11. Способы инициирования зарядов ВВ и взрывные сети

Под взрыванием зарядов понимают совокупность приемов и технических средств взрывания, обеспечивающих инициирование зарядов ВВ в необходимой последовательности и в заданный промежуток времени. От применяемого способа взрывания зарядов ВВ в определенной степени зависят эффективность и безопасность взрывных работ.

В практике производства взрывных работ применяютогневое и электроогневое, бескапсюльное и электрическое инициирования зарядов.

11.1. Огневое и электроогневое инициирование зарядов, изготовление боевиков

11.1.1. Огневое инициирование

Огневое инициирование зарядов применяют при взрывных работах на поверхности, в рудниках и шахтах, не опасных по газу и пыли.

Достоинства огневого способа взрывания:

-он прост в исполнении,

-не требует сложных расчетов,

-позволяет взрывать заряды в желаемой последовательности по од-

ному.

Недостатки огневого способа взрывания:

-большая опасность для исполнителя работ, который, зажигая шнуры, находится непосредственно у зарядов;

-невозможность проверки качества подготовки взрыва, так как невозможно проконтролировать исправность средств инициирования;

-невозможность получения точных интервалов между взрывами;

-при необходимости нельзя одновременно (мгновенно) взорвать несколько зарядов;

-ограниченность числа одновременно зажигаемых шнуров без зажигательных патронов;

-образование значительного количества окиси углерода и других ядовитых газов при горении шнурового пороха и частично оплетки шнура;

-невозможность его применения в обводненных условиях и ряд дру-

гих.

В качестве средств огневого взрывания применяют КД, огнепроводный шнур и средства его зажигания.

Подготовка и производство взрыва при огневом способе иницииро-

вания состоят из ряда последовательно выполняемых операций:

-нарезать ОШ на отрезки заданной длины;

-проверка каждого КД;

-изготовление зажигательных и контрольных трубок;

2

-получение и доставка ВМ к месту взрывания;

-подготовка забоя к взрыванию;

-изготовление патронов-боевиков;

-заряжание и забойка шпуров или скважин в соответствии с паспортом БВР;

-подрезание ОШ по длине;

-зажигание сначала контрольной трубки, а затем - отрезков ОШ, идущих к боевикам, и уход в безопасное укрытие;

-счет взрывающихся зарядов;

-осмотр забоя после проветривания, и при обнаружении отказавших зарядов производство их ликвидации, приведение забоя после взрыва в безопасное состояние.

Зажигательная трубка представляет собой КД, соединенный с отрезком огнепроводного шнура (рис. 11.1).

Рис.11.1. Зажигательная трубка:

а – разрез; б – общий вид; 1 – капсюль-детонатор; 2 – огнепроводный шнур; 3 - шпагат

Контрольная трубка состоит из отрезка ОШ и КД с бумажной гильзой, в подземных выработках контрольный отрезок ОШ используют без КД. Контрольная трубка должна иметь отличительный знак(перевязка тесьмой, шпагатом и т. д.).

11.1.2. Изготовление боевиков и заряжание

Патрон-боевик при огневом инициировании представляет собой обычный патрон ВВ, в который вставлен КД зажигательной трубки. Па- трон-боевик взрывается от КД зажигательной трубки и вызывает взрыв всего заряда ВВ.

3

Патроны-боевики изготовляются взрывниками на месте производства взрывных работ, на расстоянии 50 м от места заряжания. Последовательность выполнения операций показана на рис. 11.2.

Рис. 11.2. Последовательность изготовления патрона-боевика при огневом взрывании:

а, б, в, г – стадии изготовления

При применении толькороссыпных ВВ патроны-боевики изготовляют, завертывая в прочную бумагу определенное количество ВВ.

При взрывании шпуров и заряжании ихпорошкообразным ВВ на карьерах патроны-боевики можно не изготовлять, а зажигательную трубку при этом вводят непосредственно в заряд, полностью погружая в него КД зажигательной трубки.

Боевики должны изготавливаться на местах производства работ или в других местах, установленных руководителем предприятия (шахты, рудника, карьера и т. п.), в количествах, требующихся для взрывания зарядов за один прием.

При проходке стволов шахт с поверхности боевики должны изготавливаться в будках.

Детонатор должен вводиться в боевик на полную глубину и надежно фиксироваться. При этом используемые для образования углублений иглы необходимо изготавливать из материалов, не дающих искр и не коррозирующих от взаимодействия с ВВ.

Боевики из прессованных или литых ВВ разрешается изготавливать только из патронов (шашек) с гнездами заводского изготовления. Расширять или углублять имеющееся гнездо запрещается.

После заряжания ВВ и помещения в заряд патронов-боевиков свободную часть зарядной камеры заполняют забоечным материалом. В качестве забойки для шпуров лучше всего применять песчано-глинистую смесь или песок.

4

При взрывании скважинных зарядов в качестве забойки часто используют буровую мелочь, мелко раздробленную породу, отходы дро- бильно-сортировочных и обогатительных фабрик.

При камерных зарядах используют породу, извлекаемую из камер при их проходке. Первые порции забойки вводят с повышенной осторожностью, чтобы не производить ударов по боевику. Следующие порции забойки вводят с последующим уплотнением(при необходимости), но так, чтобы не повредить огнепроводные шнуры, идущие от зарядов.

Перед поджиганием свободные концы зажигательных трубок, идущие от боевиков, должны быть распрямлены.

Огневой способ взрывания в силу известных недостатков в последнее время все меньше применяют в угольных шахтах, не опасных по газу и пыли, на рудниках и открытых работах.

В настоящее время принимают меры по дальнейшему сокращению использования огневого способа взрывания.

11.1.3. Электроогневое инициирование

Основное отличие электроогневого инициирования от обычного огневого состоит в электрическом поджигании из безопасного места отрезков ОШ с помощью электрозажигателей.

Для повышения безопасности и надежности огневого инициирования вместо зажигательных патронов ЗП-Б применяют специальные электрозажигательные патроны ЭЗП-Б, электрозажигательные трубки ЭЗТ-2 или электрозажигатели ЭЗ-ОШ-Б. В этом случае способ инициирования назы-

вается электроогневым.

Электроогневое инициирование рекомендуется во всех случаях, когда огневое инициирование применять невыгодно или небезопасно. Например, когда взрывник не имеет возможности своевременно уйти в укрытие, когда подход к месту взрывных работ и уход от него требуют специальных приспособлений (лестницы, полки, веревки), а также при проходке и углубке стволов шахт или шурфов, при проходке выработок, имеющих угол наклона свыше 30°, и т. д.

Технология выполнения работ при электроогневом инициировании аналогична технологии работ при огневом инициировании.

Этот способ оказался полезным и необходимым в условиях, где имеются высокие потенциалы блуждающих токов и нельзя использовать электровзрывание.

Способ оказался удобным и безопасным при больших обнажениях кровли, когда возможно обрушение ее при одновременном взрываний большой группы зарядов. Широкое применение способ электроогневого инициирования получил на рудниках черной и цветной металлургии.

5

11.1.4. Меры безопасности при огневом и электроогневом способах инициирования зарядов

Огневое инициирование применяют при таких схемах расположения зарядов, когда при взрыве одного заряда исключается повреждение другого заряда.

Огневой способ инициирования зарядов разрешается применять только в тех случаях, когда он не может быть заменен электрическим.

Зажигательные и контрольные трубки необходимо поджигать тлеющим фитилем, отрезком огнепроводного шнура или специальными приспособлениями (ЗП-Б, зажигательные свечи). Спичкой разрешается зажигать трубку только при взрывании одиночного заряда.

При огневом и электроогневом инициировании время замедления между шпуровыми зарядами зависит от длины зажигательной трубки и практически неуправляемо.

Длина отрезков шнура для изготовления зажигательных трубок зависит от глубины шпуров, места расположения патрона-боевика в заряде и общего времени, необходимого для зажигания разрешенного числа шпуров и удаления мастера-взрывника в безопасное место после зажигания.

Так как зажигание отрезков ОШ, выходящих непосредственно из шпура или от другого заряда ВВ, представляет определенную опасность ввиду возможного преждевременного взрыва, длину и число зажигаемых за один прием трубок устанавливают в зависимости от времени, необходимого для отхода взрывника в безопасное место.

Минимальная длина отрезка ОШ

где N—число трубок, зажигаемых одним взрывником; t – время зажигания одного шнура, равное 3—15 с;

Т – время отхода взрывника в укрытие, составляющее не менее 60 с; Vош — скорость горения ОШ ( 0,01м/с).

При огневом взрывании длины ОШ в зажигательных трубках должны быть рассчитаны так, чтобы обеспечивался отход взрывника от зарядов на безопасное расстояние или в укрытие.

Длина каждой зажигательной трубки должна составлять не менее1 м; конец ОШ должен выступать из шпура не менее чем на 25 см.

При поджигании 5 трубок и более на земной поверхности для контроля времени, затрачиваемого на зажигание, должна применяться контрольная трубка, изготовленная из капсюля-детонатора с бумажной гильзой. Контрольную трубку необходимо поджигать первой; длина ее ОШ должна быть не менее чем на 60 см короче по сравнению со шнуром самой короткой из применяемых зажигательных трубок, но не менее 40 см.

6

В подземных условиях для той же цели должен применяться -кон трольный отрезок ОШ. Он используется для поджигания зажигательных трубок.

После окончания поджигания зажигательных трубок или после взрыва КД контрольной трубки (сгорания контрольного отрезка шнура), а также при затухании контрольного отрезка все взрывники обязаны немедленно отойти на безопасное расстояние или в укрытие.

Если к моменту догорания контрольной трубки(шнура) взрывник не успел зажечь все концы зажигательных трубок, то он все равно должен немедленно уйти из забоя в укрытие. Старший взрывник в этом случае должен организовать срочный вывод взрывников из опасной зоны.

Контрольная трубка при взрывании на земной поверхности должна размещаться не ближе 5 м от зажигательной трубки, поджигаемой первой,

ине на пути отхода взрывников.

Взарядах из пороха огнепроводный шнур зажигательной трубки не должен соприкасаться с ВВ заряда.

Сращивать ОШ запрещается. При дублировании зажигательных трубок их необходимо поджигать одновременно.

Взрывник должен вести счет взорвавшихся зарядов. Если выполнить это требование невозможно, или какой-либо заряд не взорвался, то выходить из укрытия разрешается не ранее чем через 15 мин. после последнего взрыва, после чего необходимо найти отказавший заряд и ликвидировать его.

При отсутствии отказов подходить к месту взрыва разрешается только после окончания подвижки взорванных пород и после полного проветривания, но не ранее чем через 5 мин с момента последнего взрыва на открытых работах и 15 мин. – в подземных выработках.

Вподземных условиях за один прием разрешается поджигать не более 16 отрезков ОШ и не более10 патронов для группового зажигания на забой.

На открытых горных работах число зажигаемых за один прием ОШ ограничивается только временем горения контрольной трубки.

Вшироких забоях (более 5 м) зажигание ОШ разрешается производить двум взрывникам, из которых один назначается старшим. Последний зажигает контрольную трубку, дает разрешение на зажигание, организует своевременный отход в безопасное место или в укрытие и ведет счет взрывов.

Запрещается огневое инициирование во всех шахтах и рудниках, опасных по взрыву газов и пыли, а также в вертикальных и наклонных горных выработках с углом наклона более30° или в тех случаях, когда затруднен отход взрывника в безопасное место, в укрытие.

Неиспользованные боевики подлежат уничтожению взрыванием в порядке, установленном руководителем предприятия(шахты, рудника, карьера и т. п.).

Основные причины отказов при огневом инициировании:

7

- переуплотнение патронов ВВ от взрыва соседних шпуровых заря-

дов;

-обрыв ОШ при взрыве соседнего шпурового заряда;

-раздвижка патронов ВВ в результате большого замедления между взрывами соседних зарядов и при недостаточном количестве внутренней забойки в шпурах.

Отказы могут происходить за счет воздействия горячего гидроизолирующего состава, используемого для гидроизоляции патронов-боевиков, на детонирующий или огнепроводный шнур.

Электроогневое взрывание должно проводиться с учетом соответствующих требований ЕПБ, изложенных в п. 11.1.4 (для огневого инициирования) и п. 11.3.3 (для электрического инициирования) настоящей лекции.

11.2.Бескапсюльное инициирование зарядов детонирующим шнуром

11.2.1. Технология бескапсюльного взрывания

Бескапсюльное инициирование зарядов с использованием ДШ получило широкое распространение в подземных условиях при отбойке полезного ископаемого на рудных шахтах и на разрезах. При взрывании с помощью ДШ число взрываний зарядов не ограничивается.

Подготовка и производство взрыва при способе инициированиядетонирующим шнуром состоят из ряда последовательно выполняемых операций и включают в себя:

-получение и доставку ВМ к месту взрыва,

-разрезать шнур на отрезки для изготовления патронов-боевиков;

-изготовление боевиков,

-заряжание и забойку,

-монтаж и проверка взрывной сети ДШ,

-подсоединение к магистрали капсюлей-детонаторов или электродетонаторов;

-собственно инициирование зарядов,

-осмотр места взрыва и приведение его в безопасное состояние.

-при наличии отказов ликвидацию их.

Детонация зарядов ВВ при инициировании ДШ возбуждается непосредственно ДШ или через промежуточный инициатор, в качестве которого обычно используют тротиловую шашку или патроны-боевики. Боевики изготавливают непосредственно у места заряжания.

В последнее время при взрывах зарядов в скважинах или камерах на карьерах и рудниках порошкообразные ВВ практически полностью заменены менее чувствительными гранулированными и водосодержащими ВВ. Для их надежного инициирования применяют промежуточные детонаторы в виде патронов-боевиков, которые изготавливается на месте заряжания из нескольких патронов ВВ (аммонита 6ЖВ, скального аммонита № 1 и т. п.), обвязанных детонирующим шнуром(рис. 11.3). А также специальные

8

промежуточные детонаторы из мощных прессованных и литых ВВ в виде тротиловых шашек различной формы и массой 200, 400, 500 г. Все шашки взрываются с помощью пропущенных через осевое отверстие1-4 ниток детонирующего шнура.

При изготовлении боевиков из порошкообразных патронированных ВВ с применением ДШ конец детонирующего шнура в патроне должен завязываться узлом или складываться не менее чем вдвое; разрешается обматывать детонирующий шнур вокруг патрона ВВ.

Рис. 11.3. Промежуточный детонатор из патронов ВВ и ДШ

ДШ разрезают на отрезки требуемой длины до введения его в боевик или заряд. Нарезка шнура после введения его в боевик или заряд запрещается. Процесс нарезки выполняют на деревянной подкладке за одно нажатие ножа.

Перед прокладкой магистральной сети из ДШ почву очищают от камней, валунов и других посторонних предметов. В ответственных случаях линии ДШ прокладывают в трубах или в канавках, закрываемых досками.

Монтаж взрывной сети ведут в направленииот зарядов к магистральной линии. Выходящие из скважин концы отрезков длиной1,5—2,5 м (принимается из соображений удобства и безопасности работ), присоединяют непосредственно к магистральной линии или к групповому шнуру.

Соединение двух отрезков шнуров разрешается производить только внакладку, морским узлом или другим способом, указанном в инструкции, находящейся в ящике с ДШ, согласно способу, принятому в паспорте или проекте работ.

Отрезки шнуров между собой соединяютсявнакладку (рис. 11.4, а) или внакрутку (рис.11.4, г) на длине не менее10 см. Отрезки скрепляют изоляционной лентой, тесьмой или шпагатом, наиболее часто шнуры связывают морским узлом (рис. 11.4, в). При этом необходимо обеспечить плотное прилегание шнуров друг к другу.

Угол между ответвлением детонирующего шнура и магистралью по направлению детонации не должен быть (рис. 11.4, б) больше 90°, так как это может привести к отказам.

10

При короткозамедленном взрывании заданную очередность инициирования зарядов обеспечивают с помощью пиротехнических замедлителей КЗДШ, устанавливаемых в сети перед группой зарядов.

Для установки замедлителей на группу зарядов магистральную или участковую сеть ДШ до присоединения зарядов к участку магистрали необходимо разрезать в местах установки замедлителей. После этого присоединяют отрезки ДШ от зарядов к магистрали и подключают КЗДШ. В любом случае необходимо перед установкой КЗДШ предусмотреть наименьшее количество разрезаний ДШ.

Работа с детонирующим шнуром (резка, соединение с пиротехническим реле и т. д.) должна выполняться способами, указанными в инструкциях (руководствах) по его применению.

11.2.2. Меры безопасности при использовании ДШ

Безопасность взрывных работ при использовании детонирующих шнуров во многом зависит от их качества, а также и от качества применяемых тротиловых шашек, так как любые дефекты ДШ и шашек, как правило, приводят к отказам.

Качество ДШ зависит от его водостойкости и целостности -серд цевины, т. е. от наличия пропусков, утончений, разрывов и высыпаний ТЭНа. По этой причине происходит до 30 % отказов ДШ.

Водостойкость ДШ зависит от его конструкции и качества -изго товления, а также агрессивности среды, в которой он применяется. Например, ДША теряет свои взрывные свойства в воде через1 сутки, а ДШВ – через 15 суток (в то время как в соляровом масле уже через несколько часов). При намокании ДШ увеличивается скорость детонации, однако при этом снижается его чувствительность к внешнему импульсу. В действующих нормативно-технических документах не заложены количественные значения такого важного показателя качества ДШ, как восприимчивость к детонации. Нет также требований по количественным значениям инициирующей способности ДШ, по вероятности безотказной работы его соединений и т. п.

При короткозамедленном взрывании может иметь место подбой (разрыв) ДШ. Поэтому нити ДШ в магистрали должны прокладываться на расстоянии не менее 10 см друг от друга или, наоборот, плотно прижатыми друг к другу. Установлено, что во втором случае количество отказов снижается в 2 раза.

Инициирование зарядов в скважинах происходит обычно двумя боевиками, расположенными на противоположных концах заряда. Замечено, что ДШ в скважине в этом случае отрицательно влияет на эффективность взрыва. Имеют место даже отказы в средней части скважины. В связи с этим были разработаны маломощные детонирующие шнуры типа ДШЭ-6