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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 116

Скачиваний: 4

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

(машинками) шунтирование отсутствовало, все последовательно

соединенные ЭД получили бы одинаковый импульс

тока:

 

где U — рабочее

напряжение конденсатора-накопителя,

В; С —

рабочая

емкость

конденсатора-накопителя, Ф; г — общее сопро­

тивление ЭД, включенных во взрывную сеть, Ом; Вм

— сопротивле­

ние магистрали, Ом.

 

 

При

наличии

шунтирования (рис. 88) импульс

тока,

который

проходит через незашунтироваиные ЭД (1 и 6), может быть определен по формуле

2 ( Д ц + г „ + , ш Д д - » )

а импульс тока, проходящий по зашуитпровапньш ЭД, по формуле

Кш = Кп( Д у ) 2 , А 2 - с . (IV.3)

\'ш - г Л п . з /

Вэтих формулах гн — общее сопротивление незашунтированных

ЭД,

Ом; гш — общее

сопротивление

зашунтпрованных

ЭД, Ом;

Д п з

— сумма переходных

сопротивлений

провод — земля, Ом.

 

Из формул

(IV.2)

п (IV.3)

следует, что по мере уменьшения со­

противления Rn

з импульс тока в незашунтированных ЭД несколько

увеличивается, а в зашунтированных

уменьшается и при

Rn3

О

в первых он дойдет до

величины

 

 

 

 

 

 

 

V'

-

U~C

Д 2 . Г -

 

 

 

 

 

А н ~ 2 ( Д ы + г „ ) ' А

° '

 

 

а во вторых — до К'т

= 0.

 

 

 

 

 

IIpiiiMep 30. Определить импульсы тока в незашунтированных п в зашунти­

м= 20 Ом; гн = гш = 200 Ом

иДп.з = 500 Ом.

Ре ш е н и е . 1. РЬшульс тока в незашунтированных ЭД определяем по формуле (IV.2)

 

 

54Q2 • 9 • 10-е

 

2f202

+

1"00'2 0

g O ^ n r ^ 3

' 6 2 " 1 0 А

Н

 

° ^

200 + 500 )

 

2. Импульс тока в зашунтированных ЭД по формуле (IV.3)

* - = 3,62.10- ( г о т а ) 2 ^ 1 ' 8 5 ' 1 0 " 3 А 2 - С -

3. Если бы шунтирования не было, то все ЭД в соответствии с формулой (IV.1) получили бы импульс тока

5403 - 9 -Ю- 1 3

К = 2 (20+200 + 200) ~3,12-i0-» А « • с.

196


Если бы при взрывании от осветительных или силовых сетей с изолированной нейтралью шунтирования не было, через все ЭД протекал бы ток

7 = i d + T ' A .

<I V -4 )

где U — напряжение питающей сети, В.

 

При наличии шунтирования ток, проходящий через незашунти-

рованные ЭД, может быть определен

по формуле

 

/„ =

^ т - й

>А >

( I V - 5 )

 

''ш +

Л п . 3

 

 

а ток, протекающий через зашунтированные

ЭД, — по

формуле

/ш = / н г

? V

, A.

 

(IV.6)

г ш т « п ,

з

 

 

Из формул (IV.5) и (IV.6)

следует, что

при уменьшении R N 3

ток, проходящий через незашунтированные ЭД, несколько увели­

чивается,

а

протекающий

 

через

зашунтированные — уменьшается.

При R N , 3

=

0 в

первых

он

дойдет

до

 

 

 

 

г

а

U

А

 

 

 

 

х

Н

I ,.

I -f*->

а во вторых — до

1Ш =

О.

 

 

 

Во взрывных

сетях,

воспламеняемых током из осветительно-

силовой сети с заземленной нейтралью (рис. 89, а), ток, проходящий через электродетонаторы, может уменьшиться п при соединении с землей лишь одной точки взрывной сети. В этом случае схеме взрывной сети можно придать вид, показанный на рис. 89, б, со­

гласно которой взрывная сеть соединена с землей в точке Е. К

под­

группам

ЭД, находящимся между

 

точками DE

и

FE,

подводятся

одинаковые напряжения. Однако

проходящие

через них

 

токи I D E

и

I F E

будут разными,

поскольку

сопротивления

между

точками

DE

и

FE

неодинаковы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соотношение между токами I D

E

и I F E зависит от

положения

точки Е, а также от величины R (переходное сопротивление провод —

земля). Если точка Е делит ЭД на две равные подгруппы, токи

I D E

II I E F будут одинаковыми вне зависимости от величины

R N э .

При

перемещении точки Е от середины вверх (рис. 89, б) ток I D E

будет

увеличиваться,

а

ток I E F — уменьшаться. И,

наоборот,

при

пере­

мещении

точки

Е

вниз

ток I D E будет убывать,

а ток

I F

E

— расти.

При нахождении

точки

Е вблизи

от точки D

или

от точки F под­

группа с малым числом ЭД сработает раньше, а подгруппа с большим числом ЭД сработает позже или совсем не сработает. Последнее может быть вызвано тем, что раньше сработавшие ЭД преждевре­ менно разорвут цепь или в результате того, что ток, проходящий через подгруппу с большим числом ЭД, будет значительно меньше гарантийного.

197


По мере

увеличения i?, нри одних и тех же условиях, нера­

венство токов IDE И 1РЕ

уменьшается, а при

больших значениях

R (тысячи

ом) эти

токи

будут

практически одинаковыми вне

зависимости

от положения

точки

Е.

 

Во всех

случаях

для

устранения отказов

из-за шунтирования

ЭД сопротивление изоляции проводов взрывной сети по отношению к земле должно быть не ниже десятикратного сопротивления сети,

но не менее 3000

Ом. При этих условиях уменьшение импульса

 

тока

 

 

 

 

 

 

в

зашунтированиых

ЭД

обычно

 

 

 

 

 

 

не

превышает

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Анализ

 

надежности

действия

 

 

 

 

 

 

взрывных сетей при введении в

 

 

 

 

 

 

заряды

по

нескольку ЭД.

 

При­

 

 

 

 

 

 

чины отказов

электродетонаторов,

 

 

 

 

 

 

возникающих

несмотря па

выпол­

 

 

 

 

 

 

нение

всех

требований

«Единых

 

 

 

 

 

 

правил

безопасности

при взрыв­

 

 

 

 

 

 

ных

работах»,

были

выяснены

 

 

 

 

 

 

после ряда исследований ЭД и

 

 

 

 

 

 

приборов взрывания, а также после

 

 

 

 

 

 

детального

 

анализа работы

элек­

 

 

 

 

 

 

тровзрывных сетей. Было выяв­

 

 

 

 

 

 

лено

небольшое

количество

 

ЭД

 

 

 

 

 

 

со скрытыми дефектами и уста­

 

 

 

 

 

 

новлено,

что

 

главной

причиной

 

 

 

 

 

 

отказов,

 

возникающих

при

со­

 

 

 

 

 

 

блюдении

всех

требований

«Еди­

Рнс. 89.

Шунтирование

ЭД через

ных

правил

 

безопасности

 

при

взрывных

работах»,

является

по­

плохую

изоляцию при подключении

взрывной сетп к осветптельно-спло-

падание

во

взрывную

сеть

элек­

вой

сетп

с заземленной нейтралью:

тродетонаторов

с

такими

дефек­

а

фактическая схема;

б —

м о д и ф и ц и ­

тами

[10].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р о в а н н а я

 

схема

 

 

Скрытые

дефекты

электродето­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

наторов

являются

следствием

на­

личия пороков

в

их

электровоспламенителях

или

капсюлях-дето­

наторах. Скрытые дефекты могут вызвать:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

значительное

 

понижение чувствительности,

т. е.

увеличение

импульса воспламенения электродетонаторов (например, из-за чрез­ мерной флегматигации или отсыревания воспламеиительной головки ЭВ, из-за увлажнения или перепрессовки ВВ в капсюле-детонаторе п ДР-);

резкое понижение импульса плавления мостика (из-за появления в нем раковин, вмятостей и других механических пороков, приво­ дящих к уменьшению сечения мостика);

значительное уменьшение времени передачи (например, из-за недостаточной флегматизации воспламенительного состава, вслед­ ствие неправильного расположения мостика в воспламеиительной головке и др.).

198


Скрытые дефекты в капсюле-детонаторе могут вызвать также неполную детонацию электродетонатора, вследствие чего может произойти выгорание шпуровых зарядов ВВ, что в условиях шахт, опасных по газу или пыли, может вызвать взрыв метано-воздушной смеси.

Скрытые дефекты могут быть обнаружены только путем измере­ ния импульса воспламенения, времени передачи и импульса плавле­ ния мостика, т. е. посредством таких испытаний, которые приводят к уничтожению электродетонаторов. Поэтому отбраковать предва­ рительно электродетонаторы со скрытыми дефектами нельзя, и они могут попасть во взрывную сеть.

К электродетонаторам со скрытыми дефектами можно отнести такие, которые отказали при заводских испытаниях на групповое взрывание, поскольку до этого они успешно прошли проверку на сопротивление. Так как доля таких ЭД составляет около 1-Ю- '1 , то и долю электродетонаторов со скрытыми дефектами можно принять равной этой величине, т. е. считать, что иа каждые 10 ООО исправ­ ных ЭД приходится один со скрытым дефектом. Можно считать, что 90% дефектных электродетонаторов имеют низкую чувствительность, 5% — низкий импульс плавления мостика, а 5% — малое время передачи. При этом доля первых будет равна 0,9 -10- 4 , вторых — 0,05«Ю - 4 и третьих — 0,05-10"4 . Это значит, что вероятность попа­ дания во взрывную сеть, состоящую из 100 электродетонаторов, одного дефектного электродетонатора с низкой чувствительностью равна 0,9 - Ю - 2 (один раз на 111 взрывов), с низким импульсом плавления мостика или с низким временем передачи — 0,05-10"2 (одпи раз на 2000 взрывов). Вероятность попадания в такую взрыв­ ную сеть двух дефектных ЭД с низкой чувствительностью примерно в 100 раз меньше, а двух ЭД с низким временем передачи — примерно в 2000 раз меньше вероятности попадания в сеть одного дефект­ ного ЭД.

Взрывные сети повышенной надежности. На практике для пред­ отвращения отказов зарядов применяют следующие взрывные сети повышенной надежности: одиночные электровзрывные сети с парнопоследовательным или с парно-параллельным включением электродетоиаторов; простые двойные электровзрывные сети (основную и дублирующую); двойные электровзрывные сети с парно-последова­ тельным или с парно-параллельным включением электродетонаторов.

При использовании электровзрывных сетей может осуществляться полное дублирование или дублирование только распределительной сети — всей или части (см. рис. 78).

При особо ответственных взрывах электровзрывные сети дубли­ руют детонирующим шнуром — всю распределительную сеть или только ее подземную часть. Детонирующий шнур может быть ини­ циирован привязанным к нему электродетонатором, включенным в электровзрывную сеть, или взрывом зарядов, в которые вводится шнур. Дублирующая сеть из детонирующего шнура должна иметь такую схему и должна быть так смонтирована, чтобы инициирование

199