Расчет взрывной цепи

4.4. Расчет взрывной цепи

Смысл расчета взрывной цепи сводится к обеспечению условий для производства взрыва при соблюдении мер безопасности

Огневой способ.

Расчет сводится к определению длины отрезков огнепроводного шпура в каждом шпуре и в последовательности их поджигания, в выборе средств поджигания.

Взрывание шпуров огневым способом состоит из следующих последовательно проводимых операций: изготовления зажигательных трубок, изготовления патронов-боевиков, заряжания шпуров, забойки шпуров и зажигания огнепроводных шнуров (рис. 22). По соображениям техники безопасности минимально-допустимая длина отрезка огнепроводного шнура должна быть не короче 1 м. Зажигательная трубка представляет собой капсюль-детонатор с введенным в него отрезком огнепроводного шнура. Патрон-боевик это патрон ВВ с зажигательной трубкой.

Расчет длины огнепроводного шнура:

Длина отрезка огнепроводного шнура равна

l заб + 15 см, где l заб – длина забойки.

Общая длина отрезка огнепроводного шнура не может быть менее 100 см.

Длина отрезка огнепроводного шнура за пределами шпура не может быть менее 15 см.

Необходимая очередность взрыва зарядов ВВ достигается изменением длины отрезков ОШ в зажигательных трубках или последовательностью их зажигания.

Зажигание группы шнуров в забое осуществляют отрезком ОШ, имеющим надрезы через 5—6 см; тлеющим фитилем из льняных или хлопчато-бумажных нитей, пропитанных раствором калиевой селитры; зажигательной свечой (бумажная гильза, наполненная с одной стороны горючим составом) общим временем горения 1, 2 и 3 мин или зажигательным патроном.

Взрывнику за одну "отпалку" разрешается поджигать не более 16 отрезков огнепроводного шнура. Если при этом используются зажигательные или электровоспламенительные патрончики, то количество одновременно поджигаемых отрезков от одного патрончика может быть доведено до 30-37. Правилами техники безопасности разрешается поджигать одновременно не более 6 зажигательных патрончиков. Максимальное число отрезков шнура в этом случае будет достигать 37 * 6 = 222. Способ с использованием электровоспламенительных патрончиков получил название электро-огневого способа взрывания шпуров.

Электрический способ.

Электрический способ взрывания может применяться в любых выработках, причем количество одновременно взрываемых шпуров не ограничивается, необходимо выбрать только более мощный источник тока. Способ этот несколько сложнее огневого, требует применения специального оборудования, но зато он и значительно безопаснее других.

Радиус опасной зоны при шпуровых взрывах должен быть не менее 200 м. Взрывник, производя с помощью машинки взрыв, находится от него на указанном расстоянии. Согласно Правилам техники безопасности, все электродетонаторы, взрываемые в одной сети, должны отбираться на одной коробки и иметь одинаковые сопротивления мостика накаливания и одинаковую величину гарантийного тока. Выше уже говорилось о необходимости расчета и качественного монтажа взрыва со всеми необходимыми замерами и проверками.

Расчет цепи сводится к определению таких ее параметров как сопротивление и величина силы тока. При использовании взрывных машинок отправными параметрами для расчета служат характеристики машинки – напряжение воспламенительного импульса и предельное сопротивление. Поэтому вначале выбирается машинка, а потом рассчитывается цепь по сопротивлению и току. Величина тока обратно пропорциональна сопротивлению цепи и должна быть не менее величины гарантийного тока электродетонатора, рассчитанного на определенную силу, которая обеспечит безотказное срабатывание воспламенительной смеси в электродетонаторе.

Чаще всего применяется схема последовательного соединения элементов цепи (рис. 23). При этом общее ее сопротивление будет складываться из сопротивления всех электродетонаторов и сопротивления электропроводов. Количество электродетонаторов равно количеству шпуров взрываемых за одну заходку. Сопротивление проводов рассчитывается как произведение длины провода на их удельное сопротивление Характеристики детонаторов и провода находятся в справочной литературе. Для передачи электрического тока от источника тока к детонаторам применяют изолированные медные и реже - алюминиевые проводники.

В зависимости от назначения применяются провода детонаторные, соединительные и магистральные. Сечение детонаторных проводников равно 0,20 мм2 /d(-0,5 мм/. В качестве соединительных и магистральных проводников применяются провода сечением 0,75+1,50 мм2 / d =0,98:1,38 мм/. Применять проводники с хлопчатобумажной изоляцией разрешается только в сухих местах; во влажных или мокрых выработках применяются проводники только с непроницаемой резиновой и виниловой изоляцией. Длина магистрального провода равна удвоенному безопасному расстоянию от объекта - 400 м. Длина соединительных проводов равна сумме расстояний между шпурами на забое. Длина детонаторных проводов равна суммарной длине шпуров увеличенной на длину отрезка, который выходит на поверхность (15-20см) над каждым шпуром. Удельное сопротивление проводов может быть разным в зависимости от материала и сечения.

Величина тока в цепи равно отношению величины воспламенительного импульса машинки к величине общего сопротивления цепи. В итоге расчета делается вывод о возможности применения выбранной машинки. Если она не обеспечивает величину требуемого тока, выбирают другие машинки и снова производят расчет по той же схеме до получения требуемой величины тока. Если сила тока в сети будет значительно превышать гарантийную силу тока каждого детонатора, то следует выбрать менее мощную машинку. Можно остановить свой выбор и на прежней машинке, но тогда в сеть желательно включить последовательно "гасящее" сопротивление.

Расчет сопротивления взрывной цепи для последовательного соединения:

• Общее сопротивление цепи (Rобщ)

Rобщ = Rм + Rс +n Rд , где

• Rм - сопротивление магистральных проводов;

• Rс - сопротивление соединительных проводов;

• n Rд – сопротивление всех электродетонаторов

• Сопротивление проводов

R = ρ l/S , где

ρ – удельное сопротивление провода;

l – длина провода, м;

S – сечение провода

• Сила тока

I = U/Rобщ , где

• I – сила тока (не менее 1-2,5 а)

Расчет сопротивления взрывной цепи для параллельного соединения (рис. 24)

• Общее сопротивление цепи (Rобщ)

Rобщ = Rм + Rс + Rд/n , где

• Rм - сопротивление магистральных проводов;

• Rс - сопротивление соединительных проводов;

• Rд/n – сопротивление всех электродетонаторов и концевых проводов.

• Условие безотказного взрывания

I д > I г

I г (гарантийный ток срабатывания электродетонатора) не менее - 1,0 – 2,5 а

Разница между фактической силой тока в сети и расчетной (особенно для конденсаторных машинок) всегда будет иметь место. Но она будет наименьшей, если сопротивление равно или близко значению величины наружного сопротивления.

Все электродетонаторы должны тщательно подбираться по сопротивлению мостика накаливания и величине гарантийного тока. При изготовлении сростков обязательным условием является хорошая зачистка, плотное скручивание и качественная изоляция сращиваемых концов проводников.

Безотказность взрыва и безопасность работ могут быть гарантированы только в том случае, если сеть будет правильно рассчитана и правильно смонтирована.

Детонирующий способ.

Взрывание детонирующим шнуром при проходке горноразведочных выработок имеет ограниченное распространение. Но при взрывании скважинных и камерных зарядов, зарядка и забойка которых стали совершенно безопасными и не требуют сложных мер предосторожности, столь необходимых при наличии в заряде детонаторов, взрывание детонирующим шнуром получило исключительное распространение. Этот метод широко используется и при необходимости одновременного взрыва большого числа зарядов ВВ.

Шнур можно резать ножом на куски требуемой длины до введения его в заряд или боевик. После введения шнура в заряд или боевик резка его запрещается. Для сращивания отрезков детонирующего шнура применяются два вида соединений: накладной сросток и морской узел. Конец вводимого в заряд ДШ необходимо завязывать в два-три обычных узла с тем, чтобы увеличить весовое количество ВВ в заряде. Вместо узлов можно складывать конец шнура в две-три линии и туго обвязать места соединений изоляционной тесьмой или шпагатом. Для присоединения отрезка шнура к магистрали методом накладного сростка нужно выполнить то же условие, кроме того, нужно, чтобы присоединяемый отрезок отходил от магистрали по направлению развития детонации, а не наоборот, иначе возможны отказы в передаче детонации.

Предельную длину магистральной линии детонирующего шнура рекомендуется брать не более 50 м, а приращенные к ней отрезки делать не более 15+25 м. При необходимости применения магистральной линии большей длины сростки нужно выполнять более тщательно. Угол изгиба шнура должен быть не менее 90°. Детонация шнура вызывается капсюлем-детонатором при огневом взрывании или электродетонатором при электричеством взрывании. Соединение детонирующего шнура с детонатором должно производиться по типу накладного сростка на расстояния 10-15 см, от конца отрезка шнура.

Все основные данные о проходческих работах приводятся в паспорте буровзрывных работ. Паспортом буровзрывных работ (БВР) называют инструктивную карту (технический документ), определяющую основные параметры взрыва: число, направление и глубину шпуров, массу зарядов и последовательность их взрывания, схему и расчет электровзрывной сети, материал и размер забойки, указания о месте укрытия взрывников и рабочих, продолжительность проветривания забоя горной выработки после взрыва, меры техники безопасности. Паспорт БВР определяет порядок выполнения взрывных работ. К паспорту БВР прикладывается схема расположения шпуров на забое горной выработки.

Паспорт буровзрывных работ.

1 Тип выработки

2 Площадь сечения выработки

3 Длина выработки

4 Категория пород

5 Коэффициент крепости

6 Тип вруба

7 Общее количество шпуров

- в т.ч. врубовых

- вспомогательных

- оконтуривающих

8 Угол наклона врубовых шпуров к плоскости забоя

9 Глубина шпуров:

- врубовых

- вспомогательных

- оконтуривающих

10 Длина шпуров:

- врубовых

- вспомогательных

- оконтуривающих

11 Длина заходки

12 Количество заходок на всю выработку

13 Коэффициент использования шпуров

14 Взрывчатое вещество

15 Средства взрывания:

- электродетонаторы

- проводники

16 Способ взрывания

17 Источник тока

18 Расход ВВ

- на одну заходку

- на всю выработку

19 Расход СВ

- на одну заходку:

- на всю выработку:

20 Величина заряда

- в каждом врубовом шпуре

- в каждом вспомогательном шпуре

- в каждом отбойном шпуре

21 Расход СВ

- в каждом врубовом шпуре

- в каждом вспомогательном шпуре

- в каждом отбойном шпуре

22 Длина зарядки

- в каждом врубовом шпуре

- в каждом вспомогательном шпуре

- в каждом отбойном шпуре

23 Длина забойки

- в каждом врубовом шпуре

- в каждом вспомогательном шпуре

- в каждом отбойном шпуре

4.5 Технология проведения взрыва и техника безопасности

Бурение шпуров производят в соответствия с паспортом БВР для данного забоя. Взрывник перед взрыванием должен проверить глубину, угол наклона и правильность размещения шпуров. Если они не соответствуют паспорту, взрывник не должен производить зарядку шпуров. Длину шпуров измеряет алюминиевым или деревянным забойником длиной 2-2,5м. Взрывные работы состояи из следующих операций:

1/ изготовление зажигательной трубки при огневом способе

2/ изготовление боевого патрона,

3/ очистки пробуренных шпуров от буровой муки,

4/ зарядки и забойки шпуров,

5/ взрывание шпуров.

Изготовление зажигательной трубки производятся в специальном помещении или в специально отведенном месте. Столы, на которых готовят зажигательные трубки, должны быть обшиты войлоком и брезентом или резиной в толщину не менее 3 мм. Столы должны иметь бортики для предохранения капсюлей от падения.

Шнур режут на отрезки, соответствующие глубине шпура и глубине расположения боевого патрона. Но, как уже отмечалось, минимально допустимая длина отрезка шнура должна быть не менее 1 м. При этом длина отрезка шнура, которая выходит за пределами шпура, должна быть не короче 15 см. Концы шнуров, подлежащие вводу в детонатор, должны отрезаться под прямым углом, чтобы они плотно прилегали к чашечке капсюля-детонатора. Другие концы шнура - наискось, чтобы лучше обнажить поверхность пороховой сердцевины и облегчить ее поджигание.

Перед тем, как вставить отрезок шнура в капсель-детонатор, необходимо проверить чистоту внутренней поверхности гильзы. Посторонние частицы следует удалить, постукивая открытым дульцем о ноготь пальца. Продувать капсюль нельзя. Конец отрезка шнура вставляют в капсель-детонатор до отказа, после чего капсюль-детонатор обжимают специальными щипцами на расстоянии не более 5 мм от края гильзы. Если при изготовлении зажигательной трубки используют детонатор в бумажной гильзе, то после вставки в него огнепроводного шнура, дульце затягивают суровой ниткой на расстоянии не более 10 мм от края, делая при этом не менее двух петель.

В зажигательных трубках, предназначенных для работ в мокрых забоях, место соединения шнура с капсюлем обматывают прорезиненной лентой или покрывают мастикой.

Изготовление боевых патронов производят только на месте взрывания и в количестве, требующемся только для данного забоя.

Патрон ВВ, предназначенный для изготовления боевика, нужно размять руками и развернуть бумажную оболочку на торце. Затем в патроне по его длинной оси деревянной или медной наколкой нужно сделать углубление, необходимое для помещения капсюля-детонатора зажигательной трубки. Капсюль-детонатор вводят на полную длину. После введения капсюля в патрон края оболочки необходимо собрать в складки и завязать шпагатом вместе со шнуром зажигательной трубки. При изготовлении боевых патронов для работ в мокрых забоях место ввода в них детонатора должно быть изолировано мастикой.

Соединение электродетонатора с патроном ВВ производится аналогично. Однако для того, чтобы натяжение детонаторов проводников не передавалось бы на сам детонатор, патрон вытягивается петлей из детонаторных проводников, а детонатор устанавливается в патроне только после этого.

Монтаж взрывной сети начинают только после полного окончания заряжания зарядов и забойки всех шпуров или скважин. Монтаж цепи производят всегда от зарядов к источнику тока.

Очистка шпуров от буровой муки /шлама/ производится бурильщиком. Но если взрывник обнаружит шпур, плохо очищенный от буровой муки и грязи, то очистку шпура обычно он производит сама. Зарядка не производится до тех пор, пока шпур не будет очищен.

Для очистки шпуров применяют специальные ложки, скребки или совки. При наличии сжатого воздуха или водопровода продуваются или промываются.

Заряжание и забойка шпуров. Прежде чем приступить к заряжанию шпуров взрывник должен убедиться в том, что в пределах опасной зоны отсутствуют люди. Радиус опасной зоны должен быть не менее 200 м ,в подземных выработках это расстояние может быть иным, но каждый раз оно связывается с безопасностью для людей и конкретной обстановкой. Безопасные расстояния для всех механизмов определяются соответствующими инструкциями и положениями Правил техники безопасности. В необходимых случаях для ограждения опасной зоны выставляются посты охраны.

Убедившись в том, что в пределах опасной зоны никого нет, а забой подготовлен к взрыванию, взрывник подает первый предупредительный сигнал /один продолжительный сигнал свистком или сиреной/ и приступает к заряжению шпуров.

Для обеспечения хорошей плотности заряжания рекомендуется надрезать оболочку патронов ВВ. Надрезанные патроны аммиачно-селитренных ВВ и приравненных к ним вводят в шпур по одному и прижимают забойником. При этом надрезанные места оболочки разрываются, патрон расширяется и лучше заполняет сечение шпура. При заряжении восстающих шпуров оболочку патрона надрезать нельзя, нельзя также надрезать оболочку патрона-боевика. Патроны динамита также не подрезаются, но без того уплотняются достаточно хорошо.

Если вес шпурового заряда значительно отличается от веса стандартных патронов ВВ /одного или нескольких/, то патроны аммиачно-селитренных ВВ можно резать на части для того, чтобы довести вес шнурового заряда до нужной величины. Производить то же самое с патронами динамита не желательно, хотя существующие Правила безопасности и допускают резку динамитных патронов костяным или медным ножом. Экссудиронанные, замерзшие и полузамерашие динамиты резать нельзя.

Патрон-боевик вводят в шпур последним, вводить его нужно очень осторожно, следя за тем, чтобы не нарушить зажигательной трубки или детонаторных проводников электродетонатора. Боевой патрон нельзя уплотнять забойником, так как при этом он может взорваться.

Едиными правилами безопасности при ведении взрывных работ предписывается обязательное применение забойки. Качественная забойка способствует повышению эффективности взрывных работ, снижению расхода ВВ и увеличивает безопасность в производстве работ.

В качестве забоечного материала применяется сухая или влажная смесь глины с песком (в соотношении 1:3), песок, породная мелочь, глина или любые другие негорючие порошкообразные или пластичные материалы. В мокрых выработках, направленных вниз, для этих целей используется также и вода. Для забойки горизонтальных и направленных вверх шпуров изготавливают из забоечного материала пыжи длиной около 150мм. Забойкой заполняют все свободное пространство шпура вплоть до его устья. Первые пыжи забойки вводят без уплотнения, а следующие - со слабым нажатием забойника. Длина забойки должна составлять не менее 30% от общей длины шпура, а в выработках опасных по газу или пыли - не менее 50%.

Взрывание шпуровых зарядов. По окончании заряжания и забойки шпуров, взрывник должен еще рае убедиться в том, что в пределах опасной зоны нет людей, должен проверять электровзрывную сеть при электрическом взрывании или подготовиться к зажиганию отрезков огнепроводных шпуров при взрывании огневом. Затем он, подает второй сигнал (боевой) - два продолжительнах свистка или гудка. По этому сигналу взрывник при электрическом взрывании уходит в укрытие и включает ток, а при огневом - зажигает шнуры и уходит из забоя.

Сколько бы взрывников не участвовало в подготовке забоя к взрыву, само взрывание или отпалку должен производить только один человек. При электрическом взрывании число одновременно взрываемых зарядов не ограничивается.

При огневом взрывании взрывник должен считать взрыва. Если при этом обнаружится, что какой-нибудь заряд не взорвался, то подходить к забою можно только после завершения вентиляции его, но не раньше, чем черев 15 минут после взрыве последнего заряде. Взрывник обязан проверить состояние забоя после взрыва. даже если качество и количество взрывов не вызывают никакого сомнения. Подходить с этой целью к забою разрешается не раньше, чем завершится вентиляция, а при проходке канаве раньше, чем черев 15 минут.

Третий сигнал - отбой /три коротких свистка или гудка/ подается только после того, как взрывник убедится в полной безопасности всех последующих работ. По этому сигналу снимается ограждение и разрешается приступать ко всем необходимым работам в пределах данной опасной зоны.

Зарядка, забойке и взрывание шпуровых зарядов в выработках, опасных по газу или пыли будет значительно более сложным и ответственным делом, чем в обычных условиях.

Ликвидация отказов (невзорвавшихся зарядов). Если в забое окажется невзорвавшийся заряд, взрывник обязан немедленно его ликвидировать. Ликвидация отказов производится в следующем порядке.

Из устья шпура извлекают на 10-20 см забойку и, вставив забойник, определяют направление невзорвавшегося шпура. Параллельно ему на расстоянии не менее 30 см бурят один или несколько новых шпуров и, зарядив их, взрывают. Новый шпур или шпуры должны быть заложены в таком месте, чтобы после их взрыва была подорвана порода вокруг отказавшего шпура. Породу осторожно убирают и собирают патроны из подорванного шпура,

Если при электровзрывании не произошло взрыва, взрывник обязан отсоединить концы магистральных проводников от машинки, замкнуть их накоротко и ключ иметь при себе, не оставляя его в машинке. В таких случаях разрешается входить в забой не ранее, чем окончится вентиляция его. Прежде всего, взрывник должен установить причину отказа и найти место неисправности. В тех случаях, когда причина отказа находится вне шпуров, ее нужно немедленно устранить, если же не в порядке шпур /или шпуры/, устранять неисправность не разрешается. Такой шпур /или шпуры/ ликвидируются как отказавшие. Каждый случай отказа должен регистрироваться в специальном журнале.

Похожие работы

Горно-геологическая характеристика рудника

Скачать

154848

6

60

... , может быть применим на всем месторождении, так как конструкция системы позволяет вести отработку рудного тела в любых горно-геологических условиях 5.Охрана труда и промышленная безопасность 5.1 Общие положения Все горно-строительные работы на руднике "Таймырский" ведутся в соответствии с требованиями "ЕПБ при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых ...

Разработка проходки ствола на шахте имени Костенко

Скачать

104602

8

0

... до отметки – 50 м отнесены к жирным среднеметаморфозным, глубже - отнесены к жирным высокометаморфозным, угли пласта К18 в основном жирные малометаморфозные, и в незначительном количестве – жирные среднеметаморфозные. На шахте имени Костенко на данный момент разрабатываются пласты К10 . Пласт К10: угол падения 7-9 градусов, общая мощность пласта 4,5 метра, сложное строение – 9-10 угольных пачек ...

Проходка квершлага 490 м

Скачать

26675

14

0

... быть не менее 100 мм, а участковых – не менее 50 мм. Магистральные линии прокладываются в вертикальных и наклонных стволах, штольнях, околоствольных дворах, главных и групповых откаточных штреках, квершлагов и уклонах. Концы участковых пожарно – оросительных трубопроводов должны отстоять от забоев подготовительных выработок не более чем на 50 м и быть оборудованы пожарным краном, у которого ...

Трещиноватость горных пород, её влияние на изменения физико-механических свойств пород на примере месторождения Нойон-Тологой

Скачать

39305

2

8

... до 15-40 метров. Гидротермальные изменения представлены пропилитизацией, аргиллизацией, окварцеванием, карбонатизацией, хлоритизацией, сульфидизацией. 3. Влияние трещиноватости на изменение физико-механических свойств горных пород Определяющим фактором изменчивости физико-механических свойств пород являются структурно-тектонические условия, обуславливающие в свою очередь развитие вторичных ...