Файл: Вовк А.А. Взрывник.pdf

71

72

Конструкция этих патронов сходная с зажи­ гательными патрончиками, описанными ранее, за исключением того, что воспламенение зажи­ гательного состава осуществляется с помощью электровоспламенителя (табл. 15).

СРЕДСТВА И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ БЕСПЛАМЕННОГО

ВЗРЫВАНИЯ

Беспламенным взрыванием называется взры­ вание горных пород при помощи патронов кардокс, гидрокс или эрдокс, которые дают в отли­ чие от обычных взрывчатых веществ взрыв без пламени и без выделения значительного коли­ чества тепла. Принцип действия беспламенных средств отбойки заключается в очень быстром переходе потенциальной энергии в кинетическую, в процессе которого выполняется определенная механическая работа по разрушению угольного массива. Носителями потенциальной энергии мо­ гут быть твердые или жидкие вещества, способ­ ные к быстрому испарению и образованию боль­ шого количества газов с высоким давлением (кардокс, гидрокс, нитрокс, хемикол), а также воздух, сжатый до высокого давления (эрдокс).

Ниже приводится краткое описание некото­ рых средств беспламенного взрывания.

К а р д о к с . Принцип действия патронов кардокс (рис. 6) основан на нагревании жидкой углекислоты в специальной стальной трубке 5 при помощи нагревательного элемента 6 и образо­ вании углекислого газа, который при определен­ ном давлении вырывается из патрона через че­ тыре отверстия а разрядной головки 1. Жела-' тельный эффект взрыва достигается тем, что

73

в начальный период горения нагревательного со­ става образующиеся газы не могут выйти из па­ трона наружу, так как они задерживаются специ­ альным стальным диском 2 толщиной 1,5—3 мм. Когда давление газов в патроне достигнет опреде­ ленной величины, происходит срезание диска, и

в — отверстие для углекислоты; г — отверстие для проводов; / — разрядная головка; 2 — стальной диск; 3, 9 — свинцовая про­

кладка; 4 — опорное кольцо; 5 — стальной цилиндр; 6 — нагреватель­ ный элемент; 7 — цоколь электролампы; 8 — контакт; 10 — запорный

газы, выходя через отверстие а с большей ско­ ростью и под большим давлением, способны про­ извести значительную механическую работу.

Заряжание патрона осуществляется следую­ щим образом. В один конец трубки 5 вставляются опорное кольцо 4, свинцовая прокладка 3, сре­ зывающийся диск 2, после чего ввинчивается раз­ рядная головка 1. С противоположной сто­ роны в трубку ввинчивается стальная зарядная головка 20, в которой имеется канал б для на­ полнения патронов углекислотой, закрытый

.74

стальным конусом с нажимной гайкой 12 и саль­ ником 11. Углекислота накачивается в патрон из баллона через отверстие в.

Нагревательный элемент 6 состоит из 90% бертолетовой соли и 10% нафталина, поме­ щенных в бумажную гильзу; зажигание его осу­ ществляется с помощью электровоспламенителя 23. Подготовленный к взрыванию патрон гидрокс помещается в шпур разрядной головкой ко дну шпура, после чего производится взрыв с помощью взрывной машинки.

Вес нагревательного элемента одного из ти­ поразмеров патрона составляет 75 г, заряд угле­ кислоты 320—360 г; диаметр патронов кардокс, применяемых в США, составляет 51, 59 и 76 Мм, при длине 880—1184 и 1184 (диаметр 51); 1800 и 2800 мм. В Польской Народной Республике применяют патроны диаметром 51 мм, длиной

1,0; 1,25 кг).

Отбойка угля патронами кардокс имеет сле­ дующие преимущества: повышение безопасности, увеличение выхода крупнокускового угля, от­ сутствие ядовитых газов, возможность обуривания забоя и зарядки до подрубки, что недопу­ стимо при применении ВВ, и др. Недостатками применения патронов кардокс является то, что такая отбойка эффективна только при наличии двух обнаженных поверхностей; зарядная аппа­ ратура сложна й громоздка; необходимо иметь электросверла большой мощности, так как под патроны кардокса требуется бурить шпуры боль­ шего диаметра. Патроны кардокс проходят про­ мышленные испытания на шахтах № 12—12-бис,

75

№ 13 и «Содово-Хрустальная» треста, «Краснолучуголь».

Г и д р о к с. В связи со сложностью запол­ нения патронов кардокс углекислотой было пред­ ложено заменить ее водой. Такие патроны, за­ полненные водой вместо углекислоты, получили название гидрокс. Применение воды позволяет упростить зарядную головку и производить за­ рядку непосредственно у забоя.

Диаметр патрона гидрокс составляет 50 мм, длина 800 мм, толщина срезывающегося диска 3 мм, вес вводимой в патрон воды 200—300 г, вес нагревательного элемента (пороха) 135— 145 г. Опыты с применением патронов гидрокс показали, что они разрываются или деформи­ руются после нескольких взрываний, по-ви­ димому, в результате гидравлического удара. В дальнейшем было предложено воду заменять специальными порошкообразными зарядами. Поскольку при их горении основной составной частью газообразных продуктов являются пары воды, патрон, заряжаемый такими порошкооб­ разными смесями, также называют гидроксом.

Н и т р о к с — патрон, заряженный смесями, дающими большой процент азота (в США по­ добные патроны носят название хемикол).

За последнее время Институт горного дела АН СССР испытал на ряде шахт Луганского совнархоза патроны гидрокс-3, основной за­ ряд которых состоит из 47,5—50,5% аммиачной селитры, 33—36% гексогидрата нитрата магния и 14—16% древесной муки. Воспламенение ос­ новного заряда осуществляется инициирующим составом в виде смеси 57,5—60,7% нитрата гуа­ нидина, 35—38% персульфата аммония, 2,2-

76

4,2% хлористой меди, 0,1—1,1% каолина и 0,1—-

1,1% касторового масла. Чтобы подготовить та­ кой патрон, достаточно отвинтить зарядную го­ ловку, вложить в металлическую трубку основ­ ной и инициирующий заряды, упакованные вме­ сте в виде патрона, присоединить проводники к зарядной головке и вручную завинтить ее. Патроны гидрокс такого типа могут заряжаться непосредственно у забоя. Проверка патронов гидрокс при их зарядке в шахте должна произ­ водиться через каждые 30 дней.

Результаты испытаний патронов гидрокс-3 на антрацитовых шахтах показали целесооб­ разность их применения в указанных усло­ виях.

О т б о й к а у г л я с ж а т ы м в о з д у ­ х о м . С целью упрощения методов беспламен­ ного взрывания в ряде стран были проведены опыты по использованию для наполнения сталь­ ных патронов сжатого воздуха из воздухопро­ водной сети высокого давления (до 1050 кг/см2), который вырабатывался четырехступенчатым компрессором. В дальнейшем средства отбойки угля сжатым воздухом (эрдокс) совершенствова­ лись. В настоящее время на шахтах ряда зару­ бежных стран применяется новое оборудование для взрывания сжатым воздухом из сети, кото­ рое состоит из компрессора, металлического тру­ бопровода, гибкого трубопровода в лаве, венти­ лей и.специальных патронов.

Патрон э р д о к с (рис. 7) состоит, из проч­ ного стального цилиндра 3 наружным диамет­ ром 63 мм, в котором имеется поршень 4. С од­ ной стороны на цилиндр навинчивается разряд­ ная головка с установочной гайкой 6, а с другой

77