РГВ, Пилипец В.И. Часть 3

Через воздушный кран 7 в бункер 4 подается сжатый воздух от компрессора. Завихряющими лопастями, расположенными в днище 5 бункера 4 забойка перемешивается и через специальную трубку 1 подается в шпур или скважину.

5.9.2.8 Монтаж цепи

По окончании заряжания шпуров выводные провода, выходящие из шпуров, соединяют в группы и монтируют электровзрывную сеть.

Различают последовательную, параллельную, последо- вательно-параллельную и параллельно-последовательную схемы соединения детонаторов электровзрывной сети. Условия выбора той или иной схемы зависят от числа одновременно взрываемых зарядов, способа взрывания и других факторов.

Последовательное соединение.

Последовательное соединение электродетонаторов (рис.5.76) наиболее широко применяется при взрывных работах из-за простоты и удобство монтажа сети, возможности проверки ее исправности приборами.

Рис.5.76 Последовательное соединение электродетонаторов

а- при проведении канав, горизонтальных и наклонных выработок; б- в забоях вертикальных выработок (номера в контуре указывают очередность взрывания зарядов)

1— выводные провода; 2 — соединительные провода; 3- магистральные провода; 4 — электродетонаторы

201

Кроме того, при таком соединении через все электродетонаторы проходит одинаковый ток, поэтому можно использовать маломощные источники тока-взрывные машинки.

Недостатком такого соединения является возможность массового отказа при включении в цепь одного или нескольких неисправных или более чувствительных электродетонаторов, которые могут сработать раньше других

При последовательном соединении сила тока определяется по формуле

где U — электрическое напряжение во взрывной сети (на клеммах взрывной машинки), В; Rм—сопротивление магистральной линии, Ом; rв - сопротивление выводных проводов, Ом; rэд— сопротивление электродетонатора, Ом; n —число электродетонаторов в группе.

Если выводные провода соседних ЭД короткие, к ним присоединяют отрезки соединительных проводов, сопротивление которых также должно быть учтено.

Условие безотказного взрывания может быть определено по нескольким критериям.

1. Если взрывание производится от силовой или осветительной сети (прямым включением или через выпрямляющий прибор), то во взрывную сеть подается ток, имеющий более или менее постоянные (в пределах обычных отклонений) парамет- ры—напряжение и силу тока.

В этом случае исходя из напряжения в сети или на выходе применяемого взрывного сетевого прибора определяется ток, проходящий через каждый отдельный электродетонатор, и сравнивается с гарантийным током.

iэд ir ,

где iэд—величина тока, проходящего через отдельно взятый электродетонатор; ir —гарантийный ток.

Выбранная схема должна обеспечить ток, не меньший гарантийного, проходящий через любой электродетонатор.

202

2. Если взрывание производится от конденсаторных взрывных приборов и машинок, то величина силы тока разряда конденсатора-накопителя падает во времени по экспоненциальному закону. Поэтому точный расчет сети может быть произведен не по току, а по сопротивлению.

В характеристике каждой машинки приводится значение допустимого сопротивления последовательной взрывной сети при использовании электродетонаторов нормальной чувствительности, выполненных на основе таких расчетов. Условие безотказного взрывания при этом будет:

Rc Rд ,

где Rc — общее сопротивление последовательной сети; Rд — предельное допустимое сопротивление, указанное в паспорте на взрывную машинку или прибор.

Rc = Rm + rc + rэдn.

Если во взрывной сети имеются участки с параллельным соединением электродетонаторов (параллельные или смешанные сети), то условие безотказного взрывания является

где m - число параллельных участков.

Таким образом, расчет сводится к определению общего сопротивления взрывной сети и сравнению его с допустимым.

На практике чаще всего проверка ведется по гарантийному току.

Параллельное соединение

Достоинством такого соединения (рис.5.77) является то, что в отличие от последовательного, в случае отказа одного из электродетонаторов остальные сработают.

Применяются две разновидности параллельного соединения: параллельно-пучковое и параллельно-ступенчатое.

При параллельном соединении сила тока в сети определяется по формуле

где п —число электродетонаторов, соединенных параллельно.

203

Сила тока в каждом электродетонаторе равна

Рис. 5.77 Параллельные соединения электродетонаторов

а- параллельнопучковое; б- параллельно-пучковое с соединительными проводами; в- параллельно-ступенчатое 1-выводные провода; 2-соединительные провода; 4-магистральные провода; 4-электродетонаторы

При параллельно-ступенчатом соединении (рис.5.77в) вдоль линии шпуров прокладывают два провода и к ним присоединяют электродетонаторы. При этом способе соединения ток, идущий в группу, распределяется в отдельные электродетонаторы весьма неравномерно. В ближайший к магистрали электродетонатор ток идет наибольший, а в наиболее удаленный от магистрали - наименьший. Неравномерность распределения тока по цепи тем большая, чем больше сопротивление участков проводов между точками присоединения электродетонаторов ry и чем больше значение rу/ rэд .

При весьма неравномерном распределении тока интервал времени между взрывами первого и последнего электродетонаторов может быть значительным и участковые провода, питающие электродетонаторы, могут быть повреждены взрывом первых зарядов прежде, чем взорвутся последние.

Расчет сопротивления сети и силы тока при параллель- но-ступенчатом соединении электродетонаторов сложен, так

204

как трудно добиться, чтобы значения ry были на всех участках одинаковы. Проверка сопротивления цепи и ее исправности невозможна.

При проходке вертикальных стволов шахт применяют паралельно-ступенчатое соединение, носящее название соединение с антенной (электродетонаторы подключают к двум оголенным проводам).

Это соединение имеет недостатки, свойственные парал- лельно-ступенчатому соединению.

Для уменьшения неравномерности распределения тока при соединении с антенной монтаж сети производится по схеме, приведенной на рисунке 5.78. Последняя схема обеспечивает более равномерное распределение тока.

Рис.5.78 Параллельно-сту- пенчатое соединение электродетонаторов

1-соединительные провода; 2- магистральные провода; 3- диэлектрические клинья; 4- выводные провода (номера в контуре указывают оче-

редность взрывания зарядов)

Для антенны применяются оголённые алюминиевые провода сечением не менее 6 мм2 (или медные сечением 3-4 мм2) и суммарной длиной не более 36 м. Эти провода подвешиваются в стволе над шпурами на диэлектрических клиньях и к ним подсоединяются электродетонаторные выводные провода. Напряжение переменного тока в

цепи должно быть 220—380 В.

Применение данной схемы соединения в стволах шахт, где забой и стенки мокрые, имеет смысл потому, что при ней невелика разность потенциалов между выводными проводами и

205

при повреждении их изоляции токи утечки будут малы и электродетонаторы могут получить достаточный ток для взрыва.

При последовательном соединении токи утечки при повреждении изоляции значительны и это может вызвать массовые отказы. В сухих стволах предпочтение следует отдавать последовательно-параллельным схемам соединений электродетонаторов./8/.

Последовательно-параллельное соединение.

Последовательно-параллельное соединение (рис.5.79) применяется при большом числе электродетонаторов, когда последовательное соединение не обеспечивает поступление в них тока необходимой величины.

Рис.5.79 Последовательно-параллельное соединение электродетонаторов

а- соединение при походке ствола (номера в контуре выработки указывают очередность взрывания зарядов); б- общая схема 1-электродетонаторы; 2-выводные провода; 3-участковые провода; 4-соединительные провода; 5- магистральные провода

Если число электродетонаторов в отдельных группах и их сопротивление одинаковы, то сила тока в сети определяется по формуле

206

Сила тока в одном электродетонаторе определяется по формуле

где n—число последовательно соединенных электродетонаторов в одной группе; m — число групп, параллельно присоединенных к магистральным проводам.

Максимальное число электродетонаторов, которое может быть взорвано от сети при этой схеме соединения, определяется при соблюдении условий:

При неодинаковых значениях n и r расчет тока ведется по формуле

Чтобы ток по группам распределялся более равномерно, необходимо, чтобы сопротивления групп были приблизительно одинаковы. Каждая группа последовательно соединенных электродетонаторов до присоединения ее к магистральным проводам должна быть проверена на целость с помощью взрывного испытателя.

При последовательно-параллельном соединении взрывание можно производить только от осветительной или силовой линии напряжением 220 или 380 В, чтобы в каждую группу шел ток не менее 2,5 А.

При массовых взрывах, а также при взрывах в таких местах, где должна быть исключена всякая возможность отказа зарядов, взрывную сеть следует дублировать. При дублировании взрывной сети в каждый патрон-боевик вводят два ЭД, связывая их вместе изоляционной лентой./8/.

Параллельно-последовательное соединение

Параллельно-последовательное соединение (рис.5.80) может применяться вместо параллельно-пучкового.

207

Число параллельно соединенных электродетонаторов в одной группе должно быть не менее 5. При меньшем числе электродетонаторов в случае обрыва одного из них происходит резкое изменение силы тока, поступающего в отдельные электродетонаторы, что может вызвать преждевременный взрыв с малым числом ЭД и отказ группы с большим их числом.

Рис.5.80 Параллельно-последовательное соединение электродетонаторов

а- общая схема; б- соединение при проведении вертикальных выработок

1,2,3,4,5-очередность взрывания зарядов; 6-электродетонаторы; 7- выводные провода; 8-участковые провода; 9-соединительные провода; 10-магистральные провода

Сила тока, идущего в сети определяется из выражения

Сила тока, идущего в электродетонатор

iэд = I / n ,

где n' — число параллельно соединенных электродетонаторов в одной группе; m' — число последовательно соединенных групп; ry— сопротивление проводов между двумя соседними группами, Ом.

Общее число электродетонаторов равно N = n' m'.

208

Такой способ соединения менее надежен и более сложен в производстве, чем последовательное или последовательнопараллельное соединение./8/.

5.9.2.9 Магистральные провода и кабели

Магистральные провода прокладываются от зарядов к источнику тока, от которого производится взрывание.

При ведении взрывных работ, в качестве соединительных проводов и временных магистралей применяются провода для марки ВП с медными жилами сечением не менее 0,75 мм2 в полиэтиленовой изоляции или гибкий кабель, опускаемый по стволу шахты или шурфа от источника тока до антенных проводов.

Провод выпускается одножильный ВП 1 и двухжильный ВП 2х0,7 (два скрученных одножильных провода с разным цветом изоляции и шагом скрутки не более 20 диаметров).

Провод ВП 2х0,7 рассчитан на кратковременную эксплуатацию при напряжении 380 В и мгновенную—660 В переменного тока или 1500 В постоянного тока.

Техническая характеристика проводов

Для прокладки постоянных взрывных магистралей предназначены кабели марки НГШМ (не распространяющие горения, гибкие шахтные магистральные).

Токоведущие жилы изготавливают из медной проволоки. Изоляция токоведущих жил выполняется из самозатухающего полиэтилена разных цветов. Оболочка кабеля делается из поливинилхлоридного пластика желтого или оранжевого цве - тов.

209

Техническая характеристика кабелей

В исключительных случаях по согласованию с местными органами Госгортехнадзора в качестве постоянных взрывных магистралей может применяться провод ВП 2 х 0,7.

Для предупреждения воздействия токов утечки при взрывных работах необходимо исключить возможность контакта оголенных концевых проводов электродетонаторов или магистральных проводов электровзрывной сети с металлическими предметами большой протяженности (рельсы, трубы, арки металлической крепи и др.), тщательно изолировать все сростки электровзрывной сети, соблюдать правила прокладки магистральных проводов . и кабелей.

Соединяемые концы проводов очищаются от изоляции на длину 20-25мм, плотно скручиваются и изолируются изоляционной лентой или помещаются в специальные зажимы (соединительные гильзы), которые предохраняют их от искрения при пропускании тока, изолируют взрывную сеть от блуждающих токов, а также сокращают время сращивания проводов.

Зажим ЭК-ВР-А (рис.5.81) представляет собой металлический сердечник из белой жести, вставленный в пластикатовую трубочку, которая заполнена густой смазкой.

Зачищенные концы двух подлежащих соединению проводов скручивают между собой и вставляют в отверстие зажима, После этого его перегибают, обеспечивая надежное соединение и изоляцию проводов/3/.

При проведении взрывных работ в местах с блуждающими токами, возникающими в результате применения заземляющих устройств, а также в случаях использования в качестве

210