 |
3.6. Производство работ при различных способах взрывания
|
|
|
|
Взрывание зарядов подразделяют на огневое (и электроогневое), детонирующим шнуром и электрическое.
Огневое взрывание применяют для взрывания зарядов в шпурах как на подземных, так и на открытых работах. При этом используют з а ж и г а т е л ь н ы е т р у б к и, состоящие из капсюля-детонатора и вставленного в него отрезка огнепроводного шнура (рис. 3. 11, а).
Рис 3. 11. Зажигательная трубка (а), электрозажигатель
(б), зажигательный патрон (в) и патрон-боевик (г)
К а п с ю л ь - д е т о н а т о р (см. рис. 3. 11, а) состоит из металлической или бумажной гильзы 1, внутри которой находятся чашечка 2 с первичным инициирующим ВВ 5 и вторичное инициирующее ВВ 4. Чашечка в центре имеет отверстие диаметром 2, 5 мм. Длина капсюля- детонатора 45—51 мм, наружный диаметр 7—8 мм, внутренний 6, 5 мм. В конце капсюля- детонатора имеется полусферическая выемка (кумулятивная), обеспечивающая концентрацию энергии при взрыве и полноту детонации взрываемого ВВ.
В горнорудной промышленности наибольшее распространение имеют азидотетриловые капсюли-детонаторы, в которых в качестве первичного инициирующего ВВ используется азид свинца, а вторичного — тетрил или тэн. Капсюли-детонаторы выпускаются упакованными в коробки по 100 шт. в каждой.
О г н е п р о в о д н ы й ш н у р состоит из сердцевины, заполненной дымным порохом, и нескольких оболочек из льняной или хлопчатобумажной ткани с влагоизолирующими покрытиями. Применяют шнур марок ОША и ОШЭ. Диаметр шнура 5 — 6 мм, скорость горения 1 см/с. Огнепроводный шнур выпускается отрезками длиной по 10 м, которые свернуты в круги, круги связывают в бухты по 25 кругов и упаковывают в деревянные ящики.
Огнепроводный шнур поджигают спичкой (при единичном заряде), тлеющим фитилем или зажигательным патроном.
|
|
|
З а ж и г а т е л ь н ы й т л е ю щ и й ф и т и л ь состоит из хлопчатобумажных или льняных нитей, пропитанных специальным горючим составом. Толщина фитиля 6 — 8 мм. Зажигают его спичкой. Скорость горения (тления) 0, 5 — 1 см/мин.
Зажечь шнур можно также э л е к т р о з а ж и г а т е л ь н о й т р у б к о й ЭЗТ-2 (рис. 3. 11, б), которая состоит из бумажной гильзы 2 со вставленным в нее электровоспламенителем 3. Вставленный в электрозажигатель огнепроводный шнур удерживается обжатием металлической втулки 1. Такой способ взрывания, при котором воспламенение огнепроводных шнуров вызывают электрическим током, называется электроогневым. При этом способе взрывания используют также зажигательные патроны с вмонтированными в них электровоспламенителями.
З а ж и г а т е л ь н ы й п а т р о н применяют для одновременного поджигания
нескольких огнепроводных шнуров. Он представляет собой бумажную гильзу 3, открытую с одного конца (рис. 3. 11, в). На дне гильзы помещается воспламеняющийся состав 2 из пороховой мякоти. В гильзу вставляют пучок огнепроводных шнуров 1. Пороховая мякоть и от нее огнепроводные шнуры воспламеняются от короткого (15—25 см) огнепроводного шнура 4, вставленного в патрон и поджигаемого спичкой, тлеющим фитилем или электрозажигателем.
При взрывных работах в забоях подземных выработок длину зажигательных трубок принимают равной 2—3 м. Трубки такой длины будут гореть 200—300 с. Этого времени бывает достаточно для зажигания всех шнуров и отхода взрывника в безопасное место. Правила безопасности запрещают применять зажигательные трубки длиной меньше 1 м.
Перед заряжанием шпуры очищают от буровой мелочи продувкой сжатым воздухом. Затем непосредственно в забое готовят п а т р о н ы - б о е в и к и (рис. 3. 11, в). Каждый из них представляет собой обычный патрон ВВ со вставленной зажигательной трубкой. Для приготовления патрона-боевика разворачивают оболочку на одном конце патрона, деревянной палочкой делают углубление и вставляют в него капсюль-детонатор зажигательной трубки. Затем оболочку патрона затягивают шпагатом вокруг огнепроводного шнура.
|
|
|
Патроны ВВ досылают в шпур з а б о й н и к о м — деревянным или алюминиевым стержнем длиной 2—3 м (в зависимости от длины шпура). Патроны в шпуре нажатием забойника разминают, чем достигается более полное заполнение шпура ВВ.
Патрон-боевик обычно располагают предпоследним от устья шпура, осторожно его досылая, но не разминая. Шпур заполняют ВВ от 1/3 до 2/3 длины. Незаряженную часть шпура заполняют з а б о й к о й — негорючим материалом, обычно из смеси песка с глиной, который в виде сплошных цилиндров досылают в шпур забойником. После заряжания взрывник поджигает шнуры в определенной последовательности и уходит в безопасное место.
В процессе взрывных работ подаются с и г н а л ы (свистком). Предупредительный сигнал (один продолжительный) свидетельствует о необходимости удаления всех людей, не занятых взрыванием, в безопасное место. У мест возможных подступов к месту заряжания выставляются посты охраны. После этого взрывники приступают к заряжанию. По боевому сигналу (два продолжительных) взрывники зажигают шнуры. Третий сигнал — отбой (три коротких) подается после осмотра места взрыва и означает окончание взрывных работ.
При наличии невзорвавшихся зарядов («отказов») допуск рабочих в забой не разрешается до полной их ликвидации одним из установленных способов.
Для контроля времени взрывники пользуются часами. На открытых работах при огневом взрывании применяют к о н т р о л ь н у ю т р у б к у, представляющую собой укороченную не менее чем на 60 см зажигательную трубку. Эту трубку поджигают перед зажиганием остальных шнуров и взрыв ее капсюля-детонатора означает, что отведенное на поджигание шнуров время истекло, и взрывник обязан немедленно покинуть забой.
Заключительная операция — зажигание шнуров непосредственно в забое — опасна, если отход взрывника в безопасное место затруднителен. Поэтому огневое взрывание запрещается в выработках с углом наклона более 30°. При электроогневом взрывании шнуры зажигают из безопасного места; оно разрешено во всех случаях, кроме шахт, опасных по газу и пыли.
|
|
|
При взрывании детонирующим шнуром используется шнур, состоящий из сердцевины, изготовленной из высокобризантного ВВ (тэна), и наружной оболочки (оплетки) из хлопчатобумажных нитей с изолирующим влагонепроницаемым слоем (марок ДША, ДШВ). Выпускаются также водостойкие эластичные шнуры в полимерной оболочке (ДШЭ-12). Диаметр шнура 5—6 мм. В отличие от темного по цвету огнепроводного шнура детонирующий шнур имеет белый цвет с красной нитью. Выпускается он в бухтах длиной по 50 и 100 м. Детонирующий шнур служит для передачи детонации заряду ВВ от капсюля-детонатора или электродетонатора. Скорость его детонации 6000—7500м/с.
Детонирующий шнур широко применяется при взрывании зарядов ВВ в глубоких скважинах на открытых и подземных горных работах. При массовых взрывах в карьере одновременно взрывают заряды ВВ в нескольких десятках, а иногда и сотнях скважин, расположенных вдоль уступа в один ряд или более. При диаметре скважины 200—250 мм и глубине ее 12—14 м заряд ВВ на одну скважину составляет 200—240 кг. В скважину опускают конец детонирующего шнура с узлом-боевиком затем через воронки засыпают ВВ в соответствии
с расчетным зарядом. При заряжании малочувствительными ВВ на конце спускаемого в скважину детонирующего шнура закрепляют шашку-детонатор или в скважине размещают небольшое количество более чувствительного ВВ. Оставшуюся часть скважины заполняют забоечным материалом (забойкой). В качестве забойки используют отходы (хвосты) обогатительных фабрик или иную сыпучую породу.
При рассредоточенных зарядах между частями заряда ВВ размещают забойку или оставляют воздушные промежутки с помощью опускаемых в скважину бумажных патронов или мешков из-под ВВ. Число воздушных промежутков (1 — 3) и их высота (0, 15 — 0, 4 высоты заряда) в каждом отдельном случае определяются опытным путём. Иногда воздушный промежуток оставляют между зарядом ВВ и забойкой. Для механизации заряжания и забойки скважин применяют самоходные з а р я д н ы е и з а б о е ч н ы е у с т а н о в и и. Вблизи устья скважины вдоль уступа прокладывают магистральные нити детонирующего шнура, к которым привязывают концы детонирующих шнуров, выходящих из скважин. Длина места соединения шнуров должна быть не менее 10 см.
|
|
|
К магистральному детонирующему шнуру на расстоянии 10— 15 см от конца привязывают капсюль-детонатор зажигательной трубки. Длину зажигательной трубки принимают равной 2—3 м. После взрыва капсюля-детонатора зажигательной трубки мгновенно происходит взрыв детонирующего шнура и всех зарядов ВВ в скважинах.
Если требуется взрывание скважин детонирующим шнуром в определенной последовательности, то применяют п и р о т е х н и ч е с к и е реле КЗДШ-69. Пиротехническое реле КЗДШ-69 представляет собой трубку, в которую вставлен замедляющий элемент. На концах трубки закреплены отрезки детонирующего шнура длиной 150 и 350 мм. На трубке нанесена стрелка, указывающая направление детонации, и цифры, обозначающие интервал замедления. При взрывании одного шнура другой взрывается через несколько тысячных долей секунды. Взрывание зарядов ВВ с таким замедлением называется короткозамедленным . Реле КЗДШ-69 выпускают с замедлениями от 10 до 200 мс. Последовательным соединением нескольких реле могут быть получены более продолжительные замедления.
Одна из возможных схем монтажа взрывной сети при коротко-замедленном взрывании трех рядов скважин приведена на рис. 3. 12. После взрыва зажигательной трубки взрывается первый к откосу ряд скважин, затем — второй ряд, а через 20 мс — третий.
Рис. 3. 12. Схема монтажа взрывной сети при короткозамедленном взрывании трех рядов скважин: 1 – скважина; 2 – отрезок детонирующего шнура, идущего в скважину; 3- магистральный детонирующий шнур; 4, 5 – реле КЗДШ-6 с замедлением соответственно 10 и 20 мс; 6
– зажигательная трубка.
Короткозамедленное взрывание скважин применяют и на подземных работах. Его преимущества перед мгновенным взрыванием: меньшее сейсмическое (сотрясательное) действие взрыва и лучшее качество дробления породы.
При электрическом взрывании применяют электродетонаторы мгновенного, замедленного и короткозамедленного действия.
Э л е к т р о д е т о н а т о р м г н о в е н н о г о д е й с т в и я напоминает собой обычный капсюль-детонатор, в который вставлен электровоспламенитель, состоящий из воспламеняющего состава, мостика накаливания и изолированных проводников. Электровоспламенитель удерживается в гильзе пластиковой пробкой. При прохождении тока через мостик накаливания из тонкой константановой или нихромовой проволоки вспыхивает
|
|
|
воспламеняющий состав и происходит взрыв ВВ электродетонатора.
В э л е к т р о д е т о н а т о р е з а м е д л е н н о г о или к о р о т к о з а м е д л е н н о г о д е й с т в и я между воспламеняющим составом и первичным инициирующим ВВ находится замедляющий состав. Эта электродетонаторы имеют диапазон замедления от 25 до 10 000 мс. Степень замедления указывается на гильзе или на бирке, которая крепится к проводникам.
Процесс заряжания шпуров при электрическом взрывании аналогичен огневому способу. Патроны-боевики изготовляют в забое таким же способом, только вместо зажигательной трубки в патрон ВВ вставляют электродетонатор.
Для подвода электрического тока к электродетонаторам монтируют взрывную сеть из изолированных медных проводов. Магистральную сеть выполняют из проводов с площадью поперечного сечения 1—1, 5 мм2. При большой протяженности электровзрывной сети используют
гибкий кабель с резиновой изоляцией. Монтаж электровзрывной сети ведут в направлении от забоя к источнику тока, тщательно выполняя все соединения проводов между собой.
Электродетонаторы к электропроводной сети подсоединяют по параллельной, последовательной и смешанной схемам, выбор которых зависит от числа одновременно взрываемых детонаторов, характера источника тока и сопротивления электросети.
При п о с л е д о в а т е л ь н о м с о е д и н е н и и концы проводов соседних электродетонаторов соединяют между собой, а свободные концы крайних электродетонаторов сращивают с магистральными проводами, ведущими к источнику тока (осветительной электросети или к взрывным машинкам). При последовательном соединении не допускается большая разница в сопротивлениях детонаторов, так как в противном случае возможно преждевременное взрывание отдельных электродетонаторов, вызывающее разрыв сети и массовые «отказы».
Простота монтажа сети и возможность взрывания от маломощного источника тока —
основные достоинства этого способа.
П а р а л л е л ьн о е с о е д и н е н и е, при котором каждый из проводников электродетонатора соединен с одним из магистральных проводов, требует мощного источника тока. Однако при этом взрыв отдельных электродетонаторов не вызывает разрыва остальной электровзрывной сети.
С м е ш а н н о е с о е д ин е ние, сочетающее достоинства параллельного и последовательного способов, широко применяется при взрывных работах. При нем электродетонаторы в отдельных группах соединяют последовательно или параллельно.
Сила тока 1, поступающая в каждый отдельный электродетонатор, должна быть не менее 1 А при числе одновременно взрываемых электродетонаторов до 100, не менее 1, 3 А — при числе одновременно взрываемых зарядов 300 и не менее 2, 5 А — при взрывании с использованием переменного тока.
Если пренебречь сопротивлением участков проводов между группами (обычно отсутствующих или очень коротких при взрывании в одном забое), сила тока в одном детонаторе может быть определена по формуле
I = U
(Rn + rm)
где U — напряжение источника тока, В; R и r — соответственно общее сопротивление подводящих проводов и одного электродетонатора, Ом; п — число групп или детонаторов в группе, соединенных параллельно; т — число групп или детонаторов в группе, соединенных последовательно.
При этом общее число детонаторов N = пт. Для последовательного соединения п = 1, для параллельного — т = 1
После окончания монтажа электровзрывной сети проверяют ее сопротивление омметром. Фактическое сопротивление должно отличаться от расчетного не более чем на 10 %. После боевого сигнала старший взрывник включает рубильник, соединяющий взрывную сеть с источником тока, или поворачивает ключ электровзрывной машинки. Рабочих допускают в забой только после его осмотра взрывником и ликвидации «отказов».
Электродетонаторы применяют также для взрывания детонирующего шнура в скважинных зарядах на открытых и подземных работах. При этом электродетонаторы мгновенного или коротко-замедленного действия соединяют с детонирующим шнуром так же, как и
зажигательную трубку. Проводники от электродетонаторов соединяют с источником тока и замыкание цепи производят из безопасного места.
Электровзрывание допускается на всех видах горных работ, в том числе в шахтах, опасных по газу и пыли. Препятствием к применению электровзрывания является наличие
«блуждающих токов» значительной величины в местах производства взрывных работ.
«Блуждающими» называют электрические токи на отдельных участках горных пород. Они возникают там, где имеется откатка контактными электровозами, а также при утечке токов из шахтной электросети. При определенной величине блуждающих токов (более 0, 15—0, 18 А) возможны взрывы электродетонаторов при соприкосновении неизолированных участков проводов электровзрывной сети с горными породами. Во избежание этого монтаж взрывной сети необходимо вести с соблюдением правил базопасности (изоляция проводов, короткое замыкание проводов на период монтажа и пр. ).
Хранение взрывчатых материалов (ВМ) осуществляют в специальных складах, которые устраивают в соответствии с требованиями Единых правил безопасности при взрывных работах. По назначению склады подразделяют на базисные и расходные.
Б а з и с н ы е с к л а д ы служат для снабжения взрывчатыми материалами расходных складов. Они располагаются на поверхности и состоят из нескольких хранилищ ВМ. Предельная вместимость отдельных хранилищ в зависимости от вида ВМ колеблется от 20 до 60 т.
Р а с х о д н ы е с к л а д ы служат для раздачи ВМ взрывникам. Их сооружают непосредственно на горных предприятиях (на поверхности или под землей). Подземные расходные склады бывают камерного и ячейкового типа. В складах первого типа для хранения ВМ устраивают камеры. В каждой камере хранится до 2 т ВВ. В складах второго типа ВМ хранится в нишах (ячейках), устраиваемых в стенках подземных выработок. В каждой ячейке допускается хранение не более 400 кг.
Подземные камерные склады располагают на расстоянии не менее 100 м от стволов и околоствольных выработок. Для ячейковых складов это расстояние должно быть не менее 60 м.
Доставку ВМ от расходных складов к местам работы производят взрывники и проинструктированные рабочие, а также в специальных вагонетках электровозами. На поверхности для доставки ВМ используют автомобильный и железнодорожный транспорт. При ручной переноске ВМ размещают в специальных сумках. Один взрывник может переносить не более 12 кг ВВ при совместной переноске со средствами взрывания и 20 кг при переноске без средств взрывания. При переноске ВВ в заводской упаковке на расстояние не более 300 м и при удобном пути норма может быть повышена до 40 кг.
|
|
|
