РГВ, Пилипец В.И. Часть 3

Электродетонаторы пониженной чувствительности к электрическому току предназначены для ведения взрывных работ в шахтах, не опасных по газу или пыли, в сухих и обводненных местах, опасных в отношении зарядов статического электричества и блуждающих токов. Сопротивление электрическому току у них от 0,5 ±0,03 до 1,34 ±0,08 Ом, гарантийный безотказный ток 5 ±0,1А, безопасный ток 1,02 ±0.02 А, безопасное напряжение статического разряда на электродетонаторе равно 10 кВ при емкости 2500пФ±20%.

Электродетонатор мгновенного действия

Электродетонатор мгновенного действия (рис.5.38) – это капсюль-детонатор, соединенный с электровоспламенителем.

Электровоспламенитель закрепляется в дульце капсюлядетонатора пластмассовой пробкой, а затем обжимается гильзой.

Рис. 5.38 Электродетонатор мгновенного действия.

а-с эластичным креплением мостика накаливания; б-с жестким креплением 1-гильза; 2-вторичное ВВ; 3-первичное ВВ; 4-чашечка; 5- электровоспламенитель; 6- пластмассовая пробка; 7-выводные провода

В электровоспламенителе с эластичным креплением мостика накаливания (рис.5.39а) два изолированных провода (медных, реже стальных) длиной 1,5—3 м и диаметром 0,5—0,6 мм свиваются вместе на длину 5—10 см. Кончики этих выводных проводов на 5—10 мм очищаются от изоляции и разводят-

141

ся в виде вилочки, к концам которой припаивается металлический мостик накаливания из нихрома (сплав никеля с хромом) или константанта длиной 2—4 мм и диаметром 30—35 мк

(0,03-0,035 мм).

Рис. 5.39 Электровоспламенители.

Мостик и часть зачищенной вилочки покрыты легковоспламеняющимся твердым составом, который охватывает их

ввиде крупной твердой капли (воспламенительной головки).

Вэлектровоспламенителе с жестким креплением (рис.5.39б) – мостик накаливания крепится не к выводным проводам, а к специальным латунным полоскам. Такое крепление более безопасное, т.к. исключает возможность воспламенения головки, а значит и взрыва электродетонатора при случайном выдёргивании выводных проводов.

Воспламенительная головка двухслойная. Первый слой состоит из смеси роданистого свинца (50 весовых частей), бертолетовой соли (50 частей) и свинцового сурика (1 часть, применяется как показатель однородности перемешивания смеси); склеивающее вещество—4%-ный нитролак. Второй слой состоит из смеси бертолетовой соли (78 весовых частей) и древесного угля (22 части); склеивающее вещество — 26%-ный водный раствор столярного клея. Воспламенительная головка лакируется нитролаком./8/.

142

При пропускании по проводам электрического тока, мостик накаляется и воспламеняет головку, пламя которой почти мгновенно вызывает взрыв детонатора.

Омическое сопротивление электродетонаторов 1,5—4,2 Ом при медных проводах и 2,9—9,5 Ом - при стальных.

Электродетонаторы мгновенного действия довольно однородны по чувствительности к току: 20 последовательно соединенных электродетонаторов безотказно взрываются от постоянного тока в 1 А (сила переменного тока не менее 2,5 А), время срабатывания t =2—6 мс. Импульс воспламенения i2t = 0,6 — 2,5 А2мс. Сила безопасного тока—0,18 А в течение 5 мин.

В настоящее время выпускаются электродетонаторы мгновенного действия ЭД-8-Ж и ЭД-8-Э (ГОСТ 9089-75) и ЭД- 1-8-Т (ТУ 84-638-85). Последний защищен от зарядов статического электричества до 10 кВ и от блуждающих токов силой до 1 А. Безопасный ток для него 0,92 А. Все типы имеют заряд первичного инициирующего ВВ 0,5 г и вторичного—1г.

Предохранительные водоустойчивые электродетонаторы мгновенного действия серии ЭДКЗ-0П (ГОСТ 21806-76) предназначены для шахт, опасных по взрыву газа или пыли. Для придания им предохранительности их гильзы покрыты смесью сернокислого калия с бакелитовым лаком. Толщина слоя 0,1 мм. Безопасный ток для них 0,18 А.

Толщина гильзы всех электродетонаторов 0,45—0,5 мм. Гильза и чашечка (колпачок)—бронзовые, медные или биметаллические.

Электродетонаторы замедленного действия

Электродетонаторы замедленного действия (ЭДЗД) (рис.5.40) отличаются от электродетоиаторов мгновенного действия тем, что между электровоспламенителем и первичным инициирующим ВВ помещен столбик замедляющего состава (смесь свинцового сурика, хромокислого свинца и ферросилиция). Величина времени замедления зависит от длины столбика замедлителя, его состава и плотности.

143

При пропускании тока через группу электродетонаторов с различным замедлением (например, мгновенного и замедленного действия), соединенных последовательно, электровоспламенители вспыхнут в них одновременно, а детонаторы будут взрываться вначале не имеющие замедляющего состава, а затем

-с интервалами, зависящими от степени замедления.

Кпроводам электродетонатора прикрепляется бирка с цифрой, обозначающей номер замедления.

Рис.5.40 Электродетонатор замедленного действия.

1-гильза; 2- вторичное ВВ (тетрил, тэн, гексоген); 3-чашечка; 4- первичное ВВ (азид свинца; гремучая ртуть; тенерес); 5-замедляющий состав; 6-шелко- вая сеточка; 7-электровоспламенитель; 8-пробка; 9- выводные провода

Электродетонаторы замедленного действия ЭДЗД (ТУ 84-317-83) выпускают с замедлени-

ем 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2; 4; 6; 8 и 10 с (номера на бирках с 7 по 15 соответственно).

Для отличия донная часть гильзы может быть окрашена в цвета: №7-в желтый, №8-в розовый, №9-в оранжевый, №10-в голубой, №11-в серый.

Электродетонаторы короткозамедленного действия

Электродетонаторы короткозамедленного действия (ЭДКЗ) выпускаются трех типов.

Электродетонаторы ЭДКЗ (ТУ-84-317-83) непредо-

хранительные и предназначены для открытых и подземных работ в шахтах и рудниках, не опасных по взрыву газа и пыли. Они имеют шесть ступеней замедления: 25, 50, 75, 100, 150 и 250 мс. К их выводным проводам крепятся бирки с номерами серий от 1 до 6 соответственно.

Электродетонаторы ЭДКЗ-П (ГОСТ 21806-76) (рис. 5.41) предохранительные, водоустойчивые применяемые в шах-

144

тах и рудниках, опасных по опасных по взрыву газа и пыли. На наружной поверхности гильзы 1 имеется слой пламегасителя 8 толщиной 0,1 мм из смеси сернокислого калия с бакелитовым лаком.

Электродетонаторы имеют пять ступеней замедления: 25, 50, 75, 100, и 125 мс. К их выводным проводам крепятся бирки с номерами и буквами серий от 1П до 5П соответственно. Безопасный ток-0,18 А.

Электродетонаторы ЭДКЗ-ПМ (ГОСТ 21806-76) пре-

дохранительные, водоустойчивые применяются в шахтах и рудниках, опасных по взрыву газа или пыли. Они имеют семь сту-

пеней замедления:15,30,45,60,80,100 и 120 мс.

К их выводным проводам крепят бирки с номерами и буквами серий от 1ПМ до 7ПМ соответственно.

Рис. 5.41 Электродетонатор ЭДКЗ-П

1-гильза; 2-тэн (вторичное ВВ); 3-чашечка; 4-азид свинца (первичное ВВ); 5-замедляющий состав; 6- шелковая сеточка; 7-электровоспламенитель; 8- пламегаситель; 9-пробка; 10-выводные провода

Безопасный ток-0,18 А. Масса вторичного ВВ увеличена до 1,5г.

Донная часть гильзы может быть окрашена в различные цвета:

1ПМ-черный;

2ПМ-красный;

3ПМ-не окрашивается;

4ПМ-зеленый;

5ПМ-коричневый;

6ПМ-фиолетовый.

Замедляющий состав изготавливается из смеси свинцового сурика (окислитель), сили - кокальция и ферросилиция (горючие компоненты). Замедлитель

снаряжается следующим образом: в удлиненную стальную луженую чашечку 3, отверстие которой закрывается шелковой сеткой 6, запрессовывают замедляющий состав 5, а поверх него

— декстриновый азид свинца и тэн 4 (первичное ВВ).

145

При изготовлении электродетонатора короткозамедленного действия в гильзу детонатора запрессовывается 0,5— 0,7 г вторичного инициирующего ВВ, затем засыпается навеска этого же ВВ в порошкообразном состоянии. После этого в гильзу помещается чашечка с первичным ВВ и замедлителем.

Затем в гильзу помещается электровоспламенитель с пластикатовой пробкой.

Воспламенительная головка всех электродетонаторов ЭДЗД и ЭДКЗ двухслойная. Состав первого слоя такой же, как и в электродетоиаторах мгновенного действия, состав второго слоя - свинцовый сурик (90 весовых частей) и силикокальций (10 частей), склеивающее вещество - нитролак.

Основные параметры электродетонаторов

Основными параметрами электродетонаторов, влияющими на надежность их работы являются: сопротивление электродетонатора, безопасный ток, гарантийный ток, импульс воспламенения, время срабатывания.

Сопротивление электродетонаторов складывается из сопротивления мостика накаливания и выводных проводов и зависит от материала, из которого они изготовлены и их диаметра. Общее сопротивление электродетонаторов указывается на этикетке, прикрепляемой к картонной коробке, в которую они упаковываются.

Сопротивление электродетонаторов с эластичным креплением мостика и медными проводами составляет от 2 до 4,4 Ом.

Сопротивление электродетонаторов с жестким креплением мостика и медными проводами составляет от 1,6 до 3,8 Ом.

Сопротивление электродетонаторов с жестким креплением мостика и стальными проводами длиной, м:

2…………………………………2,9 - 5,5 Ом 2,5……………………………….3,3 – 6,5 Ом 3…………………………………3,7 – 7,5 Ом 3,5……………………………….4,1 – 8,5 Ом 4…………………………………4,5 – 9,5 Ом.

146

Безопасный ток-это максимальное значение постоянного тока, который не вызывает взрыва электродетонатора при неограниченно длительном времени прохождения через мостик накаливания.

Обычно сила безопасного тока составляет 0,18 А в течении 5 минут.

Гарантийный ток- это минимальное значение постоянного тока, который протекая через электродетонатор более 1 мин вызывает воспламенение мостика накаливания.

При взрывании постоянным током - гарантийным является ток в 1 А, при взрывании переменным током – 3,5 А.

При подаче постоянного тока в электродетонатор, в мостике накаливания электровоспламенителя выделяется некоторое количество тепла, которое по закону Джоуля — Ленца равно

Q=0,24 i2 t r, кДж,

где i — сила тока воспламенения, А; r—сопротивление мостика электровоспламенителя, Ом; t — время прохождения тока (время воспламенения, т. е. время с момента включения тока до момента начала горения воспламенительной смеси), мс.

Произведение i2 t называется импульсом тока. При достаточной его величине мостик накаливания будет нагрет до температуры вспышки воспламенительного состава.

Наименьшее значение импульса тока называется импульсом воспламенения. Величина импульса воспламенения характеризует чувствительность электродетонатора к току и зависит от качества изготовления мостика накаливания (калибровки диаметра), а также от степени однородности воспламенительной смеси воспламенительной головки. Чем меньше разброс импульсов воспламенения, тем вероятнее безотказный взрыв электродетонаторов в группах при последовательном соедине-

нии.

Обычно импульс воспламенения для мостиков накаливания составляет 0,6 – 3,0 А2 мс.

Время срабатывания электродетонатора – это время от момента включения тока до момента взрыва электродетонатора. Для электродетонаторов мгновенного действия после подачи

147

тока, горение воспламенительной смеси, начавшееся у поверхности мостика накаливания, распространяется к наружным ее слоям и вызывает взрыв детонатора, поэтому

tc = tв + tпм ,

где tc - время срабатывания ,с; tв – время воспламенения, т.е. время с момента включения тока до начала горения воспламенительной смеси, с; tпм -время передачи, т.е. время от момента начала горения воспламенительной смеси до момента взрыва,с.

Для электродетонаторов короткозамедленного и замедленного действия время срабатывания равно

tc = tв + tпз + tз,

где tпз - время с момента начала горения воспламенительной смеси до выхода луча огня из воспламенительной головки,с; tз - время горения замедляющего состава, с.

У электродетонаторов, предназначенных для шахт опасных по взрыву газа и пыли:

Минимальное время передачи, мс……………………………..0,6 Время срабатывания электродетонаторов мгновенного действия, мс…………………………………………………….2-10

Электродетонаторы мгновенного действия упаковываются в картонные коробки по 40—70 шт. (в зависимости от длины выводных проводов и характера их изоляции).

Электродетонаторы короткозамедленного и замедленного действия укладываются по 40-60 шт. в картонные коробки рядами по 5-10 шт., между которыми помещается гофрированная бумажная прокладка./7/.

На крышке коробки наклеиваются этикетки с обозначением завода, даты изготовления, номера партии, типа ЭД, их числа, длины проводов, величины замедления и величины сопротивления.

Картонные коробки по 10 шт. укладываются в цинковые короба, а последние — в деревянные ящики. В ящик помещается от 500 до 1500 электродетонаторов.

148

5.9.1.2 Контрольно-измерительные приборы

Для безотказного взрывания зарядов взрывчатых веществ необходима предварительная проверка сопротивления отдельных электродетонаторов и электровзрывных цепей в целом, а также проверка исправности и контроля параметров взрывных приборов и машинок. Для этих целей предназначены контрольно-измерительные приборы, большинство которых действуют по принципу пропускания через измеряемую электровзрывную цепь электрического тока.

По конструктивному исполнению индикаторов, кон-

трольно-измерительные приборы делятся на: стрелочные, световые и звуковые.

Приборы первого и третьего типов позволяют проверить исправность электровзрывной цепи и получить численное значение ее сопротивления.

Приборы второго типа позволяют определить проводимость цепи, но не могут измерить величину сопротивления и обнаружить короткое замыкание в цепи.

По назначению все приборы подразделяются на: -приборы для проверки целостности цепи; -приборы для измерения конкретного сопротивления;

-приборы для проверки исправности взрывных машинок; -приборы для измерения сопротивления и содержания метана.

Для устранения опасности взрывания электродетонаторов во время их проверки установлена предельно допустимая величина тока измерения, равная 50 мА (безопасный ток).

Лучшими схемами контрольно-измерительных приборов являются мостовые, они не требуют при работе тока, превышающего 50 мА, имеют хорошую линейность шкалы, просты при настройке и проверке.

Мост переносной постоянного тока P3043 (рис.5.42) на светоизлучающих диодах предназначен для измерения сопротивления электродетонаторов перед их выдачей в работу, а также - электровзрывных цепей. Прибор имеет искробезопасное

149

исполнение и рассчитан на работу в шахтах и рудниках опасных по взрыву газа или пыли.

а-общий вид; б-принципиальная электрическая схема

Мост помещен в прямоугольный металлический корпус. На лицевой стороне панели расположены: две клеммы для подсоединения измеряемой цепи; перемычка для переключения диапазонов измерения с указателем коэффициента умножения; кнопка и ручка потенциометра коррекции нуля; окно с лимбом

иуказателями вращения его на светодиодах; ручка реохорда для уравновешивания моста; кнопка для включения источника питания. В приборе применена схема одинарного моста постоянного тока. /6/.

Питание моста осуществляется от двух элементов типа «373». Исполнение прибора—рудничное особо взрывобезопасное (РО И).

Повернув ручку шкалы не менее трех раз, нажимается кнопка «измерение» и поворотом ручки шкалы добиваются погасания обоих светодиодов. Кнопка отпускается и производится отсчет значения сопротивления по шкале против нулевой риски в соответствии с диапазоном измерений.

На внутренней крышке прибора приведены схема моста

ипорядок работы по измерению сопротивления.

150