4. Для многих ПВВ спад скорости детонации (рис.17) или бризантности (рис.18) после максимума может быть достаточно резким, а, начиная с некоторой плотности, детонация в заряде данного диаметра вообще становится неустойчивой. В связи с этим явлением для промышленных ВВ ввели понятие критической плотности ρКР. Нормальный характер зависимости D=f(ρ0) относится к области идеальной детонации.
5. Многостадийность приводит к усилению (по сравнению с индивидуальными порошковыми ВВ) зависимости критических условий распространения и параметров детонации от размеров частиц компонентов.
6. dКР и dПР зависят не только от химического состава ВВ, но и от плотно-
сти заряда. С возрастанием плотности ПВВ значения dКР и dПР увеличиваются.
7. Установлено влияние плотности ВВ на минимальный инициирующий импульс: при увеличении плотности увеличивается минимальный инициирующий импульс (МИИ), рис.19.
Рис.17 Зависимость скорости детонации от плотности заряда ВВ а – (1) победит ВП-3, (2) аммонит ПЖВ-20, (3) победит ВП-1; б – в зарядах аммонита ПЖВ-20 различного диаметра: (1) 100 мм, (2) 40 мм, (3) 20 мм.
Рис.18 Зависимость бризантности Б от плотности ВВ: 1 – победит №6; 2 – победит ПУ-2; 3 – аммонит №8.
Рис.19 Зависимость минимального инициирующего импульса при взрыве гремучей ртути от плотности заряжания победита ВП-3.
3.2.9 Способы и средства беспламенного взрывания
Все способы беспламенного взрывания основаны на быстром образовании в стальных патронах, размещенных в шпурах, газов под высоким (108 Па и более) давлением и мгновенном их выбросе в шпур. Применяется в наиболее опасных условиях угольных шахт, где не разрешается ведение взрывов даже предохранительными ВВ, для работ по углю, главным образом в лавах с машинной зарубкой, а также для подрывы некрепких боковых пород.
Наиболее эффективными являются следующие способы:
Кардокс - образование газов происходит в результате быстрого испарения жидкой углекислоты при ее интенсивном нагревании.
Гидрокс - образование газов происходит в результате химических реакций порошкообразных составов под действием нагревания;
Аэродокс - при котором в патрон, размещенный в шпуре, подается сжатый воздух под давлением (3-8)·107 Па.
Достоинства способа беспламенного взрывания:
- полная безопасность отбойки угля на шахтах, опасных по взрыву газа или пыли;
- отсутствие вредных газов;
- получение крупнокусковатого угля с уменьшением пылеобразования в 3-4 раза;
- сокращение времени на проветривание забоя при отбойке сжатым воздухом;
- высокая безопасность в обращении с патронами;
- отсутствие возможности преждевременного взрыва;
- меньшая вероятность повреждения призабойной крепи и отсутствие надобности в складах ВМ.
- улучшает гигиенические условия труда;
- обеспечивает добычу угля более высокого качества.
4. Способы и средства взрывания зарядов ВВ
Возбуждение детонации в зарядах ВВ, осуществляемое надежным и рациональным способом, является одним из главных условий эффективного развития технологии взрывных работ. В мировой практике используются различные способы взрывания зарядов, которые можно разделить на три группы:
- электрические,
- неэлектрические,
- комбинированные.
4.1 Подрыв с помощью электродетонаторов
В системах электрического инициирования энергия от внешнего источника электрического тока передается к электродетонаторам (зарядам ВВ) по электровзрывным сетям. Основными элементами электрического взрывания являются электродетонаторы нормальной чувствительности, рис.20,а.
Рис. 20 Электродетонаторы мгновенного – ЭД (а), короткозамедленного – ЭДКЗ (б) и замедленного ЭДЗД (в) действия:
1 – пробка; 2 – зажигательная головка; 3 – корпус (гильза); 4 – втулка (чашечка); 5 – воспламеняющая смесь; 6 – замедляющий состав; 7 –первичный заряд ВВ; 8 – вторичный заряд ВВ.
Выделяют следующие типы электродетонаторов:
- по виду заряда инициирующего ВВ, который в нем находится (гремучертутно-тетриловый и азидо-тетриловый);
- по времени срабатывания (мгновенного, рис.20,а, короткозамедленного, рис.20,б, и замедленного действия, рис.20,в);
- по конструктивному оформлению и по назначению (общего назначения, для сейсморазведки, обработки металлов, для торпедирования нефтяных скважин и др.);
- по условиям применения (непредохранительные и предохранительные – для шахт, опасных по взрыву газа или пыли);
- по чувствительности к блуждающим токам (нормальной, пониженной и очень низкой чувствительности или грозоустойчивые).
Мировые фирмы производят электродетонаторы высокоточные с жестко фиксированными интервалами времени замедления, новые системы ЭД, защищенные от действия статического электричества, блуждающих и других посторонних токов, прецизионного действия, применение электронных устройств для программированного последовательного инициирования зарядов и т.д. Разработаны различные приборы для их взрывания и контрольно-измерительная аппаратура.
Преимущества электрического способы взрывания перед другими заключается в возможности проверки каждого ЭД и всей взрывной сети перед взрывом. Ведущими мировыми производителями электрических средств взрывания являются компании "Нитро Нобель" (Швеция), "Дюпон", "Атлас Паудер", "Остин Паудер", "Геркюлес Инк", "Енсайн-Бикфорд" и др. (США), "Ай-Си-Ай Нобель Иксплозивс" (Великобритания) и др.
Наиболее распространенными типами ЭД и соответствующими способами взрывания в угольных шахтах являются: "Акудет Марк V", "Тренчдет", "Геркюлес Инк", "Мастердет", "Магнадет", "Магна" и др.
Основные параметры электродетонаторов:
- сопротивление ЭД – сумма электрического сопротивления мостика накаливания и выводных проводов в холодном состоянии;
- безопасный ток – максимальное значение (верхняя граница) постоянного тока, который не вызывает взрыв при неограниченном времени его прохождения через ЭД;
- длительный воспламеняющий ток – минимальное значение (нижняя граница) постоянного тока, который, протекая через ЭД за время более 1 мин., вызывает взрыв;
- стомиллисекундный воспламеняющий ток – значение постоянного тока, который, протекая через ЭД в течение 10 мс, вызывает его взрыв;
- импульс воспламенения – наименьшее значение импульса тока (постоянного), при котором происходит зажигание электровоспламенителя;
- время передачи – время от момента воспламенения электровоспламенителя ВВ до момента выхода луча огня из его головки, а для ЭД мгновенного действия – до его взрыва;
- время срабатывания – время от момента включения тока до момента взрыва ЭД.
Гарантийный ток – это минимальный ток, который, проходя через последовательно включенные ЭД, вызывает в них воспламенение всех электровоспламенителей. Гарантийная величина переменного тока принимается равной 2,5 А. В случае использования постоянного тока его гарантийная величина должна быть не меньшей чем удвоенное значение стомиллисекундного тока и обычно принимается равной 1 А, однако при одновременном взрыве 200 ЭД это значение увеличивается до 1,3 А.
Для производства взрывных работ в угольных и сланцевых шахтах, опасных по взрыву газа или пыли, с 1990 г. выпускаются предохранительные мощные ЭД короткозамедленного действия пониженной чувствительности к действию зарядов статического электричества и блуждающих токов типа ЭД-КЗ-ПК и нормальной чувствительности к действию зарядов статического электричества и блуждающих токов типа ЭД-КЗ-ПКМ. Для шахт, опасных по взрыву газа или пыли, выпускаются непредохранительные ЭД с замедлением типа ЭД-3-Н, которые имеют 23 серии замедления.
