Горные машины

  Еще одним конверсионным взрывчатым веществом является эластит — пластмассоподобный взрывчатый материал на пороховой основе. Эластит не взрывается даже от мощного удара; горение его не переходит во взрыв, и в то же время он устойчиво срабатывает от стандартного капсюля-детонатора или электродетонатора. Выпускается эластит в виде листов размером 450 х 450 или 900 х 900 мм толщиной от 1 до 10 мм, в виде линейных кумулятивных зарядов (ЗКЛ) различного размера или детонирующей ленты ДЛ-3-20.

  Листовой  эластит используется при упрочнении грунтов под фундаментные основания, для дробления пород при проходке канав, траншей, в том числе в стесненных условиях, и для других работ на дневной поверхности (табл. 9.10). ЗКЛ применяются для резки металла, в частности при разделке судов, ракет, самолетов и т.п. Детонирующая лента служит для передачи детонации к зарядам при взрывных работах на дневной поверхности и для использования в качестве линейных зарядов при сейсморазведке. Состоит она из двух дублирующих друг друга слоев эластита с подложками из стеклоткани, пропитанной полимерным связующим. Длина отрезков 50, 20 и менее метров. Изделия из эластита выдерживают пребывание в проточной воде в течение 10 сут. без потери взрывчатых свойств.

Вопрос 13. Способы и средства взрывания. 

   Все смесевые промышленные ВВ обладают относительно невысокой чувствительностью и неспособны взрываться от непродолжительного воздействия теплового луча. Критический диаметр детонации таких ВВ составляет несколько десятков миллиметров, и при меньших диаметрах они просто сгорают без образования детонационной волны.

  Для возбуждения детонации заряда промышленного ВВ необходим мощный начальный импульс. Такой импульс создается взрывом специальных ВВ, способных надежно детонировать от пламени даже в малых (1 г и менее) количествах. Эти ВВ называются инициирующими. Они характеризуются высокой скоростью детонации и малым критическим диаметром (0,02—3 мм).

  Инициирующие  ВВ разделяют на первичные — обладающие наибольшей чувствительностью, но относительно невысокой бризантностью, и вторичные — высокобризантные, которые детонируют от первичных и передают достаточный начальный импульс заряду промышленного ВВ.

  К первичным инициирующим веществам относятся гремучая ртуть, азид свинца и тенерес, а к вторичным —гексоген, тетрил и тэн.

   Инициирующий  заряд, помещенный в гильзу и служащий для возбуждения детонации заряда промышленного ВВ, называется детонатором. Для взрыва некоторых промышленных ВВ (водосодержащие ВВ, игданит, гранулиты) начального импульса от стандартного детонатора бывает недостаточно, поэтому детонатор соединяют с определенным количеством более чувствительного ВВ, например, с патроном аммонита или детонита. Такое соединение называется промежуточным детонатором.

   Взрыв группы зарядов может быть одновременным  или с некоторыми интервалами между взрывами. Если величина этих интервалов не превышает 500 мс, взрыв называется короткозамедленным, при больших интервалах — замедленным.

   В зависимости от того, с помощью каких технических средств возбуждается детонация заряда промышленного ВВ, различают следующие способы инициирования: огневой, электроогневой, электрический, с помощью детонирующего шнура («бескапсюльное взрывание») и с помощью волноводных трубок. В отдельных случаях при взрывных работах применяют радиовзрыватели и детонаторы с лазерным инициированием. 

   При огневом способе взрыв осуществляется с помощью капсюля-детонатора и огнепроводного шнура. Капсюль-детонатор (КД) представляет собой металлическую или бумажную гильзу с наружным диаметром 8 мм и длиной 50 мм. В гильзе размещается металлическая чашечка с отверстием диаметром 2—2,5 мм, затянутым тонкой шелковой сеткой. В чашечке запрессовано небольшое количество («0,5 г) первичного инициирующего вещества, взрывающегося от пламени. От него детонирует вторичное инициирующее вещество — тетрил. Масса заряда тетрила («1 г) достаточна для возбуждения детонации патрона промышленного ВВ. Заряд капсюля-детонатора занимает 2/3 длины гильзы. В свободную часть гильзы — дульце — вводится конец огнепроводного шнура до соприкосновения с чашечкой. На торце металлической гильзы детонатора имеется кумулятивная выемка для фокусировки энергии взрыва.

   Огнепроводный шнур состоит из сердцевины диаметром 2 мм, выполненной из дымного пороха, и гибкой оболочки с наружным диаметром 5,3—5,5 мм. Скорость горения огнепроводных шнуров 1 см/с. Наружная оболочка может быть либо джутовой (пеньковой, хлопчатобумажной), пропитанной жидким битумом (шнуры ОША), либо пластиковой (шнуры ОШП). Шнуры ОША применяются в сухих и влажных забоях, а ОШП — во влажных и мокрых средах. Все огнепроводные шнуры выпускаются длиной 10 м; сращивать огнепроводные шнуры друг с другом не разрешается. Отрезок огнепроводного шнура, вставленный в капсюль-детонатор и закрепленный в нем, называется зажигательной трубкой. Длина зажигательной трубки должна быть не менее 1 м. Патрон взрывчатого вещества с вставленным в него капсюлем-детонатором зажигательной трубки называется патроном-боевиком.

   На  подземных работах применяют контрольный отрезок ОШ без капсюля-детонатора; обычно он используется и в качестве средства воспламенения шнуров зажигательных трубок («затравка»).

   При большем количестве зажигательных трубок необходимо использовать патроны группового зажигания ЗП-Б.

Зажигательный патрон ЗП-Б — картонный стаканчик, на дне которого находится воспламенительный состав. Патроны выпускаются пяти размеров на 7, 12, 19, 17 и 37 отрезков ОШ.

   Электроогневой способ взрывания может применяться на открытых горных работах, а также при проходке наклонных и вертикальных выработок в условиях, не опасных по взрыву газа или пыли. От огневого этот способ отличается тем, что поджигание шнуров зажигательных трубок осуществляется с помощью электровоспламенителя, при этом взрывник проводит включение тока в сеть воспламенителя, находясь вне опасной зоны взрыва. Также, как и огневое взрывание, этот способ не разрешен к применению в условиях, опасных по газу и пыли, не обеспечивает мгновенного и короткозамедленного взрывания и характеризуется образованием большого количества оксида углерода от горения огнепроводных шнуров.

   В настоящее время наиболее распространенным является электрический способ взрывания, который обеспечивает возможность: 1) взрывать любое  количество  зарядов  с  любого  расстояния; 2) взрывать заряды в любой последовательности и с любыми интервалами между взрывами; 3)  вести взрывные работы в шахтах и рудниках, опасных по газу и пыли; 4) осуществлять перед взрывом проверку правильности монтажа взрывной сети.

  Кроме того, при этом способе отсутствуют  ядовитые газы, выделяющиеся при горении огнепроводных шнуров.

  Недостатками  электрического способа взрывания  являются относительная сложность выполнения работ, связанных с расчетом и подготовкой электровзрывных сетей и с проверкой правильности их монтажа и несколько большая стоимость средств взрывания по сравнению с используемыми при других способах.

   К средствам электрического взрывания  относятся электродетонаторы, проводники тока, контрольно-измерительные приборы и источники тока. 

   Электродетонатор  (ЭД) представляет собой капсюль-детонатор, в металлическую гильзу которого вмонтирован электровоспламенитель (ЭВ).

   Электродетонаторы короткозамедленного и замедленного действия отличаются от ЭД мгновенного действия тем, что у них между зарядом КД и электровоспламенителем помещен замедляющий состав, горящий в течение определенного времени. Время замедления зависит от длины такого заряда и его состава.

   Все электродетонаторы водоустойчивы  и могут быть включены в сеть как постоянного, так и переменного тока. Для безотказного срабатывания через каждый ЭД должен проходить ток определенной силы («гарантийный ток»); силу гарантийного тока указывают на упаковке электродетонаторов.

  Соединение  электродетонаторов между собой может быть последовательным, параллельным, последовательно-параллельным и параллельно-последовательным.

  Последовательное  соединение наиболее простое в монтаже, расчете и контроле. Недостатком его является ограниченность числа одновременно взрываемых ЭД и возможность групповых отказов при выходе из строя хотя бы одного электродетонатора.

   Параллельное  соединение применяют при взрывании большого числа близко расположенных зарядов. Широкое распространение схема получила при проходке шахтных стволов. Недостатком параллельного соединения является невозможность контроля проводимости каждого ЭД в собранной схеме.

  Последовательно-параллельная схема позволяет взрывать наибольшее число ЭД при фиксированных параметрах электросети. При этом соединение ЭД в группах выполняется последовательно, а сами группы подключаются к магистрали параллельно.

  Параллельно-последовательная схема применяется, когда компактные группы ЭД располагаются на значительном расстоянии друг от друга.

  Взрывание с помощью детонирующего шнура отличается от других способов тем, что в патроне-боевике отсутствует детонатор, а инициирование заряда ВВ осуществляется взрывом детонирующего шнура (ДШ). Применение детонирующих шнуров упрощает технологию взрывных работ, обеспечивает возможность короткозамедленного взрывания, полноту детонации зарядов большой протяженности, гарантирует большую безопасность работ, особенно при ликвидации отказов. Способ допущен к применению на открытых работах и в шахтах, не опасных по газу и пыли.

  Сердцевина детонирующего шнура выполнена из тэна или гексогена и заключена в трехслойную оплетку. Первые два слоя оплетки — из льняных нитей, а наружный слой — либо из хлопчатобумажных нитей с покрытием водоизолирующей мастикой и лаком (шнур ДША), либо из полихлорвинила (ДШ-В), либо из полиэтилена (ДШЭ). Оболочка шнуров от белого до красноватого цвета с двумя красными нитями по наружной оплетке. Детонирующие шнуры безотказно взрываются от стандартных КД и ЭД. Скорость детонации у ДШ различных марок 6—8 км/с.

  Взрывные  сети монтируются по схемам последовательного, пучкового, параллельно-ступенчатого и кольцевого соединения.

   Последовательное  соединение применяется лишь при взрыве наружных зарядов или небольшого числа мощных зарядов. Здесь нет магистрального шнура, а в каждый заряд вводятся два отрезка ДШ. Пучковая схема чаще всего применяется при дроблении негабаритов, когда несколько отрезков ДШ подсоединяют к магистральному шнуру в одном месте. Параллельно-ступенчатое соединение широко используется при однорядном взрывании шпуров и скважин. При взрывании обводненных скважин, а также скважин глубиной более 15 м, взрывная сеть полностью дублируется: в каждый заряд вводят не менее двух боевиков и прокладываются два магистральных шнура. Самой надежной является кольцевая схема, так как при обрыве сети в любом месте взрыв вызывается детонационной волной противоположного направления. При этом магистральные отрезки шнуров, идущие вдоль рядов скважин, не дублируются, а дублируются лишь шнуры, идущие к зарядам. Соединение этих шнуров с магистральными выполняется морскими узлами.

Вопрос 14. Конструкция зарядов ВВ.  

  В зависимости от способа размещения относительно разрушаемой среды заряды ВВ могут быть разделены на наружные (накладные), помещаемые на взрываемом объекте, и внутренние. Для размещения внутренних зарядов в среде, подлежащей разрушению, создаются полости — зарядные камеры — шпуры, скважины, «котлы» или проходятся специальные подземные выработки. Наружные заряды применяются при дроблении крупных (негабаритных) кусков породы, при штамповке металлов и в ряде других случаев, внутренние — в основном на горных работах и в строительстве.

   По  форме заряды ВВ разделяют на сосредоточенные, когда длина заряда не превышает трех его диаметров, и удлиненные. При расчетах параметров взрыва сосредоточенные заряды обычно рассматриваются как точечные. К сосредоточенным зарядам могут быть отнесены котловые заряды, некоторые накладные и камерные заряды. Заряды, размещаемые в шпурах и скважинах, как правило, являются удлиненными.

  Удлиненные  заряды бывают сплошными и рассредоточенными, состоящими из нескольких частей, отделенных друг от друга промежутками, заполненными воздухом, водой, реже — инертными заполнителями.

  По  характеру действия на разрушаемую  среду различают заряды камуфлета, откольные, рыхления и выброса. Изменение проявления действия взрыва может быть достигнуто как путем изменения массы заряда при одной и той же глубине его заложения, так и изменением глубины заложения зарядов одинаковой массы.