4. Способы взрывания.

38. Классификация способов взрывания зарядов ВВ, их характеристика, условия применения.

Взрывание зарядов ВВ в заданной последовательности и в определенный промежуток времени осуществляется средствами инициирования (СИ), передающими импульс детонации заряду ВВ и тем самым вызывающими (возбуждающими) его детонацию. Из всех видов внешних воздействий, к которым чувствительны ВВ, для возбуждения детонации используют только взрывные. Обусловлено это повышенной чувствительностью ВВ к взрывам других ВВ, а также высокой возбуждающей способностью и простотой получения эффективного начального импульса с помощью инициирующих ВВ. Взрывание зарядов осуществляется от импульса взрыва заряда инициирующего ВВ, размещенного в капсюле-детонаторе или электродетонаторе. При применении аммиачно-селитренных гранулированных и водосодержащих, малочувствительных ВВ заряды их инициируются промежуточными детонаторами. Специальные технические устройства, служащие для создания начального импульса при инициировании взрывчатых веществ, называются средствами инициирования. Промышленные средства инициирования должны быть безопасны и надежны в действии, обеспечивать начальный импульс требуемой мощности.

Применяемые в настоящее время средства инициирования можно разделять на группы:

- средства огневого и электроогневого взрывания (капсюль-детонаторы (КД), огнепроводный шнур (ОШ), средства зажигания ОШ, в т.ч. электрозажигатели и электровоспламенители);

- средства электрического инициирования (электродетонаторы (ЭД), провода, источники тока и контрольно-измерительные приборы);

- средства бескапсюльного инициирования (детонирующий шнур (ДШ) и пиротехнические реле (РП);

- средства иницирования с низкоэнергетическими проводниками импульсов (ударноволновые трубки, капсюль-детонаторы и пусковые устройства).

39. Устройство, назначение огнепроводного шнура и капсюля-детонатора, электровоспламенителей.

Инициирование зарядов при помощи зажигательных трубок, состоящих из отрезка огнепроводного шнура с закрепленным на нем капсюлем-детонатором, носит название огневого способа взрывания. Если применяются средства электрического поджигания зажигательной трубки, способ носит название электроогневого. Огневое и электроогневое взрывание самые простые и дешевые из существующих. При огневом способе не требуется прокладки взрывных магистралей. При простоте монтажа зарядов, обеспечивается необходимая очередность их взрывания и возможность создания больших временных промежутков, между взрывами зарядов. Но данные способы наиболее опасны и в последнее время, имеют ограниченное применение при выполнении работ по ликвидации заторов льда, тушении лесных пожаров и дроблении горячих массивов.

Огнепроводный шнур предназначен для передачи теплового импульса (луча огня) к зарядам взрывчатых веществ и создания очередности взрывания. Огнепроводный шнур представляет собой слабо спрессованную с пластифицирующими добавками сердцевину из дымного пороха. В

одном метре шнура содержится 6 г пороха. Диаметр пороховой сердцевины составляет 0.6-2.0 мм, плотность ее - 1.8 г/см³. По центру сердцевины огнепроводного шнура проходит направляющая хлопчатобумажная нить. Пороховая сердцевина заключена в две-три оплетки из хлопчатобумажной пряжи. Наружный диаметр шнура 5,5мм. Скорость горения огнепроводного шнура установлена Едиными правилами безопасности при взрывных работах – 0,6м должны гореть 60-70сек. Марки огнепроводного шнура: ОША – асфальтированный для сухих забоев и ОШП пластикатный для обводненных. Выпускается бухтами длиной до 50м. Наружная оболочка шнура ОША из хлопчатобумажной пряжи, покрытой слоем водоизолирующей мастики (смола, пек, парафин) и опудренной тальком. Для шнуров марки ОШП поверх второй оплетки сделано покрытие пластикатовой массой. Огнепроводные шнуры ОША рекомендуется применять в сухих забоях, а ОШП - в обводненных и влажных забоях.

Капсюль-детонатор (КД) предназначен для инициирования зарядов промышленных ВВ при ведении взрывных работ огневым или электроогневым способами взрывания. Капсюль-детонатор представляет собой комбинированный заряд из запрессованного в металлическую гильзу первичного инициирующего ВВ и заряда вторичного бризантного ВВ. Гильза - цилиндрическая медная, стальная омедненная или алюминиевая диаметром 6-7мм и длиной 47-51мм, имеющая кумулятивную выемку. Первичное инициирующее ВВ – 0,5 гремучей ртути или 0,1г азида свинца и 0,2г ТНРС, размещены в металлической чашечке, с отверстием, диаметром 2.0-2.5мм, закрытом шелковой сеточкой. Наличие чашечки уменьшает опасность взрыва при изготовлении капсюлей-детонаторов и при вводе в них огнепроводного шнура. Вторичные взрывчатые вещества – 1г. тетрила, ТЭНа или гексогена, расположены в донной части гильзы. Свободная часть гильзы длиной 23мм, носит название дульце и служит для размещения огнепроводного шнура. Шнур крепится обжатием дульца в маркираторе. Выпускаются капсюля-детонаторы марок - КД-8МА, КД-8С. Что обозначает: КД - касюль-детонатор; цифра 8 – номер изделия; буквы М-медь, А- алюминий, С-сталь.

Электровоспламенитель огнепроводного шнура ЭЗ-ОШ это металлическая гильза, аналогичная гильзе КД, с помещенным в нее электровоспламенителем и проводами до 2м. В дульце путем обжатия крепится отрезок огнепроводного шнура. Электрозажигательная трубка ЭЗТ-2 представляет собой электровоспламенитель огнепроводного шнура ЭЗ-ОШ с закрепленным в заводских условиях отрезком ОШ длиной 32 или 65 см. При производстве взрывных работ отрезок ОШ ЭЗТ соединяется с КД, либо ЭЗТ используется для поджога ЗП-Б. Электрозажигательный патроны ЭЗП-Б представляет собой картонную гильзу, на которую одето резиновое кольцо. На дне гильзы помещена втулка, в которую вмонтирован электровоспламенитель, на втулку уложен зажигательный состав. В зависимости от числа шнуров патроны ЭЗП-Б изготовляют пяти калибров диаметром от 18 до 41 мм, в них можно ввести от 7 до 37 концов ОШ. Электровоспламенитель у патронов ЭЗП-Б с нихромовым мостиком накаливания и проводами до 2м, такой же, как у электродетонаторов. При пропускании тока мостик воспламеняет зажигательный состав, прилегающий к нему, от которого в свою очередь воспламеняется зажигательная смесь в патроне и затем все огнепроводные шнуры, вставленные в него.

40. Средства инициирования зарядов с помощью ДШ, устройство и область применения.

К средствам инициирования зарядов с помощью ДШ относятся: сам детонирующий шнур, пиротехнические реле и электродетонатор со взрывной сетью для первоначального инициирования ДШ. Детонирующий шнур используется для одновременного и короткозамедленного взрыва внутренних и наружных зарядов ВВ на дневной поверхности и в шахтах не опасных по взрыву газа и пыли.

Детонирующий шнур (ДШ) предназначен для передачи детонации от капсюля-детонатора (ЭД, СИНВ) к заряду, или от заряда к заряду, при взрывных работах на дневной поверхности, в шахтах и рудниках не опасных по газу и пыли, при температуре от –50 до +60⁰С. Из детонирующего шнура можно создавать разветвленные сети, по которым будет одновременно распространяться детонация. Диаметр детонирующего шнура 4-8мм. Детонирующий шнур выпускается в бухтах по 50м длиной. Можно осуществлять связывание шнура Скорость детонации ДШ - 6,5 км/сек. Сердцевина детонирующего шнура состоит из бризантного взрывчатого вещества ТЭНа, покрытого льняными или хлопчатобумажными оплетками. Сердцевину ДШ, имеющая две направляющие нити, оборачивают тремя спиральными оплетками, внешняя оплетка покрыта водонепроницаемой мастикой или пластиком. Детонирующий шнур водоустойчив, может применяться под водой. Для повышения водоустойчивости внешние оплетки пропитываются воском или озокеритом, или изготавливаются из полихлорвинила или полиэтилена, армированного капроновыми нитями. Концы ДШ гидроизолируюся мастикой, клеем БФ или лаком. Для внешнего выделения детонирующего шнура в белые нити наружной оплетки добавляются две красные нити. Детонирующий шнур изготавливается марок: ДШ-А - детонирующий шнур асфальтированный с навеской ТЭНа 12-13г/м, малой водостойкости; ДШВ - повышенной водостойкости, с навеской ВВ 5-15г/м; ДШЭ –12 (экструзивный), в полихлорвиниловой оболочке с навеской ТЭНа 12-13г/м, наиболее используемый на горных работах. Выпускаются шнуры данной марки и с меньшими навесками ВВ ДШЭ-10, ДШЭ-8, ДШЭ-6, а также мощные шнуры ДШЭ-30 и ДШЭ-50, и шнуры усиленные ДШУ 33М и ДШУ-150. ДШ в полихлорвиниловой оболочке окрашиваются в зависимости от марки в оранжевый или красный (ДШЭ-12), синий (ДШЭ-8), зеленый (ДШН-6). Маломощные шнуры предназначены для монтажа поверхностной взрывной сети, мощные для взрывания высокочувствительных ВВ без промежуточных детонаторов. Отдельные марки ДШ выпускаются с сердцевиной из гексогена. Соединение отрезков шнура производится морским узлом или внакладку на участке длиной не менее 100мм. Присоединение отрезков детонирующего шнура к магистрали необходимо производить так, чтобы направление детонации в магистрали совпадало с направлением детонации в присоединяемом отрезке, с образованием тупого угла.

Детонационные реле (пиротехнические реле-замедлители) предназначены для короткозамедленного взрывания зарядов детонирующим шнуром, Они позволяют создавать необходимые интервалы времени замедления во взрывной сети из детонирующего шнура, как для группы зарядов, так и для отдельных взрывов. Реле устанавливается последовательно в искусственно сделанный разрыв взрывной сети из детонирующего шнура. В настоящее время выпускается пиротехническое реле двустороннего действия РП-8М; РП-Н, с номинальным временем замедления 20мсек. - окраска красная, 35 мсек. - краска белая, и 50мсек - окраска черная, и РП-Д со временем замедления 20, 30, 45 60, 80, 100 мс. Реле РП-8М; РП-Н состоят из двух отрезков детонирущего шнура, соединенных трубкой, внутри которой находятся два капсюля-детонатора, развернутые дульцами друг к другу, между которыми помещен замедляющий состав. Реле РП-Д состоит из двух капсюлей – детонаторов с замедлением, размещенных в монтажных элементах и соединенных между собой ударноволновой трубкой. В зависимости от интервала замедления типы реле отличаются цветом соединителя: РП-Д-20 - красновато-оранжевый; РП-Д-30 – желтый; РП-Д-45 – красный; РП-Д-60 – синий; РП-Д-80 – зеленый; РП-Д-100 – коричневый. Присоединение РП к детонирующему шнуру выполняется теми же способами, что и соединение шнура.

Достоинства детонирующего шнуров – их легкость, гибкость, относительная прочность; простота монтажа боевиков и взрывной сети; возможность одновременного взрывания нескольких зарядов; большая, чем у электрического, безопасность применения.

Недостатки - при случайном несанкционированном взрыве одной из скважин другие, соединенные могут сработать; вероятность применения шнура с дефектами и низкая эффективность его визуальной проверки; выгорание, вокруг детонирующего шнура, до 15% ВВ скважинных зарядов, при обратном инициировании; большая вероятность повреждения поверхностной взрывной сети при короткозамедленном взрывании.

41. Средства инициирования зарядов с использованием низкоэнергетических волноводов (СИНВ), устройство и область применения.

Система инициирования с низкоэнергетическими проводниками импульсов более эффективна, чем средства огневого, электрического взрывания, а также взрывания детонирующим шнуром. В основе системы лежит устройство из полого пластмассового шнура-волновода, получившего в России название ударноволновая трубка (УВТ) - проводника импульса детонации и капсюля-детонатора, имеющего пиротехнический замедлитель, аналогичный замедлителям, установленным в электродетонаторах. Внутренняя поверхность ударноволновой трубки покрыта тонким слоем взрывчатой смеси (ТЭН, гексоген или октоген и порошкообразный алюминий массой от 0,005 до 0,5 г/м). Боковое энерговыделение у ударноволновой трубки отсутствует, ее целостность при срабатывании сохраняется. Срабатывание УВТ не вызывает детонации контактирующих с ней волноводов и промышленных взрывчатых веществ, не инициирует процесс горения во взрывчатых веществах. Ударноволновая трубка служит только для трансляции инициирующего импульса к капсюлю-детонатору. Капсюль-детонатор инициируется пламенем, которое возникает в момент выхода ударной волны из трубки в детонатор. Капсюля-детонаторы надежно инициируют взрыв патронов аммонита, шашек-детонаторов, шпуровых и скважинных зарядов с заданной временной задержкой.

Система взрывания предусматривает установку капсюлей-детонаторов во всех взрываемых зарядах, чем обеспечивается создание замедлений внутри зарядов взрывчатых веществ. Для передачи и разветвления инициирующего импульса применяется последовательное инициирование ударноволновых трубок. Учитывая, что передача взрывного импульса от одной ударно-волновой трубки к другой не передается, инициируемые трубки подсоединяются к капсюлю-детонатору предыдущего устройства, при помощи специальных соединителей. Конструкция монтажных соединителей обеспечивает плотный контакт нескольких присоединяемых ударноволновых трубок к капсюлю-детонатору.

В настоящее время при ведении взрывных работ применяются отечественные неэлектрические системы инициирования: Искра; Эдилин; УНСИ. Все они идентичны, имеют незначительные отличия в применяемых при изготовлении материалах, размерах изделий и конструкции монтажных соединителей. Для запуска СИНВ используют стартовый пистолет с ружейными капсюлями типа жевело, зажигательную трубку, либо электродетонатор или детонирующий шнур.

Достоинства устройств СИНВ:

- высокий уровень управляемости массовыми взрывами, достигаемый за счет использования индивидуального замедления взрыва каждого скважинного или шпурового заряда и широкого выбора замедления;

- исключение подбоя взрывной сети и возможности оптимизации поверхностных замедлителей благодаря применению внутрискважинного замедления;

- эффективное использование «донного» инициирования скважинных зарядов, в том числе высокочувствительных, так как УВТ имеет ограниченное боковое энерговыделение и не оказывает отрицательное воздействие на окружающий его заряд(исключение выгорания ВВ);

- отсутствие взаимного подбоя УВТ, передающих в скважине детонацию шашкам-детонаторам позволяет осуществить точечное (верхнее, нижнее) и многоточечное инициирование скважинного заряда;

- исключение возможности передачи обратной детонации (от несанкционированного взрыва заряда ВВ во взрывную сеть);

- низкая чувствительность к механическим воздействиям и потенциалу статического электричества;

- простота монтажа взрывной сети; повышенная надежность срабатывания поверхностной взрывной сети;

- механическая прочность УВТ;

- водоустойчивость;

- снижение сейсмического воздействия за счет разброса во времени в пределах 10 м/сек, за счет разброса времени срабатывания КД одной ступени замедления;

- сокращение времени выставления опасной зоны.

Недостатки:

- отсутствует возможность инструментальной проверки элементов смонтированной взрывной сети на месте производства взрывных работ. Поэтому рекомендуется убедиться в отсутствии повреждений и узлов на волноводе, пропуская ее через ладонь, а также обеспечить определенную последовательность монтажа на всех этапах, чтобы было возможно и достаточно провести только визуальный контроль.

- большое число промежуточных капсюлей-детонаторов, увеличивающих вероятность отказа;

- необходимость наличия у потребителя значительного ассортимента изделий (по длине волноводов и времени замедления);

- недостаточный гарантийный срок, учитывая что по его истечению изделия подлежат уничтожению, из-за старения замедляющего состава;

- возможность повреждения трубки волновода при опускании боевика в скважину, зарядке и забойке;

- необходимость учета собственного замедления трубки при взрывании изделий с разницей длин активной части волноводов более 5м.

- создание помех отработанными волноводами при измельчении и обогащении руд, и необходимость утилизации отработанных волноводов;

- большая стоимость по сравнению с другими системами инициирования, за счет увеличенного числа КД, повышенного расхода УВТ (большой запас длины из-за сложности расчета и неопределенности расстояний между скважинными зарядами и местами установки поверхностных капсюлей-детонаторов) и одноразового использования магистральных УВТ.