Провода
Провода используются для монтажа электровзрывных сетей. К ним предъявляются следующие требования: материал проводов должен обладать минимальным удельным электрическим сопротивлением; провода должны быть гибкими и иметь надежную изоляцию; стоимость проводов не должна быть высокой. Провода должны надежно работать при напряжении переменного тока до 500 В или постоянного тока до 1200 В. В настоящее время выпускаются провода медные, алюминиевые или стальные в полихлорвиниловой и полиэтиленовой обо-лочках. Провода с такими оболочками предназначены для работы при температуре окружающей среды от —40 до +50°С. Шахтные гибкие кабели с резиновой изоляцией жил и негорючей резиновой оболочкой предназначаются для устройства магистрали электровзрывных сетей при взрывных работах в подземных условиях. При выборе сечения проводов следует исходить из допустимого сопротивления сети и необходимости обеспечения достаточной механической прочности сети. Одной из основных характеристик проводов является их удельное электрическое сопротивление, которое зависит от температуры. Полное сопротивление провода R (Ом) зависит от удельного сопротивления металла р, длины провода t и площади его поперечного сечения S.
Провода, применяемые при монтаже ЭВС, подразделяются на питательные, магистральные, участковые, детонаторные и соединительные.
Провода, обеспечивающие подвод напряжения к минной станции, т. е. к месту, где производят присоединение взрывной сети к источнику тока, называют питательными. Провода, идущие от источника тока к месту расположения зарядов ВВ, называются магистральными. Участковые провода идут вдоль фронтальной линии расположения зарядов и соединяют концевики электродетонаторов. Соединительные провода присоединяют к магистрали концевики крайних электродетонаторов.
Концевые провода соединяют детонаторные провода с участковыми.
В некоторых ЭВС, например, при проведении подземных горных выработок, могут отсутствовать концевые и участковые провода.
Взрывные машинки
В качестве источников тока при электрическом способе взрывания используют взрывные машинки, осветительные и силовые электрические линии с напряжением до 380 В, передвижные электрические станции, гальванические батареи.
Наиболее удобными источниками тока являются взрывные машины. Поэтому другие источники тока применяются, как правило, только при отсутствии взрывных машинок. Взрывная машинка — переносной прибор, способный вырабатывать электрический ток и направлять в электровзрывную сеть импульс тока, достаточный для безотказного взрывания определенного числа электродетонаторов.
К взрывным машинкам предъявляется ряд требований — они должны быть надежными в работе, удобными в обращении и соответствовать тем условиям, в которых они применяются. А это значит, что взрывные машинки должны иметь различное исполнение для применения их на открытых горных работах и в шахтах, не опасных ло газу или пыли, а также в шахтах, опасных по газу или пыли. Взрывные машинки по принципу действия делятся на магнитоэлектрические, динамоэлектрические, конденсаторные и высокочастотные. В настоящее время в нашей стране выпускаются только конденсаторные взрывные машинки. Принцип работы таких машинок заключается в предварительной зарядке конденсатора и последующей его разрядки во взрывную сеть.
Конденсаторные машинки отличаются простотой устройства и надежностью в работе. Они имеют небольшие массу и объем, снабжены светосигнальными устройствами, позволяющими контролировать исправность машинки. По принципу питания конденсаторные взрывные машинки разделяют на индукторные, аккумуляторные и батарейные.
Конденсаторная взрывная машинка КПМ-1А предназначена для взрывания электродетонаторов или воспламенения электровоспламенителей при проведении взрывных работ в средах, не опасных по газу или пыли. Число одновременно взрываемых электродетонаторов с нихромовым мостиком накаливания при последовательном соединении должно быть не более 100 с общим сопротивлением до 350 Ом. Номинальное напряжение 1500 В, емкость конденсатора-накопителя 2 мкФ, время зарядки машинки 4 с. В качестве первичного источника используется индуктор — малогабаритный генератор переменного тока с ручным приводом, который накапливает заряды на конденсаторе-накопителе.
Рисунок 3. Конденсаторная взрывная машинка КПМ-1А (а) и ее электрическая схема (б): 1 — пластмассовый корпус; 2 — съемная приводная рукоятка; 3 — взрывная кнопка; 4 — окно сигнальной лампочки; 5 — розетка штепсельного разъема для включения соединительного кабеля; 6 — гнездо для установки съемной рукоятки; 7 — линейные зажимы
Конденсаторная взрывная машинка ВМК-500 предназначена для взрывания электродетонаторов с нихромовым мостиком накаливания на открытых и подземных горных работах шахт, не опасных по газу или пыли, при температуре от —40 до +50 °С и относительной влажности до 95%. Машинкой ВМК-500 можно взрывать одновременно до 500 электродетонаторов при последовательном соединении и с сопротивлением взрывной сети до 2000 Ом. Источником энергии является генератор переменного тока с постоянными магнитами и ручным приводом, подающий ток через повышающий автотрансформатор и силеновые выпрямители «а блок конденсатора-накопителя. При достижении на блоке напряжения 3000 В начинает светиться неоновая лампочка, сигнализирующая о готовности машинки к взрыву.
Рисунок 4. Конденсаторная взрывная машинка ВМК-500: 1 — пластмассовый корпус; 2 — приводная рукоятка; 3 — взрывная кнопка; 4 —розетка штепсельного разъема; 5 — окно светосигнального устройства; 5 —линейные зажимы.
Батарейный конденсаторный взрывной прибор ПИВ-100М имеет взрывобезопасное исполнение и применяется в шахтах, опасных по газу или пыли. Напряжение на конденсаторе-накопителе, подаваемое во взрывную сеть, составляет около 600 В. Прибор снабжен омметром для измерения сопротивления взрывной сети. Масса прибора 2 кг.
Рисунок 5. Батарейный конденсаторный взрывной прибор ПИВ-100М: 1 — пластмассовый корпус; 2 — окно омметра; 3 — выходные клеммы; 4 — взрывной ключ; 5 — рычаг переключателя прибора для замера сопротивления сети
Перед применением взрывные машинки проверяют на длительность импульса напряжения (для шахт, опасных по газу и пыли), а также на развиваемые ими ток и импульс тока. Прежде всего производится внешний осмотр: состояния корпуса, линейных зажимов и привода. При этом корпус должен быть без повреждений, а рукоятка привода должна вращаться плавно и бесшумно. Взрывные машинки, которые не имеют миллисекундного замыкателя на импульс тока, испытывают при помощи пультов-пробников, которыми снабжают взрывные машинки КПМ-1А и ВМК-500. Взрывные машинки с миллисекундными замыкателями проверяют приборами контроля взрывного импульса, например прибором ПКВИ-ЗМ, который имеет автономное питание (два гальванических элемента типа «Сатурн»). Он позволяет определить максимальное значение длительности импульса напряжения и минимальное значение тока в конце импульса. Для определения исправности электровзрывной сети и ее сопротивления используются специальные контрольно-изме-рительные приборы. К ним относится измерительный мостик Р-353, предназначенный для определения сопротивления проводов, электродетонаторов и электровзрывных сетей. Пределы измерения сопротивления электровзрывных сетей составляют 20—5000 Ом, а сопротивления электродетонаторов — 0,2—50 Ом. На практике широко применяются также омметры ОВЦ-2 и М-57, омметрычклассификаторы электродетонаторов ОКЭД-1 и пьезоэлектрические взрывные испытатели ВИО-3.