6.3.3 Расчёт электровзрывных сетей при последовательном соединении электродетонаторов

Наибольшее распространение в практике взрывного дела находит последовательное соединение ЭД (рис. 9). Общее сопротивление электровзрывной сети при последовательном соединении определяют по формуле

R_общ = 2 · L_м · r_м + ℓ_с · r_с + ℓ_у · r_у + N · (ℓ_к r_к + r_э ) =

R_м + R_с + R_у + N · R_б, Ом

где L_м – длина магистрали, м;

ℓ_с – общая длина соединительных проводов, м;

ℓ_у – общая длина участковых проводов, м;

ℓ_к – общая длина концевых проводов, м;

r_м – сопротивление 1 м магистральных проводов, Ом;

r_с – сопротивление 1 м соединительных проводов, Ом;

r_у – сопротивление 1 м участковых проводов, Ом;

r_э – сопротивление одного ЭД, Ом;

N – число последовательно соединенных боевиков.

При известном одинаковом сопротивлении боевиков общее сопротивление боевиков при последовательном соединении определяют по формуле

R_{б. общ.} = N · (ℓ_к · r_r + r_э) = N · R_б., Ом

Рис. 9. Схема последовательной электровзрывной сети:

а – расстояние между зарядами; L_c – глубина скважины;

l_б – глубина расположения боевиков

Рис. 10. Схема последовательной электровзрывной сети с парно-последовательным соединением электродетонаторов в боевиках

Рис. 11. Схема последовательной электровзрывной сети с

парно-параллельным соединением электродетонаторов в боевиках

Общее сопротивление электровзрывной сети при парно-последовательном соединении ЭД в боевиках последовательной (рис. 11) последовательной цепи

R_общ = 2 · L_м ·r_м + ℓ_с ·r_с + ℓ_у · r_у + N · (ℓ_к · r_к + 2 · r_э), Ом

Общее сопротивление электровзрывной сети при парно-последовательном соединении ЭД в боевиках последовательной (рис. 11) параллельной цепи

R _общ = 2 · L_м · r_м + ℓ_с · r_с + ℓ_у · r_у + N · (ℓ_к · r_к + r_э/ 2), Ом

Сопротивление электровзрывной сети определяется для установления возможности производства безотказного взрывания от какого-либо источника тока.

Общее сопротивление электровзрывной сети при последовательном соединении при использовании взрывных машинок не должно быть больше допустимого паспортного R_п

R _общ ≤ R_п.

Общая сила тока в электровзрывной сети

I_общ = U /R _общ , А,

где U – напряжение в электровзрывной сети, В.

При взрывании от машинок в электровзрывную сеть поступает импульсный ток, и возможность безотказного взрывания проверяют только по допустимому сопротивлению (табл. 18)

Таблица 18

Марка машинки	Номинальное напряжение на конденсаторе-накопителе, В	Номинальное сопротивление взрывной сети при последовательном соединении ЭД, В	Максимально взрываемое число ЭД при их последовательном соединении, шт	Марка машинки	Номинальное напряжение на конденсаторе-накопителе, В	Номинальное сопротивление взрывной сети при последовательном соединении ЭД, В	Максимально взрываемое число ЭД при их последовательном соединении, шт
ВМК-1/35	400	160	50	ПИВ-100м	670	320	100
ВМК-3/50	450	300	100	БКВМ-1/50	450	250	80
КПМ-1А	1500	300	100	КВП-1	1000	210	70
КПМ-2	1500	900	300	СВМ-2	600	300	100
ВМК-500	3000	2100	800	ВМА-100/200	1200	600	200

Сила тока, приходящаяся на один ЭД при последовательном соединении

I_э = I_общ, А

В соответствии с правилами безопасности при взрывных работах при использовании взрывных источников постоянного тока в каждый ЭД должен поступать гарантийный ток i_г силой не менее 1 А, а если одновременно взрывают до 100 ЭД и не менее 1,3 А если одновременно взрывают до 300 ЭД, не менее 2,5 А при взрывании переменным током независимо от количества ЭД.

Пример 1. Для взрывания 24 скважин, расположенных в один ряд на расстоянии а = 6м одна от другой, в заряды на глубину l_б = 10 м опущены боевики. Сопротивление ЭД r_ЭД = 30 м. Взрывная станция находится на расстоянии 240 м от крайнего заряда. Для магистрали используются медные провода сечением 1,3 мм² марки ПВ – 500. Концевые, участковые и соединительные провода марки ВМП имеют медную жилу сечением 0,5 мм². Температура окружающей среды + 11⁰С. Определить общее сопротивление электровзрывной сети при последовательном соединении.

Решение:

1. Составляем принципиальную схему электровзрывной сети .

2. Определяем длину магистрали.

Длина одного провода магистрали определяется расстоянием от места взрыва до места расположения взрывной станции и запасом в размере 10% от расстояния на слабину и намотку на катушке

L_м = 1,1 · l_в.с = 1,1 ∙ 240 = 264 м.

3. Находим сопротивление 1 м магистральных проводов

Ом.

4. По табл. находим сопротивление 1 м соединительных, участковых и концевых проводов марки ВМП

r_с = r_у = r_к = 0,040 Ом.

5. По формуле определяем длину участковых проводов

l_у = 1,1 · а · N =1,1 ∙ 6 ∙ 24 = 158 м.

При определении длины проводов, полученные результаты округляют до целых чисел.

5. Определяем длину соединительных проводов для однорядного расположения скважин по формуле

l_с = 1,2 · а· N = 1,2 ∙ 6 ∙ 24 =173 м.

7. Определяем длину концевых проводов по формуле

l_к = 2 · l_б = 2 ∙ 10 = 20 м.

8. Подставляя полученные значения в формулу определяем общее сопротивление электровзрывной сети

R_общ = 2 ∙ 264 ∙ 0,013 + 173 ∙ 0,040 + 158 ∙ 0,040 + 24(20 ∙ 0,040 + 3) = 11,3 Ом.

Пример 2. Скважинные заряды расположены в три ряда. В каждом ряду 12 зарядов. Расстояние между зарядами в ряду а = 5 м, расстояние между рядами зарядов b = 4,2 м. Боевики располагают на глубину l_б = 8 м. Сопротивление магистрали R_м = 6 Ом, r_э = 3,6 Ом. Для соединительных, участковых и концевых проводов используют медные провода ПВ-500 сечением 0,75 мм². Определить общее сопротивление электровзрывной сети при последовательном соединении ЭД и возможность безотказного взрывания зарядов от взрывной машинки КПМ-1А.

Рис. 12. Схема последовательной электровзрывной сети

при многорядном взрывании

Решение.

1. Составляем принципиальную схему электровзрывной сети

2. Определяем длину участковых проводов по формуле

l_у = 1,1 · а · N = 1.1 · 5 · 36 = 198 м.

3. Определяем длину соединительных проводов для нечетного числа рядов скважин

,

где n_p – число рядов зарядов.

4. Определяем длину концевых проводов в одном боевике

l_к = 2 · l_б = 2 ∙ 8 = 16 м.

5. По табл. 4.2 находим сопротивление 1 м проводов марки ПВ-500 сечением 0,75 мм²

r_с = r_у = r_к = 0,025 Ом.

6. Определяем общее сопротивление электровзрывной сети

R_общ = R_м + l_с · r_с+ r_у · l_у+ N · (l_k · r_k + r_э) =

= 6 + 72 ∙ 0,025 + 198 ∙0,025 + 36 (16∙0,025 + 3,6) = 157 Ом.

5. Проверяем возможность безотказного взрывания зарядов от машинки КПМ-1А.

По табл. (табл. 9) допустимое сопротивление R = 300 Ом.

Расчётное сопротивление электровзрывной сети меньше допустимого паспортного сопротивления, следовательно, по величине расчетного сопротивления взрывание от КПМ-1А возможно.