладываются от зарядов к
источнику тока, от которого производится взрывание.
При ведении взрывных работ, в качестве соединительных проводов и временных магистралей применяются провода
для марки ВП с медными жилами сечением не менее 0,75 мм2 в
полиэтиленовой изоляции или гибкий кабель, опускаемый по
стволу шахты или шурфа от источника тока до антенных проводов.
Провод выпускается одножильный ВП 1 и двухжильный
ВП 2х0,7 (два скрученных одножильных провода с разным цветом изоляции и шагом скрутки не более 20 диаметров).
Провод ВП 2х0,7 рассчитан на кратковременную эксплуатацию при напряжении 380 В и мгновенную—660 В переменного тока или 1500 В постоянного тока.
Техническая характеристика проводов
Тип провода ………………………....…….……..………ВП 1
ВП2хО,7
Число жил .....................………………………….……….1
2
Номинальный диаметр жилы, мм …………....……….. 0,8
0,7
Электрическое сопротивление токопроводящих жил
постоянному току при температуре 20 °С на 1 км, Ом..37
50
Номинальная толщина изоляции, мм .....………… ………….0,6
Максимальный наружный диаметр, мм ………….…... 2,3
4,4
Допустимое мгновенное постоянное напряжение
при эксплуатации, В ...............………………………………...3000
Для прокладки постоянных взрывных магистралей
предназначены кабели марки НГШМ (не распространяющие
горения, гибкие шахтные магистральные).
Токоведущие жилы изготавливают из медной проволоки. Изоляция токоведущих жил выполняется из самозатухаю209
щего полиэтилена разных цветов. Оболочка кабеля делается из
поливинилхлоридного пластика желтого или оранжевого цве тов.
Техническая характеристика кабелей
Тип кабеля ………..........………..………… НГШМ 2х1,5
Площадь сечения токоведущих жил, мм2 ……..1,5
Число жил ...........………………………………………….2
Число проволок в жиле .....……………………...12
Номинальный диаметр проволок, мм ………….0,4
Максимальный диаметр оболочки, мм .......…...12
Электрическое сопротивление токоведущих
жил при температуре 20 °С длиной 1 км. Ом ...13,2
Электрическая емкость между жилами
длиной 1 км, мкФ, не более ………….............…0,1
НГШМ 2х10
10
7
1,35
19
1,83
0,2
В исключительных случаях по согласованию с местными органами Госгортехнадзора в качестве постоянных взрывных магистралей может применяться провод ВП 2 х 0,7.
Для предупреждения воздействия токов утечки при
взрывных работах необходимо исключить возможность контакта оголенных концевых проводов электродетонаторов или магистральных проводов электровзрывной сети с металлическими
предметами большой протяженности (рельсы, трубы, арки металлической крепи и др.), тщательно изолировать все сростки
электровзрывной сети, соблюдать правила прокладки магистральных проводов . и кабелей.
Соединяемые концы проводов очищаются от изоляции
на длину 20-25мм, плотно скручиваются и изолируются изоляционной лентой или помещаются в специальные зажимы (соединительные гильзы), которые предохраняют их от искрения
при пропускании тока, изолируют взрывную сеть от блуждающих токов, а также сокращают время сращивания проводов.
Зажим ЭК-ВР-А (рис.5.81) представляет собой металлический сердечник из белой жести, вставленный в пластикатовую трубочку, которая заполнена густой смазкой.
Зачищенные концы двух подлежащих соединению проводов скручивают между собой и вставляют в отверстие зажима, После этого его перегибают, обеспечивая надежное соединение и изоляцию проводов/3/.
210
При проведении взрывных работ в местах с блуждающими токами, возникающими в результате применения заземляющих устройств, а также в случаях использования в качестве
силовой магистрали рельсов, находящихся непосредственно на
почве должны соблюдаться особые меры безопасности.
Блуждающие токи наиболее опасны при разработке хорошо проводимых электрический ток залежей (железные руды,
особенно влажные). Так, разность потенциалов на расстоянии
50 м на руднике бывает достаточной для взрыва одного электродетонатора.
Рис.5.81 Соединение проводов зажимом
а- зажим для проводов; б- зажим после изгиба; в-последовательность
(I-V) операций при соединении проводов зажимом: I-очистка прповодов; II-изгиб; III-скручивание; IV-размещение в зажиме; V-изгиб зажима: 1- провода; 2- сердечник из жести; 3- корпус; 4- зачищенные
концы проводов
Необходимы следующие меры борьбы с блуждающими
токами:
- отключение на время производства взрывных работ
силовых и осветительных магистралей участка, где производится электрическое взрывание;
- замыкание накоротко электродетонаторов и магистральных проводников до момента производства монтажа.
После окончания монтажа цепи в забое к ней присоединяются магистральные проводники, которые прокладывают по
направлению от забоя к источнику тока, причем свободные
концы магистральных проводников должны быть замкнуты.
У источника тока взрывник размыкает цепь и проверяет
211
ее проводимость или измеряет сопротивление, которое должно
иметь разницу с расчетным не более чем на 10%. Если фактическое сопротивление значительно отличается от расчетного, то
необходимо отсоединить измерительный прибор, накоротко
замкнуть магистральные провода, осмотреть сеть, найти и устранить неполадки и только после этого производить взрыв.
При исправности цепи взрывник подключает взрывную
цепь к источнику тока, после этого дает сигнал, включает ток и
производит взрывание.
5.9.2.10 Проверка забоя после взрыва
На открытых работах после взрыва всех зарядов, а также при отказе части или всех зарядов подход к забою при применении электродетонаторов мгновенного действия разрешен
только через 5 мин, а при применении электродетонаторов замедленного действия - через 15 мин.
При работах в подземных выработках это время корректируется временем, необходимым для проветривания забоя после взрыва;
В случае отсутствия взрыва при включенном токе, немедленно отсоединяются провода взрывной сети от взрывной
машинки и закорачиваются.
Из укрытия или вне зоны действия взрыва проверяется
исправность взрывной машинки, магистральных проводов и
сростков проводов. /4/.
Для того чтобы приступить к устранению причин отказа, мастер-взрывник должен установить: находится ли место
неисправности вне шпура (неисправность можно устранить)
или в самом шпуре (неисправность устранить нельзя).
К неисправностям, поддающимся устранению, можно
отнести:
1) неисправность магистральных проводов, из-за обрыва
жилы, плохого соединения сростков, а также при коротком замыкании в оголенных местах или в касании оголенных мест
обоих проводов с металлическими предметами;
2) неисправность в соединениях концевых проводов
электродетонаторов, по причине обрыва жилы провода вне
шпура, соединения неочищенных концов, короткого замыкания
212
между оголенными сростками у места подсоединения магистральных проводов;
3) соединение большого количества электродетонаторов
в одну группу, которое не может быть взорвано данной машинкой;
4) неисправность взрывной машинки или неправильная
эксплуатация ее: машинка не дает требуемого тока, контакты
(клеммы) машинки покрыты грязью и ржавчиной. Возможен
также преждевременный поворот замыкателя в машинке
(включение без достаточного заряда конденсаторов).
Все неисправности, обнаруженные вне шпура, можно
быстро устранить на месте, и только замена неисправной
взрывной машинки исправной потребует более длительного
времени. Мастеру-взрывнику не разрешается исправлять машинку, кроме очистки контактов./5/.
К неисправностям, не поддающимся устранению, можно отнести:
1) обрыв мостика накаливания, плохой контакт мостика
с выводными проводами, чрезмерная флегматизация воспламенительного состава воспламенительной головки, увлажнение
состава воспламенительной головки;
2) обрыв жилы провода в шпуре, нарушение изоляции и
короткое замыкание проводов в шпуре или замыкание оголенных проводов у самого мостика накаливания.
Иногда из-за неполной детонации зарядов в шпурах
часть патронов взрывается, а другая остается в шпуре не взорвавшейся. Причинами неполной детонации зарядов могут
быть:
1) неудовлетворительное качество ВВ: большое содержание влаги, сильная слежалость ВВ в патронах, попадание парафина внутрь торцов патрона и флегматизация аммонитов, что
снижает их детонационную способность;
2) неплотное прилегание патронов друг к другу из-за
попадания между торцами патронов бурового шлама плохо
очищенных шпуров;
3) наличие большого воздушного промежутка между
патронами и стенками шпура, что приводит к переуплотнению
ВВ продуктами взрыва;
4) переуплотнение ВВ взрывом зарядов в соседних шпу213
рах при взрывании в угольных забоях с расстояниями между
зарядами менее 0,6 м./5/;
5) раздвижение патронов в процессе взрыва;
6) выдавливание патронов метаном.
Взрывник по истечении положенного времени ожидания приходит на место взрыва и устанавливает причину отказов
и по возможности обеспечивает их ликвидацию.
Торчащие из шпура концы электрических проводов отказавшего заряда испытываются на проводимость с соблюдением всех правил безопасности, также и измеряется сопротивление электродетонатора, после чего еще раз производится взрывание с помощью взрывной машинки.
Образовавшиеся после взрыва навесы, создающие опасность для рабочих, должны быть немедленно ликвидированы, а
выбитая временная, постоянная крепь и затяжки должны быть
восстановлены под руководством лица технического надзора
(горного мастера) или бригадира (звеньевого).
Допуск рабочих к месту производства взрыва разрешается лицом технического надзора или горным мастером, ответственным за безопасность работ в смене, только после того, как
им или по его поручению бригадиром (звеньевым) совместно с
мастером-взрывником будет установлено, что дальнейшая работа в месте произведенного взрыва безопасна.
При производстве взрывных работ мастером-взрывником, он имеет право допускать в забой рабочих.
Если при работе в забое будет обнаружен отказ, который взрывник не смог обнаружить, об этом надо немедленно
поставить в известность руководителей, а работы в забое немедленно прекратить до ликвидации отказа.
Все рабочие должны знать, что отказы после взрыва обнаруживаются не всегда, поэтому категорически запрещается
вытаскивать из шпуров или скважин торчащие концы проводов.
5.9.2.11 Ликвидация отказавших зарядов.
Ликвидация отказавших зарядов производится непосредственно мастером-взрывником и проходчиком (бурильщиком) при обязательном присутствии лица технического надзора.
214
Рабочие, не связанные с работой по ликвидации отказавших
зарядов, на время ликвидации отказа удаляются из забоя.
В шахтах, не опасных по взрыву газу или пыли, ликвидация отказавших зарядов разрешается повторным подсоединением проводов к взрывной машинке и взыванием.
В шахтах, опасных по взрыву газа или пыли, этим способом разрешается ликвидировать только необнаженные отказавшие заряды, линии наименьшего сопротивления которых не
уменьшились в результате взрыва (остались не менее значений
указанных в паспорте буровзрывных работ).
В любых условиях, ликвидацию отказавших зарядов
разрешается проводить взрыванием заряда во вспомогательном
шпуре 1, пробуренном параллельно отказавшему 4 на расстоянии не менее 0,3 м (рис.5.82). Для установления направления
шпура, разрешается вынимать из шпура 4 с отказавшим зарядом забоечный материал на глубину до 0,2 м от устья и вставлять в очищенный шпур шест-забойник 3.
Если отказавший заряд находится под взорванной породой или углем, то для определения расстояния от отказавшего
заряда до открытой поверхности, а также для определения места расположения нового шпура необходимо под руководством
лица сменного надзора и мастера-взрывника осторожно отбросить с отказавшего заряда и находящуюся вблизи него породу
или уголь. Эта работа по уборке должна производиться только
од ним рабочим./5/.
Рис.5.82 Ликвидация отказавших зарядов
1-вспомогательный шпур с зарядом
ВВ; 2-забойка в шпуре с отказавшим
зарядом; 3-шест-забойник; 4-шпур с
отказавшим зарядом
До начала бурения нового шпура провода электродетонаторов отказавших зарядов
должны быть накоротко замкнуты.
Место заложения и направление нового шпура должны быть указаны лицом надзора
и мастером-взрывником.
215
Глубина нового шпура, идущего параллельно шпуру с
отказавшим зарядом, должна быть примерно равна глубине
шпура с отказавшим зарядом.
Величина заряда нового шпура должна быть достаточной для полного подрыва породы или угля и выброса их вместе
с отказавшим зарядом.
Иногда при взрыве нового заряда, предназначенного для
ликвидации отказавшего, взрывается и отказавший заряд. Поэтому мастер-взрывник должен перед взрывом заложить открытую часть отказавшего заряда забойкой так, чтобы толщина
слоя накладываемой забойки была не менее 0,1м. Это необходимо для того, чтобы отказавший заряд не оказался открытым.
Если отказавший заряд находится в открытом шпуре, то
нельзя вводить электродетонатор в оставшуюся часть заряда в
шпуре, а также посылать новый патрон-боевик и производить
повторное взрывание, так как в этом случае заряд обнажен и
оставшаяся в шпуре сильно переуплотненная часть его не способна детонировать. При повторном взрывании отказавший заряд может выгореть.
Как при взрыве открытого заряда, так и при выгорании
может произойти взрыв метановоздушной или пылевоздушной
смеси.
В случае невозможности ликвидации отказавшего заряда в течение данной смены мастер-взрывник или лицо надзора
должны выставить предупредительные знаки в трех-четырех
метрах от заряда, запрещающие подход к месту отказа, и немедленно сообщить начальнику участка об обнаружении отказа. Начальник участка должен принять меры к ликвидации отказавшего заряда в текущей смене./5/.
При ликвидации заряда запрещается:
1) извлечение патрона-боевика из шпура с отказавшим
зарядом;
2) вытаскивание электродетонаторов за проводники из
патронов-боевиков;
3) выбуривание или выдувание ВВ заряда сжатым воздухом;
4) ликвидация отказа путем разборки породы или угля.
Незамеченные отказавшие заряды очень опасны для работающих в забое, так как в процессе работы можно случайно
216
ударить по отказавшему заряду и вызвать его взрыв. Взрыв отказавшего заряда может травмировать, в том числе смертельно,
рабочих, находящихся в забое, а также вызвать взрыв метановоздушной или пылевоздушной смеси.
После повторного взрыва заряда, мастер-взрывник и
представитель технического надзора тщательно осматривают
взорванную породу и собирают все взрывчатые материалы отказавшего заряда. Все обнаруженные дефекты устраняются.
После этого рабочие могут быть допущены в забой.
5.10 Электроогневой способ взрывания зарядов
Электроогневой способ взрывания зарядов применяется
вместо огневого способа на открытых работах и в шахтах не
опасных по взрыву газа или пыли в неудобных местах, где затруднителен своевременный отход взрывника в укрытие или
при большом числе одновременно взрываемых зарядов.
Применение такого способа позволяет проводить взрывание в определенной последовательности, что способствует
более эффективному разрушению пород, лучшему сохранению
крепи и оборудования, особенно при проведении вертикальных
выработок.
В отличие от огневого способа, при электроогневом
способе взрывания поджигание отрезков огнепроводных шнуров зажигательных трубок производится электрическими зажигателями из безопасного места.
5.10.1 Средства электроогневого взрывания
В качестве средств взрывания при электроогневом способе взрывания зарядов применяются: капсюль-детонаторы,
огнепроводный шнур, средства электрического поджигания огнепроводного шнура, магистральные электрические провода,
КИП для проверки электрической цепи, взрывные машинки.
Для поджигания огнепроводного шнура используются
зажигательные патроны с электрозажигателем или электровоспламенителем и зажигательные трубки.
217
Зажигательный патрон ЗП-Б с электрозажигателем
(ТУ 84-206-81) (рис. 5.83) представляет собой гильзу 1 из тонкого картона, на дне которой находится зажигательная смесь 2
в виде круглой пластинки толщиной 3-8 мм из мелкозернистого
пороха (85%), флегматизированного смесью парафина (10-12%)
и канифоли (5%) в количестве 4-10г.
Рис. 5.83 Зажигательные патроны для группового взрывания
а-патрон в разрезе; б-патрон в сборе
1 — гильза; 2 — зажигательная смесь; 3 — ОШ зажигательных
трубок; 4 — электрозажигательная трубка; 5 — шпагат; 6 — резиновое кольцо; 7 —отрезок ОШ для поджигания
В гильзу патрона вводится группа огнепроводных шнуров зажигательных трубок, идущих из шпуров и плотно связанных шпагатом 5, а также - отдельный отрезок 7 огнепроводного
шнура длиной 200—250 мм с закрепленным на нем электрозажигателем 4 огнепроводного шнура ЭЗ-ОШ (ТУ 84-207-81).
Пучок шнуров в гильзе крепится резинкой 6.
В зависимости от количества концов зажигательных
трубок, вставляемых в гильзу, зажигательные патроны имеют
следующие диаметры:
Число шнуров, идущих к зарядам, до шт. 7-8
Диаметр патронов, мм
20
12-13 19-20
24
30
27-28 30
35 40
Допустимая температура эксплуатации патронов от-40
до +50 оС.
Зажигательный патрон с электровоспламенителем
(рис.5.84) имеет такую же конструкцию, как и патрон ЗП-Б, но
поджигание зажигательной смеси производится обычным элек218
тровоспламенителем от электродетонатора, закрепленным в
крышке патрона.
Рис.5.84 Зажигательный патрон с электровоспламенителем
а-патрон в разрезе; б-патрон с огнепроводными шнурами
1-резиновое кольцо; 2-бумажная гильза; 3-зажигательный состав; 4пластмассовая пробка; 5-электровоспламенитель; 6-выводные провода;
7- огнепроводные шнуры зажигательных трубок
Электрозажигательная трубка ЭЗТ-2 (ТУ84-205-80)
(рис.5.85) состоит из биметаллической гильзы толщиной 0,7
мм, диаметром 6,9 мм и длиной 51 мм, в которой с одной стороны закреплен обычный электровоспламенитель (такой же,
как у электродетонаторов) для поджигания зажигательной смеси и отрезка ОШ длиной 200—600 мм.
Рис. 5.85 Электрозажигательная трубка ЭЗТ-2
1— отрезок огнепроводного шнура длиной 250-600 мм; 2 — зажигательный состав; 3—шелковая сетка; 4— чашечка, 5—гильза; 6—отверстия;
7—пластикатовая пробочка; 8—выводные провода длиной 2 м
219
За электровоспламенителем помещен промежуточный
воспламенитель, состоящий из силикокальция (15 весовых частей) и свинцового сурика (85 весовых частей).
Этот состав в количестве 0,18 г запрессован в медную
чашечку и предназначен для более интенсивного воспламенения пороховой сердцевины огнепроводного шнура, вставленного в свободный конец зажигательной трубки.
Такие трубки используются для поджигания одиночных
отрезков огнепроводных шнуров зажигательных трубок и коротких отрезков огнепроводных шнуров для поджигания зажигательной смеси патронов ЗП-Б.
Для удаления из трубки газов на боковой поверхности
имеются два отверстия диаметром 2 мм.
Электрозажигатель
ЭЗ-ОШ-Б
(ТУ-84-207-81)
(рис.5.86) предназначен для поджигания одиночных огнепроводных шнуров при проведении открытых горных выработок и в шахтах не опасных по взрыву газа и пыли при
температуре окружающего воздуха то +50 до – 400С.
Рис.5.86 Электрозажигатель ЭЗ-ОШ-Б
1,3-стальные втулки для обжимки ОШ и
бумажной втулки; 2-толстостенная бумажная
гильза;
4-бумажная
втулка;
5электровоспламенитель с жестким креплением
мостика накаливания.
На заводе-изготовителе электровоспламенитель 5 вставляется в бумажную
втулку 4, после чего втулка вводится в гильзу
2. На гильзу надевается стальная втулка 3 и
обжимается. Гильза 2 и втулка 4 сжимаются и, электровоспламенитель 5 прочно закрепляется в гильзе.
Вторая стальная втулка 1 насаживается на гильзу 2 и
закрепляется на ней клеем.
220
5.10.2 Технология электроогневого взрывания
5.10.2.1 Подготовка средств взрывания
Подготовка средств взрывания (ВВ и СВ) сводится к их
проверке аналогично, как при огневом и электрическом способах взрывании.
Электрозажигатели проверяются на омическое сопротивление в соответствии с требованиями, предъявляемыми к
электродетонаторам.
5.10.2.2 Изготовление зажигательных трубок
Зажигательные трубки изготавливаются, в основном, в
соответствии с условиями огневого способа взрывания.
Прежде всего, определяется необходимая длина зажигательных трубок и требуемая последовательность взрывания.
При использовании зажигательных патронов концы огнепроводных шнуров подрезаются для создания необходимых
интервалов замедления. При этом минимальная длина огнепроводных шнуров выходящих из шпуров должна быть не менее
0,25 м.
За рубежом для создания интервалов замедления принимается длина отрезков ОШ зажигательных трубок 60-100 мм,
что по эффективности и безопасности соответствует электрическому способу взрывания./4/.
При изготовлении зажигательных трубок оба конца
огнепроводного шнура делаются прямыми (прямой срез) для
ввода в капсюль-детонатор и в зажигательный патрон.
5.10.2.3 Монтаж взрывной цепи
Концы отрезков огнепроводных шнуров зажигательных
трубок собираются в пучок, чтобы они находились в одной
плоскости, вводятся в зажигательный патрон и закрепляются
тесьмой. При этом должна обеспечиваться предварительно заданная последовательность взрывания зарядов. Самая длинная
зажигательная трубка в предшествующем пучке должна быть221
короче самой короткой – в последующем (как при огневом способе взрывания).
Выводные провода электрозажигателей соединяются
последовательно и подключаются к магистральным электрическим проводам, проведенным из укрытия.
Проверка целостности электрической цепи выполняется
из укрытия такими же приборами и так же, как при электрическом способе взрывании.
5.10.2.4 Взрывание
После проверки исправности электрической цепи, магистральные провода подключаются к взрывной машинке, подается установленный боевой сигнал. Из укрытия включается ток,
электровоспламенители поджигают зажигательный состав зажигательных патронов, а последний воспламеняет огнепроводные шнуры зажигательных трубок.
Счет взорвавшихся зарядов при групповом зажигании
не ведется. Выход мастера-взрывника при проведении взрывных работ на земной поверхности разрешается через 15 мин
после последнего взрыва, а в подземных условиях - после проветривания.
Действия взрывника при осмотре забоя аналогичны, как
при огневом или электрическом способах взрывания.
5.11 Взрывание с применением детонирующего шнура
Взрывание с применением детонирующего шнура (так
называемое бескапсюльное взрывание) применяется при проведении открытых горных выработок, а также в подземных выработках шахт и рудников, не опасных по взрыву газа и пыли.
Применение детонирующего шнура дает возможность
одновременно взрывать несколько зарядов, не вводя в них капсюли-детонаторы.
Достоинством взрывания детонирующим шнуром является также простота изготовления боевиков и проверки взрывной сети, безопасность при подготовке к взрыву и при произ 222
водстве взрывных работ.
Бескапсюльное взрывание менее опасно при ликвидации случайно не взорвавшихся зарядов, так как в заряде нет
детонатора, и поэтому отказавший заряд и породу вокруг него
можно разбирать даже с помощью экскаватора /4/.
При таком взрывании обеспечивается одновременное
(мгновенное) взрывание серии зарядов взрывчатых веществ.
Кроме того, за счет высокой скорости детонации детонирующего шнура увеличивается мощность взрыва в удлиненных зарядах, а также в зарядах с небольшой скоростью детонации. Так при взрывании в скважинах зарядов аммиачноселитренных взрывчатых веществ, боевик опускается на забой
скважины и поэтому весь заряд ВВ детонирует со скоростью
близкой к скорости детонации детонирующего шнура, т. е. со
значительно большей скоростью. В США иногда в качестве ВВ
применяют порох, имеющий сам по себе очень малую скорость
взрывчатого разложения (он горит со скоростью 100 м/с), но
при инициировании его детонирующим шнуром порох детонирует, и мощность взрыва повышается./4/.
Недостатком способа взрывания детонирующим шнуром является отсутствие приборного контроля исправности сети, а также высокая стоимость работ. Вследствие этого он применяется в основном при взрывании большого количества зарядов ВВ, когда его высокая стоимость мало влияет на себестоимость 1 м3 разрушенной породы.
5.11.1 Средства взрывания
При таком способе, в качестве средств взрывания применяется: детонирующий шнур (ДШ), средства возбуждения
взрыва детонирующего шнура (капсюль-детонаторы или электродетонаторы) и пиротехнические устройства для создания
необходимых степеней замедления между взрывами.
5.11.1.1 Детонирующий шнур
Детонирующий шнур (рис. 5.87) предназначен для передачи детонации к заряду ВВ или от заряда к заряду на боль 223
шое расстояние.
Детонирующий шнур состоит из сердцевины 2 из инициирующего ВВ (кристаллический или гранулированный тэн.
Могут применяться также гексоген или тетрил), двух оплеток
из льняных ниток 3, покрытых парафином или мастикой, и
третьей 4 наружной - из хлопчатобумажных ниток белого цвета
с двумя вплетенными-красными нитями 6, для отличия детонирующего шнура по внешнему виду от огнепроводного.
Рис. 5.87 Детонирующий шнур
Водоустойчивые
шнуры дополнительно
покрываются
сверху
полихлорвиниловой
оболочкой 5 красного
цвета.
Через сердцевину проходят две
хлопчатобумажные направляющие нити 1 для
равномерного распределения взрывчатого
вещества в оплетках при изготовлении. Парафиновая изоляция
7 оплеток шнура обеспечивает его водонепроницаемость в течение 12 ч.
Диаметр шнура 4,8—5,8 мм.
В настоящее время для сухих забоев применяется так
называемый асфальтированный детонирующий шнур ДША
(ГОСТ 6196-78) в нитяной оболочке, снаряженный тэном (12,5г
ВВ на 1 м шнура). Скорость детонации шнура около 7000 м/с.
Водостойкость 12 ч при давлении 0,005 МПа достигается нанесением на наружную оплетку сплошным равномерным слоем
водоизолирующей мастики (асфальта). Допустимая температура эксплуатации от -28 до +50 оС. Шнур белого или желтого
224
цвета с одной или двумя отличительными красными нитями на
наружной оплетке. Гарантийный срок хранения шнура при
нормальных складских условиях два года.
Для подводных работ применяется водоустойчивый
шнур ДШВ (ГОСТ 6196-78) в полихлорвиниловой красной (или
с различными оттенками) оболочке вместо третьей хлопчатобумажной оплетки. Шнур имеет хорошую изоляцию, что обеспечивает его водонепроницаемость при нахождении в воде в
течение 24ч, при давлении 0,01 МПа. Допустимая температура
эксплуатации от -35 до +60 оС. Сердцевина содержит 12-14г ВВ
на 1м шнура. Диаметр шнура от 5,5 до 6,1 мм. Скорость детонации шнура составляет 6500 м/с. Гарантийный срок хранения
шнура при нормальных условиях в негерметичной упаковке три
года, а в герметичной–десять лет.
В красной полиэтиленовой оболочке выпускается водоустойчивый экструзионный шнур ДШЭ-6 (ГОСТ 6196-78), снаряженный тэном (6г ВВ на 1 м шнура).
Детонирующий шнур ДШЭ-12 (ГОСТ 6196-78), снаряженный тэном (12г ВВ на 1 м шнура) выполнен в красной полиэтиленовой оболочке и имеет водоустойчивость 30ч при давлении 0,3 МПа. Допустимая температура эксплуатации от -50
до +65 оС. Шнур предназначен для инициирования низкочувствительных ВВ без применения промежуточных шашекдетонаторов.
Для взрывания торпед и перфораторных зарядов в глубоких нефтяных скважинах (при температуре до 165 оС) применяются термостойкие детонирующие шнуры - ДТШ-165. В них
применены термостойкие ВВ и герметизирующая оболочка из
полиэтилена, что обеспечивает нормальную работоспособность
при высоких давлениях (до 8 МПа) и температурах./8/.
Детонирующий шнур выпускается отрезками по 50 м
иногда 100 м, свернутыми в бухты, обернутые плотной бумагой. Бухты по 10 шт. укладывают в деревянные ящики.
Детонирующий шнур можно резать ножом на деревянной доске. Однако в качестве меры предосторожности не разрешается его резать после ввода в заряды ВВ./4/.
225
Шнур не чувствителен к удару, огню, искрам. Загорается с трудом и горит спокойно без вспышек, однако зажигать его
с целью уничтожения в отрезках длиной более 100—120 мм не
разрешается, так как возможен переход от горения к взрыву.
Детонирующий шнур не выдерживает действия солнечных лучей и хранения в теплом месте, так как при этом оплавляется
изоляция и обнажается взрывчатое вещество.
5.11.1.2 Пиротехнические реле замедления
Пиротехнические реле замедления детонации применяются при короткозамедленном взрывании взрывчатых веществ
детонирующим шнуром и служат для создания замедления на
магистральных линиях ДШ, благодаря чему заряды взрываются
в определенной последовательности и через определенные интервалы времени.
Пиротехническое реле детонирующего шнура-КЗДШ-69
(ТУ 84-241-80) (рис.5.88) состоит из жесткой картонной трубки
6, в которую введен капсюль-детонатор, в дульце которого помещена металлическая гильза 8 с диафрагмой 3 и замедляющим
4 составом 0,25-0,45 г (окись меди и алюминиевая пудра).
Рис. 5.88 Пиротехническое реле КЗДШ-69
1-огнепроводный шнур; 2-фиксирующее кольцо; 3-диафрагма; 4замедлитель; 5-первичное ВВ капсюля-детонатора; 6-трубка; 7вторичное ВВ капсюля-детонатора; 8-металлическая гильза
С обоих концов картонной трубки с помощью тесьмы 2
или алюминиевых втулочек закреплены два отрезка детонирующего шнура 1. Один из них прижат к донышку капсюлядетонатора, а между другим отрезком ДШ и замедлителем на226
ходится свободное пространство длиной 100 мм.
При взрыве магистральной линии взрывается один конец детонирующего шнура, введенного в реле. Детонация от
этого шнура через свободное пространство картонной трубки, а
затем через диафрагму и пустотелую часть металлической
трубки, в виде снопа искр, передается к замедляющему составу,
который загорается. Продолжительность горения указана на
трубке. Пламя от замедлителя передается к взрывчатому веществу капсюля-детонатора, который взрывается и инициирует
взрыв другого отрезка ДШ, выходящего из реле.
Металлическая пустотелая часть трубки с колпачками и
диафрагмами служит для снижения ударного действия продуктов детонации входящего в реле отрезка детонирующего шнура
на замедляющий состав.
Реле КЗДШ-69 может передавать детонацию только в
одном направлении. Поэтому на наружной стороне трубки черной краской нанесена стрелка, указывающая направление хода
детонации в реле, и цифры, указывающие время замедления в
миллисекундах (таблица 5.10).
Таблица 5.10 Серии замедления КЗДШ-69
Номера КЗДШ-69
1
2
3
4
5
6
7
Интервал замедления и разброс времени срабатывания,
мс
10±4
20±6
35±7
50±7
75
100
125
Пиротехническое реле замедления двухстороннего действия КЗДШ-62-2 (рис. 5.89) состоит из металлической трубки
1, в которую с обоих концов досланы диафрагмы 2 с отверстием 3 и замедлители 4 (состоящие из тонко измельченной окиси
меди и алюминиевой пудры) в металлических гильзах 5.
Замедлитель обжат по дульцу колпачка в трубке, после
чего в нее досланы капсюли-детонаторы и закреплены отрезки
ДШ длиной 265 мм при помощи обжима по трубке.
КЗДШ-62-2 имеет двустороннее действие и передает детонацию в сеть ДШ независимо от того, каким концом оно
включено в сеть. Поэтому во взрывную сеть детонирующего
шнура их можно монтировать в любом положении.
227
Рис. 5.89 Пиротехническое реле КЗДШ-62-2
1—металлическая трубка; 2—диафрагма; 3—отверстия
диафрагмы; 4—замедлитель; 5—гильза замедлителя; 6—
капсюль-детонатор; 7—отрезки детонирующего шнура; 8—
фиксаторы
Реле выпускается трех ступеней замедления, различающихся цветом средней части трубки (таблица 5.11).
Таблица 5.11 Параметры КЗДШ-62-2
Замедление, мс
Разброс времени
Цвет средней части трубки
10
±4
Красный
20
±5
Черный
35
±7
Зеленый
Для получения других степеней замедления можно
включать несколько реле последовательно, чтобы в сумме они
дали необходимую величину замедления.
Реле КЗДШ -62-2 предназначено для работы при температуре от +50 до -30 С./8/.
5.11.2 Технология взрывания
5.11.2.1 Подготовка средств взрывания
Детонирующий шнур подвергается наружному осмотру
(по таким же показателям, как и любое ВВ или ОШ), а также
испытанию на безотказное взрывание и водостойкость.
Обычно оценка качества детонирующего шнура производится визуально и путем пропуска его через ладонь руки. Такой способ контроля полностью зависит от внимания и опыта
взрывника, и поэтому не гарантирует того, что все дефекты бу228
дут выявлены. Для повышения надежности и снижения трудоемкости проверки качества детонирующего шнура создано специальное устройство, которое работает при протягивании шнура вдоль направляющих роликов (рис. 5.90).
Рис.5.90 Устройство для контроля качества ДШ
Устройство
состоит из системы роликов с
калиброванным
по окружности
профилем, которые размещены
попарно
таким
образом, чтобы
между ними мог свободно протягиваться детонирующий шнур
определенного диаметра с учетом максимального превышения
его диаметра сверх допускаемого диаметра по стандарту.
Рабочий узел, фиксирующий утонение шнура, представляет собой среднюю пару роликов 1. Один из роликов этой
пары жестко связан с подпружиненным рычагом 2, благодаря
чему шнур плотно прижимается к роликам
При пропуске шнура в местах утонения ролики между
собой соприкасаются, а стопорное подпружиненное приспособление 3 выходит из пазов и фиксирует подвижный ролик в
крайнем положении, заклинивая испытываемый шнур.
Шнур, имеющий утолщение выше допуска, также заклинивается между этими роликами. Необходимая степень жесткости пружины создается с помощью регулирующего винта./9/.
Для испытания детонирующего шнура на безотказное
взрывание, от трех бухт отрезается по пять отрезков шнура по 1
м каждый. Из оставшихся 45 м каждой бухты, изготавливается
одна магистральная линия (три бухты соединяют между собой в
229
общую линию). К этой линии через каждые 9 м присоединяют
внакладку метровые отрезки ДШ. Шнур магистральной линии,
давший хотя бы один отказ или более двух отказов в подсоединенных к магистральной линии отрезках, бракуется.
Если партия детонирующих шнуров будет применяться
в сырых забоях или в воде, то шнуры проверяются на водостойкость. Для этого шнур замачивается в воде на глубине 1 м в течение 1ч—для сырых забоев и в течение 4ч—для работ в воде.
Концы бухты предварительно заделываются водостойкой мастикой. После этого детонирующий шнур разрезается на пять
равных частей, которые связываются в одну линию морскими
узлами. После взрыва, шнур должен детонировать полностью.
Если шнур испытания на водоустойчивость не прошел, то его
дополнительно испытывают на передачу детонации без предварительного замачивания и при положительных результатах его
применяют в сухих условиях.
Если партия ДШ будет применяться в условиях высоких
(до+65 °С) или низких (ниже—28 °С) температур, то перед испытанием его следует выдержать в соответствующих температурных условиях./8/.
Если при испытании окажется более 10% бухт с дефектами, то всю партию отбраковывают.
Пиротехнические реле замедления проверяются на разброс времени их срабатывания. Для этого используются частотомеры-хронометры или специальное устройство (рис.5.91). /9/.
Рис. 5.91 Общий вид устройства для проверки пиротехнических реле
230
5.11.2.2 Изготовление боевиков
При взрывании детонирующим шнуром применяется
несколько различных способов подрыва заряда взрывчатого
вещества. В любом случае детонирующий шнур, предварительно нарезанный на куски необходимой длины для введения его в
заряд взрывчатого вещества, доставляется на забой. Длина отрезков должна быть такой, чтобы после размещения детонирующего шнура в шпуре или скважине у устья оставался отрезок ДШ длиной 1-1,5 м.
При изготовлении боевиков из порошкообразных патронированных ВВ, разворачивается бумажная гильза на торце
патрона, стержнем-наколкой делается углубление в патроне,
ДШ складывается вдвое и помещается в углубление. Затем заворачивается бумага вместе со шнуром и обвязывается тесьмой.
Патроны-боевики изготавливаются непосредственно на месте проведения взрыва мастером-взрывником.
При взрывании маломощных не
патронированных (рассыпных) ВВ,
боевик представляет собой заряд ВВ из
нескольких патронов, обвязанных детонирующим шнуром как тесьмой
(рис.5.92).
Рис.5.92 Соединение детонирующего
шнура с несколькими патронами
Такой боевик, называемый промежуточным детонатором, помещается в скважину и засыпается взрывчатым веществом с небольшим уплотнением
При взрывных работах в скважинах с использованием
рассыпных ВВ, боевик не изготавливается, а просто конец детонирующего шнура связывается в узел для сосредоточения
инициирующего импульса в одном месте, опускается на забой
скважины и засыпается взрывчатым веществом.
Часто при проведении канав или траншей порошкообразным ВВ, боевики не изготавливаются, а на детонирующем
231
шнуре через 0,5 м завязываются узлы (рис.5.93). Подрыв детонирующего шнура осуществляется привязанным к нему электродетонатором.
Рис.5.93 Шпуровой заряд при проведении канав
1- электродетонатор; 2- детонирующий шнур;
3- забойка; 4- узлы; 5- заряд ВВ
При использовании прессованных
взрывчатых веществ детонирующий шнур,
пропускается внутрь прессованного заряда
(шашки) и завязывается на узел, на котором взрывчатое вещество удерживается
при опускании в скважину (рис.5.94).
Пропущенный через отверстие шашки де тонирующий шнур улучшает процесс детонации взрывчатого
вещества шашки.
Запрещается расширять отверстия в шашке.
Рис. 5.94 Боевик из прессованных шашек
а- соединение шашек Т-400 и ТГ-500 с детонирующим шнуром;
б- соединение шашки ТеТ-150 с детонирующим шнуром;
в- соединение шашки ПТ-150 с петлей детонирующего шнура;
г, д - обвязка прямоугольной шашки Ш-400 витками детонирующего шнура
После изготовления боевика запрещается выдергивать
или тянуть детонирующий шнур.
232
5.11.2.3 Заряжание
При заполнении шпуров забоечным материалом, детонирующие шнуры не должны быть сильно натянуты, а иметь
слабину.
Масса одновременно взрываемых на дневной поверхности детонирующим шнуром наружных зарядов не должна превышать 20 кг.
При заряжании скважин, в нижней части размещаются
более мощные заряды взрывчатого вещества. Детонирующий
шнур прокладывается по всей длине скважины в две нитки с
целью дублирования взрывной сети. Детонирующий шнур
должен выходить из скважины не менее чем на 1 м. Он прочно
укрепляется на устье, от возможного падения в скважину в
процессе заряжания взрывчатого вещества и введения забойки./4/.
Для безопасного выполнения взрывных работ, при глубине скважин свыше 30 м применяется только детонирующий
шнур.
Скважины заряжают следующим образом:
1. Устье скважины очищается от породы в радиусе 0,5
м, над ним для удобства заряжания, устанавливается металлическая воронка 1 (рис. 5.95).
Рис.5.95 Воронка для заряжания
1- воронка; 2 –детонирующий шнур
2. На дно скважины опускается первый патрон-боевик, а конец
детонирующего шнура 2 закрепляется у устья.
3. Мешок с предварительно измельченным ВВ укладывается у воронки и на нем делается Т-образный или Х-образный
разрез, а затем взрывник высыпает ВВ через воронку в скважину. При этом оставшиеся куски ВВ дополнительно измельчаются в мешке.
4. После высыпания одного-двух мешков замеряется
уровень ВВ в скважине, чтобы проследить за правильным равномерным размещением заряда, т.к. при слежавшихся порошкообразных ВВ и попадании не измельченных кусков ВВ про233
исходит перекрытие скважины выше уровня заряда. В этом
случае деревянным шестом ликвидируются возможные пробки
(рис. 5.96)./4/.
Рис. 5.96 Ликвидация пробки из ВВ в скважине
1— деревянный пробойник; 2— ВВ; 3— куски слежавшегося ВВ
5. В верхней части заряда устанавливается второй боевик, концы детонирующего шнура, от которого также закрепляются у устья.
6. После этого высыпается оставшееся ВВ и производится забойка скважины.
Заряжание обводненных скважин с
проточной водой производится патронированными водоустойчивыми ВВ. При этом на
дно скважины опускается водоустойчивый
патрон-боевик, от которого идут две или четыре нитки детонирующего шнура.
На эти нитки детонирующего шнура последовательно нанизываются патроны,
имеющие в центре осевое отверстие соответствующего диаметра, которые по шнуру
опускаются в скважину (рис. 5.97).
Рис.5.97 Зарядка обводненной
скважины
1-патрон-боевик; 2-патроны ВВ;
3-детонирующий шнур; 4-шнур
для спуска патронов ВВ
Шнур при таких зарядах располагается сбоку заряда по его длине. Эластичные оболочки позволяют заполнить все се 234
чение скважины и увеличить ее вместимость.
После окончания заряжания забойка скважины не
производится в течение 15—30 мин, чтобы дать возможность
заряду полностью уплотниться в скважине. В противном случае
детонирующий шнур может защемиться забойкой и оборваться.
Шнур после опускания патрона отцепляется с помощью специального зажима или путем обрыва шпагата на патроне, к которому прикреплен шнур. Можно применять и другие ВВ в жестких или (что лучше) эластичных водоустойчивых
оболочках.
При заряжании скважин гранулированным водоустойчивым ВВ (гранулотол, алюмотол) технология заряжания не
отличается от работ в сухих скважинах, однако, выдержка
скважины перед забойкой обязательна. Применение относительно водоустойчивых взрывчатых веществ типа зерногранулитов и водонаполненных ВВ типа акватола в скважинах с проточной водой недопустимо вследствие вымывания селитры из
заряда и снижения его разрушительного действия при взрыве./4/.
Скважины с непроточной водой заряжаются по приведенной выше технологии с использованием тех же ВВ, а также
с применением горячельющихся взрывчатых веществ, заряд
которых твердеет в скважине в процессе его охлаждения и постепенного заполнения всего сечения скважины.
В случае, когда высота столба воды не превышает 20—
25% высоты заряда, возможно применение зерногранулитов,
которые заряжаются по обычной технологии или водонаполненных ВВ, подаваемых в водонасыщенном виде по шлангу на
забой скважины.
Заряжание скважины с непроточной водой достаточно
эффективно с применением предварительной откачки воды из
скважины погружным насосом (рис. 5.98).
После осушения скважины в ней размещают заряд менее водоустойчивого или относительно водоустойчивого ВВ,
заряжаемого по обычной технологии. Такой заряд может находиться в скважине 5—10 ч и устойчиво детонировать./4/.
Оставшееся после размещения ВВ свободное пространство в шпуре или скважине заполняется забоечным материалом.
При взрывании скважин или шпуров в шахтах не
опасных по взрыву газа или пыли применяется полная и непол235
ная забойка. При полной забойке все свободное пространство
над зарядом заполняется забоечным материалом до устья шпура или скважины./4/.
Рис.5.98 Установка для
откачки жидкости из
скважин.
1-ходовая часть; 2-насос; 3мачта;4-барабан со шлангом
При неполной
забойке заполняется от
1/3 до 1/2 незаряженного
объема шпура или скважины.
Неполная
забойка выполняется путем введения в шпур или
скважину
бумажного
пыжа на глубину 0,5—
0,7 м от устья и заполнения нормальной забойкой оставшегося
пространства. При такой забойке наблюдается повышенный
разлет кусков породы.
На ряде карьеров используется метод увеличения эффекта забойки скважин путем размещения в устье небольших
запирающих зарядов. Масса такого заряда составляет 10—15 кг
зерногранулита или гранулотола при диаметре заряда 150—250
мм, который взрывается от магистрали детонирующего шнура
одновременно с основным зарядом. Заряд размещается на бумажной пробке, устанавливаемой на расстоянии 2—4 м от верха основного заряда. При этом качество взрывов не ухудшается,
а трудоемкость работ по забойке скважин сокращается./4/.
5.11.2.4 Монтаж взрывной сети
Работа с детонирующим шнуром и монтаж взрывной
сети просты и безопасны.
Сеть из детонирующего шнура монтируется двумя
способами: в виде параллельно-пучкового соединения, когда из
каждого заряда идет самостоятельный отрезок, а затем все их
236
концы собираются в один пучок и подключаются к магистрали
или в виде параллельно-ступенчатого соединения, когда вдоль
всех зарядов прокладывается магистральная линия из детонирующего шнура и к ней приращивают отрезки, отходящие от
зарядов.
При паралельно-ступенчатой сети, во избежание отказов, магистраль, состоящая из двух рядов детонирующего шнура, протягивается вдоль заряженных скважин, на расстоянии
0,3—0,5 м от них. Оба ряда детонирующего шнура соединяются
между собой через каждый метр.
К магистрали присоединяются детонирующие шнуры,
идущие от зарядов.
Если требуется произвести взрывание в определенной
последовательности, то во взрывной линии устанавливаются
пиротехнические реле (рис.5.99).
Рис.5.99 Схема монтажа взрывной сети при
взрывании с замедлением
1 –скважина (шпур); 2- отрезок детонирующего шнура, идущий от заряда; 3- магистральная линия из детонирующего шнура; 4,5- пиротехнические реле с замедлением соответственно 10 и 20 мс; 6- зажигательная трубка
После взрыва зажигательной трубки взрываются
заряды первого ряда без замедления, затем через 10 мс –
заряды второго ряда, а через
20 мс – третьего.
При взрывании в скважинах глубиной более 15 м магистральная линия обязательно дублируется.
Прокладка трех магистральных линий ДШ (центральной
и двух боковых) с использованием реле замедления двустороннего действия значительно повышает надежность взрывания
при большом числе зарядов./8/.
237
Детонирующий шнур допускает соединение отдельных
отрезков, в то время как соединение отрезков огнепроводного
шнура категорически запрещено.
Соединение отрезков детонирующего шнура производится одним из следующих способов: накладным соединением
(внакладку) (рис. 5.100а), простым узлом (рис. 5.1006), морским
узлом (рис. 5.100в), внавивку (рис.5.100г) или внакрутку
(рис.5.100д).
Рис. 5.100 Способы соединения отрезков ДШ:
1 — магистральная линия ДШ; 2 — ответвления ДШ к зарядам; 3 — детонатор
Ответвление должно сохранять то же направление детонационной волны, что и в магистральной линии и поэтому отвод шнура от магистрали должен быть под углом менее 90о по
ходу детонационной волны. При большем угле детонация из
магистрали не перейдет в ответвление.
Участок соединения ответвления с магистралью должен
быть не менее 100 мм. Причем ответвления детонирующего
шнура от зарядов должны иметь одинаковую длину во избежа238
ние возможного подбоя. При монтаже магистрали используется
детонирующий шнур одной партии и применяется один тип
соединения.
С точки зрения безопасности и надежности взрывания
детонирующим шнуром, необходимо:
1) в одно место магистральной линии присоединять
только одно ответвление к заряду ВВ;
2) шнур магистральной линии прокладывать прямо без
изгибов, а вынужденные повороты делать закругленными, т.к.
детонирующий шнур работает безотказно при условии раскладки шнура без переломов, перегибов, петель, узлов и т. д.;
3) шнуры ответвлений присоединять к магистрали по
ходу волны детонации магистрального шнура;
4) не допускать пересечения детонирующих шнуров
различных линий. При пересечении линий они должны быть
разделены деревянными прокладками или грунтом толщиной
не менее 100 мм;
5) не допускать расположения отдельных магистральных линий ближе 0,4 м одна от другой.
6) не допускать резания детонирующего шнура, который уже введен в заряд;
7) при температуре выше 30 °С детонирующий шнур, во
избежание флегматизации расплавляющейся мастикой, необходимо прикрывать от действия солнечных лучей досками или
закапывать в грунт. Для шнуров в пластмассовой оболочке это
необязательно./4/;
8) при дроблении негабаритов нельзя накрывать детонирующий шнур камнями или щебнем;
9) при использовании завышенных интервалов замедления возможен разрыв магистральной линии в результате сдвижения пород взрыве смежных зарядов или от падения кусков
породы. Поэтому в таких случаях необходимо учитывать л.н.с.
и свойства пород при выборе интервала времени замедления;
10) при отрицательных температурах воздуха необходимо применять специальные соединительные приспособления
разового использования или завязывать шнур узлами специальных конструкций во избежание расслабления узлов;
239
11) в обводненных шпурах большого диаметра и скважинах, в связи с просадкой заряда ВВ при его увлажнении и
уплотнении, увеличивается растягивающая нагрузка на детонирующий шнур, поэтому узлы соединений необходимо усиливать;
12) для большей надежности и обеспечения полноты детонации рассредоточенных шпуровых, а также скважинных зарядов взрывчатых веществ лучше применять детонирующий
шнур по всей длине заряда.
При применении пиротехнических замедлителей в местах их присоединения к магистрали оставляются специальные
разрывы.
5.11.2.5 Взрывание
Смонтированная магистральная сеть детонирующего
шнура взрывается или от зажигательной трубки (отрезок огнепроводного шнура введенный в капсюль-детонатор) или от
электродетонатора.
Взрывание сети для большей надежности производится
не менее чем двумя электродетонаторами (рис.5.101) или зажигательными трубками с капсюль-детонаторами, которые крепятся тесьмой или изоляционной лентой на расстоянии 100-150
мм от конца магистральной линии.
Рис.5.101
Подсоединение к магистральной линии двух электродетонаторов
Если смонтированы несколько сетей, то взрывание их
(основной и дублирующей) производится одновременно без
замедления из одной точки.
При взрывании нескольких рядов зарядов в шпурах или
скважинах, когда заряды одного ряда должны взрываться одновременно, а замедление должно быть лишь между рядами, при240
меняются электродетонаторы короткозамедленного действия,
посредством которых взрываются магистральные линии из детонирующих шнуров, проложенные по рядам./8/.
На карьерах непосредственно перед взрывом проверяются участки магистральной линии расположенной вдоль нижней кромки уступа карьера, так как она может быть повреждена
упавшими с откоса камнями во время подготовки к взрыву.
5.11.2.6 Выход из укрытия
Для проверки качества взрывания производится осмотр
места взрыва, т.е. проверяется полнота взрыва детонации
взрывной сети.
При многоблочном взрывании на карьерах для осмотра
взорванных блоков требуется обычно не менее 1—1,5 ч времени. Использование специальных сигнальных средств позволяет
свести до минимума число взрывников и время, необходимое
для таких работ. Для подачи сигналов используются ракеты
различных цветов, запускаемые от срабатывания взрывной сети
в местах их расположения.
Сигнализирующее устройство (рис. 5.102) состоит из
стального основания 1 с круглым отверстием для установки
ракеты.
Рис. 5.102 Сигнальное устройство
С нижней стороны основания имеются направляющие
выступы 5, между которыми проходит под ракетой детонирующий
шнур 6, касаясь капсюля. Сверху
на гильзу 3 ракеты надевается
трубка 2, которая в нижней части
имеет фланец. При повороте
241
трубки на 90° фланец заходит в кольцевые пазы замка 4, соединяя трубку с основанием. Продукты взрыва свободно растекаются между основанием и грунтом, не деформируя деталей
сигнализирующего устройства.
Для полной уверенности в срабатывании всей взрывной
сети необходимо устанавливать 5- 10 таких устройств в междублоковые перемычки и в конце блока, взрываемого в последнюю очередь, а также в особо сложных узловых соединениях
взрывной сети./6/.
5.11.2.7 Ликвидация отказавших зарядов
Если при работе в забое обнаружен отказ, об этом немедленно ставится в известность руководство работ, а работы в
забое немедленно прекращаются до ликвидации отказа. Члены
рабочей бригады должны знать, что отказы после взрыва обнаруживаются не всегда, поэтому категорически запрещается вытаскивать из шпуров или скважин торчащие концы детонирующего шнура.
В случае отказов шпуровых зарядов при взрывании негабарита ликвидацию их производят наружным сосредоточенным зарядом.
Для ликвидации отказавших скважинных зарядов применяют следующие методы /4/:
1. Повторное взрывание. Применяется, если в скважине
или шпуре остались один или оба конца детонирующего шнура,
идущие к боевикам.
Причина такого отказа может быть в нарушении сети
детонирующего шнура из-за неисправного соединения.
Перед повторным взрыванием отказавшего заряда в
скважине визуально или с помощью замеров определяют фактическое расположение заряда относительно обнаженных поверхностей, которые должны отличаться не более чем на 10—
15% от расчетных значений по проекту.
Если заряд приблизился к поверхности в результате частичного разрушения массива взрывами соседних зарядов, то
повторное взрывание запрещается, так как это может привести
к большому и опасному для рабочих и оборудования разлету
кусков породы.
242
Инициирование концов детонирующего шнура, выходящих из скважины, производится тем же способом, что и при
производстве основного взрыва.
2. Извлечение или вымывание заряда из шпуров или
скважин. Применяется, когда в устье шпура или скважины не
сохранились детонирующие шнуры, идущие к боевикам. В этом
случае разрешается разборка породы в месте нахождения заряда.
При ликвидации заряда из аммиачно-селитренных
взрывчатых веществ (гранулиты, зерногранулиты, гранулотол,
алюмотол, водонаполненные ВВ), когда в составе ВВ нет таких
компонентов, как гексоген или нитроэфиры, а заряды инициировались детонирующим шнуром, т.е. в нем отсутствует капсюль-детонатор или электродетонатор, разборку породы можно
производить экскаватором.
В случае, когда порода в месте расположения скважины
не поддается разборке, разрешается постепенно взрывать породу в районе расположения заряда шпуровыми зарядами. При
этом такие заряды располагаются не ближе 1 м к оси ликвидируемого заряда. Места расположения отдельных шпуров и масса зарядов устанавливаются руководителем взрывных работ.
3. Взрывание рядом пробуренной скважины. Такая
скважина располагается на расстоянии не менее 3 м от отказавшего заряда. Величину заряда в скважине устанавливает руководитель взрывных работ.
Ликвидация отказавших камерных зарядов производится при нормальной величине л. н. с. путем разборки забойки
заряда, введением в него нового боевика и повторным взрыванием. Если же л.н.с. заряда после взрыва соседних зарядов
уменьшилась, то производится удаление забойки и извлечение
взрывчатого вещества.
Отказавшие шпуровые заряды ликвидируются аналогично методике, принятой при электрическом способе взрывания.
243