Электродетонаторы
По времени срабатывания различают электродетонаторы мгновенного, короткозамедленного и замедленного действия.
Рисунок 1. Типы электродетонаторов и интервалы замедления.
Благодаря надежной герметизации гильзы в электродетонаторе в качестве первичного ВВ служит более безопасное, но плохо прессуемое инициирующее ВВ – азид свинца.
У электродетонаторов мгновенного действия (ЭД) электровоспламенитель находится непосредственно перед отверстием чашечки. Поэтому взрыв происходит практически одновременно с включением тока. Промышленностью выпускается несколько марок электродетонаторов мгновенного действия: предохранительные и непредохранительные, водостойкие, термостойкие и повышенной мощности.
К предохранительным относятся электродетонаторы, безопасные по взрыву метановоздушной смеси. Это достигается либо применением толстостенных гильз, либо прессованием на дно гильзы навески пламегасителя (серного калия). В отдельных случаях на наружную поверхность гильз наносят предохранительный слой, содержащий пламегаситель.
Термостойкие электродетонаторы предназначены для применения в глубоких скважинах с температурой 200—300 °С. Электродетонаторы короткозамедленного действия (ЭДКЗ) по устройству похожи на обычный электродетонатор с той разницей, что у них между электровоспламенителем и капсюлем-детонатором располагается столбик замедляющего состава.
При прохождении электрического тока мгновенно нагревается мостик накаливания, воспламеняя зажигательный состав. Луч пламени горящей воспламенительной головки через отверстие удлиненной чашечки воспламеняет замедляющий состав, который через строго определенное время вызывает взрыв первичного инициирующего ВВ. В качестве замедлителей применяют свинцовый сурик с кремнием, ферросилицием и др. Величина замедления зависит от
соотношения компонентов и высоты столбика замедляющего состава. Время срабатывания ЭДКЗ исчисляется десятыми и сотыми долями секунды. Промышленностью выпускаются ЭДКЗ шести основных (время срабатывания через 25,50,75,100,150,250 мс) и трех дополнительных (время срабатывания через 35, 70 и 110 мс) ступеней замедления. Имеются также ЭДКЗ с интервалом замедления, кратным 15 мс. Номинал замедления указывается на донышке гильзы или бирке, которая крепится к проводам.
Во всех ЭДКЗ происходит определенный разброс во времени срабатывания, т. е. фактическое время срабатывания отличается от номинального.
Величина разброса во времени срабатывания зависит от номинала и изменяется от + 10 мс для номинала, равного 25 мс, до ±50 мс для номинала, составляющего 250 мс.
При длительном хранении разброс во времени срабатывания увеличивается. Поэтому иногда возникает необходимость в измерении фактического времени срабатывания ЭДКЗ перед их применением.
Для этих целей разработаны специальные устройства, позволяющие в один прием испытывать до 100 единиц электродетонаторов.
ЭДКЗ применяют при короткозамедленном взрывании, когда взрывы отдельных зарядов или их групп должны происходить в определенной последовательности через весьма малые промежутки времени.
Электродетонаторы замедленного действия (ЭДЗД) отличаются от ЭД мгновенного действия тем, что между электровоспламенителем и первичным инициирующим ВВ находится столбик замедляющего состава (смесь свинцового сурика, хромокислого свинца и ферросилиция). Время замедления зависит от длины столбика замедлителя, его состава и плотности.
Электродетонаторы замедленного действия выпускают с замедлением 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2; 4; 6; 8 и 10 с.
К проводам ЭД прикрепляется бирка с цифрой, обозначающей номер замедления. Кроме того, каждая ступень замедления имеет свою окраску придонного участка гильзы.
Сущность замедленного взрывания заключается в том, что взрывание отдельных зарядов или отдельных групп зарядов выполняется в заданной последовательности через определѐнные промежутки времени (от 0,5 до нескольких секунд).
Для угольных шахт допущены электродетонаторы с замедлением до 2 с включительно (ЭДЗД-7…ЭДЗД-11).
Применять электродетонаторы замедленного действия в шахтах, опасных по газу или пыли, запрещается, так как взрыв каждой последующей серии может вызвать взрыв газа или пыли, появившихся в результате взрыва предыдущей серии.
Электродетонаторы замедленного действия по конструкции почти ничем не отличаются от ЭД короткозамедленного действия.
Различие – в несколько ином составе второго слоя воспламенительной головки, замедляющем составе и ступенях замедления, равных тысячным долям секунды.
Электродетонаторы упаковывают в картонные коробки по 40…75 шт., на которые наклеивают этикетки с названием завода, даты изготовления, номера партии, типа ЭД, их количества и значения сопротивления. Картонные коробки по 10 шт. укладывают в цинковую коробку, а последнюю – в деревянный ящик, в котором помещается от 500 до 1500 электродетонаторов.
Рисунок 2. Конструкции электродетонаторов: а – мгновенного действия; б – короткозамедленного и замедленного действия.
1 – пластиковая пробка; 2 – антистатический экран; 3 – электровоспламенитель; 4 – гильза; 5 – шелковая сетка; 6 и 7– зажигательный и замедляющий состав; 8 – чашечка; 9 и 10 –первичное и вторичное ВВ.
По инициирующей способности электродетонаторы разделяют на группы. Первая – обычной инициирующей способности (нормальной мощности). По этому признаку они приравниваются к капсюлю-детонатору (ЭД-8э, ЭД-8ж, ЭДЗД). Масса вторичного ВВ равна 1 г.
Вторая – электродетонаторы повышенной инициирующей способности (мощные – ЭДКЗ-ПМ), масса вторичного ВВ составляет 1,45 г. Мощные ЭД безотказно взрывают (инициируют) уплотнённые до 1,62 г/см 3 промышленные ВВ.
По предохранительности электродетонаторы делят на непредохранительные (ЭД8э, ЭД-8ж, ЭДЗД) – 100%-ная вероятность воспламенения МВС и ПВС, и предохранительные (ЭДКЗ-ОП, ЭДКЗ-ПМ и ЭДКЗ-П) – 4...10%.
Предохранительность обеспечена за счёт покрытия наружной поверхности гильзы пламегасительным веществом – сернокислым калием (К2SO4). Непредохранительные ЭД разрешается применять только для инициирования ВВ I и II классов.