книги / Технология и безопасность взрывных работ

3. Определяем расход ДШ на кольцевую взрывную сеть:

Lш = Kз · (а · N + b · nр) + (lк · N) =

=1,1 · (9 · 36 + 7,5 · 4) + 29 · 36 = 1 426 м.

4.6.Неэлектрические системы инициирования зарядов взрывчатых веществ

Передача энергии от внешнего источника к детонаторам осуществляют с помощью световодов (прецизионная система лазерного инициирования «ОПСИН», Украина), а также полого пластикового шнура различных конструкций, у которых:

внутренняя поверхность шнура покрывается тонким слоем ВВ: системы «Nonel» (Швеция), «Динашок» (Германия), «СИНВ», «ИСКРА», «ЭДИЛИН», «КОРШУН» (Россия), «Ехеl» (Казахстан), «Импульс» (Украина), «Деталайн» (США);

внутренний объем шнура заполняется взрывчатой газовой смесью – система «Херкудет» (США);

внутренние стенки покрываются горючей смесью, горящей со скоростью до 1000 м/с – система LVST (США).

Преимущества неэлектрических систем инициирования зарядов:

− высокая управляемость схемой взрывания за счет индивидуального замедления каждого заряда и широкого диапазона времени замедления;

− исключение нарушения поверхностной взрывной сети за счет применения большого внутрискважинного замедления;

− отсутствие бокового ударного действия волновода на ВВ, что исключает переуплотнение ВВ и низкоскоростные детонационные процессы в зарядах;

− исключение передачи инициирующего импульса во взрывную сеть и взрыв всего блока от преждевременной детонации заряда ВВ (например, при возгорании скважины);

− высокая устойчивость к механическим воздействиям, так как в КД отсутствуют высокочувствительные первичные ини-

181

циирующие ВВ и в волноводе размещено незначительное количество ВВ;

−высокая термостойкость, позволяющая взрывать заряды из горячельющихся взрывчатых веществ;

−повышенная мощность КД, обеспечивающая надежное инициирование шашек-детонаторов;

−низкий сейсмический эффект, обусловленный индивидуальным замедлением взрывания каждого заряда;

−низкая интенсивность воздушных ударных волн, обеспечиваемая незначительной массой взрывчатого материала в волноводе и разновременным срабатыванием зарядов ВВ;

−нечувствительность к электрическим воздействиям, что

позволяет использовать пневматическое заряжание шпуров и скважин гранулированными взрывчатыми веществами.

Основной недостаток всех волноводных систем – отсутствиеприборногоконтроляправильности монтажавзрывной сети.

1. Неэлектрическая волноводная система инициирова-

ния зарядов ВВ Nonel разработана фирмой Nitro Nobel (Швеция) в 1960 г. Ее можно применять при всех видах взрывных работ на поверхности и в шахтах, не опасных по газу и пыли.

Система состоит из проводника, детонатора, соединителей и подрывных устройств или взрывных машинок.

Основным элементом этой системы является пластиковый полый шнур с наружным диаметром 3 мм. Внутренняя поверхность волновода покрыта тонким слоем ВВ (ТЭН, октоген) с навеской 18–20 мг/м. Шнур не обладает взрывчатыми свойствами и не взрывается ни от удара, ни от огня. Сам по себе он не инициирует детонацию ни одного из применяемых на практике типов ВВ.

Инициирование ВВ в волноводе производится с помощью специальных пистолетов-стартеров, снаряжаемых капсюлями типа охотничьих «Жевело», электрическим импульсом от устройства конденсаторного типа, а также обычным КД, ЭД, петлей ДШ или ЭД с электронным модулем замедления.

182

Возбужденная взрывом ударная воздушная волна (УВВ) распространяется по каналу волновода со скоростью 2 км/с, визуально она воспринимается как вспышка.

На конце волновода закреплен детонатор непредохранительного типа, который инициируется пламенем, выходящим из трубки. Детонатор Nonel имеет 30 периодов замедления от

75 до 2000 мс (рис. 4.34).

Рис. 4.34. Схема детонатора Nonel: 1 – волновод; 2 – гильза детонатора; 3 – инициирующий элемент; 4 – основной заряд; 5 – замедляющий элемент; 6 – уплотнительная заглушка

Рис. 4.35. Схема соединительного блока Nonel; 1 – волновод; 2 – мини-детонатор; 3 – пластиковый корпус; 4 – входящие волноводы

183

При необходимости создания разветвленных цепей в системе Nonel применяют соединительный блок, в который вмонтирован маломощный (1/7 мощности нормального) детонатор мгновенного действия, рассчитанный на передачу взрывного импульса 5–7 волноводам, идущим к зарядам или другим соединительным блокам (рис. 4.35).

2. Неэлектрическая система инициирования СИНВ раз-

работана в России ГНПП «Краснознаменец», ГУП «Новосибирский механический завод «Искра» и ОАО «Нитро-Взрыв».

Система СИНВ создана на основе ударно-волновой трубки (УВТ) и не содержит инициирующих взрывчатых веществ.

Система прошла весь цикл промышленных испытаний на горнорудных и угольных предприятиях страны и допущена Госгортехнадзором РФ к постоянному применению для взрывных работ на земной поверхности в подземных рудниках и угольных шахтах, где возможно использовать непредохранительные ВВ II класса.

Система СИНВ выпускается в двух вариантах:

1)для взрывных работ на земной поверхности (содержит устройства, инициирующие с замедлением и поверхностные заряды СИНВ-П, и устройства, инициирующие с замедлением скважинные заряды нормальной термостойкости СИНВ-С-Н или повышенной термостойкости СИНВ-С-Т);

2)для взрывных работ в подземных рудниках и угольных шахтах, где допущено применение непредохранительных ВВ II класса (содержит устройства, инициирующие с замедлением шпуровые заряды СИНВ-Ш).

Устройства СИНВ-П состоят: из капсюля-детонатора с замедлением, ударно-волновой трубки красного цвета (волновода) и монтажного соединителя для соединения взрывных сетей

(рис. 4.36 и 4.37).

Устройства СИНВ-С (СИНВ-Ш) предназначены для замедления и инициирования боевиков скважинных (шпуровых) зарядов при взрывных работах на земной поверхности (рис. 4.38).

184

Устройства состоят из капсюля-детонатора с замедлением, ударно-волновой трубки желтого цвета, соединительного элемента в виде втулки из полимерного материала (рис. 4.39 и 4.40).

Преимущества системы СИНВ:

1) высокий уровень управляемости массовыми взрывами, достигаемый за счет использования индивидуального замедления взрывания каждого скважинного или шпурового заряда

иширокого выбора времени замедления;

2)исключение подбоя взрывной сети и возможность оптимизации поверхностных замедлений благодаря применению внутрискважинного замедления;

3)эффективное использование «донного» инициирования скважинных зарядов, в том числе высокочувствительных, так как проводник сигнала, применяемый в системе (УВТ), не имеет бокового энерговыделения и не оказывает отрицательного воздействия на окружающий его скважинный заряд;

4)исключение возможности «обратного» инициирования, то есть передачи инициирующего сигнала во взрывную сеть при несанкционированном взрыве скважинного заряда;

186

5)высокая стойкость к механическим воздействиям, обеспечиваемая исключением из состава элементов системы инициирующих ВВ;

6)нечувствительность к электрическим и электромагнитным воздействиям;

7)низкий сейсмический эффект, обусловленный незначительной массой взрывчатого материала в УВТ и разновременностью срабатывания скважинных или шпуровых зарядов.

3. Неэлектрическая система инициирования ИСКРА

(рис. 4.41)

Производится в АО «Новосибирский механический завод «Искра» на основе технологии ударно-волновой трубки и кап- сюля-детонатора.

Ударно-волновая трубка: диаметр 3,2 мм, навеска октоген+алюминий 20 мг/м, скорость детонации 2,0 км/с.

Капсюль-детонатор: навеска бризантного ВВ – 0,5 г, гильза из алюминиевого сплава.

Поверхностный соединитель: в одном пазу может быть не более трех ударно-волновых трубок.

Для проведения взрывных работ различных видов выпускаются:

• устройство инициирующее поверхностное ИСКРА-П;

• устройство инициирующее скважинное ИСКРА-С;

• устройство инициирующее поверхностно-скважинное

ИСКРА-ПС;

• устройство инициирующее шпуровое ИСКРА-Ш;

• устройство инициирующее стартовое ИСКРА-Старт.

4. Неэлектрическая система инициирования КОРШУН

(рис. 4.42) разработана в АО «Азот-Взрыв». Применяется для взрывных работ на земной поверхности, допускается использование в условияхподземныхгорныхвыработок, неопасныхпогазуипыли.

Система состоит:

• из отрезка упрочненного волновода разного цвета (диаметр волновода 3,0 мм; навеска ВВ 0,012–0,018 г/м; скорость детонации 1,9 км/с);

187

капсюля-детонатора (КОРШУН-М ДИН-С; КОРШУН-М ДИН-Ш; КОРШУН-М ДИН-ПС);

соединителя волновода (КОРШУН-М ДИН-П; КОР- ШУН-М ДИН-ПС).

Рис. 4.41. Инициирующие устройства ИСКРА:

а– для шпуров ИСКРА-Ш и скважин ИСКРА-С;

б– поверхностно-скважинное ИСКРА-ПС

Рис. 4.42. Инициирующие устройства КОРШУН: а – для скважин КОРШУН-М ДИН-С; б – для шпуров КОРШУН-М ДИН-Ш:

в– поверхностно-скважинное КОРШУН-М ДИН-ПС

5.Прецизионная система лазерного инициирования ОП-

СИН разработана в Национальной горной академии Украины.

188

Система состоит из оптического детонатора, оптического квантового генератора и световода (рис. 4.43). Передача энергии от лазера к оптическим детонаторам осуществляется с помощью световодов либо непосредственно через воздушную атмосферу.

Рис. 4.43. Схема устройства оптического детонатора системы ОПСИН: 1 – алюминиевая трубка; 2 – втулка; 3 – вторичное инициирующее ВВ; 4 – стакан с первичным инициирующим светочувствительным ВВ (ВС-2, ВС-7, ВС-16); 5 – канал для установки световода; 6 – световод;

7 – пиропатрон

Система обеспечивает особо высокие уровни безопасности и точности управления многозарядного взрывания.

Высокая безопасность обусловлена использованием специальных взрывчатых составов, высокочувствительных к воздействию характерного импульса лазерного излучения и имеющих низкуючувствительностькмеханическимитепловымвоздействиям.

Высокая точность управления обеспечивается за счет:

•малого времени задержки срабатывания ВС (≤ 10–6 с);

•программируемого управления работой отдельных каналов лазерного устройства, обеспечивающего подачу лазерной энергии в локальные участки оптоволоконной кабельной сети;

•поверки целостности оптоволоконной сети перед взрыванием за счет измерения уровня лазерного излучения малой мощности отраженного от поверхности высокочувствительного взрывчатого состава оптических детонаторов.

189

4.7. Электронные системы инициирования зарядов взрывчатых веществ

Система электронного инициирования (рис. 4.44) позволяет:

задавать время срабатывания каждому ЭнД с точностью до миллисекунды согласно паспорту БВР (ЭнД является программируемым и перепрограммируемым в пределах 0–14 000 мс

синтервалом в 1 мс),

получать ответную информацию;

тестировать перед взрывом каждый детонатор и сеть

вцелом;

хранить в электронной взрывной машинке информацию о номере ЭнД и времени его замедления.

После получения команды детонатор переходит в режим автономного питания, отсчитывает запрограммированное время

исрабатывает.

Основные функции ЭнД:

• получать, понимать и выполнять команды от взрывной машинки (ВМ) и ПМ;

Рис. 4.44. Электронный детонатор в сборке: 2 – обжатый уплотнитель; 3 – логический конденсатор (снабжение энергией); 4 – электронная интегрированнаямикросхема(процессор); 5 – инициирующийконденсатор; 6 – интегрированная воспламенительная головка

• проводить самодиагностику при соответствующей команде от ВМ;

190