Горные машины

111

Опытное определение давления газов взрыва обычно производится в специальной манометрической бомбе, в которой подрываются заряды массой до 100 г.

Контрольные вопросы

1.Какими могут быть ВВ по своему физическому состоянию?

2.По каким признакам классифицируются промышленные ВВ?

3.Назовите группы, на которые делятся промышленные ВВ по характеру действия.

112

ГЛАВА 10. СРЕДСТВА ИНИЦИИРОВАНИЯ И ВЗРЫВАНИЯ ЗАРЯДОВ

§ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Для того чтобы обеспечить начало взрывчатого превращения, необходимо к заряду ВВ приложить извне некоторое количество энергии (начальный импульс). Средства, при помощи которых передается начальный импульс заряду ВВ и возбуждение взрыва (детонация), называются средствами инициирования. Процесс возбуждения взрыва ВВ называется инициированием, а взрывчатые вещества, предназначенные для возбуждения взрыва, называются инициирующими ВВ. Сами инициирующие ВВ обладают способностью легко взрываться от искры, пламени или удара.

Впрактике взрывных работ различаются три вида возбуждения взрыва: термический, механический и взрыв другим зарядом, расположенным рядом.

При термическом возбуждении взрыв происходит в результате нагрева заряда, при механическом – в результате трения или удара. Взрыв заряда промышленного ВВ обычно производится специальными средствами взрывания (капсюль-детонатор, электродетонатор, детонирующий шнур).

Инициирующие ВВ, используемые при изготовлении средств инициирования, условно разделяют на две группы: первичные и вторичные инициирующие ВВ.

Вгруппу первичных инициирующих ВВ входят высокочувствительные ВВ (гремучая ртуть, азид свинца, тенерес), в группу вторичных – менее чувствительные (тетрил, гексоген, тэн).

Гремучая ртуть Hg(CNO)2 – ртутная соль гремучей кислоты – образуется в результате взаимодействия растворенной в азотной кислоте металлической ртути и этилового спирта. Она представляет собой мелкокристаллический порошок белого или серого цвета. Скорость ее детонации 5400 м/с. Теплота взрыва 1,8 МДж/кг. В воде растворяется слабо, при влажности 10 % не взрывается, а при влажности 30 % не горит, поэтому средства взрывания, снаряженные гремучей ртутью, необходимо предохранять от увлажнения.

Азид свинца Pb(N3)2 – свинцовая соль азотисто-водородной кислоты – образуется из азида натрия путем замещения натрия свинцом, представляет собой тонкокристаллический порошок белого или светло-серого цвета, который при хранении приобретает желтый цвет. Не растворяет-

113

ся в воде, взрывается даже при влажности 30 %. Азид свинца плохо прессуется, менее чувствителен по сравнению с гремучей ртутью к огню и обладает более мощной инициирующей способностью. Скорость детонации 5200 м/с. Теплота взрыва 1,5 МДж/кг.

Тенерес (тринитрорезорцинат свинца ТНРС) С6Нх (NО2)3Рb·Н2О – соль стифниковой кислоты – получается при взаимодействии тринитрорезорцината натрия и азотнокислого свинца. Представляет собой золо- тисто-желтый кристаллический порошок. Физически и химически стоек, водоустойчив, с металлами не реагирует, взрывается от удара, трения, искр, однако его чувствительность значительно ниже, чем гремучей ртути. Так как его инициирующая способность ниже, чем у гремучей ртути и азида свинца, то как самостоятельное ВВ не используется, его применяют совместно с азидом свинца в качестве чувствительной подсыпки. Теплота взрыва 1,2 МДж/кг.

Вторичные инициирующие ВВ (тетрил, гексоген, тэн) служат для усиления детонации первичных инициирующих взрывчатых веществ и передачи мощного импульса основному заряду ВВ. Из-за малой чувствительности к внешним воздействиям они более безопасны.

§2. КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ ИНИЦИИРОВАНИЯ

ИВЗРЫВАНИЯ ЗАРЯДОВ

Способы инициирования зарядов классифицируются в зависимости от применяемых средств, величины интервала между взрывами отдельных зарядов в серии, особенностей расположения зарядов.

В зависимости от применяемых средств выделяют: огневое ини-

циирование зарядов, когда детонатор взрывается от луча огня огнепроводного шнура; электрическое – когда он взрывается от горящего электровоспламенителя; электроогневое – когда детонатор взрывается от пламени огнепроводного шнура, подожженного электровоспламенителем; взрывание детонирующим шнуром, когда инициирование заряда ВВ осуществляется начальным импульсом, возбужденным в детонирующем шнуре на некотором расстоянии от заряда и переданным последнему по линии детонирующего шнура.

По величине интервала выделяют мгновенное, замедленное и короткозамедленное взрывание.

По особенности расположения зарядов может быть однорядное или многорядное на свободную поверхность или в зажатых условиях на неубранную горную массу взрывание.

114

§ 3. ОГНЕВОЙ СПОСОБ ИНИЦИИРОВАНИЯ

Огневой способ инициирования применяется в условиях, не опасных по взрыву газа или пыли, при наклоне выработки до 30° в условиях, не затрудняющих отход взрывника в укрытие, при дроблении негабаритов на карьерах, рыхлении грунтов и торфов, сооружении траншей, канав, при борьбе с лесными пожарами и пр.

Рис. 32. Зажигательная трубка: 1 – капсюль-детонатор; 2 – огнепроводный шнур; 3 – место обжима

Достоинства огневого способа инициирования – простота выпол-

нения взрывных работ (отсутствие взрывных магистралей, источников тока, контрольно-измерительной аппаратуры и расчетов взрывных цепей), небольшая стоимость, безопасность от блуждающих токов и от случайной подачи энергии во взрывную цепь.

Недостатки – невозможность одновременного взрывания большого числа зарядов; повышенная опасность, так как взрывник находится в момент поджигания у зарядов; невозможность проверки качества подготовки заряда к взрыву; низкая производительность при большом числе зарядов; невозможность получения точных интервалов между взрывами, образование большого количества ядовитых газов.

При огневом способе используются капсюли-детонаторы, огнепроводный шнур (ОШ), средства его поджигания, нож для резания ОШ, стержень из материалов, не дающих искры для создания углубления в патроне ВВ и размещения в нем капсюля-детонатора зажигательной трубки. Зажигательная трубка представляет собой капсюль-детонатор с закрепленным в дульце его отрезком ОШ (рис. 32), которая вставляется в патрон ВВ, и эта конструкция называется патроном-боевиком (рис. 33).

Капсюль-детонатор состоит из бумажной (рис. 34, а) или металлической гильзы (рис. 34, б), снабженной инициирующими взрывчатыми веществами.

Нижняя часть гильзы примерно на 2/3 ее высоты заполняется вторичным инициирующим ВВ. В металлическую чашечку с отверстиями запрессовывают первичное инициирующее взрывчатое вещество.

Промышленные капсюли-детонаторы представляют собой заряды из инициирующего индивидуального бризантного ВВ, помещенного в металлическую или бумажную гильзу. С одного конца гильза открыта (эта ее часть называется дульцем).

115

С другого конца гильза заканчивается донышком с выемкой, которая называется кумулятивной и предназначена для усиления инициирующего действия.

Выпускаются КД 8УТС и 8УТБ в металлической и бумажной гильзах; ТДК-2 (термостойкий) для прострелочных работ в скважинах. При обращении с капсюлями-детонаторами необходимо соблюдать большую осторожность, не допускать толчков, трения, ударов, царапанья. Соринки из гильзы удаляются постукиванием по ногтю пальца.

Огнепроводный шнур служит для передачи за заданный промежуток времени пучка искр от источника воспламенения к капсюлюдетонатору.

Выпускаются следующие марки: OШA – асфальтированный огнепроводный шнур; ОШДА – дважды асфальтированный; ОШП – пластикатный; ОШП-Н – пластикатный инженерный; ОШП-С – пластикатный специальный; ОШП-МГ – пластикатный медленногорящий; ОШЭ – экструзивный.

Огнепроводный шнур состоит (рис. 35) из сердцевины, содержащей дымный шпуровой порох или медленногорящий состав СБ-90 с центральной направляющей нитью, и оплеток, покрытых или пропитанных водоизолирующей мастикой или пластиком.

Рис. 35. Огнепроводный шнур: а – продольное сечение; б – бухта шнура; 1 – направляющие нити; 2 – пороховая сердцевина; 3 – оплетки; 4 – смолы; 5 – асфальт; 6 – полихлорвиниловая, гуттаперчевая или асфальтовая оболочки

Диаметр шнура: ОША – 4,8…5,8 мм; ОШД, ОШП, ОШП-Н – 5…6 мм; ОШП-С, ОШП-МГ – 5,3…5,9 мм. Время горения отрезка длиной 600 мм: ОШП-МГ – 170…220 с; остальные от 60 до 70 с.

117

Для зажигания огнепроводного шнура применяются:

•зажигательный фитиль – шнур из льняной или хлопчатобумажной сердцевины, пропитанной раствором калиевой селитры, и наружной хлопчатобумажной оплетки; диаметр фитиля 7…8 мм. Скорость горения с льнянойсердцевиной ихлопчатобумажной оплеткой 5…10 мм/мин, а с хлопчатобумажнойсердцевинойитакойжеоплеткой3…7 мм/мин;

•зажигательная свеча – горючий зажигательный состав, помещенный в бумажную гильзу. Бумажная гильза с одного конца 125…150 мм заполнена горючим веществом, а с другого – инертной массой (для держания в руке при горении). Воспламеняется в результате трения о терочные пластинки. Время горения свечей 1, 2, 3 мин. Число цветных полос на свечах (одна, две, три) указывает на время их горения. Горение свечей дает пламя трех цветов: белый – в момент воспламенения, красноватый – при основном горении, яркозеленый – сигнальное время за 15 с до конца горения свечи;

•зажигательный патрончик – бумажная гильза с помещенной в ней пороховой лепешкой, служащей для группового (37 отрезков) зажигания огнепроводных шнуров.

Пороховая лепешка воспламеняется от отрезка огнепроводного шнура, введенного в патрончик и поджигаемого средствами зажигания.

Характеристика зажигательных патрончиков ЗП приведена в табл. 18.

Для зажигания ОШ применяются также средства электровоспламенения. Электровоспламенители термостойкие ТЭЗ-ЗП, ЗВ-ПТ-ГР, ЭВ- ПТ-270ГР, электрозажигатель ОША-ЭЗ-ОШ (ЭЗ-ОШ-К). Электрозажигательные трубки ЭЗТ-2 (рис. 36, а) обеспечивают зажигание одного отрезка ОШ при взрывных работах в сухих и увлажненных местах. В трубках использованы бумажные электровоспламенители ЭЗ-ОШ-Б (рис. 36, б), которые обеспечивают поджигание ОШ при взрывании небольшого числа разобщенных зарядов.

118

§ 4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ ИНИЦИИРОВАНИЯ

Электрический способ инициирования выполняется с помощью электродетонаторов, проводников и источников электрического тока.

Достоинства – возможность создания определенного интервала между взрывами; большая безопасность для взрывника, так как подача тока в электровзрывную сеть производится из укрытия.

Недостатки – сложность выполнения, необходимость расчета электровзрывной сети, опасность в отношении блуждающих токов, высокая стоимость средств инициирования.

Электродетонатор представляет собой соединение капсюлядетонатора с электровоспламенителем в одной гильзе.

Электродетонаторы подразделяются на мгновенного, короткозамедленного и замедленного действия. Электродетонатор мгновенного действия (рис. 37, а) представляет собой капсюль-детонатор, в гильзу которого введены два медных проводника. К концам проводников припаяна нихромовая или константановая проволочка, на которую нанесен воспламеняющий состав. Электрический ток нагревает спираль, воспламеняющую зажигательный состав, от пламени которого инициирует первичное ВВ, возбуждая взрыв электродетонатора. Электродетонатор короткозамедленного действия (ЭДКЗ) (рис. 37, б) по конструкции и принципу действия аналогичен электродетонаторам замедленного действия. Электродетонатор замедленного действия (ЭДЗД) (рис. 37, в) отличается от электродетонатора мгновенного действия тем, что между первичным зарядом ВВ и электровоспламенителем помещен специальный зажигательный состав. Отличие между детонаторами замедленного и короткозамедленного действия заключено в зажигательном составе и времени срабатывания.

Электродетонаторы подразделяются на непредохранительные и предохранительные (в индексе буква П). Выпускаемые марки приведены в табл. 19.

Электродетонаторы упаковывают в картонные коробки, которые помещают в металлические запаянные короба, а последние – в деревянные ящики. Число электродетонаторов в одном ящике изменяется от

400до 1800 шт.

Вкачестве источников электрического тока могут применяться взрывные машинки, электроосветительная сеть, но со специальными приборами. Разрешается использовать гальванические, аккумуляторные батареи, хотя в практике взрывных работ они применяются крайне редко.

120