Способы взрывания инженерная подготовка

Средства и способы взрывания

Не подошло решение или нужна уникальная работа, оставляй бесплатную заявку и получай расчет на почту!

Средства и способы взрывания

Содержание

• Средства и способы взрывания
• 1. Инициирующие взрывные вещества
• 2. Огневой способ инициирования зарядов
• 3. Электроогневой способ
• 4. Электрический способ
• 5. Взрывание с помощью детонирующего шнура (ДШ)
• 6. Система “Нонель”
• Литература

Средства и способы взрывания

Совокупность средств взрывания и приемов, обеспечивающих инициирование зарядов в заданный момент времени и в заданной последовательности, называется способом взрывания.

Средства взрывания – это совокупность принадлежностей для инициирования зарядов.

В зависимости от используемых средств различают следующие способы взрывания: огневой, электрический, электроогневой и с помощью детонирующего шнура.

Огневой способ взрывания -Зажигательная Трубка

1. Инициирующие взрывные вещества

Инициирующие ВВ (ИВВ) предназначаются для возбуждения детонации промышленных ВВ. Основные их свойствами являются способность детонировать от простого начального импульса (луч огня, удар, трение и др.). ИВВ имеют малый период детонации скорости взрывчатого превращения до скорости детонации.

Причем разгон реакции происходит при высоких плотностях ВВ и малых величинах заряда.

По сравнению с другими ВВ инициирующие ВВ весьма чувствительны к внешним воздействиям и имеют малую теплоту взрыва, что делает их непригодными к самостоятельному использованию.

Характерные ИВВ – гремучая ртуть, азид свинца и тенерес.

Гремучая ртуть – кристаллический порошок серого цвета. Плотность при прессовании до 4 г/см 3 . Не растворяется в воде и не гигроскопична. При увлажнении теряет взрывчатые свойства: при 10% -ной влажности горит без взрыва, при 30% -ной не горит.

Увлажненная гремучая ртуть реагирует с металлами. При взаимодействии с медью образуются взрывчатые соединения – фульминаты меди; при взаимодействии с алюминием образуются невзрывчатые соединения пористой структуры.

Температура вспышки 170-180°С. Гремучая ртуть токсична и вызывает раздражение слизистой оболочки или увлажненной кожи.

Азид свинца – мелкокристаллический порошок белого цвета. Плотность при прессовании до 3,5 г/см 3 . Не растворяется в воде и не гигроскопичен. Детонирует даже во влажном состоянии.

С алюминием не взаимодействует; с медью в увлажненном состоянии образует весьма опасные взрывчатые соединения окисной и закисной меди, поэтому его не снаряжают в медные оболочки.

Температура вспышки азида свинца 310-324°С. Азид токсичен.

Тенерес – мелкокристаллический порошок желтого цвета. Плотность при прессовании до 2,9 г/см 3 . Чувствительность тенереса к удару ниже, чем у азида свинца, к нагреву выше, поэтому в детонаторах их обычно используют в паре.

МВЭ 72 Минный Взрыватель Электронный 1972г разработки

Тенерес не растворим в воде, не реагирует с металлами. Температура вспышки 275°С.

Все ИВВ используют для снаряжения средств взрывания и перевозятся только в изделиях.

2. Огневой способ инициирования зарядов

Огневой способ инициирования зарядов осуществляется капсюлем-детонатором (КД), который получает импульс от горящего огнепроводного шнура (ОШ). Он применяется на открытых работах и при проходке горных выработок. Запрещается взрывание этим способом в условиях, опасных по газу и пыли, в выработках с углом наклона более 30° и в тех случаях, когда своевременный отход взрывника затруднен.

Средства взрывания: КД, ОШ и средств зажигания ОШ.

взрыв детонирующий шнур заряд

КД представляет собой комбинированный заряд из инициирующего и бризантного ВВ, запрессованного в цилиндрическую гильзу (рис.1). Выпускается детонаторы гремуче-ртутно-тетриловые, которые содержат 0,5 г гремучей ртути и 1 г тетрила. В качестве бризантного ВВ в детонаторах используют также тэн или гексоген (1 г).

Рис. 1. Капсюль-детонатор. 1 – гильза; 2 – чашечка; 3 – первичное ВВ; 4 – вторичное ВВ; 5 – кумулятивная выемка.

Для работ в высокотемпературных скважинах выпускаются термостойкие детонаторы ТКД-2 (гексоген), ТКД-200 и ТКД-250 (октоген) с порогом термостойкости 165-250°С.

Гильзы детонаторов изготавливает из меди, стала, бумаги и др.

ОШ – это шнур с сердцевиной из дымного пороха с направляющими нитями. Сердцевина заключена в хлопчатобумажные оплетки (рис.2). Выпускаются ОШ для различных условий: ОША – асфальтированных (для сухих и влажных условий), ОШДА – двойной асфальтированный, ОШП – пластиковый (для сухих и обводненных условий).

Рис. 2. Огнепроводный шнур: 1-6 – оплетки; 7 – пороховая сердцевина; 8 – направляющие нити.

ОШ зажигают спичкой, тлеющим фитилем (скорость горения 0,4-1,0 см/мин), с помощью отрезка ОШ (с надрезами через 2-5 см) и зажигательных патронов. Зажигательный патрон – это бумажный стаканчик, на дно которого помещен воспламенительный состав. При зажигании патрона отрезком ОШ воспламеняется пучок отрезков ОШ (7-37 штук), введенных в патрон.

Порядок работ при огневом взрывании.

1. Изготовление зажигательной и контрольной трубок (отрезков). Зажигательная трубка представляет собой детонатор, в дульце которого закреплен отрезок ОШ необходимой длины. Предназначается она для инициирования заряда. Контрольная трубка служит для контроля времени при зажигании более 5 зажигательных трубок на открытых работах и в горных выработках.

Конструктивно контрольная трубка аналогична зажигательной, но во всех случаях разница в длинах отрезков ОШ зажигательной и контрольной трубок (или их отрезков) должна быть не менее 60 см.

2. Изготовление патрона-боевика.

3. Заряжание и забойка.

4. Зажигание отрезков ОШ. На поверхности количество зажиганий на одного взрывника определяется временем горения контрольной трубки. В горных выработках на одного взрывника приходится не более 16 отрезков или 10 зажигательных патронов. При смешанном зажигании общее количество зажиганий не более 16, из них патронов не более 6.

5. Осмотр места взрывания после взрыва. При отсутствии отказа осмотр можно проводить: на открытых работах через 5 мин, в горных выработках через 15 мин с момента последнего взрыва. В случае отказа осмотр места взрыва разрешается не ранее чем через 15 мин.

Достоинства способа: простота исполнения и низкая стоимость. Недостатки: повышенная опасность работ (при зажигании отрезков ОШ взрывная находится вблизи зарядов), отсутствие средств контроля, увеличение выхода ядовитых газов за счет сгорания ОШ.

3. Электроогневой способ

Часть работы скрыты для сохранения уникальности. Зарегистрируйся и получи фрагменты + бесплатный расчет стоимости выполнения уникальной работ на почту.

соба заключается в инициировании заряда зажигательной трубкой, отрезок ОШ которой получает импульс от электровоспламенителя.

Средства взрывания: КД, ОШ, электрозажигательная трубка ЭЗТ-2 и средства зажигания ЭЗ-ОШ-Б и ЭЗП-Б.

Электрозажигательная трубка ЭЗТ-2 (рис. 3.) предназначается для работ в сухих местах. Она представляет собой трубку, к отрезку ОШ которой с помощью гильзы, присоединен электровоспламенитель.

Электрозажигатель огнепроводного шнура ЭЗ-ОШ-Б (рис.4) предназначается для зажигания одиночных отрезков ОШ и состоит из бумажной гильзы и электровоспламенителя.

Рис. 3. Электрозажигательная трубка ЭЗТ-2: 1 – отрезок огнепроводного шнура; 2 – гильза; 3 – электровоспламенитель.

Рис. 4. Электрозажигатель огнепроводного шнура ЭЗ-ОШ-Б: 1 – бумажная гильза; 2 – электровоспламенитель.

Электрозажигательные патроны ЭЗП-Б (Рис.5) предназначаются для одновременного зажигания пучка отрезков ОШ. ЭЗП-Б представляет собой бумажную гильзу, на дне которой размещена лепешка зажигательного состава с электровоспламенителем. В зависимости от диаметра гильзы (20-43 мм) в патрон можно одновременно ввести от 1-7 до 28-38 отрезков ОШ.

Рис.4. Электрозажигательный патрон ЭЗП-Б:

1 – провода; 2 – бумажная гильза; 3 – зажигательный состав; 4 – электровоспламенитель.

Рис.6. Детонирующий шнур.

1-4 – оплетки, 5 – сердцевина из тэна, 6 – направляющие нити

4. Электрический способ

Инициирование заряда при этом способе взрывания осуществляется электродетонатором (ЭД), который получает импульс от электровоспламенителя (ЭВ).

Способ применяется на открытых и подземных горных работах, включая выработки, опасные по газу и пыли, при сейсморазведочных и прострелочно-взрывных работах в скважинах.

Средства взрывания: ЭД, провода, источника тока, контрольно-измерительная аппаратура.

ЭД – это капсюль-детонатор, в дульце которого жестко закреплен ЭВ. Электровоспламенитель состоит из мостика накаливания (нихромовой проволочки диаметром 0,03 мм, припаянной к концам детонаторных проводов) и нанесенного на мостик воспламенительного состава (рис.7, а).

Рис. 7. Электродетонаторы мгновенного (а) и коротко-замедленного (б) действия: 1 – гильза; 2 – вторичное ВВ; 3 – первичное ВВ; 4 – электровоспламенитель; 5 – пробка; 6 – детонаторные провода; 7 – воспламенительная головка; 8 – замедлитель

Основные параметры электродетронаторов: сопротивление ЭД – электросопротивление мостика и детонаторных проводов – 2,0 – 4,2 Ом; безопасный ток – максимальный ток, который, протекая без ограничения времени через ЭД, не вызывает его взрыва – 0,15-0,18 А; гарантийный ток – минимальный ток, который, проходя через последовательно включенные ЭД, вызывает взрыв – постоянный 1 А, переменный 2,5 А.

По времени срабатывания – время от момента включения тока до момента взрыва ЭД – различают ЭД мгновенного действия, короткозамедленного действия (ЭДКЗ) и замедленного действия (ЭДЗД). ЭДКЗ и ЭДЗД отличаются от обычных ЭД тем, что в них между ЭВ и зарядом ВВ размещен столбик замедлителя (рис.7, б). Время замедления определяется длиной столбика или его химическим составом.

Выпускаются следующие марки электродетонаторов: ЭД-8-Э, и ЭД-8-Ж, ЭДС (сейсмические), ТЭД-2, ТЭД-200 и ТЭД-270 с порогом термостойкости 165-270°С. ЭДКЗ-15 (6 серий) и ЭДКЗ-25 (8 серий) с интервалом замедления 15 и 25 мс. ЭДЗД с временем срабатывания: 0,5; 0,75; I; 1,5; 2; 4; 6; 8 и 10 с.

Термостойкие ЭД используются при прострелочно-взрывных работах в скважинах.

Особенностью сейсмического ЭД является разрушение мостика накаливания при детонации вторичного ВВ (тетрил), что позволяет более точно получить нулевую отметку при регистрации взрыва.

При монтаже электровзрывных сетей используют магистральные соединительные, участковые и концевые провода. Магистральные провода (марки СПП-1, ВМП и др.) служат для соединения источника тока со смонтированными в сеть ЭД; их сечение должно быть не менее 0.75 мм 2 . Сечение остальных проводов (марки ЭВ, ЭП, ЭВЖ, ЭПЖ и др.) – не менее 0.2 мм 2 . Электровзрывная сеть должна быть двухпроводной.

В качестве источников тока используются взрывные конденсаторные приборы (КВП-1/100М, ПИВ – 100М, СВМ-2 и др.), осветительные и силовые электросети, передвижные электростанции и батареи.

Особенностью сейсмического взрывного прибора СВМ-2 является возможность проведения взрыва синхронно с началом сейсмозаписи.

При взрывании от электрических сетей должны использоваться взрывные станции, представляющие собой комплект рубильников, сигнальных ламп и измерительных приборов.

Для контроля качества средств взрывания и монтажа электровзрывных сетей используют:

измерительный мост Р-353 – определение численных значений сопротивлений ЭД и сетей в диапазонах 0,2-500 и 20-5000 Ом;

омметр взрывных цепей ОВЦ-2 – определение сопротивлений в диапазонах 1-50 и 10-500 Ом;

омметр-классификатор ОКЭД-1 – определение сопротивлений ЭД в диапазоне 0,5-8,5 Ом;

пьезоэлектрический взрывной испытатель ВИО-3 – проверка токопроводимости ЭД и сети (сопротивление не более 100 Ом) по светосигнальному устройству.

Порядок работ при электрическом взрывании.

1. Проверка ЭД на целостность мостика накаливания.

2. Изготовление патрона-боевика.

3. Заряжание и забойка. В шпурах и скважинах боевик располагают первым от устья.

4. Монтаж электровзрывной сети. Монтаж проводится от заряда к месту расположения источника тока. В подземных выработках расстояние от забоя до источника тока должно быть не менее 75 м; в других случаях оно принимается в зависимости от метода взрывных работ.

5. Измерение сопротивления или проверка токопроводимости сети. Разница в расчетном и измеренном сопротивлении не должна превышать 10%.

6. Осмотр места взрыва. При отказе осмотр разрешается через 10 мин; при отсутствии отказа осмотр проводится после полного проветривания выработки или окончания подвижки пород на открытых работах, но не ранее чем через 5 мин.

Достоинства способа: неограниченная область применения, наличии приборов контроля, возможность взрывания в любой последовательности, повышенная безопасность.

Недостатки: сложность монтажа взрывных сетей, опасность преждевременных взрывов от блуждающих токов, токов утечки и др.

5. Взрывание с помощью детонирующего шнура (ДШ)

Суть способа заключается в инициировании заряда ДШ (у порошкообразных и прессованных ВВ) или ДШ в сочетании с дополнительным зарядом (у гранулированных ВВ). ДШ инициируют огневым или электрическим способом.

Способ применяется в горнорудной промышленности, при сейсморазведочных и прострелечно-взрывных работах.

Средства взрывания: ДШ, пиротехнические реле.

ДШ представляет собой сердцевину из бризантного ВВ, заключенную в нитяные оплетки с внешней водоизолирующей оплеткой красного цвета или любого цвета с двумя красными нитями (рис.10). Диаметр шнура 6-10 мм. Скорость детонации 6,5 км/с.

Выпускаются ДША (асфальтированный, тэн, 12-14 г/м), ДШВ (водоустойчивый, тэн, 14 г/м), ДШТ-165 и ДШТ-180 (термостойкие, гексоген,20 г/м).

Пиротехнические реле КЗДШ-69 используются для короткозамедленного взрывания. Реле представляет собой картонную трубку, в которой помещен КД и пиротехнический замедлитель. Время замедления 10, 20, 35 и 50 мс.

Порядок работ при взрывании с помощью ДШ.

1. Нарезка отрезков ДШ.

2. Изготовление боевиков. Для порошкообразных ВВ боевик – это заряд ВВ, в который введен отрезок ДШ; для гранулированных – набор шашек тротила или ТГ-50/50, обвитых концом отрезка ДШ. При глубине скважины 15 м и более ДШ дублируется.

3. Монтаж взрывной сети. Отрезки ДШ соединяются внакладку на длине 10 см. Инициаторы (зажигательная трубка, ЭД, КЗДШ-69) Прикрепляются к шнуру внакладку.

Достоинства способа: простота работ, высокая степень безопасности, возможность применения в условиях блуждающих токов.

Недостатки: высокая стоимость и отсутствие средств контроля.

6. Система “Нонель”

Все современные неэлектрические системы инициирования полностью безопасны к различного рода электромагнитных наводкам и, при этом, позволяют создавать схемы взрывания зарядов с практически неограниченными возможностями управления процессами разрушения массивов горных пород.

Основным элементом системы “НОНЕЛЬ” является полый пластиковый шнур-волновод, внутренняя поверхность которого покрыта тонким слоем взрывчатой смеси. При инициировании воздушная ударная волна распространяется по каналу шнура со скоростью 2 км/с. Ударная волна передает энергию, которой достаточно для инициирования КД, закрепленного на одном из концов шнура-волновода (рис.8)

Шнур “НОНЕЛЬ”, выполненный в виде пластиковой трубки (внешний диаметр 3 мм, внутренний – 1,5 мм), не имеет взрывчатых свойств, он не при каких условиях не возбуждает детонацию ни в одном из ВВ, которые используются на практике. Шнур не взрывается ни от удара, ни от воздействия огня. При передаче ударной волны шнур не разрушается, выполняя роль только лишь проводника сигнала.

Шнуры серии HD имеют повышенную прочность на разрыв, износостойкость и сохраняют свою работоспособность до температур +50°C.

КД “НОНЕЛЬ” представляет собой алюминиевую гильзу, в середине которой находится чувствительное к огню первичное инициирующее ВВ, вызывающее детонацию во вторичном бризантном ВВ.

Достоинства “НОНЕЛЬ“:

безразличие к действию блуждающих токов, электростатических зарядов и электромагнитных полей в диапазоне разных частот;

повышение продуктивности вследствие ускорения подготовки взрыва;

снижение стоимости взрывных работ;

Недостатки “НОНЕЛЬ“:

невозможность проверки целостности взрывной сети;

Неэлектрическая система “НОНЕЛЬ” предназначена для открытых и подземных взрывных работ, в том числе и в условиях шахт, опасных по взрыву газа или пыли.

Рис.8 Соединительный блок и последовательность его монтажа в системе “НОНЕЛЬ”: а) – общий вид соединительного блока; б) – подключение шпуров-волноводов к соединительному блоку; в) – соединительный блок в сборе с четырьмя шнурами-волноводами; 1 – шнур-волновод; 2 – неэлектрический капсюль-детонатор; 3 – соединительный блок; 4 – заслонка; 5 – крышка; 6 – выводные шнуры для подключения к скважинным зарядам; 7 – внутрискважинный шнур “НОНЕЛЬ” для замедленного взрывания зарядов ВВ; 8 – скважина.

Литература

1. Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород взрывом. МГГУ, М., 2007

2. Единые правила безопасности при взрывных работах (ПБ-13-407-01), Госгортехнадзор, Россия, 2002

1. Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород взрывом. Взрывные технологии в промышленности.М., МГГУ, 1994.

2. Безопасность взрывных работ в промышленности. Под ред. Кутузова Б.Н., Недра, М., 1992.

3. Макарьев В.П., Михайлов В.А. Проектирование взрывных работ в горной промышленности и строительстве.Л., ЛГИ, 1985.

Источник

Методы взрывных работ. Способы взрывания с применением зарядов

1. Методы проведения, материалы и оборудование для взрывных работ

Взрывные работы широко применяются в строительстве для разработки выемок, устройства насыпей, рыхления скальных пород и мёрзлых грунтов, ликвидации ледяных заторов, при сносе строений, уборке крупных камней и многих других работах (рис. 1).

Рис. 1 – Взрывные работы при сносе строений

К взрывчатым материалам относятся взрывчатые вещества и средства взрывания.

Взрывчатые вещества (ВВ) представляют собой химические соединения (тол, гексоген, нитроглицерин и др.) или механические смеси (аммонит, порох, динамит др.), способные под действием нагревания или удара разлагаться со скоростью в несколько тысяч м/с, образуя при этом большое количество газов.

В результате этого возникает ударная волна, которая, распространяясь во все стороны окружающей среды, оказывает разрушающее действие, называемое взрывом. По скорости взрывчатого превращения и зависящего от него характера воздействия на окружающую среду ВВ делят на две основные группы – метательные и бризантные (дробящие).

Метательные ВВ характеризуются незначительной скоростью взрывчатого разложения (400…2000 м/с) и дают при взрыве медленное образование газов с постоянным нарастанием давления, которое раскалывает окружающую породу на куски и отбрасывает их. Для них характерно фугасное (метательное) действие, происходящее на некотором расстоянии от заряда. Применяют для выброса грунта и образования выемок (например, дымный порох — механическая смесь калиевой селитры, серы и древесного угля).

Бризантные ВВ характеризуются высокой скоростью взрывчатого разложения (2000…8500 м/с) и вследствие этого способностью дробить породу без ее разброса. Применяют для дробления скальных пород. К числу бризантных ВВ относятся: динамит, аммониты, тол др.

В группу бризантных ВВ входят и инициирующие ВВ. К ним относятся: гремучая ртуть, азид свинца и др. Будучи весьма чувствительными к внешним импульсам (искра, удар и т.д.), инициирующие ВВ используются в качестве начального импульса для возбуждения взрыва.

По своему составу различают следующие основные группы ВВ: аммиачно-силитренные, нитроглицериновые, оксиликвиты, азиды и соли гремучей кислоты. Наиболее часто в строительстве используются первые три группы ВВ. По агрегатному состоянию различают порошкообразные, крупнодисперсные, прессованные, литые и пластические ВВ.

Классифицируются ВВ также по таким свойствам, как водоустойчивость, слеживаемость и гигроскопичность.

К средствам взрывания и воспламенения относят капсюль-детонатор, электродетонатор, детонирующий шнур, огнепроводный шнур, зажигательную свечу, зажигательный патрон.

Капсюль-детонатор предназначен для возбуждения детонации при производстве взрывных работ способом огневого взрывания. Капсюлидетонаторы выпускают в виде металлической или бумажной гильзы в которую запрессован заряд инициирующего и бризантового ВВ. Детонатор взрывается при поступлении искры через огнепроводный шнур.

Капсюль-детонатор требует весьма осторожного обращения, так как способен взрываться от удара, трения или искры.

Электродетонатор состоит из капсюля-детонатора и электровоспламенителя, вмонтированного в гильзу капсюля-детонатора и закрепленного пластикатовой пробкой.

Электровоспламенитель представляет собой два провода с припаянным к ним мостиком накаливания из тонкой нихромовой проволоки и нанесенным на него воспламенительным составом. Различают электродетонаторы мгновенного действия, в которых процесс воспламенения и горения воспламенительного состава происходит за миллисекунды, и замедленного действия со временем замедления 0,5; 0,75; 1,5; 2; 4; 6; 8; 10 и 15 с. Имеются также электродетонаторы короткозамедленного действия с интервалом замедления в десятки миллисекунд (рис. 8).

Рис. 8 – Подготовка к проведению взрывных работ

Детонирующий шнур (ДШ) служит для непосредственного взрывания зарядов некоторых ВВ, для детонации заряда от капсюля-детонатора или электродетонатора и состоит из сердцевины, которая представляет собой высокобризантное взрывчатое вещество тэн (продукт нитрации четырехатомного спирта и пентаэретрита) и заключена в три спиральные нитяные оплетки. Средняя и наружная оплетки покрыты изолирующим составом и лаком, предохраняющими сердцевину от увлажнения и механических повреждений.

Огнепроводный шнур (ОШ) применяют для передачи пучка искр капсюлю-детонатору за определенный промежуток времени путем зажигания его зажигательной спичкой (зажигательный состав в бумажной гильзе). Огнепроводный шнур имеет наружную оплетку из хлопчатобумажных нитей и слабо спрессованную сердцевину из зерен дымного шнурового пороха, сквозь которую проходит направляющая нить.

Скорость горения огнепроводного шнура равна 1 см/с. Для работы в сухих и влажных забоях применяют асфальтированный шнур (джутовая или пеньковая пряжа со смоляной изоляцией); в мокрых забоях и под водой – двойной асфальтированный, гуттаперчевый или полихлорвиниловый шнуры.

Огнепроводный шнур необходимо хранить в сухом помещении и не держать на солнце.

Зажигательный патрон представляет собой бумажную гильзу с помещенной в ней пороховой лепешкой и служит для группового зажигания огнепроводных шнуров.

Зажигательная свеча изготовляется в виде бумажной гильзы с зажигательным составом и предназначена для зажигания ОШ.

Для осуществления взрыва ВВ формируют в заряды.

2. Способы взрывания с применением накладных и глубинных зарядов

Для взрывания зарядов ВВ применяют следующие способы: огневой, электрический и при помощи ДШ. По времени взрывания отдельных зарядов различают мгновенное, короткозамедленное и замедленное взрывание.

Огневой способ применяется для взрывания одиночных зарядов или разновременного взрывания группы зарядов. При огневом способе взрывания из капсюля-детонатора и ОШ изготовляется зажигательная трубка, которая в соединении с патроном ВВ образует патрон-боевик. Последний вводится в заряд ВВ и взрывает его при воспламенении зажигательной трубки.

Электрический способ применяется, когда необходимо взорвать большую серию зарядов на значительном расстоянии одновременно или с необходимым замедлением. Для этого используют различные соединения электрических сетей и замедлители взрывания.

Взрывание при помощи детонирующего шнура производят без введения капсюля-детонатора в заряд ВВ.

По месту расположения различают заряды наружные (накладные) – располагаемые на поверхности разрушаемых объектов и внутренние – в специальных выработках (шпурах, скважинах, рукавах и камерах), называемых зарядными камерами (рис. 9).

Рис. 9 — Методы ведения взрывных работ (размеры в м): а) шпуровыми зарядами; б) скважинными зарядами; в) котловыми зарядами; г) малокамерными зарядами; д), е) камерными зарядами; ж) щелевыми зарядами; 1 – заряд ВВ; 2 – забойка; 3 – грудь забоя; 4 – рукав; 5 – шурф; 6 – штольня; 7 – рабочая щель; 8 – компенсационная щель

По форме заряды делятся на сосредоточенные, удлиненные и фигурные.

Сосредоточенный заряд может иметь форму куба, шара или цилиндра, высота которых не превышает пяти диаметров.

Удлиненный заряд имеет форму цилиндра, высота которого больше пяти диаметров основания, или параллелепипеда с высотой, в пять раз превосходящей малую сторону основания. Применяется он, главным образом, в шпурах, скважинах и рукавах.

Фигурный заряд может быть разнообразной, иногда довольно сложной формы, которая зависит от характера необходимого разрушения и условий рационального размещения заряда на данной площади.

Для повышения эффективности действия ВВ применяют кумулятивные заряды, отличающиеся от обычного наличием цилиндрической или конической внутренней полости, с одной стороны прикрытой крышкой из инертного материала. Стенки полости покрывают металлической оболочкой.

При взрывании заряда полость быстро сжимается, в ее узком отверстии создаётся очень высокое давление газов, и под влиянием ударной волны с весьма высокой скоростью выбрасывается металлическая струя большой пробивной силы. Такими зарядами взрывают металлические и железобетонные конструкции.

По действию, оказываемому на окружающую среду (на взрываемую породу), различают заряды выброса (в практике называемые горнами), рыхления и камуфлеты (для образования пустот) (рис. 10).

Рис. 10 — Действие заряда на взрываемую породу: а) выброс; б) выпирающий горн; в) камуфлетный горн; 1 – разрыхленная порода; 2 – раздробленная порода, падающая обратно в воронку; 3 – отвалы породы после взрыва; 4 – очертания видимой воронки; 5 – очертания воронки в момент взрыва

Количество взрывчатого вещества в заряде определяется расчетом в зависимости от назначения взрыва. При взрыве на выброс в грунте образуется конусообразное углубление, называемое воронкой. Грунт, выброшенный взрывом, под действием силы тяжести падает частично в воронку и частично вокруг нее.

Воронки взрыва имеют радиус разрушения r и линию наименьшего сопротивления W, равную кратчайшему расстоянию от центра воронки до ближайшей свободной поверхности.

Действие взрыва принято характеризовать величиной отношения, называемого показателем действия взрыва

Показатель n характеризует также и заряды. При n = 1 заряд нормального выброса и воронка нормального выброса, при n > 1 заряд и воронки усиленного выброса и при n < 1 – уменьшенного выброса.

При n = 0,75 не происходит выброса грунта, а имеется только рыхление в объеме воронки и выпучивание на поверхности. Выбор вида и величины заряда зависит от целей взрывания. Масса заряда определяется по эмпирическим формулам, которые в большинстве случаев являются функциями величин удельного расхода ВВ, объема взрываемого грунта или параметров воронки (горна).

Расчетный расход ВВ проверяют до производства основных взрывов на месте работ пробным взрыванием.

3. Методы ведения взрывных работ

Метод шпуровых зарядов применяют на открытых и подземных разработках. Сущность его состоит в том, что удлиненные заряды располагают и взрывают в шпурах. Заряд ВВ в шпуре должен занимать не больше 2/3 его длины, верхнюю треть шпура заполняют забивкой.

Шпуры забивают сначала пластичной песчаноглинистой смесью, а затем песком или буровой мукой. Влажные шпуры, заряженные негигроскопическими ВВ, вместо забивки можно заливать водой. При заряжении шпура применяют рассыпные и патронированные ВВ, которые осторожно вводят в шпур и слегка уплотняют забойником.

Патронбоевик вводят последним.

На открытых работах шпуровой метод используют при небольшой мощности пластов или при послойной разработке грунтов. Взрывают каждый ряд шпуров одновременно, сначала – ближайший к забою ряд, затем – последующие, используя электрический способ взрывания или ДШ. При наличии электродетонаторов замедленного действия заданная последовательность взрывания рядов обеспечивается различным замедлением в рядах.

По глубине шпуров различают мелкошпуровой метод и метод глубоких шпуров.

Мелкошпуровое взрывание используют при вторичном взрывании больших камней, корчевке пней, рыхлении смерзшегося грунта и др. Глубина шпура при этом превышает 2 м.

Метод глубоких шпуров применяют при взрывных работах с высотой уступа до 10 м для сброса и обрушения грунта, а также на открытых работах при небольшой мощности пластов или при послойной разработке грунтов.

Одиночные шпуровые заряды применяют для дробления отдельных камней или корчевания пней. Групповые заряды используют для дробления и рыхления скальных и мерзлых грунтов. Шпуровые заряды применяются также для разрушения предназначенных к сносу зданий и сооружений.

При взрывании кирпичных стен горизонтальные шпуры располагаются в шахматном порядке в два ряда, а в углах стен – по биссектрисе на глубину 2/3 толщины стены.

Метод скважинных зарядов отличается от шпурового только тем, что заряды размещают в скважинах диаметром 75…300 мм и глубиной до 30 м. Скважины бурят ниже подошвы забоя (перебур) на глубину 1…2 м, что повышает эффект действия взрыва. Заряжают скважины удлинёнными или сосредоточенными зарядами по всей высоте, за исключением самой верхней части, в которой размещается забивка. Забивочный материал для скважин должен быть сыпучим и мелким.

Расстояние скважин от забоя h зависит от высоты забоя H и назначается в пределах от 0,5 Н (при H = 10 м) до 0,25 Н (при H = 25 м).

Расположение скважинных зарядов может быть одиночное и групповое в один или несколько рядов в шахматном порядке.

Взрывание одиночных шпуровых и скважинных зарядов производят огневым способом, групповых – электрическим (рис. 11, 12).

При электрическом способе сеть необходимо дублировать. Взрывать можно мгновенно и с замедлением. При короткозамедленном взрывании достигается лучшее дробление породы, снижается удельный расход ВВ и уменьшается интенсивность сейсмического действия взрыва.

Рис. 11 – Подготовка к проведению взрывных работ

Рис. 12 – Проведение взрывных работ

Метод котловых зарядов применяют в тех случаях, когда заряд ВВ не вмещается в обычном шпуре (скважине). При этом устраивают камеру (котел) на дне шпура, подрывая несколько опущенных небольших зарядов. После первого прострела обычного шпура на дне образуется небольшой котел; затем производят второй прострел, третий и так далее, пока не будет получен требуемый объем котла.

Метод котловых зарядов значительно производительнее шпурового, так как обеспечивает большой объем взрываемой породы и уменьшение дорогостоящих буровых работ.

Метод камерных зарядов применяют при массовых взрывах на выброс или обрушение для разработки котлованов или каналов значительных размеров. Он заключается в том, что в разрабатываемой породе делают вертикальные колодцы (шурфы) или горизонтальные галереи (штольни), из которых в боковых направлениях устраивают большие зарядные камеры для размещения крупных сосредоточенных зарядов. Колодцы и штольни крепят рамами и досками.

Взрывчатое вещество размещают в камере россыпью или в заводской упаковке. Во избежание слёживаемости порошкообразных зарядов ВВ в минных камерах устраивают отсеки из деревянных ящиков.

В целях обеспечения полного и безотказного взрывания больших зарядов на каждую точку ВВ закладывают отдельный промежуточный детонатор, состоящий из двух-трех больших шашек тротила или связки из нескольких капсюлейдетонаторов, помещенных в сухой аммонит. Колодцы и штольни забивают грунтом; в процессе забивки периодически проверяют исправность электровзрывной сети.

Метод малокамерных зарядов (зарядов в рукавах) применяют при высоте забоя менее 6 м, преимущественно в нескальных грунтах. Длина рукава должна составлять 2/3 высоты забоя, но не более 6 м, а расстояние между рукавами, в зависимости от размеров кусков породы – 0,8…1,5 h. Заряд ВВ закладывают в рукав на поддоне.

Забивку рукавов нужно выполнять тщательно.

Метод наружных (накладных) зарядов заключается в расположении зарядов ВВ в небольших углублениях либо на поверхности взрываемого объекта (рис. 13). Заряд ВВ прикрывается забоечным материалом, а где это невозможно, привязывается к объекту.

Рис. 13 – Проведение взрывных работ

При этом методе не нужно бурить шпуры, но использование ВВ весьма неэффективно и расход его в 8…10 раз больше, чем при взрывании другими способами.

Метод накладных зарядов в основном применяется для дробления негабаритных кусков взорванной породы и валунов, разрушения конструкций, при валке деревьев и корчевке пней, при дноуглубительных работах.

При необходимости устройства нешироких траншей в зимних условиях может быть применен метод рыхления мерзлого грунта щелевыми зарядами ВВ. При этом методе при помощи баровой машины на базе трактора или роторного экскаватора с баровой установкой с двух сторон траншей в мерзлом грунте прорезаются щели – рабочая и компенсирующая.

Первая щель предназначена для закладки одного, двух или трех удлиненных зарядов ВВ. Согласно опытным данным, при глубине щели до 2 м достаточно двух удлиненных зарядов ВВ, расположенных друг над другом в забое щели на расстоянии по высоте до 6…8 диаметров заряда. При этом нижний удлиненный заряд укладывают по всей длине щели, а верхние – с промежутками.

При взрыве нижний ряд зарядов как бы подрезает основание призмы грунта, а верхние дробят его. Грунт силой взрыва смещается в сторону компенсирующей щели. Разрыхленный мерзлый грунт затем выбирается экскаватором, оборудованным прямой лопатой.

Рыхление мерзлых грунтов щелевыми зарядами ВВ способствует получению при взрыве проектного контура траншеи без необходимости зачистки основания и стенок. При щелевом методе рыхления мерзлых грунтов по сравнению со шпуровым производительность труда возрастает в 4…5 раз.

Щелевые заряды ВВ могут применяться при рыхлении грунтов на больших площадях. В данном случае, используя щели в качестве дополнительных плоскостей скольжения, можно увеличить эффект рыхления грунта и снизить расход ВВ (рис. 14).

Рис. 14 — Односторонне направленный выброс: 1 – заряды, 2 – колодцы, 3 – минные камеры

4. Охрана труда при производстве взрывных работ

При производстве взрывных работ необходимо строго соблюдать утвержденные Госгортехнадзором «Единые правила безопасности при взрывных работах», а также другие действующие нормативные документы.

Взрывные работы могут производиться только при наличии разрешения инспекции Госгортехнадзора. К работе допускаются лица, сдавшие экзамен квалификационной комиссии.

Непременным условием ведения взрывных работ является определение границ зоны безопасности, за пределами которой исключено поражение людей, механизмов и сооружений в результате сейсмических воздействий, действия ударной воздушной волны, разлета кусков разрушаемого взрывом материала.

Радиусы опасной зоны устанавливаются специальными расчетами. Так, размер минимального радиуса безопасной зоны R может быть определен по формуле

где m – масса взрываемого наружного заряда ВВ, кг.

При наличии укрытий значение R может быть уменьшено в 1,5 раза.

Установленная опасная зона оцепляется. Перед взрывом взрывники и инженерно-технический персонал удаляются за пределы опасной зоны в искусственные или естественные укрытия. В укрытии размещаются также рубильники электросети, временная электростанция или взрывная машинка.

О предстоящем взрыве предупреждают сигнализацией, звуковой или цветовой при помощи флажков. В ночное время сигналы подаются красным фонарем.

По первому сигналу (предупредительному) оцепляется опасная зона, заряжаются ВВ камеры и удаляется весь персонал, кроме подрывников.

По второму сигналу производятся подготовительные операции, связанные со взрывом (подготовка к зажиганию шнуров или измерение сопротивления электросетей и присоединение проволоки к зажимам рубильника).

По третьему сигналу зажигается шнур или включается ток. Перед взрывом дежурный подрывник взрывает специальную контрольную трубку. Этот взрыв является сигналом, по которому все остальные подрывники уходят в укрытие.

Отбой производится по четвертому сигналу. Этот сигнал разрешает взрывникам подходить к местам взрывов, а также снимать сигнальные флажки или фонари.

При подрывании грунтов и скальных пород предпринимают следующее:

• магистральные провода подводят к группам зарядов с необходимой слабиной во избежание выдергивания электродетонаторов при подсоединении участковых проводов;
• шпуры и скважины, прежде чем вводить в них заряды ВВ, тщательно прочищают; в расчетах учитывают, что при сильном ветре дальность разлета крупных кусков грунта в направлении ветра увеличивается на 20…50 %; при наличии камней в грунте или комьев мерзлого грунта дальность разлета некоторых кусков может увеличиться в полтора раза.

При прекращении работ неизрасходованные ВВ и средства взрывания сдают на расходный склад; средства, не пригодные для дальнейшего использования, уничтожают.

Важным условием безопасности является правильное хранение взрывчатых материалов (ВМ). Склады ВМ размещаются вне опасной зоны и вдали от строений. Расстояние от ограждения до склада не должно составлять более 40 м. Вокруг ограды устраивается запретная зона шириной не менее 50 м. Хранение ВМ должно быть рассредоточено.

При этом в одном хранилище запрещается хранить более 3 т ВВ.

Перевозка ВВ и особенно нитроглицериновых сопряжена с опасностью взрыва. Поэтому необходимо строго соблюдать требования правил безопасности при взрывных работах.

Источник

Средства взрывания

Взрыватель полевых фугасов (ВПФ) применяется при устройстве самодельных мин. Состоит из корпуса с хомутиком для крепления взрывателя к различным предметам; запала, снаряженного капсюлем-воспламенителем и капсюлем-детонатором; ударника; боевой пружины; цанги для удержания ударника во взведенном состоянии (при помощи шарнирного соединения с головкой ударника); предохранительного шплинта, обеспечивающего полную безопасность при обращении и транспортировке взрывателя (после установки фугаса шплинт вытягивается крючком, привязанным к шнурку).

ВПФ взрывается путем сдергивания цанги вверх или наклона ее в любом направлении. Усилие, необходимое для сдергивания цанги вверх 4– 6,5 кг, для наклона в любом направлении 1–1,5 кг. При помощи ВПФ в соединении с зарядами можно:

– подрывать мосты, здания, резервуары и прочие сооружения;

– минировать угрожаемые участки (узкие тропы, броды, завалы и т. п.).

Минно-взрывные средства, принятые на вооружение спецназа

ВПФ соединяется как с шашками ВВ в 75, 200, 400 граммов, так и с зарядами большего веса, причем обязательно привязывается к заряду проволокой, шпагатом или другими подручными материалами. Во всех случаях ВПФ вместе с зарядом должны прочно привязываться к какому-либо местному предмету или к специально вбитому колу или же плотно заделываться в грунт.

ВПФ (с зарядом) может взрываться как от натяжения посредством шпагата, привязанного одним концом к кольцу цанги и другим к колу или кусту, так и от нажатия на цангу ногой или рукой. Модернизированный упрощенный взрыватель (МУВ) состоит из корпуса, ударника, пружины, чеки, шпильки и запала.

В боевом положении пружина находится в сжатом состоянии, чека входит в отверстие ударника, удерживая его во взведенном положении. После выдергивания чеки ударник под действием пружины ударяет по капсюлю-воспламенителю запала и происходит взрыв капсюля-детонатора. Усилие, необходимое для выдергивания чеки, всего лишь 0,5 кг.

МУВ применяется в минах нажимного действия со специальной чекой, имеющей Т-образное ушко, где выдергивание чеки происходит при надавливании на крышку мины, в минах натяжного действия (ПОМЗ-2 и др.), где выдергивание чеки происходит от натяжения проволоки или шпагата, привязываемого к чеке, а также в управляемых минах, где выдергивание чеки производится в необходимый момент с расстояния при помощи длинного шнура или проволоки. Порядок работы при разряжании следующий:

– надеть на шток ударника предохранительную трубку;

– вдеть в отверстие штока шпильку;

– отвязать проволоку, вынуть взрыватель из заряда;

– отвинтить запал и снять заряд.

Предохранительной трубкой необходимо пользоваться также и при разряжании мин типа ПОМЗ-2. Взрыватель МВ-5 состоит из корпуса с колпачком, ударника, пружины, шарика и запала. В боевом положении пружина находится в сжатом состоянии, ударник удерживается шариком во взведенном положении.

При нажатии сверху на колпачок последний опускается и своим углублением становится против шарика, шарик под давлением пружины входит в это углубление. Ударник освобождается и, двигаясь под действием пружины, своим жалом накалывает капсюль– воспламенитель, от искры которого происходит взрыв капсюля-детонатора, а вместе с ним и заряда.

МВ-5 взрывается от давления на колпачок с силою 10–20 кг и применяется в минах нажимного действия. Примечание: в настоящее время на вооружении войск имеются и более совершенные взрыватели.

Зажигательные трубки в соединении с зарядами (тротиловыми шашками) применяются для производства разного рода подрывных работ. Зажигательная трубка состоит из капсюля-детонатора, огнепроводного (бикфордова) шнура и тлеющего фитиля. Капсюль-детонатор представляет собой открытую с одного конца металлическую гильзу, в которую запрессован заряд из ВВ повышенной мощности.

Взрывается капсюль-детонатор от искры огнепроводного шнура. Капсюль-детонатор в обращении требует большой осторожности, так как от удара, царапанья взрывчатого состава, нагревания, от пламени и искры он взрывается. Огнепроводный (в быту – бикфордов) шнур состоит из слабо спрессованной пороховой сердцевины и полотняной и джутовой оболочек, покрытых мастикой.

Шнур горит как на воздухе, так и под водой со скоростью 1 см в одну секунду. Шнуры бывают черного, коричневого и белого цвета. Диаметр шнура 5,5 мм.

Тлеющий фитиль горит со скоростью 1 см в 12 минут. Для изготовления зажигательной трубки нужно отрезать кусок огнепроводного шнура такой длины, чтобы за время его горения можно было или спрятаться за укрытие или отойти на безопасное от взрыва расстояние. Без тлеющего фитиля отрезок огнепроводного шнура должен быть не короче 50 см, а с фитилем не короче 10 см.

Один конец огнепроводного шнура обрезается перпендикулярно оси, осторожно вставляется в гильзу капсюля-детонатора. Чтобы капсюль-детонатор прочно держался на шнуре, конец его открытой гильзы обжимают специальными щипцами (обжимом). На другой конец шнура, обрезанный наискось, надевается отрезок тлеющего фитиля (не менее 5 см).

В таком виде зажигательная трубка вставляется в заряд (тротиловую шашку) и поджигается.

Электродетонатор состоит из капсюля-детонатора и электровоспламенителя, применяется в управляемых минах, минах замедленного действия и при взрывании зарядов электрическим способом. Взрыв заряда или мины с электродетонатором производится путем пропуска через него электрического тока, получаемого от подрывной машинки, аккумуляторов или элементов, соединенных проводами с зарядом. В последних случаях ток может быть включен автоматическими замыкателями замедленного действия.

ПМ-2 дает ток напряжением 120 В, силою в 1,5 Ампера при общей длине проводов в 1 км. Может взрывать одновременно до 25 эдектродетонаторов, соединенных последовательно. Размеры машинки: длина 12 см, ширина 11 см, высота 7 см, вес 2,5 кг.

КПМ-1 дает ток напряжением 1500 В и может взорвать до 100 последовательно соединенных электродетонаторов (или 5, соединенных параллельно). Вес этой машинки 1,6 кг.

Источник