ТЕХНОЛОГИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ИНИЦИИРОВАНИЯ ВВ
Технология электрического инициирования ВВвключает выполнение следующих операций:
изготовление патронов-боевиков,
заряжание и забойку зарядов в шпурах или скважинах,
выставление постов охраны или запрещающих знаков,
подачу звуковых сигналов (предупредительный, боевой, отбой), монтаж взрывной сети и проверку ее исправности,
подсоединение источника тока к взрывной сети и взрыв, проветривание забоя и осмотр взорванной горной массы,
ликвидацию отказов при наличии отказавших зарядов.
Для обеспечения надежности электровзрывания на складе ВМ проверяют электродетонаторы по сопротивлению или в случае необходимости подбирают ЭД по заданной величине сопротивления.
Изготовление патронов-боевиков при электрическом инициировании производиться следующим способом:
патрон ВВ с торца прокалывают специальной иглой диаметром 9—10 мм, выполненной из материала не дающего искр и не корродирующего от взаимодействия с ВВ, вставляют электродетонатор в образовавшееся гнездо, делают из концевых проводов ЭД петлю вокруг патрона ВВ и затягивают ее. При обратном инициировании зарядов петлю, как правило, не делают
Патрон-боевик вводят в шпур или скважину осторожно, без резких толчков и уплотнения первым или последним. Соответственно способ инициирования называют обратным или прямым. Забойку шпуров и скважин осуществляют при прямом инициировании зарядов сразу вслед за введением патрона-боевика, а при обратном инициировании зарядов — после окончания заряжания всех патронов ВВ. Первые порции забоечного материала вводят в шпур без уплотнения.
При заряжании скважин россыпными ВВ в нее обычно опускают два патрона-боевика (в нижнюю и среднюю часть заряда). Запрещается опускание боевиков на концевых проводах электродетонаторов.
Все соединения концевых и монтажных соединений проводов выполняют путем скручивания. Предварительно медные жилы проводов тщательно очищают. После соединения проводов места сростков изолируют изоляционной лентой или специальными зажимами-контактами. Монтаж взрывной сети начинают только после полного окончания заряжания зарядов и забойки всех шпуров или скважин. Монтаж производят всегда от зарядов к источнику тока.
Величина сопротивления участков взрывной сети, состоящих из последовательно соединенных ЭД, уменьшается в 2—3 раза. Это приводит к уменьшению токов утечки, а также к увеличению взрывного тока по ЭД и более равномерному его распределению по различным участкам взрывной сети. Последовательно-параллельное соединение ЭД и участков взрывной сети рекомендуется также применять в выработках большого сечения, где количество шпуров превышает 40 шт.
Общее сопротивление взрывной сети не должно превышать предельные нормы, установленные для каждого взрывного прибора.
В шахтах, не опасных по газу и пыли, а также на открытых работах допускается параллельное соединение электродетонаторов. При этом сопротивление взрывной сети подсчитывают заранее. Перед взрыванием оно измеряется из места укрытия взрывника при помощи контрольно-измерительных приборов. Величина измеренного сопротивления не должна отклоняться от расчетного более чем на 10 %. В случае расхождения измеренного и расчетного сопротивления сети более чем на 10 % необходимо снова закоротить концы проводов и устранить неисправности, вызывающие отклонения от расчетного сопротивления электровзрывной сети (плохо зачищенные концы проводов, слабые сростки, нарушение изоляции и т. п.).
Ключи от взрывных машинок и ящиков с рубильниками на все время подготовительных работ и до времени взрыва должны находиться у руководителя взрывных работ или взрывника. На время начала монтажа взрывной сети все электрические установки, находящиеся в пределах опасной зоны, должны быть обесточены.
Если взрыва при включении источника тока не произошло, то магистральные провода отключают, закорачивают их и через 10 минвзрывник идет к зарядам и осматривает забой, устраняя неисправности сети. После взрыва взрывник осматривает забой и при обнаружении отказов ликвидирует их.
В крупные заряды (боевики) вводят по два электродетонатора, соединяемые последовательно или параллельно. Опыт показывает, что парно-параллельное соединение двух ЭД в патроне-боевике более надежно.
Достоинства последовательного соединения: через все электродетонаторы проходит равный ток, требуются источник тока минимальной мощности, меньшая длина проводов, простота и наглядность схемы соединения, простота расчета и проверки исправности цепи.
Недостаток этого соединения — возможность получения группового отказа при попадании в сеть дефектного электродетонатора.
Достоинства параллельного соединения: при обрыве проводов электродетонатора отказ возможен только в одном заряде, а если в боевике имеются два электродетонатора, то отказа не будет; попадание недоброкачественного электродетонатора не ведет к отказу сети.
Вместе с тем эта схема имеет следующие недостатки:
требуется значительно более мощный источник тока;
практически невозможно определить с помощью приборов исправность сети;
для монтажа требуется больше проводов,
монтаж и особенно расчет ступенчатых схем значительно сложнее.
Поэтому параллельное соединение, как правило, не рекомендуется для применения.
Последовательно-параллельное соединение применяется, когда надо взорвать большое число электродетонаторов от источника тока с недостаточным для последовательного соединения напряжением. Параллельно-последовательное соединение менее удобно и надежно и редко применяется на практике.
Последовательное соединение электродетонаторов наиболее удобно и надежно и должно применяться во всех случаях, когда можно обеспечить получение гарантийной величины тока для включенных в сеть электродетонаторов.
При применении электрических взрывных приборов определяют сопротивление взрывной сети и сравнивают полученный результат с предельным значением сопротивления сети, приводимого в паспорте на прибор.
По полученным данным на основе приближенных формул определяют условия безотказности взрыва:
для простых последовательных сетей
Rпос = Rп
для последовательных сетей с парно-параллельным включением электродетонаторов
Rпар = Rп
для параллельно-пучковых сетей
Rп.пучк = Rп
для смешанных пучковых простых сетей и с парно-последовательным включением электродетонаторов
Rс.пучк = Rп
для смешанных пучковых сетей с парно-параллельным включением электродетонаторов.
Rп.пучк = Rn
где: Rп — предельно допустимое сопротивление, указанное в паспорте машинки для последовательных сетей;
n — число параллельных ветвей.
При использовании силовых и осветительных сетей определяют сопротивление сети, а затем рассчитывают величину тока, проходящего через отдельный электродетонатор, и сравнивают найденную величину с гарантийным значением тока для безотказного взрыва.
Последовательное соединение. Сопротивление взрывной сети определяют по формуле:
Формула для последовательного соединения.
где m — число электродетонаторов;
rд— сопротивление одного электродетонатора, Ом;
Lк, Lу и Lм — длина соответственно концевых, участковых и магистральных проводов, м;
гк, гу и гм — сопротивление 1 м соответственно концевых, участковых и магистральных проводов, Ом.
Полученное значение силы тока, проходимого через электродетонатор
I=U/R сравнивается с гарантийным, причем обязательно условия см. формулу:
Сравнение токов
Параллельно-пучковое соединение.
Сопротивление отдельной произвольной (i-й) ветви Rвi находится по формуле
Rвi = rд + Lкirкi + Lуiryi
где Lкi, Lуi, — длина соответственно концевых и участковых проводов данной ветви, м;
rкi , ryi — сопротивление 1 м соответственно концевых и участковых проводов данной ветви, Ом.
Сопротивление всей сети
R = Lмrм + Lсrс
где Lс, Lм— длина соответственно соединительных и магистральных проводов, м;
rс, rм— сопротивление 1 м соответственно соединительных и магистральных проводов, Ом;
Rв1, Rв2, — сопротивления отдельных ветвей, Ом,
При одинаковых сопротивлениях ветвей
R=Lмrм + Lсrс+Rв/n
Сила тока в магистрали
IM = U/R
Сила тока, протекающего через отдельную ветвь и электродетонатор
Iв = In/n=U/(Rn) должна быть не меньше гарантийной Iгар, т. е. сила тока в магистрали при n параллельно соединенных ЭД должна быть в n раз больше, чем гарантийная величина для отдельного ЭД.