Файл: Кутузов Б.Н. Взрывное и механическое разрушение горных пород учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 180

Скачиваний: 5

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

ЭД со стальными проводами

длиной,

 

 

 

 

м:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2,9—5,0

2,5

 

 

 

 

 

3,3—6,5

3

 

 

 

 

 

 

3 7-7,5

3,5

 

 

 

 

 

4,1—8,5

4

 

 

 

 

 

 

4,5-9,5

Безопасный ток, А

 

 

 

 

 

0,18

 

Длительный

воспламеняющий ток, А

 

0,3

 

Стомиллисекундный ток, А

 

 

 

0,375

 

Номинальные

импульсы воспламене­

 

 

 

 

ния, м

 

 

 

 

'.

0,6—2,5;

 

 

 

 

 

 

 

0,6—2,0*

Минимальное

время

передачи,

мс:

0,6(1,2)**

Время срабатывания,

мс:

 

 

 

 

 

 

ЭД

мгновенного

действия . . . .

2—10 ил и

 

 

 

 

 

 

 

2—6***

ЭД

короткозамедленного

действия

25;

50;

75;

ЭД

замедленного

действия . . . .

100;

150;

250

0,5;

0,75; 1;

 

 

 

 

 

 

 

1,5;

2; 4;

6;

 

 

 

 

 

 

 

 

8;

10

 

 

* Д л я

ЭД, предназначенных

для

шахт,

опасных по

газу или пыли.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

**Величина, обычно используемая в расчетах.

***Дл я ЭД, предназначенных для совместного использо­ вания с ЭДКЗ .

М и н и м а л ь н ы й и м п у л ь с п л а в л е н и я м о с т и к а составляет 5,5 мА2с.

§ 26. Импульс воспламенения электровоспламенителей

При пропускании через мостик тока электровоспламенитель нагревается и вызывает воспламенение прилегающих к нему частиц воспламенительного состава. Момент времени, с которого горение капельки может протекать без дополнительного получения тепла из мостика, считается моментом воспламенения.

Количество тепла, выделяемого током в мостике,

 

<?Т = 0,24/М,

(V.3)

где /

— ток, протекающий через мостик, А;

г — сопротивление мостика, Ом;

 

t

— длительность прохождения тока,

с.

Сопротивление мостика

 

где р — удельное сопротивление материала мостика, Ом-мм2 /м; I — длина мостика, мм;

d — диаметр мостика, мм;


Подставив значение г из этого выражения в формулу (V.3), найдем

 

 

QT = 0,306 ^14.

(V.5)

Приняв, что все выделенное количество тепла расходуется на

разогрев мостика,

найдем

 

 

 

 

QT = c'Vy(T-T0),

(V.6)

где с'

— удельная

теплоемкость материала

мостика, кал/г-°С;

V — объем мостика, см3 ;

 

 

у

— плотность материала мостика, г/см3 ;

Т

— температура, до которой нагревается мостик, °С;

Т0

— начальная температура

мостика, °С.

Этому выражению можно придать другой вид

 

 

QT

=

c'y^l(T-T0).

Приравняв это выражение к (V.5), получим

 

 

0,306 -g-14 = с'у ^f-l(T-

Т0).

После преобразования

найдем, что

 

 

 

14

= 2,56

^d*(T—TJ.

Так как мостик обычно нагревается до нескольких сот градусов, то начальной температурой Тп можно пренебречь. При этом импульс

тока

будет

 

 

 

 

/** = 2,56^2 d*2\

(V.7)

Из выражения

(V.7) следует, что при данном значении

импульса

тока

температура

мостика будет тем выше, чем больше

удельное

сопротивление материала мостика и чем меньше его удельная тепло­ емкость, плотность и диаметр.

Чтобы заданная температура Т была получена при наименьшем импульсе тока, необходимо, чтобы диаметр мостика и отношение с'у/р имели минимальные значения. Это заставляет при конструиро­ вании ЭВ делать мостик малого диаметра (25—50 мк) из металла или сплава, для которого отношение с'у/р имеет возможно малое значение.

Минимальный ток, который, проходя через последовательно

включенные

ЭД, вызывает полное

их

срабатывание, называется

г а р а н т и й н ы м .

 

 

 

При

использовании

постоянного

тока

его гарантийная величина

должна

быть

не менее

двукратного

значения стомиллисекундного

тока (обычно 1 А)


Машинка

ВМК-1/35

ВМК-1/100 КПМ-1А

КПМ-2 ВМК-500

ВМА-50/100

ВМА-100/220

БКВМ - 1/30

Б К В М - 1 / 5 0

КВП - 1/100 м

ПИВ-100 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 14

 

Техническая

характеристика конденсаторных взрывных машинок

 

 

 

 

 

 

Сопротивле­

 

 

 

 

 

 

 

Напря­

Емкость

ние после­

Число

 

 

 

 

 

 

довательной

Длитель­

 

 

 

 

 

жение

конден-

соединен­

 

 

 

 

 

взрывной

ность под­

 

 

Размеры

Вес,

Исполне­

на кон-

сатора-

ных

Первичный

сети при

ключения

ние

денсаторе-

накопи-

последо­

источник

машинки, мм

кг

использо­

конденсатора

 

накопи-

теля,

вательно

 

тока

 

 

 

вании

в сети, мс

 

 

 

 

теле, В

мкФ

 

ЭД, шт.

 

 

 

 

 

 

ЭД-8-56С,

 

 

 

 

 

 

 

 

Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Индукторные

взрывные

машинки

 

 

 

 

Р В

400

10

 

160

50

2 - 4

Индуктор

150X120X7 4

2,2

РВ

600

8

 

300

100

2—4

 

»

150 X 120 X 82

2,4

Нор ­

1500

2

 

300

100

Не ограни ­

 

»

103 X 87 X 166 **

1,6**

мальное

 

 

 

 

 

чивается

 

 

 

 

»

1500

6

 

950

300

То ж е

 

»

260 X 120X185 **

g **

»

3000

6

 

2000

500

»

 

»

260X180X160 **

6,5 **

 

 

 

Аккумуляторные взрывные машинки

 

 

 

 

РВ

500

20

 

300

100

3

А к к у м у л я ­

168X 174 X6 4

2,3

 

 

 

 

 

 

 

торная батарея

 

 

 

 

 

 

 

 

 

из

двух

 

 

 

 

 

 

 

 

 

элементов

 

 

Р В

1200

5

 

600

200

3

То ж е

175 X 190 X 78

4,1

 

 

 

 

Батарейные

взрывные

машинки

 

 

 

 

РВ

120

20

 

90

30

2 - 4

Б а т а р е я

1 7 2 X 1 1 4 X 8 1

1,9

 

 

 

 

 

 

 

на

120 В

 

 

Р В

450

40

 

250

80

2 - 4

Б а т а р е я

198 X 148 X 99

3,9

 

 

 

 

 

 

 

на

450 В

 

 

РВ

600

10

 

380

100

2 - 4

3

сухих

152 X 122 X 100

2

 

 

 

 

 

 

 

элемента

 

 

РВ

600

10

 

380

100

2 - 4

3

сухих

195 X 126 X 95

2,7

 

 

 

 

 

 

 

элемента

 

 

*Рудничные взрывобезопасные.

**Без футляра.


Гарантийная величина переменного тока в настоящее время принимается равной 2,5 А. При одновременном взрыве 100 ЭД вели­ чина постоянного гарантийного тока увеличивается на 15%, а при взрыве более 100 ЭД - на 20 - 25%.

§27. Источники тока для электрического взрывания

Вкачестве источника тока могут быть использованы взрывные машинки, осветительные и силовые линии электропередач, пере­ движные электростанции, гальванические батареи. Наиболее удоб­ ными источниками тока являются применяемые в настоящее время конденсаторные взрывные машинки. В конденсаторных машинках источником тока для взрыва служит конденсатор, который заря­ жается в течение 10—20 с от маломощного первичного источника тока, вмонтированного в машинку, а затем в течение 3—4 мс раз­ ряжается в сеть.

Наша промышленность выпускает конденсаторные взрывные ма­ шинки следующих типов (см. табл. 14): с миниатюрными генерато­

рами

( и н д у к т о р н ы е )

КПМ-1А и ВМК-500;

с малогабарит­

ными

аккумуляторами

( а к к у м у л я т о р н ы е )

ВМА-50/100

и ВМА-100/200; с миниатюрными гальваническими батареями ( б а ­ т а р е й н ы е ) БКВМ-1/30, БКВМ-1/50, КВП-1/100м. Выпускаются также взрывные машинки ПИВ-ЮОм с вмонтированными приборами для измерения величины сопротивления цепи перед взрывом. Взрыв­ ные машинки КПМ-1А, КПМ-2 и ВМК-500 предназначены для при­ менения на карьерах и в шахтах, не опасных по газу или пыли. Остальные машинки выпускаются во взрывобезопасном исполнении для шахт, опасных по газу или пыли.

Ведутся работы по созданию высокочастотных взрывных маши­ нок. Применение во взрывных машинках тока повышенной частоты (14—25 кГц) повышает безопасность работ в шахтах, опасных по газу или пыли, так как искрение, возникающее в цепях высокой частоты, значительно в меньшей степени способно воспламенить взрывоопасную атмосферу шахт.

Для подключения взрывных сетей к осветительно-силовым ли­ ниям напряжением 110—380 В на карьерах и в шахтах, не опасных по газу и пыли, применяют взрывные (минные) станции.

В настоящее время имеется ряд приборов, позволяющих взрывать от линии переменного тока напряжением 220—380 В большое коли­ чество последовательно соединенных электродетонаторов. Одни из них основаны на использовании для взрывания выпрямленного тока или тока конденсатора, заряженного от линии переменного тока через выпрямитель, другие — на включении взрывной сети в тот момент, когда мгновенное значение тока в линии близко к его макси­ мальной величине.


 

§ 28. Контрольно-измерительная

аппаратура

 

 

для электрического взрывания

 

Все

контрольно-измерительные приборы

рассчитаны на

подачу

в цепь

безопасного тока (I6 s£ 0,05 А). По

конструкции

приборы

разделяются на приборы со стрелочным индикатором и приборы со световым или звуковым индикатором. Приборы со стрелочным инди­ катором дают численное значение сопротивления. Приборы второго типа позволяют определить только исправность взрывной цепи по вспышке лампочки или звуку.

Для проверки взрывных машинок применяют приборы со свето­ вым индикатором, который срабатывает, если импульс тока, послан­

ного в прибор,

соответствует

технической

характеристике ма­

шинки.

 

 

 

 

 

 

Л и н е й н ы й

в з р ы в н о й

м о с т и к

ЛМ-48

предназначен

для измерений сопротивления

от 0,2 до 5000 Ом электродетонаторов

и электровзрывных

цепей.

 

 

 

относится к пьезо­

В з р ы в н о й

и с п ы т а т е л ь

ВИО-3

электрическим приборам со

световым

индикатором.

Исправность

цепи, подключаемой к зажимам прибора, определяется по вспышкам неоновой лампочки. Короткое замыкание внешней цепи прибор не обнаруживает.

И с п ы т а т е л ь в з р ы в н о й ц е п и ИВЦ-2 представляет собой прибор с акустической индикацией проводимости электри­ ческой цепи и предназначен для определения сопротивления в пре­ делах 1—5000 Ом.

О м м е т р - к л а с с и ф и к а т о р ОКЭД-1 предназначен для проверки сопротивления и классификации ЭД.

Для проверки исправности конденсаторных взрывных машинок

предназначены

п р и б о р ы

ПКВИ-3 для контроля величины им­

пульса и и с п ы т а т е л ь

в з р ы в н ы х

м а ш и н о к ИВМ-1.

§ 29.

Основы расчета электровзрывных сетей

Применяются следующие виды соединения ЭД в сети (рис. 35):

последовательное, параллельно-ступенчатое,

параллельно-пучко­

вое, последовательно-параллельное и параллельно-последовательное. В ряде случаев в большие заряды вводят по два последовательно или параллельно соединенных электродетонатора. Иногда для боль­ шей гарантии электрические сети дублируют. Наиболее широко при взрывании применяют последовательную схему соединения электродетонаторов, отличающуюся простотой монтажа и расчета, надежностью проверки и требующей минимального по мощности источника тока. Недостаток последовательных схем: возможны

массовые отказы.

Параллельные схемы соединения требуют применения более мощного источника тока. Проверка параллельных сетей приборами практически невозможна. Расчет сети, особенно при параллельно-