Файл: Лурье А.И. Электрическое взрывание зарядов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 134

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ЭД (с наименьшим и наибольшим импульсами воспламенения, при­ сущими электродетонаторам данной группы). При этом наиболее чувствительный ЭД имеет минимальное время передачи. Это означает, что первым взорвется наиболее чувствительный ЭД.

Для ЭД мгновенного действия условие, что первый взрыв должен произойти не раньше, чем воспламенятся все остальные ЭД, может быть выражено соотношением

 

 

 

 

 

т ш 1 п .

г ^

^max. г>

 

 

 

(11.39)

где т т 1 п _г

— время

срабатывания

наиболее чувствительного ЭД

данной группы; tmgx г

— время

воспламенения

наименее

чувстви­

тельного ЭД данной

группы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Время

срабатывания

ЭД,

 

который

взорвется первым,

 

 

 

 

 

 

T m i n . r =

*mln . г + Q m l n . г»

 

 

(11.40)

где tmin г

и 9 m i n г — время воспламенения и время передачи

наи­

более чувствительного ЭД данной группы.

 

 

 

 

Подставив правую часть

 

равенства

(11.40)

в (11.39), получим

 

 

 

 

*min. г + Qmln.

* т а х .

г-

 

 

(11.41)

Умножив все члены выражения (11.41) на квадрат тока, протека­

ющего через электродетонаторы, получим

 

 

 

 

 

 

^ m i n . Р + / 2 e m i n . г ^ / 2 W . г .

 

 

(И.42)

Произведения Ptmin

г

и I2tmax

 

г являются минимальным

и мак­

симальным

импульсами

воспламенения

/ ^ B . m i n

. r и ^ а . т а х .

г

электро-

детонаторов

данной

 

группы,

 

поэтому

выражению (11.42)

можно

придать вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•К-в.

m i n . г " Т " ^ 2

б т ! п ,

г ^

^а,

max. r i

 

(11.43)

из которого получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J

^ if К

в.

max.

г — Кп.

m i n . г ^

 

(11.44)

Так как определить Кв m i n

г , Кв m a x г

и 0 т 1 пг

для взрываемой

группы ЭД невозможно *, в формулу (П.44) приходится подставлять значения этих параметров для партии ЭД.

Ток,

полученный по формуле (11.44), является б е з о т к а з ­

н ы м

т о к о м, поскольку он обеспечивает в последовательной

группе ЭД импульс тока, достаточный для воспламенения всех вклю­ ченных в нее ЭД.

Формула для расчета безотказного постоянного тока впервые была предложена К. Дрекопфом, поэтому называется формулой Дрекопфа. Эта формула показывает, что величина безотказного тока будет тем выше, чем больше разность крайних значений импульсов воспламенения и чем меньше минимальное значение времени пере-

При определении этих параметров ЭД уничтожаются.

107


дата. В связи с этим желательно, чтобы выпускались ЭД с мини­ мальным разбросом по импульсам воспламенения и достаточно боль­ шим временем передачи.

При использовании формулы Дрекопфа возникает ряд затруд­ нений. Во-первых, возникает вопрос, какому значению тока должны соответствовать Кв _ m j n и К в т а х , поскольку их величина зависит от тока. Для правильного определения безотказного тока в формулу (11.44) следовало бы подставить значения импульсов воспламенения, соответствующие искомому току. Однако сделать это невозможно, поскольку величина безотказного тока заранее неизвестна. Во-вто­ рых, для достаточно однородных по импульсам воспламенения ЭД, а также для ЭД с большим временем передачи ток, полученный по формуле Дрекопфа, может оказаться меньше безопасного тока, что является абсурдом. Все это является следствием того, что при вы­ воде формулы (11.44) ставилась лишь задача иайти величину тока, при котором за минимальное время передачи взрывная сеть может получить импульс тока, равный разности между максимальным и ми­ нимальным импульсами воспламенения. Кроме того, не учитывалась зависимость величины импульсов воспламенения от величины воспла­ меняющего тока. Формула (11.44) может дать правильный результат только в том случае, когда применяются ЭД с заметным разбросом по импульсам воспламенения или с малым временем передачи, по­ скольку при этом искомый безотказный ток достигает величины, при которой импульсы воспламенения практически уже не зависят от тока.

Из-за невозможности заранее определить импульсы воспламе­ нения, соответствующие искомому безотказному току, в формулу (11.44) приходится подставлять максимальное и минимальное зна­ чения п о м и н а л ь н ы х импульсов воспламенения (см. § 2). При этом критерием правильности полученного по этой формуле результата может явиться найденная величина безотказного тока. Результат можно считать приемлемым, если при подстановке в фор­ мулу номинальных значений импульсов воспламенения безотказный ток окажется равным или будет больше двукратной величины стомиллисекундного воспламеняющего тока.

Вследствие изложенного формула для определения безотказного постоянного тока должна иметь следующий вид:

/бе, = | / * В - т а ;

Г ^ т

' П

>

2 / Ю 0 '

 

( И - 4 5 )

 

'

 

D min

 

 

 

 

 

где /без — безотказный

ток,

А;

/ 1 0 0

— стомиллисекуидный

вос­

пламеняющий ток ЭД, А.

 

 

 

 

 

 

 

 

Если Кв т а х , Кв т 1 п

и

0 т 1 п

для используемой партии ЭД неиз­

вестны, вместо них в формулу (11.45) следует подставить

крайние

значения этих параметров для ЭД, изготовляемых данным

заводом.

Значения ^TB.min и

^в . max

Д л я

ЭД,

выпускаемых разными

заво­

дами, приведены в табл. 11.

Значение

0 т | п

может быть

принято

равным 0,6 мс, а для ЭД завода

В — 0,85 мс.

 

 

•108


Если ток, полученный по формуле (11.45), будет меньше двукрат­ ного значения стомиллисекундного тока, безотказный ток следует принять равным 2 - / 1 о о .

Значения безотказного постоянного тока для ЭД разных заводов,

вычисленные^по

формуле

(11.45),

следующие:

 

Завод-пзготовитель

. . , •

. А

Б

В

Г

Безотказный постоянный ток,

0,84

0,55

0,77

А

 

 

0,81

Так как для ЭД завода В по формуле (11.45) получается величина,

которая меньше

двукратного значения

стомиллисекундного тока,

безотказный ток для ЭД этого завода следует принять равным 0,74 А.

Количество ЭД во взрывае-

Л х

 

 

мой группе в формулу (11.45) не

 

 

 

входит,

следовательно,

величи­

 

 

 

на безотказного

тока

не зави­

 

 

 

сит

от

числа

одновременно

 

 

 

взрываемых ЭД.

 

 

 

 

 

 

Для ЭД короткозамедленно-

 

 

 

го и замедленного действия в

 

 

 

формулу

(11.45)

также

должно

 

 

 

быть

подставлено время

пере­

 

 

 

дачи, а не время

срабатывания.

 

 

 

Это объясняется

тем, что у этих

 

 

 

ЭД разрушение

мостика

может

Рис. 55. График

изменения

квадрата

произойти в результате

разры­

мгновенного значения тока и величин,

ва его газами,

возникающими

характеризующих

процесс

воспламе­

при

горении

воспламенитель-

нения последовательно соединенных ЭД

ного

состава

ЭВ, или

вследст­

 

 

 

вие расплавления мостика током. У ЭД с замедлением разрыв мо­ стика газами обычно происходит в момент выброса из головки ЭВ луча огня, т. е. как и в ЭД мгновенного действия. Нет различия и во времени перегорания мостика у ЭД с замедлением и у ЭД мгно­ венного действия. ЭД с замедлениями, как и ЭД мгновенного дей­

ствия,

имеют одинаковые ЭВ.

Б е

з о т к а з н ы й п е р е м е н н ы й т о к . При взрывании

переменным током величина безотказного тока зависит не только от параметров ЭД, но и от момента включения воспламеняющего тока, поскольку его мгновенные значения непрерывно изменяются.

Переменный ток в осветительных и силовых линиях и выраба­ тываемый передвижными электростанциями изображается синусо­

идальным графиком и описывается уравнением

 

£ = /Msincoif,

(11.46)

где i — мгновенное значение тока; / м — максимальное значение тока; ю — угловая частота тока (со = 2л. /); / — частота тока; t — момент времени, для которого определяется мгновенное"значение тока (от­ считанный от начала положительной полуволны синусоиды).

109



На графике изменения квадрата мгновенного значения тока во вре­ мени [г2 = /(£)] отмечены момент включения тока 1 (рис. 55), мо­ мент начала саморазвивающейся реакции в воспламенительном со­ ставе наиболее чувствительного ЭД, который взорвется первым 2, и момент 3 взрыва этого ЭД, а также отложены его время воспламе­ нения £в 1 , время передачи 6 m l n , время срабатывания т т 1 п , время от на­ чала отсчета (от нулевой точки синусоиды) до момента включения тока tBKи время от начала отсчета до начала реакции в составе t1.

Площадь графика, заштрихованная косыми линиями, в соответ­ ствующем масштабе равна импульсу воспламенения Кв m i n электро­ детонатора, который взорвется первым, а площадь, заштрихованная горизонтальными линиями, — импульсу тока АК, успевшему пройтп во взрывную сеть после начала реакции в этом ЭД. Импульс тока, который получит взрывная сеть от момента включения тока до раз­

рыва цепп (до первого взрыва),

будет

 

К = Кв.т1п.г

+ АК.

(П.47)

Для безотказного воспламеиения всех ЭД группы необходимо, чтобы импульс тока был не меньше пмпульса воспламенения наиме­ нее чувствительного ЭД группы:

К = Я,, т.п. г + ДЯ 3* Кв. т а х . ,

(11.48)

Из этого равенства следует, что для обеспечения

безотказного

воспламенения необходимо,

чтобы

 

 

Д Я ^ Я в . т а х . г - Я в . т . п . г .

(П-49)

Величина АК может быть определена из выражения

 

'•+0min. г

 

АК=

\

i2dt.

(11.50)

 

t,

 

 

Подставив в это равенство значение i из формулы (11.46) и про­ интегрировав его, получим

А К = 4 { ? " " " . ' - ^ s i n 2 ( 0 & + W г ) -s 2©*!]}. (И.51)

Из выражения (11.51) можно получить формулу для определения тока, обеспечивающего воспламенение всех ЭД данной группы. Учтя, что /м/]/2~ является эффективным (действующим) значением тока /э фф, запишем

Л ф ф = 1 /

^B.max.r-ffp.mln.r

^

<11.52)

V

б т ш . г — -х- [sin 2<а ( ^ - f 0 m i n

r)—sin2wi:i]

 

Эта формула показывает, что ток /Эфф зависит не только

от раз­

ности импульсов воспламенения наименее и наиболее чувствитель­ ных ЭД группы и времени передачи последнего, но й от момента tlt

110