книги из ГПНТБ / Лурье А.И. Электрическое взрывание зарядов

Р е ш е н п е . 1. Сопротивление ветви

Я в = ' ' э = 3 Ом.

при таком его значении у = 0,062 (см. приложение II).

5. Значения гиперболического синуса п косинуса при т = 29 (для половины^ кольца):

sh (0,062 • 29) = sh 1,8 = 2,94; ch (0,06229) = ch 1,8=3,11.

6.Сопротивление одного полукольца по формуле (III.91)

Лп к =-0,1881^|- = 0,199 Ом.

7.Сопротивление распределительной сети

8. Сопротивление соединительных проводов

*с = ^ - 2 3 . 1 , 1 =0,45 Ом.

9. В магистральном кабеле будут созданы две объединенные жилы; в первук> из них войдут две жилы сечением 2,5 мм2 , во вторую — жилы 2,5 и 1,5. мм.2-- Эквивалентное сопротивление 1 км объединенной жилы по формуле (III.2);

190

13. Напряжение в конце магистрали по формуле (III.94)

16. Ток в наиболее удаленном ЭД по формуле (III.90)

/- 9 = з % Т = 1 ' 0 6 А -

17.Ток в наиболее удаленном ЭД больше 1 А, а отношение /„хДпоЭ близко

ктрем, поэтому взрывание будет безотказным.

Г.А. Шамраем [24] для определения сечения проводов распре­ делительной линии (антенн) и взрывного кабеля (магистрали) у па­ раллельных ступенчатых сетей, имеющих форму замкнутого кольца

исимметричное распределение ЭД, предложены следующие упро­ щенные формулы.

Для антенных проводов: из меди

Пример 28. Определить сечеппе медных антенн и взрывного кабеля, пред­ назначенных для взрывания 58 электродетонаторов ЭД-8-Ж с медными вывод­ ными проводами. Суммарная длина медных антенных проводов 34,8 м, длина взрывного кабеля 400 м (в один конец). Питающий кабель имеет сопротивление 0,4 Ом. Взрывание производится прибором с прямым включением переменного тока напряжением 380 В.

191

практики точностью по заданному числу ЭД, длине антенн и протя­ женности магистрали определять сечение антенных проводов и взрыв­ ного кабеля.

Сети «три кольца», как это указывалось выше, допустимо рас­ считывать так же, как и параллельно-пучковые сети. Вследствие этого для расчета сетей «три кольца» можно использовать формулы (III.80)—(III.82). Однако в них под m следует понимать число пар электродетонаторов, включенных в сеть, а под RB — сопротивление двух последовательно соединенных ЭД, т. е. считать, что RB = = 2гэ . Кроме того, при определении общего сопротивления взрывной сети нужно учитывать сопротивление подводящих антенн.

Пример 29. Рассчитать сеть «трп кольца», в которую включено 58 электро­ детонаторов ЭД-8-Ж с медными проводами. Антенны сделаны из медного про­ вода сечением 1 мм2 . Общая длина подводящих антенн — 20 м. Соединительные провода медные, сечением 1 мм2 , общей длиной 23 м. В качестве магистрали используется кабель ГРШН сечением 3 x 1 , 5 мм2 , при этом две жилы соединены между собой. Длина магистрали 350 м в один конец. Взрывание производится сетевым прибором с прямым включением переменного тока напряжением 380 В.

Ре ш е н и е . 1. Определяем сопротивление подводящих антенн

Да = (20.1,1)-|^- = 0,39 Ом.

2.Эквивалентное сопротивление 1 км магистрального кабеля по формуле

(III.2)

192

5. Ток в каждом ЭД по формуле (III.82)

/D = | f = l , 5 7 A .

6.Ток в электродетоыаторах больше 1А, поэтому взрывание будет без­ отказным.

Сопоставление результатов, полученных в примере 29, с резуль­ татами расчета простой кольцевой сети, предназначенной для воспла­ менения такого же числа ЭД (см. пример 27), показывает, что магистраль сети «трп кольца» может иметь в 2 раза меньшее сеченне (3 X 1,5 мм2 вместо 3 X 2,5 + 1,5 мм2 ). Если бы магистраль сети «три кольца» была такой же, как у простой кольцевой сети, первая позволила бы воспламенить значительно большее число ЭД, чем вторая.

Рассмотренные в книге способы расчета электровзрывных сетей пригодны при использовании электродетонаторов мгновенного и за­ медленного действия.

13 З а к а з 280

Г л а в а IV

ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ОТКАЗОВ ЗАРЯДОВ И ПРЕЖДЕВРЕМЕННЫХ ВЗРЫВОВ ПРИ ЭЛЕКТРОВЗРЫВАНИИ

§ 16. ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ОТКАЗОВ ЗАРЯДОВ

Отказы зарядов совершенно недопустимы при массовых взрывах. Необнаруженные отказавшие ЭД и боевики, в которых они находи­ лись, могут попасть на конвейеры, в экскаваторы, дробилки, топкн

дов, особенно больших, является опасной работой, связанной с за­ тратой значительных средств и времени. Кроме того, отказ части зарядов может значительно снизить эффект взрыва.

Причины отказов зарядов и пути их устранения. Отказы зарядов

и низкого качества ее монтажа. Обычно причиной отказов является нарушение правил ведения взрывных работ п недоброкачественный монтаж взрывной сети.

Для повышения надежности взрывания необходимо, чтобы ЭД, приборы взрывания, провода и взрывная сеть перед использованием были проверены. Как^правило, это обеспечивает безотказное взры­ вание. Однако иногда, несмотря на применение проверенных средств взрывания и выполнение всех требований «Единых правил безопас­ ности при взрывных работах» все же имеют место отказы. В связи с этим при ответственных взрывах в заряды вводят по нескольку ЭД . Такая мера повышает надежность взрывания, так как прп наличии в зарядах нескольких ЭД отказать могут только те заряды, в которых не сработают все ЭД.

Требования, предъявляемые к монтажу взрывных сетей. Взрыв­ ная сеть должна быть смонтирована в полном соответствии с ее проектом при соблюдении всех требований «Единых правил безопас­ ности при взрывных работах». При монтаже сети должпо быть обеспечено включение в нее всех вставленных в боевики ЭД. Соеди­ нения между проводами должны быть прочными и иметь хороший

194

контакт, а сростки должны быть тщательно изолированы. Хорошие результаты дает применение контактных зажимов (рис. 87). Они представляют собой закрытую с одного конца полихлорвппилсвуго трубочку, в которой находятся две металлические полоски. У кон­ тактных зажимов, предназначенных для использования в обводнен­ ных местах, трубочка заполнена консталином. Зажим надевается

Рис. 87. Контактные зажимы:

1, 2 и з — э т а п ы с о е д и н е н и я п р о в о д о в ; 4 — з а ж и м с п р о в о д а м и ; 5 — п е р е г п у т ы й з а ж и м

на скрученные концы соединяемых проводов и вместе с нимн пере­ гибается (рис. 87). В шахтах, опасных по газу или пыли, применение контактных зажимов обязательно.

Плохой контакт в соединениях проводов может вызвать большое увеличение сопротивлепия взрывной сети и значительное уменьше­

зашуитировапными окажутся электродетонаторы 2—5. Прп малой

Если бы при взрывании конденсаторными взрывными приборами

(машинками) шунтирование отсутствовало, все последовательно

проходит через незашунтироваиные ЭД (1 и 6), может быть определен по формуле

2 ( Д ц + г „ + , ш Д д - » )

а импульс тока, проходящий по зашуитпровапньш ЭД, — по формуле

Кш = Кп( Д у ) 2 , А 2 - с . (IV.3)

\'ш - г Л п . з /

Вэтих формулах гн — общее сопротивление незашунтированных

IIpiiiMep 30. Определить импульсы тока в незашунтированных п в зашунти­

м= 20 Ом; гн = гш = 200 Ом

иДп.з = 500 Ом.

Ре ш е н и е . 1. РЬшульс тока в незашунтированных ЭД определяем по формуле (IV.2)

2. Импульс тока в зашунтированных ЭД по формуле (IV.3)

* - = 3,62.10- ( г о т а ) 2 ^ 1 ' 8 5 ' 1 0 " 3 А 2 - С -

3. Если бы шунтирования не было, то все ЭД в соответствии с формулой (IV.1) получили бы импульс тока

5403 - 9 -Ю- 1 3

К = 2 (20+200 + 200) ~3,12-i0-» А « • с.

196

Если бы при взрывании от осветительных или силовых сетей с изолированной нейтралью шунтирования не было, через все ЭД протекал бы ток

При наличии шунтирования ток, проходящий через незашунти-

ток, проходящий через незашунтированные ЭД, несколько увели­

силовой сети с заземленной нейтралью (рис. 89, а), ток, проходящий через электродетонаторы, может уменьшиться п при соединении с землей лишь одной точки взрывной сети. В этом случае схеме взрывной сети можно придать вид, показанный на рис. 89, б, со­

группа с малым числом ЭД сработает раньше, а подгруппа с большим числом ЭД сработает позже или совсем не сработает. Последнее может быть вызвано тем, что раньше сработавшие ЭД преждевре­ менно разорвут цепь или в результате того, что ток, проходящий через подгруппу с большим числом ЭД, будет значительно меньше гарантийного.

197

ЭД сопротивление изоляции проводов взрывной сети по отношению к земле должно быть не ниже десятикратного сопротивления сети,

импульса воспламенения электродетонаторов (например, из-за чрез­ мерной флегматигации или отсыревания воспламеиительной головки ЭВ, из-за увлажнения или перепрессовки ВВ в капсюле-детонаторе п ДР-);

резкое понижение импульса плавления мостика (из-за появления в нем раковин, вмятостей и других механических пороков, приво­ дящих к уменьшению сечения мостика);

значительное уменьшение времени передачи (например, из-за недостаточной флегматизации воспламенительного состава, вслед­ ствие неправильного расположения мостика в воспламеиительной головке и др.).

198

Скрытые дефекты в капсюле-детонаторе могут вызвать также неполную детонацию электродетонатора, вследствие чего может произойти выгорание шпуровых зарядов ВВ, что в условиях шахт, опасных по газу или пыли, может вызвать взрыв метано-воздушной смеси.

Скрытые дефекты могут быть обнаружены только путем измере­ ния импульса воспламенения, времени передачи и импульса плавле­ ния мостика, т. е. посредством таких испытаний, которые приводят к уничтожению электродетонаторов. Поэтому отбраковать предва­ рительно электродетонаторы со скрытыми дефектами нельзя, и они могут попасть во взрывную сеть.

К электродетонаторам со скрытыми дефектами можно отнести такие, которые отказали при заводских испытаниях на групповое взрывание, поскольку до этого они успешно прошли проверку на сопротивление. Так как доля таких ЭД составляет около 1-Ю- '1 , то и долю электродетонаторов со скрытыми дефектами можно принять равной этой величине, т. е. считать, что иа каждые 10 ООО исправ­ ных ЭД приходится один со скрытым дефектом. Можно считать, что 90% дефектных электродетонаторов имеют низкую чувствительность, 5% — низкий импульс плавления мостика, а 5% — малое время передачи. При этом доля первых будет равна 0,9 -10- 4 , вторых — 0,05«Ю - 4 и третьих — 0,05-10"4 . Это значит, что вероятность попа­ дания во взрывную сеть, состоящую из 100 электродетонаторов, одного дефектного электродетонатора с низкой чувствительностью равна 0,9 - Ю - 2 (один раз на 111 взрывов), с низким импульсом плавления мостика или с низким временем передачи — 0,05-10"2 (одпи раз на 2000 взрывов). Вероятность попадания в такую взрыв­ ную сеть двух дефектных ЭД с низкой чувствительностью примерно в 100 раз меньше, а двух ЭД с низким временем передачи — примерно в 2000 раз меньше вероятности попадания в сеть одного дефект­ ного ЭД.

Взрывные сети повышенной надежности. На практике для пред­ отвращения отказов зарядов применяют следующие взрывные сети повышенной надежности: одиночные электровзрывные сети с парнопоследовательным или с парно-параллельным включением электродетоиаторов; простые двойные электровзрывные сети (основную и дублирующую); двойные электровзрывные сети с парно-последова­ тельным или с парно-параллельным включением электродетонаторов.

При использовании электровзрывных сетей может осуществляться полное дублирование или дублирование только распределительной сети — всей или части (см. рис. 78).

При особо ответственных взрывах электровзрывные сети дубли­ руют детонирующим шнуром — всю распределительную сеть или только ее подземную часть. Детонирующий шнур может быть ини­ циирован привязанным к нему электродетонатором, включенным в электровзрывную сеть, или взрывом зарядов, в которые вводится шнур. Дублирующая сеть из детонирующего шнура должна иметь такую схему и должна быть так смонтирована, чтобы инициирование

199