Система «Эдилин»
Неэлектрическая система инициирования «Эдилин» предназначена для использования при производстве взрывных работ на земной поверхности и в шахтах, неопасных по газу и пыли. Система позволяет создавать схемы мгновенного или короткозамедленного взрывания с широким диапазоном интервалов замедления. Принцип действия и способы применения аналогичны системе СИНВ. Имеются отличия лишь в конструктивном исполнении и некоторых технических характеристиках.
Система «Эдилин» состоит из следующих элементов:
- детонатор скважинный ДБИ 1;
- детонатор поверхностный ДБИ 2;
- детонатор шпуровой ДБИ 3;
- разделитель.
Система «Эдилин» не теряет работоспособности при воздействии атмосферных осадков в виде дождя или снега, не чувствительна к блуждающим токам, разрядам статического электричества, электромагнитному излучению.
Добавление 1 м длины волновода увеличивает время замедления системы на 0,5 с.
В настоящее время в России помимо отечественных систем СИНВ и «Эдилин» допущены к применению их зарубежные аналоги: «Нонель», «Прай-мадет», «Динашок» и др. Неэлектрические системы взрывания получают все большее распространение в практике взрывных работ.
Работа с неэлектрическими системами с использованием низкоэнергетических волноводов должна выполняться в соответствии с инструкциями по их применению. При этом должны обеспечиваться надежные соединения элементов систем и приниматься меры по предупреждению их повреждений на поверхности.
Порядок выполнения работы
После просмотра видеофильма и ознакомления с технической документацией необходимо составить отчет о способах инициирования и условиях их применения. В отчете необходимо привести рабочие чертежи схем коммутации взрывной сети при применении того или иного способа взрывания, используя в качестве базового варианта макет расположения шпуровых зарядов.
Для сокращения объема отчета, студенты добровольно или по указанию преподавателя делятся на подгруппы в составе 4-5 человек. Каждый член подгруппы рассматривает в отчете один из способов взрывания. Производит выбор соответствующих средств инициирования, производится расчет количества детонаторов, длины огнепроводных шнуров, электрических проводов или волноводов для условий, заданных преподавателем.
Работа защищается в аудиторное время всей подгруппой при условии оформленного отчета.
Контрольные вопросы
1. Перечислите основные способы инициирования зарядов взрывчатых веществ.
2. Назовите особенности взрывания зарядов и передачи начального импульса.
3. Объясните сущность огневого и электроогневого взрывания.
4. Объясните сущность электрического взрывания.
5. Объясните сущность неэлектрического взрывания.
6. В каких случаях применяются рассмотренные способы взрывания зарядов?
7. Объясните особенности изготовления патронов-боевиков при применении различных способов инициирования.
8. Расскажите последовательность монтажа взрывной сети в зависимости от способа взрывания.
9. Каким образом создается замедление при взрыве группы зарядов при применении огневого взрывания и взрывания детонирующим шнуром?
10. Перечислите возможные способы инициирования при неэлектрическом способе взрывания.
Лабораторная работа № 4
Расчет, монтаж и проверка электровзрывной сети
Цель работы: изучение конструкции и принципов работы приборов для измерения сопротивлений электродетонаторов и электровзрывных цепей. Приобретение практических навыков монтажа электровзрывных цепей.
Используемое оборудование
Макет забоя горизонтальной горной выработки, переносной мост Р-3043, переносные конденсаторные источники тока, монтажные провода.
Общие сведения
При электрическом взрывании безотказность взрывания зарядов в значительной степени зависит от правильности расчета и монтажа электровзрывной сети. Электровзрывная сеть представляет совокупность эдектродетонаторов с проводниками, соединяющими их между собой, и источником тока. Но назначению в электровзрывной сети проводники разделяются на детонаторные. концевые, участковые, соединительные, магистральные (рис. 4.1, 4.2).
Рис 4.1 Схема последовательной электровзрывной сети: а - расстояние между зарядами: Lс - глубина скважины; lб - глубина расположения боевиков электровзрывной сети при последовательном соединении
Рис. 4.2. Схема параллельно-последовательной электровзрывной сети с парно-параллельным соединением электродетонаторов в боевиках
При постоянном токе его величина, необходимая для взрыва электродетонатора, должна быть не менее 2 А при константановом мостике накаливания, и не менее 1 А - при нихромовом мостике. При использовании переменного тока для взрыва электродетонатора с константовым мостиком при любой схеме сети необходима сила тока 2,5 А, а для взрыва ЭД с нихромовым мостиком при последовательном соединении – 3,5 А, при параллельном – 1 А. Поэтому при электрическом взрывании необходимо заранее рассчитать электровзрывную сеть и павильно принять мощность источника тока.
Безопасный ток – максимальная величина постоянного тока, не вызывающего взрыв при неограниченно длинном промежутке времени его прохождения через ЭД – 0,18 А.
Длительный воспламеняющий ток – минимальное значение постоянного тока, вызывающего взрыв ЭД за время более 1 мин – 0,3 А.
Гарантийный ток – минимальный ток, который, проходя через последовательно включенные ЭД, вызывает воспламенение всех электровоспламенителей – более 1 А.
Сопротивление проводов определяется по формуле
где ρ – удельное сопротивление материала провода, Ом мм2/м (для меди – 0,0175 Ом мм2/м, для алюминия – 0,128 Ом мм2/м); L – длина провода, м; S – сечение провода, мм2;K – коэффициент непрямолинейности прокладки проводов, К=1,1-1,2.
При взрывных работах применяются следующие схемы соединения электродетонаторов в цепи:
- последовательная и параллельная, где различают пучковую – когда все провода соединяют в двух точках и ступенчатую – когда провода соединяют к различным точкам;
- смешанное (комбинированное) - различают последовательно-параллельное - когда электродетонаторы разбиваются на группы с одинаковым количеством электродетонаторов, соединяемых в группах последовательно, а группы параллельно; и параллельно-последовательное - когда электродетонаторы в группах соединяются параллельно, а группы последовательно.
Последовательное соединение имеет следующие достоинства:
- через все электродетонаторы проходит одинаковый ток;
- для взрыва требуется источник тока минимальной мощности;
- меньше длина проводов;
- проще схема соединения.
Недостатком является возможность получения массового отказа при попадании дефектного электродетонатора.
Достоинства параллельного соединения:
- при обрыве места соединения электродетонаторов или неисправности, отказ произойдет только в одном заряде (при наличии в патроне-боевике двух электродетонаторов, соединённых параллельно, отказ не происходит).
Недостатки:
- требуется более мощный источник тока для взрыва одинакового числа электродетонаторов;
- трудно определить неисправность сети;
- требуется больше проводов, усложняется монтаж.
Последовательно-параллельное соединение применяют, когда необходимо взорвать большое число электродетонаторов от источника тока с недостаточным для последовательного соединения напряжением. Параллельно-последовательное соединение менее надёжно и редко применяется на практике.
Методика расчета электровзрывных цепей заключается в определении величины сопротивления сети и силы тока, проходящего через отдельный электродетонатор, и сравнении получениях результатов с гарантийной величиной тока для него.
Величина тока в электровзрывной сети (ЭВС) определяется по формуле
I = E/(Roб + r0) = U/Rоб,
где Е - ЭДС взрывной машинки, В; U - напряжение источника тока, В; Roб – общее сопротивление сети, Ом; r0 – внутреннее сопротивление взрывной машинки, Ом.
Общее сопротивление электродетонаторов зависит от схемы их соединения.
При последовательной схеме
Rоб.посл=Rпр+nRэд,
где Rпр – сопротивление магистральных, участковых и соединительных проводов. Ом; Rэд – сопротивление электродетонатора, Ом; n – количество электродетонаторов в сети, штук.
Величина тока в каждом ЭД
Iпосл=U/ Rоб.посл., А
При параллельном соединении ЭД:
Rоб.пар=Rпр+Rэд/n, Ом
Iпар=U/ Rоб.пар., А
Ток в каждом ЭД
Iэд = lпap/n, А.
При последовательно-параллельном соединении общее сопротивление ЭВС
Rпoc-п = Rпp+ nRэд/m Ом.
Величина тока в ЭВС
Iпос-п=U/(Rпр+nRэд/m), А,
где m – число групп ЭД, соединённых параллельно; n – число ЭД, соединённых в группе последовательно.
При параллельно-последовательном соединении ЭД общее сопротивление ЭВС
Rпар-п = Rпp+ mRэд/n Ом.
Величина тока в сети
Iпар-п=U/ Rпар-п, А.
Величина тока в каждом ЭД
Iэд=Iпар-п/n, А.
Приведённые выше зависимости для комбинированных соединений электродетонаторов справедливы для одинакового количества их в группах. При различном количестве электродетонаторов в группах следует добиваться равенства сопротивлений отдельных ветвей подбором сопротивлений электродетонаторов, если число электродетонаторов в группах различно, то силу тока в ветвях определяют через общую проводимость всех ветвей электровзрывной сети:
1/Rпар-п=1/(n1Rэд)+ 1/(n2Rэд)+ 1/(n3Rэд)+. . . 1/(niRэд).
Сравнивая минимальную величину тока, проходящего через каждый электродетонатор, с гарантийной, делают вывод о возможности применения данной схемы ЭВС.