Порядок выполнения работы

Изготовить модель электровзрывной сети (отрезок нихромовой проволоки длиной, обеспечивающей её сопротивление, равное сопротивлению двух-трёх электродетонаторов). Используя прибор Р-3043, определить сопротивление модели ЭВС. Подсоединить к клеммам взрывной машинки КПМ-3 модель ЭВС. Подготовить машинку КПМ-3 к взрыву. Включить машинку на взрыв. Определить по закону Ома ток, проходящий через ЭВС. Определить температуру, до которой нагревается нихромовая проволока в каждом электродетонаторе и в модели ЭВС.

Анализируются результаты эксперимента и делаются выводы.

Составляется сводная таблица основных параметров взрывных машинок. Используя справочную литературу, приводятся эскизы электрических схем основных узлов взрывных машинок.

Список источников

1. Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород взрывом. - М.: Изд-во горного университета, 1992.

2. Лабораторные и практические работы по разрушению горных пород взрывом / Под ред. Б.Н. Кутузова. - М.: Недра, 1981.

3. Справочник взрывника / Под общ. ред. Б.Н. Кутузова - М.: Недра, 1988.

Работа № 6

Изучение способов и механизмов заряжания шпуров и скважин

Цель работы: Изучение способов заряжания шпуров и скважин. Изучение принципа действия зарядчиков. Определение области применения механизмов заряжания.

Используемое оборудование

Макеты переносных эжекторных и нагнетательных пневмозарядчиков с разрезным и целым корпусом.

Общие сведения

К взрыву подготавливают такое количество зарядов, которое будет взорвано за один прием. Величину и конструкцию каждого заряда выдерживают в соответствии с паспортом буровзрывных работ. Помимо боевиков помещать в заряды КД или ЭД запрещается.

Патрон-боевик устанавливают первым от забоя или от устья шпура. В рассредоточенных зарядах в каждую часть помещают по одному боевику. В глубоких шпурах часто используют дополнительные средства инициирования – нити ДШ без выхода их из шпура.

Вводят боевик в шпур осторожно, без толчков. Проталкивание и уплотнение боевика даже легкими ударами забойника недопустимы. При застревании боевика заряд относят к отказавшим и ликвидируют его как отказавший заряд. В шпуры глубиной больше 2 м опускание боевиков на огнепроводном шнуре зажигательной трубки, на проводах ЭД или на детонирующем шнуре, во избежание их выдергивания из боевиков, запрещается.

Ручное заряжание шпуров и скважин

Россыпными ВВ вручную заряжают только вертикальные нисходящие шпуры. Их следует засыпать в шпур порциями по 150-200 г при помощи мерных кружек или совков через направляющие воронки из оцинкованной листовой стали, вставляемые в устья шпура. После засыпки каждой порции ВВ в шпур вводят забойник, которым проталкивают налипшие на стенки частицы или гранулы. Таким образом предотвращают образование пробок из застрявшего ВВ, а также уплотняют ВВ до требуемой плотности. Уплотняют ВВ нажатием забойника при различном усилии. Если необходима невысокая плотность заряжания, применяют шнур с узлами через 15—30 см. При засыпке ВВ шнур, подергивая, извлекают из шпура, разрушая образующиеся пробки и разрыхляя ВВ.

Патронированные ВВ в нисходящий шпур опускают не более чем по два патрона. В случае застревания, если в шпуре нет боевика, их досылают забойником с приложением усилий, но без ударов. При заряжании восходящих шпуров, чтобы исключить выпадение, применяют патроны с косым продольным разрезом оболочки. Каждый такой патрон забойником уплотняется, повышается плотность заряжания и обеспечивается его удержание в шпуре. В обводненных забоях такое заряжание производят только с водоустойчивыми ВВ. Боевик вводят с небольшим количеством легко расклинивающейся забойки или с пыжами.

В опасных по газу или пыли условиях разрезать и уплотнять патроны запрещено, они после боевика одновременно вводятся в шпур. Для их удержания применяют пыжи или расклинивающуюся забойку.

Механизация заряжания патронированными ВВ

Патронированные ВВ заряжают преимущественно зарядчиками метательного действия. Толкающие зарядчики для шпуров распространения не получили. Механизация облегчает труд рабочих, в 2—5 раз повышает производительность, увеличивает плотность заряжания. Однако она не решает всего комплекса вопросов безопасности работ. Основная опасность при механизированном заряжании обусловлена значительными скоростями движения ВВ по зарядным шлангам из-за ударов их о забой, а также из-за пылеобразования и накопления зарядов статического электричества. Особенно опасна пыль, весьма чувствительная к искрам и электроразрядам.

Транспортирование ВВ производится по трубопроводам зарядчиков из токопроводящих или полупроводящих труб или шлангов с удельным сопротивлением не более 10⁶ Ом см.

Все элементы зарядчика заземляют, скорость подачи патронов толкающими зарядчиками ограничена - 0,6 м/с, а метательными - 10 м/с.

Нитроэфиро- и гексогеносодержащие ВВ, как и боевики заряжают только вручную. Причем при электрическом взрывании боевики устанавливают после окончания заряжания и удалении из забоя заряжающих устройств. Для уменьшения пыления и накопления статического электричества ВВ смачивают.

Для заряжания скважин большого диаметра и глубины применяется пушка, состоящая из металлического цилиндра с расширителями на концах, которые оборудованы импульсными клапанами. Она вводится в скважину и перемещается по ней за счет работы расширителей. Патроны ВВ выталкиваются в скважину энергией сжатой пружины.

Для механизированного заряжания шпуров и скважин патронированными взрывчатыми веществами предназначены пневмозарядчики АПЗК-2 и АПЗК-4.

Механизация заряжания россыпных и водосодержащих ВВ

Для механизированного заряжания используют только гранулированные и водосодержащие ВВ. Гранулированные ВВ заряжают зарядчиками эжекторного и камерного типов, работающими, как и все другие, от сжатого воздуха при давлении 2,5-7 атм.

Водосодержащие ВВ заряжают диафрагменными и роторными насосами. Более опасны эжекторные зарядчики из-за большей (до 25 м/с) скорости транспортирования ВВ, высокого давления (более 5 атм.) и расхода воздуха. При значительной скорости движения гранулы разрушаются. Выделяется много пыли, которая опасна не только чувствительностью к электроискре, но и тем, что, оседая на внутренней поверхности зарядного шланга, превращает его из полупроводящего в диэлектрический. При использовании игданита на поверхности шланга образуется также пленка дизельного топлива с высоким электрическим сопротивлением.

Электризация повышается при увеличении числа перегибов шланга и уменьшении радиуса их закругления, что увеличивает число соударений и трение частиц одна о другую и о поверхность шланга. Чем выше влажность воздуха в забое, тем ниже электризация, в связи с чем эффективно смачивание ВВ. Большое значение имеет смачивание при заряжании восходящих шпуров, способствующее не только уменьшению пылеобразования, но уплотнению и расклиниванию ВВ.

В эжекторных ручных зарядчиках для заряжания горизонтальных и наклонных шпуров «Курама-7м» (ЗЭП-Г) и вертикальных шпуров — «Курама-8» (ЗЭП-В), выходящий из эжектора сжатый воздух увлекает за собой из зарядной воронки гранулы ВВ и выносит их по трубке в шпур. Для управления заряжанием служит рукоятка с пусковым рычагом и клапаном. Вместимость воронки для ВВ 8 л, масса зарядчика в снаряженном состоянии 10,5 кг, производительность заряжания 12-18 кг.

Камерные зарядчики типа ЗП предназначены для заряжания шпуров и скважин. Отличаются наличием дозирующей камеры и по принципу действия относятся к нагнетательным. С помощью конусного затвора ВВ из загрузочной воронки (бункера) просыпается в дозатор и заполняет его. Затем сжатым воздухом эта порция ВВ вытесняется из дозатора в зарядный трубопровод и далее в шпур или скважину.

Масса порции ВВ составляет 0,5-25 кг, вместимость загрузочной воронки 20-75 л, диаметр заряжаемых шпуров и скважин 32-150 мм, производительность 15-170 кг/мин, масса зарядчика 42-40 кг, дальность транспортирования ВВ до 30 -150 м.

Вместимость камерных зарядчиков выбирают из расчета заряжания всех шпуров комплекта с одной - трех загрузок. При вместимости до 30 л зарядчики выполняют переносными, при 50-75 л – переносными и передвижными. Величину заряда определяют по количеству порций ВВ, а в случае эжекторных зарядчиков – по длине заряда, контролируемой метками на зарядной трубке, вводимой при заряжании в шпур.

Из установок для механизированного заряжания шпуров водосодержащими ВВ эффективнее диафрагменные. Установка УМЗ-1, производительностью 1 м³/ч с вместимостью бункера 60 кг, предназначена для работы в различных выработках. Может быть смонтирована на шахтных бурильных установках, характеризуется дальностью транспортирования ВВ до 80 м.

Для приготовления игданитов и гранулитов и заряжания шпуров и скважин предназначена зарядная машина «Ульба» (рис.6.1).

Рис. 6.1 Пневматическая схема зарядчика «Ульба-150И»

Процесс заряжания протекает в следующих режимах: загрузка штатного ВВ в нагнетательную камеру, загрузка компонентов для приготовления простейших ВВ, загрузка ВВ в шпур или в скважину.

Режим загрузки штатного ВВ. Загрузка ВВ в нагнетательную камеру 1 производится при установке рукоятки эжектора 2 в положение «Загрузка» при открытом кране 5. Взрывчатое вещество поступает в нагнетательную камеру 1 из контейнера 3 через загрузочный трубопровод 4 через кран 5.

Режим загрузки компонентов для приготовления простейших ВВ. Загрузка компонентов и приготовление простейших ВВ производятся при установке эжектора 2 в положение «Закрыто» при полностью открытом кране 5 и открытом, на заданную величину, кране 26.

Селитра из контейнера 3 поступает в трубопровод 4, смешиваясь в нем с нефтепродуктом, одновременно поступающим из доставочной ёмкости 29 через фильтр 28, обратный клапан 27, кран управления 26, расходомер 25.

Приготовленное простейшее ВВ через кран 5 поступает в нагнетательную камеру 1. При заполнении нагнетательной камеры 1 поступление ВВ в камеру прекращается. Вынос ВВ из нагнетательной камеры предотвращается пластинчатым фильтром 6 и фильтром-глушителем 7. Контроль заполнения нагнетательной камеры 1 производится по манометру 8, на который подается сигнал от датчика веса 9.

В режиме загрузки производится заливка воды в бак 10 через кран 11 и воронку 12. Контроль уровня - по водомерной трубке, установленной на баке.

По окончании загрузки перекрывают кран загрузки 5 и в машине в течение 30-60 с выдерживают глубокий вакуум 0,07 МПа, который обеспечивается эжектором 2. За это время из пор гранул селитры удаляется воздух. Затем эжектор 2 отключают и включением крана продувки днища 23 в нагнетательную камеру 1 подается сжатый воздух под давлением до 0,8 МПа. За счет перепада давления от 0,07 МПа до 0,8 МПа нефтепродукт «вдавливается» в поры гранул селитры. При этом практически устраняются потери нефтепродукта в дальнейшем при пневматическом заряжании и расслоение его (отекание масла) при хранении готового ВВ. Время обработки давлением зависит от вязкости нефтепродукта.

Режим заряжания ВВ. При открытии крана питания 13 воздух через кран нагнетания 14 и клапан обратный 15 подается в нагнетательную камеру 1 и в бак для воды 10. Через кран продувки 16 и клапан 30 воздух поступает в смесительную камеру 17 и затем в зарядный трубопровод. При изменении проходного сечения кранов 14 и 16 изменяется объем воздуха, поступающего в нагнетательную камеру 1 и в зарядный трубопровод. При открытии крана 14 больше, чем крана 16, перепад давления на выходе машины увеличивается. Соответственно увеличивается и количество ВВ, поступающего из нагнетательной камеры 1 через кран ВВ 18 в зарядный трубопровод. Контроль перепада давления – по манометрам 19 и 20 (разность показаний манометров 19 «Нагн.» и 20 «Выход»).

Краном 21 регулируют количество воды, поступающей в зарядный трубопровод. Контроль осуществляется по расходометру 22. При необходимости через кран 23 производится продувка днища. Контроль сетевого давления воздуха - по манометру 24.

Для заряжания скважин устья, которых расположены на высоте до 8 м от почвы выработки, предназначен самоходный зарядчик с подъемной платформой типа «Charmec 720 L» (рис 3). Грузоподъемность стрелы 400 кг, ёмкость зарядного устройства 720 л, мощность двигателя 65 кВт, скорость передвижения с грузом 25 км/ч.

Госгортехнадзором России разрешены к применению в подземных выработках следующие типы зарядно-транспортных и смесительных устройств:

Зарядчики - ВАХШ-7ДМ, ЗДУ-50, ЗП-2,5,12,25, ЗС-1, ЗШ-1, КНВВ и КЗВВ, МЗК-2Б, МЗКС, МТЗ-1,1, ПЗЛ, ПШК, РПЗ-0,6, Ульба-10,50,150,400,1200, Charmec-720,1200, Курама-7,8,Транспортйо-зарядная машина МТЗ-3, Смесительная установка УИ-2.