книги из ГПНТБ / Эстеров, Я. Х. Буровзрывные работы на транспортном строительстве учебник

Концы ДШ, находящиеся в обводненных вы­ работках, должны быть гидроизолированы.

Прикрепление электродетонаторов или зажигательных трубок к на­ чалу магистральной нитки ДШ — последняя подготовительная к взры­ ву операция. Капсюли-детонаторы или электродетонаторы должны быть плотно привязаны к детонирующему шнуру так, чтобы донышко капсюля было направлено по ходу детонационной волны и находи­ лось на расстоянии 10 — 15 см от конца шнура.

Если основная линия ДШ дублируется такой же линией ДШ, то инициирование основной и дублирующей сетей следует производить одновременно.

Для более безопасного производства работ на предприятиях Трансвзрывпрома применяют прикрепление электродетонаторов или зажи­ гательных трубок к отрезкам детонирующего шнура длиной 50 см. За-

Рис. 74. Соединение детонирующего шнура внакладку и узлом:

/ — шпагат; 2 — магистраль; 3 — отрезки ДШ к заряду

142

тем свободный отрезок ДШ прикрепляют к магистральной нитке ДШ

(рис. 75).

Заготавливать отрезки ДШ и прикреплять к ним электродетонато­ ры можно в здании подготовки ВМ или в другом месте, расположенном на безопасном расстоянии от места производства.взрывных работ.

§ 26. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ ВЗРЫВАНИЯ

Общие сведения

Для электрического способа взрывания зарядов ВВ применяют электродетондторы. Электродетонаторы и провода, соединяющие их между собой и с источником тока, называют э л е к т р о в з р ы в н о й с е т ь ю (рис. 76).

Рис. 76. Электровзрывная сеть:

143

строго определенные промежутки времени; улучшаются условия и уменьшается опасность производства взрывных работ, так как взрыв может быть произведен с безопасного расстояния; имеется возможность проверить исправность, электровзрывной сети при помощи контроль­ ных и электроизмерительных приборов; уменьшается вероятность нарушения одних зарядов другими и отказов, связанных с этим; от­ сутствуют ядовитые газы и дым, образующиеся при горении огнепро­ водного шнура. Существенным недостатком этого способа является опасность воздействия на электродетонаторы блуждающих токов.

Оборудованное место, в котором находится взрывная машинка или взрывная станция и из которого производят включение тока в электровзрывную сеть, называют в з р ы в н ы м п у н к т о м . Для проверки напряжения и силы тока, сопротивления взрывной сети, исправности, омметров и взрывных машинок на взрывном пункте используют омметр, вольтметр, миллиамперметр, реостат и пульт. Про­ вода, идущие от источника тока к месту расположения зарядов, назы- -вают м а г и с т р а л ь н ы м и ; расположенные между зарядами и

соединяющие между собой концевые провода электродетонаторов — у ч а с т к о в ы м и ; присоединяющие выводные провода электродето­ наторов к участковым проводам — к о н ц е в ы м и ; присоединя­ ющие концевые провода крайних электродетонаторов к магистральным проводам — с о е д и н и т е л ь н ы м и . Если заряды расположены на небольшой глубине и небольшом расстоянии один от другого, вы­ водные провода ЭД используют для соединения ЭД между собой. В этом случае отпадает надобность в применении участковых и конце­ вых проводов. Электровзрывную сеть принято показывать’ в виде схе­ мы (рис. 77).

Краткие сведения из теории электродетонаторов накаливания

Количество тепла Q (в калориях), выделяемое электрическим током при прохождении по проводнику, определяют по формуле

144

где / — ток, А;

R — сопротивление проводника, Ом; t — время прохождения тока, с.

Из приведенной формулы видно, что нагрев расположенного в элек­ тродетонаторе мостика накаливания данного сопротивления до темпе­ ратуры, которая бы обеспечила загорание воспламенительной головки и взрыв электродетонатора, зависит от силы тока /, сопротивления мостика R и времени t прохождения тока через мостик. Это время (вре­ мя срабатывания электродетонаторов) очень невелико и измеряется ты­ сячными долями секунды. Оно складывается из времени воспламене­ ния tBи времени передачи ta. Время срабатывания электродетонаторов мгновенного действия с нихромовыми мостиками накаливания состав­ ляет 2 — 10 мс, а для электродетонаторов, предназначенных для сов­ местного применения в качестве нулевой группы с электродетонатора­ ми короткозамедленного действия, — 2 — 6 мс.

В р е м е н е м в о с п л а м е н е н и я называют промежуток времени с момента включения тока до момента начала горения воспла­ менительной головки (для ЭД-8-Э или ЭД-8-Ж примерно до 2,5 — 4 мс). Это время зависит от диаметра мостика, его материала, темпе­ ратуры воспламенения головки и тока. Время воспламенения тем меньше, чем больше сопротивление мостика. Поэтому для изготовления мостиков применяют проволочку малого диаметра (0,03 — 0,035 мм), имеющую большое удельное сопротивление.

В р е м е н е м п е р е д а ч и называют промежуток времени от начала горения воспламенительной головки до момента взрыва элек­ тродетонатора (для ЭД-8-Э или ЭД-8-Ж примерно до 3,5 — 6 мс). Это время зависит от плотности и состава воспламенительной головки и ее расположения по отношению к мостику накаливания. Изготовить электродетонатор с одинаковым сопротивлением мостика и одинаковой плотностью воспламенительного состава, а также расположить этот воспламенительный состав равномерно вокруг мостика трудно. Поэто­ му происходит так называемый разброс времени воспламенения и пе­ редачи.

Величину P t (количество электричества, необходимое для воспла­

снихромовыми мостиками накаливания импульс воспламенения /Св =

=(0,6 -4- 2,5) А2 мс. Величину обратную, импульсу воспламенения,

называют ч у в с т в и т е л ь н о с т ь ю э л е к т р о д е т о н а т о ­ ров :

В теории электровзрывания рассматривают также следующие вели­ чины: безопасный ток / б, длительный воспламеняющий ток / дл, сто­ миллисекундный воспламеняющий ток / 100. .

пламенительной головки. Величина безопасного тока имеет большое

145

практическое значение. Зная его величину, можно установить величи­ ну предельно допустимого тока в приборах, измеряющих проводимость или сопротивление электродетонаторов. Кроме того, по величине безо­ пасного. тока устанавливают степень устойчивости электродетонаторов по отношению к блуждающим токам.

Установлено, что безопасный ток, например, для электродетонато­ ров ЭД-8-Э или ЭД-8-Ж составляет 0,18 А. Однако длительное пропус­ кание такого тока через электродетонатор может привести к разложе­ нию слоя воспламенительного состава, примыкающего непосредствен­ но к мостику, что приводит к уменьшению чувствительности электро­ детонатора. Поэтому Единые правила безопасности при взрывных работах требуют производить испытания электродетонаторов на прибо­ рах, дающих ток не выше 0,05 А, при этом длительность воздействия тока не должна превышать 4 с.

Д л и т е л ь н ы м в о с п л а м е н я ю щ и м т о к о м называ­ ют такой минимальный постоянный ток, который, проходя, через элек­ тродетонатор без ограничения времени, обеспечивает нагревание мос­ тика до температуры воспламенения состава воспламенительной голов­ ки наименее чувствительного электродетонатора. Для электродето­ наторов ЭД-8-Э и ЭД-8-Ж / дЛ = ОД А.

С т о м и л л и с е к у н д н ы м в о с п л а м е н я'ю щ и м т о ­ к о м называют такой минимальный постоянный ток, который, прохо­ дя через электродетонатор в течение 100 мс, вызывает его воспламене­ ние. Для электродетонаторов ЭД-8-Э и ЭД-8-Ж / 10о = 0,375 А.

Для практических расчетов пользуются величиной гарантийного тока, который значительно больше минимального безотказного тока. Г а р а н т и й н ы м т о к о м называют такой ток, который, проте­ кая через последовательно включенные электродетонаторы, вызовет воспламенение всех электродетонаторов в цепи. Для группового взры­ вания электродетонаторов гарантийный постоянный ток должен быть не менее 1,0 А при числе одновременно взрываемых зарядов до 100 шт. и не менее 1,3 А при числе одновременно взрываемых зарядов до 300,

апеременный ток — 2,5 А (при частоте 50 Гц).

Вотношении максимальной величины тока для безопасного взрыва­ ния электродетонаторов ограничений -нет.

Условия безотказного группового взрывания электродетонаторов

Условия для безопасного группового взрывания следует рассмот­ реть отдельно для случая взрыва одиночного или параллельно соеди­ ненных электродетонаторов и случая взрыва последовательно соединен­ ных электродетонаторов. При взрывании одиночных или параллельно соединенных электродетонаторов условием безотказного взрывания слу­ жит пропуск через каждый электродетонатор гарантийного тока. Бе­ зотказность гарантируется тем, что при взрыве одиночного электроде­ тонатора электрический ток будет нагревать мостик до тех пор, пока не загорится воспламенительная головка и не произойдет взрыв. При

146 .

групповом взрывании па­ раллельно соединенных электродетонаторов безот­ казность взрыва гаран­ тируется тем, что взрыв одного электродетонатора не приводит к размыканию цепи и ток продолжает по­ ступать в остальные элек­ тродетонаторы группы, на­ гревая мостики до начала воспламенения головки. Из

рис. 78 видно, что при взрыве электродетонатора 1 размыкание цепи не произойдет и электрический ток еще большей силы будет посту­ пать к электродетонаторам 2 и 3.

Характерная особенность группового взрывания последовательно соединенных электродетонаторов состоит в том, что взрыв хотя бы одно­ го электродетонатора приводит к размыканию цепи и прекращению по­ ступления тока. При взрыве электродетонатора 9(см. рис. 77) произойдет разрыв цепи, и ток перестанет поступать к электродетонаторам 8 и 7.

Первым' взрывается наиболее -чувствительный электродетонатор, т. е. тот, у которого время воспламенения и время передачи меньше, чем у других электродетонаторов. Взрыв последовательно соединенных электродетонаторов будет безотказным, если до перегорания наиболее чувствительного мостика через взрывную цепь успеет пройти импульс тока, не меньший, чем импульс воспламенения наименее чувствитель­ ного электродетонатора.

Единые правила безопасности при взрывных работах требуют изме­ рять сопротивление электродетонаторов перед выдачей их для работы. Электродетонаторы, сопротивление которых выходит за пределы край­ них величин, , указанных на этикетках упаковочной тары, к использо­ ванию непригодны. Смысл этого требования Единых правил безопас­ ности заключается в том, чтобы максимально уравнять по чувствитель­ ности включенные в цепь электродетонаторы и не допускать подключе­ ния в сеть неисправных электродетонаторов (имеющих, например, за­ мыкание между выводными проводами или между проводами вилочки, замыкание мостика на корпус, отпайку мостика накаливания).

На практике при применении упрощенных схем электровзрывных сетей без дублирования их детонирующим шнуром, несмотря на выпол­ нение всех необходимых правил, все же происходят иногда отказы элек­ тродетонаторов. Это объясняется тем, что среди большого количества хороших электродетонаторов попадаются .иногда отдельные электро­ детонаторы со скрытыми заводскими дефектами (дефекты в мостиках накаливания и воспламенительных головках), обнаружить которые до взрывания электродетонаторов невозможно. Для обеспечения полной гарантии безотказного группового взрывания электродетонаторов даже

вслучае попадания в сеть дефектного электродетонатора необходимо

еедублировать детонирующим шнуром, применять более надежные схемы взрывных сетей; ток должен быть больше гарантийного.

147

хорда провернуть не менее трех' раз и проверить нажатием кнопки 13 наличие элемента, при этом стрелка гальванометра отклонится впра­ во или влево от нулевой отметки.

Следует убедиться, что в приборе нет неисправностей, при которых измерительный ток мог бы превзойти безопасную величину 50 мА и вы­ звать взрыв злектродетонатора при измерении сопротивления электро­ взрывной сети. Эту проверку делают при помощи миллиамперметра, замкнутого на внешнее сопротивление 0,5 Ом, в сроки, установленные техническим паспортом, но не реже одного раза в квартал и после каж­ дой смены источника питания.

Мост Р-353 предназначен для работы при температуре окружающе­ го воздуха от — 40° до -f- 50° С и относительной влажности до 95%.

При измерении сопротивления электровзрывной цепи продолжи­ тельность нажатия кнопки 13 не должна быть более 4 с.

149

Принципиальная электрическая схема моста ОВЦ-2 аналогична схеме моста Р-353. В качестве Источника питания прибора применяет­ ся малогабаритная аккумуляторная батарея. Мост ОВЦ-2 не нашел распространения на объектах транспортного строительства из-за сравнительно ограниченных температурных пределов его применения

(от — 10до + 30° С).

Измерение силы тока и напряжения. Перед использованием для электровзрывания электроосветительных и электросиловых линий не­ обходимо предварительно измерить фактическое напряжение и силу тока источников тока при помощи вольтметра и амперметра. Чтобы пра­ вильно измерить силу тока и напряжение, необходимо проверить соот­ ветствие типа применяемого прибора роду тока (постоянный или пере­ менный), проверить соответствие шкалы прибора, т. е. пределов изме­ рений измеряемой величине тока, и правильно включить прибор в цепь измеряемого тока.

Контрольные приборы. Пьезоэлектрический прибор Озерного (ВИО-3) предназначен для проверки на токопроводимость электро­ детонаторов и электровзрывной сети при условии, что сопротивление ее не больше 100 Ом и при температуре окружающей среды не ниже —10°С.

В настоящее время завершены промышленные испытания более со­ вершенного взрывобезопасного прибора Эстерова — ВИЭ-1 (рис. 82).

ВИЭ-1 предназначен для безопасной проверки целости электровзрывных цепей во время их монтажа при производстве открытых взрывных работ при тем­ пературе окружающего воздуха от —40 до +50° С. ВИЭ-1 — пока единственный прибор, который решением Госгортехнадзора СССР допущен к применению в не­ посредственной близости от зарядов ВВ. Полная безопасность применения при­ бора обеспечивается тем, что максимальный ток короткого замыкания при осве­ щенности фотоэлемента 100 000 лк (прямые солнечные лучи) не превышает 200 р. а.

Если электровзрывная цепь проложена на сухой поверхности земли (напри­ мер, при взрывании негабаритов) или при заряжании сухих скважин и шпуров, прибором ВИЭ-1 можно обнаружить следующие неисправности цепи:

а) наличие обрыва электропровода; б) отсутствие проводимости в некачественно сделанном сростке проводов.

Для того чтобы проверить наличие или отсутствие указанных неисправно­ стей цепи, необходимо к зажимам 6 подсоединить провода 8 проверяемого уча­ стка цепи (рис. 82, б), а камеру 2 фотоэлемента направить к источнику света. Если стрелка 4 отклонилась — цепь исправна. Если стрелка прибора не откло­ нилась— жила электропровода разорвана.

Рабочая часть шкалы

Рис. 81. Шкала реохорда моста переносного типа Р-353 в развернутом виде

150

Если электровзрывная цепь прокладывается в воде или в обводненных вы­ работках и имеет непосредственный контакт с водой или обводненным грунтом (например, при подводном взрывании или взрывании обводненных скважин и шпуров), прибором ВИЭ-1 можно обнаружить следующие возможные неисправ­ ности цепи:

а) наличие разрыва провода (жилы вместе с изоляцией); б) наличие разрыва или нарушения только изоляции проводов (жила це­

ла, но оголена) или наличие некачественно выполненной изоляции сростка про­ водов;

в) наличие разрыва жилы провода -при целой заводской изоляции проводов или отсутствие контакта между жилами проводов в плохо выполненном сростке при хорошей изоляции этого сростка.

Наличие или отсутствие разрыва провода (и жилы, и изоляции) может быть обнаружено одним из следующих двух способов.

• П е р в ы й с п о с о б . К зажиму прибора ВИЭ-1 со знаком «—» присоеди­ няют провода 8 проверяемого участка цепи (рис. 82, г), а ко второму зажиму со знаком «-Ь» подключают металлический штырь или жесткий оголенный кусок провода 9, который вводят вблизи проверяемой цепи в землю (если проверяемая цепь находится в мокрых выработках) или в воду (если проверяемая цепь нахо­ дится в воде). Камеру 2 фотоэлемента направляют к источнику света. При от­ сутствии разрыва и жилы, и изоляции проводов стрелка прибора остается непо­ движной на нулевой отметке шкалы. При разрыве жилы и изоляции проводов стрелка прибора отклонится.

Этим же способом одновременно определяют наличие оголенных участков проводов (при целой жиле) или наличие некачественно выполненной изоляции сростка проводов.

151