Теория горения и взрыва

Предохранительные ЭД коротко замедленного    действия

Импульс воспламенения ЭД находится в пределах 0,6—2А2-мс. Безотказный ток, воспламеняющий 20 последовательно соединенных электродетонаторов, — 1А, безопасный (невоспламеняющий) ток — 0Д8А; Время срабатывания мгновенных ЭД составляет 2— 6 мс. Все параметры ЭД должны быть такими, чтобы к моменту взрыва самого чувствительного ЭД у наименее чувствительного ЭД мостик успел сообщить воспламенительному составу количество тепла, достаточное для его воспламенения. ЭД должны надежно взрываться от допущенных источников тока и в то же время должны

быть мало чувствительными к блуждающим токам.

ЭД замедленного действия ЭДЗД: 1- гильза биметаллическая толщиной 0,3 мм, 2- тетрил, тэн или гексоген,  3- азид свинца, 4-замедляющий состав, 5- электровоспламенитель с жестким креплением, 6-электровоспламенитель с эластичным креплением мостика накаливания, 7- предохранительная оболочка из сернокислого калия (K2SO4), 8-тетрил, тэн или гексоген, 9-гремучая ртуть, 10- замедляющий состав.

 

 

 

 

Вопрос 76 Огнепроводный шнур и средства его зажигания

Огнепроводный шнур (1- оболочка, 2- пороховая сердцевина) служит для надежной и безопасной передачи луча огня на требуемое расстояние в течение определенного времени и воспламенения инициирующего ВВ в КД или заряда дымного пороха. Для снаряжения огнепроводного шнура используют дымный порох, состоящий из 78 % калиевой селитры, 12 % древесного угля и 10 % серы. В 1 м шнура содержится около 6 г пороха. Диаметр пороховой сердцевины составляет 0,6— 2 мм, плотность ее 1,8 г/см3. По центру пороховой сердцевины проходит направляющая хлопчатобумажная нить. Пороховая сердцевина заключена в две-три оплетки из льняной и хлопчатобумажной пряжи для шнура марок ОШДА и ОША соответственно, а для шнура марки ОШП поверх второй оплетки сделано покрытие пластикатовой массой. Вторая оплетка ОША, вторая и третья оплетки ОШДА покрыты слоем водоизолирующей мастики. Наружная оболочка шнуров ОША и ОШДА состоит из хлопчатобумажной пряжи, покрытой слоем водоизолирующей мастики и опудренной тальком. Шнуры пластикатовый (ОШП) и двойной асфальтированный (ОШДА) применяют в обводненных и влажных забоях, а асфальтированный шнур ОША — во влажных и сухих забоях. Горение шнура должно протекать равномерно, без затуханий, хлопков и пробивания искр через оболочку. Основные требования, предъявляемые к огнепроводному шнуру, — полнота и постоянство скорости горения. Скорость горения должна быть в пределах 0,85— 1 см/с, т. е. отрезок длиной 60 см должен сгорать за 60—70 с. Скорость горения не должна изменяться после выдержки его на глубине 1 м в воде при температуре 15—20 °С в течение 4 ч для шнуров ОШП и ОШДА и 1 ч для шнура ОША. Погружение шнура ОШП

в воду следует выполнять с выведением его концов наружу. Наружная оболочка шнура после выдержки при температуре —25 °С для двойного асфальтированного и асфальтированного шнуров (ОШДА и ОША) и с температурой — 30 °С для шнура ОШП должна обеспечивать водо- и влагонепроницаемость. Огнепроводный шнур выпускается отрезками по 10 м, которые свернуты в круги разных диаметров, вложены один в другой, в результате образована бухта. Диаметр шнура ОША равен 4,8—5,8 мм, а шнуров ОШП и ОШПА — 5—6 мм. Гарантийный срок использования шнура ОША — один год, а шнуров ОШП и ОШДА — пять лет.

Средства зажигания огнепроводного шнура. При необходимости зажигания только одного огнепроводного шнура разрешается зажигать его спичкой. Для зажигания нескольких шнуров пользуются отрезком огнепроводного шнура с надрезами, зажигательными свечами и патронами, электрозажигательными патронами, электрозажигательными трубками.

Электрозажигательные патроны ЗП-Б (рис. 10, а) и ЭЗП-Б (рис. 10,6) представляют собой картонную гильзу 1, на которую одето резиновое кольцо 2. На дне гильзы помещена втулка 5, в которую вмонтирован электровоспламенитель 6, на втулку уложен зажигательный состав 3. В патроне ЗП-Б вместо втулки помещен плотный кружок 4. В зависимости от числа шнуров патроны ЭЗП-Б изготовляют пяти номеров (№ 1—№ 5).

 

 

Диаметр гильзы, мм	20	24	30	35	40
Допустимое число шнуров	До 7	3-12	3-19	20-27	28-37

 

Зажигательный состав, изготовленный из смеси свинцового сурика и кристаллического кремния, замешанных на нитролаке, помещен на дно гильзы, уплотнен и после затвердевания покрыт лаком. Толщина слоя зажигательной смеси во всех патронах составляет 4 мм. Электровоспламенитель у патронов ЭЗП-Б такой же, как у ЭД короткозамедленного действия. При пропускании тока мостик воспламеняет воспламенительный состав, прилегающий к нему, от которого в свою очередь воспламеняется зажигательная смесь в патроне и затем все огнепроводные шнуры, вставленные в него. В патроне ЭП-Б зажигательный состав зажигают отрезком огнепроводного шнура или при помощи электрозажигательной трубки ЭЗТ-2.

Зажигательные патроны укрепляют на предварительно связанном пучке отрезков огнепроводных шнуров резиновым кольцом, которое сдвигается к верхней части гильзы, прижимает выступ гильзы к пучку шнуров.

 

 

 

 

 

Вопрос 77. Детонирующий шнур и его назначение

В качестве сердцевины детонирующего шнура применяется кристаллический  или гранулированный тэн. Через сердцевину проходят две направляющие хлопчатобумажные нити. Масса взрывчатой сердцевины на 1  м шнура должна быть: 12 г для шнура марки ДШ-А, 12,5 г для ДШ-Б, 14 г для ДШВ. Диаметр шнура   ДШ-А и ДШ-Б составляет от 4,8 до 5,8 мм, а для шнура ДШВ — от 5,5 до 6,1 мм. Взрывчатая сердцевина сплетается  пряжей в три слоя оплеток. Водоизолирующая мастика на оплетках шнура марок ДШ-А и ДШ-Б, а также полихлорвиниловый пластикат на  наружной оплетке шнура марки ДШ-В нанесены сплошным равномерным слоем и обеспечивают водонепроницаемость оболочки шнура. Чтобы различать марки детонирующего шнура, а также отличать его от огнепроводного шнура,  их изготовляют следующих цветов: ДШ-А — от белого до желтого цвета с одной и двумя отличительными красными нитками по третьей оплетке, ДШ-Б и ДШ-В — красные с различными оттенками. Скорость детонации детонирующего шнура 6,5 км/с. Детонирующий шнур должен безотказно взрываться от КД или ЭД или взрыва заряда ВВ. При бескапсюльном взрывании для усиления инициирующей способности на конце детонирующего шнура, помещаемом в заряд ВВ, делают несколько узлов или складывают несколько ниток детонирующего шнура и обматывают их этим же шнуром. Основными достоинствами детонирующего шнура являются полная гарантия безотказного инициирования зарядов, мгновенность взрыва всей серии зарядов, удобство инициирования рассредоточенных зарядов в скважинах, надежность инициирования очень длинных зарядов, повышение безопасности работ при бескапсюльном взрывании.

Детонирующий шнур выпускают в бухтах по 50 или 100 м. Его можно резать острым ножом на деревянной доске, при этом ударять ножом по шнуру запрещается. Для безопасности при резании шнура необходимо размотать бухту и отнести ее не менее чем на 10 м от места резки. Если ДШ находится в заряде ВВ, его резать запрещается. Взрывные сети из ДШ могут быть с ответвлениями к отдельным зарядам. При монтаже таких сетей шнуры соединяют между собой внакладку или связывают морским узлом. Поэтому важно, чтобы шнур был прочным (выдерживал разрывное усилие до 50 кг) и имел достаточную эластичность.

Детонирующий шнур должен сохранять способность к детонации: после нагревания ДШ-А и ДШ-Б до температуры + 50 °С и ДШ-В до температуры +55 °С, при охлаждении ДШ-А и ДШ-Б до температуры —28 °С и ДШ-В —35 °С. Способность детонировать Должна сохраняться после выдержки в воде шнура  ДШ-А на глубине 0,5 м в течение 12 ч, ДШ-Б в течение 24 ч и шнура ДШ-В — на глубине 1 м в течение 24 ч. Концы детонирующего шнура при закачивании должны находиться над поверхностью воды. Гарантийный срок хранения детонирующего шнура при нормальных складских условиях должен быть два года для ДШ-А, пять лет — для ДШ-Б в герметичной укупорке, десять лет — для ДШ-В в герметичной и три года в негерметичной укупорке.

При поджигании детонирующий шнур загорается с трудом и горит спокойно, однако зажигать отрезки длиной более 10—12 см запрещается. Обращаться с детонирующим шнуром необходимо осторожно. По шнуру запрещается ударять чем-либо или бросать на него твердые предметы. Его нужно хранить в сухих помещениях склада ВМ. Кроме названных выше, выпускают детонирующий шнур следующих марок: ДШУ-60, ДШУ-33, ДШТ-165, ДШТ-180, ДШТ-200, ДШ-60 и ДШ-9.

 

Детонирующий шнур ДШ-А: 1 — две направляющие нити; 2 — взрывчатая сердцевина; 3 — первая оплетка; I — вторая оплетка; 5 — слой водоизолирующей мастики; 6 — третья оплетка, пропитанная водоизолирующей мастикой; 7 — отличительная красная нить; 8 — торцевой слой мастики, предохраняющей сердцевину ДШ от увлажнения и высыпания

 

 

 

 

 

 

Вопрос 78. Пиротехнические реле

В местах, где возможны блуждающие токи или другие помехи, не позволяющие применять электровзрывание, целесообразно применять короткозамедленное взрывание с применением пиротехнических реле, которые служат для создания необходимых интервалов времени замедления во взрывной сети из детонирующего шнура.

С 1972 г при взрывных работах на поверхности применяют пиротехнические реле КЗДШ-69. Принцип действия этого реле заключается в том, что в искусственно сделанный разрыв взрывной сети из детонирующего шнура помещают реле. Концы детонирующего шнура реле и взрывной сети соединяют в накладку и скрепляют. При взрыве магистрали взрывается один конец шнура реле, раскаленные продукты детонации мгновенно проходят через отверстие в диафрагмах в пустотелую часть трубки, воспламеняют замедляющий состав, от пламени которого через заданный интервал времени взрывается специальный капсюль. Этот капсюль вызывает взрыв детонирующего шнура в последующей части взрывной сети. Металлическая пустотелая часть трубки с колпачками и диафрагмами служит для снижения ударного действия продуктов детонации одного из отрезков детонирующего шнура реле на замедляющий состав. Замедляющий состав массой 0,25—0,45 г состоит из окиси меди и алюминиевой пудры. Время замедления зависит от высоты столбика замедляющего состава и его плотности. При необходимости создать большие интервалы времени замедлений, чем имеются в реле, во взрывной сети устанавливают последовательно два-три реле и более требуемого замедления. Например, если нужно создать время замедления в магистрали 70 мс, то устанавливают последовательно два пиротехнических реле с замедлением по 35 мс.

Пиротехническое реле КЗДШ-69 выпускают со ступенями замедления 10; 20; 35; 50; 100; 125; 150; 175 и 200 мс.

 

 

 

 

 

Вопрос 79 Взрывчатые вещества (ВВ) - индивидуальные вещества или смеси, способные под влиянием каких-либо внешних воздействий (нагревание, удар, трение, взрыв другого ВВ и т.п.) к быстрой самораспространяющейся химической реакции с выделением большого количества энергии и образованием газов. Для ВВ характерны два режима химического превращения: детонация и горение. При детонации реакция распространяется очень быстро (1-10 км/с) в зависимости от природы ВВ, свойств и размеров заряда) в результате передачи энергии посредством ударной волны. Материалы, находящиеся в контакте с зарядом детонирующего ВВ, сильно деформируются и дробятся (местное, или бризантное, действие взрыва), а образующиеся газообразные продукты при расширении перемещают их на значительное расстояние (фугасное действие). Бризантное действие зависит от плотности заряда и скорости детонации, фугасное действие определяется теплотой взрыва, объемом и составом выделившихся газообразных продуктов. ВВ способны к самопроизвольному термическому разложению, которое со временем приводит к потере необходимых свойств. Способность сохранять эксплуатационные свойства при переработке и хранении (химическая стойкость) - важная характеристика ВВ. Разложение ВВ при затрудненном теплоотводе может привести к саморазогреву и тепловому взрыву. ВВ опасны в обращении. Их взрывчатые превращения вызываются простыми воздействиями (трение, удар и т.п.), чувствительность к которым всегда учитывается при работе с ВВ.

 

 

 

 

 

Вопрос 80. Методы определения чувствительности ВВ к удару и трению

В работе ВВ подвергается тем или иным видам механических воздействий (удару, трению), которые при определенной степени интенсивности могут стать причиной непредвиденного взрыва. Для оценки степени опасности их ВВ испытывают в лабораторных условиях на удар и трение. Испытание на прямой удар проводят на копрах. Метод испытания на копре Каста малых навесок ВВ в стальной сборке стандартизирован, другие методы регламентированы соответствующими нормативными документами, Для испытания бризантных ВВ используют еще больший копер, на котором навеску массой 3 г помещают в фольговый стаканчик между стальными дисками и удар по ней на наковальне производят грузом массой 24 кг с высоты 2 м. Инициирующие ВВ испытывают на малом копре с грузом 0,5—1,8 кг. Испытание на скользящий удар осуществляют на фрикционном маятнике или на маятниковом копре K-44-III. Чувствительность к трению между стальными поверхностями, одна из которых вращается, испытывают на особом приборе. 

Результаты этих видов испытаний зависят от многих факторов и носят вероятностный характер. Поэтому при повторных испытаниях одного и того же ВВ бывает трудно воспроизвести предыдущие результаты, которые могут существенно разниться между собой. Тем не менее, по ним можно дать сравнительную оценку опасности в обращении с новым или малочувствительным ВВ. Для сравнения параллельно испытывают какое-либо штатное хорошо изученное ВВ, которое принимают за эталон в данных испытаниях. Таким эталоном принят тетрил определенной степени чистоты и дисперсности. Результаты испытания этого ВВ служат границей раздела чувствительности всех остальных бризантных ВВ на низкочувствительные и высокочувствительные.

 

 

 

 

 

 

Вопрос 81. Испытание на чувствительность к удару

Основано на действии удара груза определенной массы, падающего с некоторой высоты на слой ВВ определенных размеров, заключенный между стальными поверхностями. Мерой чувствительности служит энергия удара, необходимая для возбуждения взрыва. Испытания выполняют на копрах разных конструкций. Копер Каста состоит из массивной наковальни 1, укрепленной на фундаменте, на которую устанавливают роликовый приборчик 2 с навеской испытуемого ВВ. Падающий груз 3 копра специальным держателем 4 может быть закреплен на необходимой высоте между двумя направляющими рейками 5, измеренной с помощью градуированной планки 6. При дергании за рукоятку троса груз соскальзывает с держателя и, свободно падая по направляющим, производит удар по навеске ВВ, находящейся между роликами приборчика. Для улавливания груза при отскоке на копре имеется зубчатая рейка, а на грузе зуб, которым он закрепляется за рейку.

Роликовый приборчик состоит из направляющей муфты I с гладкими внутренними стенками, поддона 2 и двух роликов 3 со снятыми фасками, отличающихся постоянством своих механических свойств и точностью размеров. Ролики свободно скользят внутри муфты. Все детали приборчика изготовлены из высококачественной стали. Ролики, выполняющие функцию наковальни и бойка для навески ВВ 4, по термической обработке должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к роликоподшипникам. Иногда применяют ролики из подшипников. Ролики имеют диаметр 10±0,036 мм, высоту 9,5 мм. Внутренний диаметр муфты 9,98+0,03 мм, высота 16 мм. Качество обработки скользящих поверхностей должно соответствовать V8. Каждую партию роликов для допуска к испытаниям проверяют на эталонном ВВ — тетриле, который должен дать частоту взрывов 48 ±8 % из 100 опытов при высоте падения груза 25 см массой 10 кг. При подготовке к испытанию особое внимание уделяют чистоте торцевых поверхностей роликов. После каждого испытания их тщательно очищают от остатков ВВ и копоти.

В комплект прибора помимо роликовых приборчиков входят съемные грузы массой 2; 5 и 10 кг, высоту падения которых на копре можно изменять от 25 до 100 см при испытании ВВ различной чувствительности.

Существует несколько критериев оценки чувствительности ВВ к удару на копре. Наиболее распространен метод, по которому определяется частость взрывов в процентах из 25, 50 или 100 испытаний при падении груза массой 10 кг с высоты 25 см. Этот метод, однако затрудняет оценку чувствительности в тех случаях, когда частость взрывов равна 0 или 100 %. Поэтому для более полной оценки полезно строить полную S-образную кривую зависимости чувствительности от высоты падения груза. К такому методу иногда прибегают в исследовательской практике. Обычно же ограничиваются частостью взрывов из 25 опытов или дополнительно находят нижний предел чувствительности, за который принимают ту минимальную высоту падения груза, при которой хотя бы в одном из 10 или 25 опытов произошел взрыв. Нижний предел является главной характеристикой чувствительности, а частость взрывов — вспомогательной. Испытание на нижний предел иногда проводят в роликовом приборчике, имеющем на внутренней стороне муфты кольцевую канавку 5, предназначенную для его истечения при ударе создающего сильное внутреннее трение и локальные очаги разогрева. В таких условиях испытания имеется большая вероятность взрыва для труднотекучих ВВ, какими являются они в твердом состоянии .Испытания на копре Каста, согласно ГОСТ 4545—48, выполняют следующим образом. Навеску твердого ВВ массой 0,05 г, взятую с точностью до 0,005 г, равномерно распределяют между соприкасающимися торцевыми поверхностями роликов в направляющей муфте приборчика, который затем помещают на наковальню копра в центрирующую его обойму. Груз массой 10 кг устанавливают на высоте 25 см и производят удар им по верхнему ролику приборчика. Результаты удара определяют по звуковому эффекту, вспышке и дымообразованию, или по обследованию остатков навески на обугливание, если таковые имеются. Если удар не сопровождался перечисленными признаками, то считают, что взрыва не было. Такой опыт повторяют 25 раз, меняя роликовые приборчики с навесками, и вычисляют процент взрывов из всего числа испытаний. Если частость взрывов окажется равной 100 %, то груз копра уменьшают до 5 кг, а если окажется равной 0 %, то высоту падения увеличивают до 50 см и опыты повторяют в том же порядке. При испытании ВВ с грузом 10 кг за эталон берут тетрил, а при испытании с грузом 5 кг — гексоген. Последний в таких условиях должен давать частость взрывов 48 ± 4 %.