Взрывные работы в горном деле

Размещено на http://www.allbest.ru/

История создания и развития детонирующего шнура

Возникновение и развитие производства детонационного шнура было связано с потребностями в горном и военном деле дистанционного инициирования зарядов ВВ, особенно при проведении взрывов с большим числом отдельных зарядов. Создание первоначальных образцов строилось по типу бикфордова шнура. Первый детонационный шнур предложил в 1879 году французский инженер Мэссен, в нём использовался зернёный пироксилин. Скорость детонации доходила до 3000 м/с, однако надёжности и однообразия применения он не давал. Улучшение было достигнуто путём применения пироксилина, получаемого из гидроцеллюлозы, которым наполнялась свинцовая трубка. Из-за ломкости свинцовые трубки были заменены на оловянные, и такой шнур получил значительное распространение в конце XIХ века. Скорость детонации пироксилина в металлической трубке удалось довести до 4000 м/с.

В 1902 году во Франции был разработан детонационный шнур с использованием пикриновой кислоты в оловянной трубке с наружным диаметром 5,4 мм; скорость детонации составляла 6690ч6745 м/с.

В 1903 году генерал австрийской службы Гесс предложил использовать гремучую ртуть, для безопасности флегматизированую 20 % парафина. В 1907 году во Франции начато производство коммерческого детонационного шнура в виде свинцовой трубки, наполненной тротилом или тетрилом со скоростью детонации 5110 м/с. В Соединённых Штатах Америки такой тип шнура начала производить в 1913 году компания «Энсайн-Бикфорд».

Характеристика детонирующего шнура

Детонирующий Шнур - предназначен для передачи и возбуждения детонации ВВ на расстояние. Скорость детонации ДШ составляет 8,5 км/с. Сердцевина детонирующего шнура ДША изготовляется из тэна с направляющими нитями или без них и покрывается оплетками из льняных и хлопчатобумажных ниток. Для повышения водоустойчивости ДШ наружные поверхности шнура покрываются воском или озокеритом. Для внешнего отличия ДШ в наружные нити добавляют две нити красного цвета.

Рис. 1 Детонирующий шнур: 1 - направляющие нити; 2 - взрывчатая сердцевина шнура; 3,4,5 соответственно первая, вторая, третья спиральные оплетки; 6 - внешняя изолирующая оболочка.

Для взрывания в обводненных условиях наружную часть ДШВ покрывают полихлорвиниловой оболочкой красного цвета. Сердцевина ДШ состоит из тэна, навеска которого составляет 12 - 13 г на 1 м шнура. Для взрывания в обводненных условиях применяется водоустойчивый ДШ в полиэтиленовой оболочке (ДШЭ-12)

Шнур имеет хорошую изоляцию, обеспечиваюшую его водоустойчивость на протяжении не менее чем 12-часового пребывания под водой. Шнуры (диаметром 5 - 6 мм) выпускают отрезками по 50 м, свернутыми в бухты и обернутыми бумагой.

В нефтяной промышленности применяются термостойкие детонирующие шнуры ДШТ-165, ДШТ-180 и ДШТ-200. При короткозамедленном взрывании зарядов ДШ используют детонационные реле, которые служат для создания замедлений на магистральных линиях ДШ между соседаниями зарядов.

Пиротехническое детонационное реле КЗДШ-69 состоит из пластиковой или бумажной трубки, в которую введены капсюль-детонатор и пиротехничекий замедлитель. Применяется для создания необходимых замедлений между взрываемыми зарядами при их инициировании детонирующими шнуром. КЗДШ-69 имеет замедления 10; 20; 35; 50; 75; и 100 мс. Замедлить включается в разрыв магистрали сети ДШ и передает тенонацию только в одном направлении; при монтаже направление стрелки на трубке КЗДШ должно совпадать с направлением детонации сети.

Современные детонирующие шнуры

Детонирующий шнур, состоящий из полимерной оболочки и 12 грамм флегматизированного гексогена на погонный метр. Этот шнур применяется для одновременного подрыва нескольких зарядов.

Детонация осуществляется от капсюль-детонатора, возможен вариант подрыва от шашки тэна при попадании пули. Детонация передается на другой капсюль или осуществляется за счет наматывания 6--8 витков шнура на тротиловую шашку. Хранится в бухтах по 50 и 100 метров. Внешняя оболочка детонирующего шнура имеет красный цвет или белый с двумя красными нитями. Детонирующий шнур не детонирует от удара или открытого огня. В горной промышленности могут использовать более безопасный детонирующий шнур с содержанием 6 грамм гексогена на погонный метр.

За рубежом для монтажа наружных взрывных сетей и внутрискважинного замедления используют также специальные маломощные высокобезопасные шнуры. В Швеции производят ДШ "нонель", представляющий собой гибкий неслипающийся пластиковый двухслойный тонкостенный шланг диаметром 3 мм, на внутренней поверхности которого напылён тонкий слой высокодисперсного ТЭНа (около 20 мг/м). При возбуждении капсюлем-детонатором по нему распространяется стационарная ударная волна со скоростью 2 км/с, которая посредством промежуточных капсюлей-детонаторов, расположенных в соединительных муфтах взрывной сети, возбуждает детонацию ответвлённых ДШ нормальной или усиленной мощности. "Нонель" не чувствителен к удару и огню, удобен и экономичен в применении. В США для тех же целей изготовляют деталин, состоящий из маломощного ДШ (0,5-1,2 г/м ТЭНа), специального стартёра возбуждения детонации и внутрискважинного замедлителя со ступенями 9, 17, 30, 42, 60 и 100 мс.

Взрывание с помощью детонирующего шнура

Взрывание с помощью детонирующего шнура отличается от рассмотренных выше способов тем, что в патроне-боевике отсутствует детонатор, а инициирование заряда ВВ осуществляется взрывом детонирующего шнура (ДШ). Применение детонирующих шнуров упрощает технологию взрывных работ, обеспечивает возможность короткозамедленного взрывания, полноту детонации зарядов большой протяженности, гарантирует большую безопасность работ, особенно при ликвидации отказов. Способ допущен к применению на открытых работах и в шахтах, не опасных по газу и пыли. При взрывании зарядов патрон-боевик изготавливают из нескольких патронов путем обводки их детонирующим шнуром. Конец ДШ, который выходит из зарядной камеры (скважины), присоединяют к магистральной линии ДШ. Длина отрезка ДШ выходящего из скважины, должна быть не более 1 - 1,5 м. После зарядки блока осуществляют присоединение к магистральной линии ДШ. При монтаже сети нельзя допускать изгибов, витков и скруток в шнуре.

Надежность взрывания во многом зависит от правильного монтажа, раскладки и сращивания шнура. Рекомендуется применять следующие виды соединений ДШ: «морской узел», «внакладку» и «внакрутку» на длине ? не менее 10 см. Шнуры соединяют изоляционной лентой, тесьмой, шпагатом или специальными соединителями.

Рис. 2 Соединение детонирующего шнура: а - внакладку; б - навивкой; в - простым узлом; г - морским узлом; капсюль-детонатор; 2-магистральная линия детонирующего шнура; 3-подсоединяемый отрезок

детонационный шнур взрывной внутрискважинный

Поскольку ответвление должно сохранять то же направление детонационной волны, что и в магистрали, то угол между ответвлением ДШ и магистралью по направлению детонации не должен быть более 90?.

Инициирование сети ДШ осуществляется КД или ЭД который плотно привязывают к ДШ. При массовых взрывах применяют дублирование сетей ДШ. Хорошую надежность взрывания обеспечивают кольцевые схемы.

Детонирующий шнур разрешается резать только до введения его в заряд или боевик.

Заключение

Данный способ взрывания с помощью ДШ имеет как достоинства - простота выполнения работ по подготовке взрывной цепи, безотказность возможность взрывания неограниченного числа зарядов, минимальная опасность выполнения заряжания, так и недостатки - высокая себестоимость ДШ, невозможность контроля исправности сети перед взрывом.

Работы, которые проводились в нашей стране, США, Швеции, Испании и других стран, детонирующие шнуры успешно применяются в условиях: - потенциальной опасности возникновения блуждающих токов; - одновременного инициирования групп зарядов ВВ без существенных замедлений в срабатывании отдельных зарядов; - многорядного или многоярусного инициирования зарядов ВВ в глубоких скважинах большого диаметра; - дублирования электрической системы инициирования в тяжелых условиях - в глубоких дорогих скважинах, пробуренных по трещиноватым породам; - инициирования зарядов ВВ во время вторичного взрывания негабаритных кусков в рудоспусках и т.д.

Использованная литература

Грабчак Л.Г., Брылов С.А., Комащенко В.И. Проведение горно-разведочных выработок и основы разработки месторождений полезных ископаемых: Учебник для вузов - М.: «Недра», 1988.-566с.

Лукьянов В.Г., Громов А.Д. Проведение горно-разведочных выработок: Учебное пособие для вузов. - М.: «Недра», 1986.288с.

Комащенко В.И. Взрывные работы: Учебник для вузов /В.И. Комащенко, В.Ф.Носков, Т.Т. Исмаилов, - М.: Высшая школа , 2007 - 439с.

Морозов В.И. Горные машины и оборудование - М.: Издательство Московского государственного горного университиета, 2006 - 650с.

Таранов П.Я. Буровзрывниые работы - М.: «Недра», 1964 - 208.

Размещено на Allbest.ru