ТиБВР_ЛР№5

2

1. ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Электрический способ взрывания зарядов ВВ является одним из основ-

ных при производстве взрывных работ. При этом способе применяют элек-

тродетонаторы, проводники электрического тока, контрольно-

измерительную аппаратуру и источник тока.

Целью настоящей работы является изучение устройства электриче-

ских схем, применяемых источников тока, а также приобретение практиче-

ских навыков обращения и работы с взрывными машинами различной конст-

рукции.

В результате выполнения работы исполнитель должен:

1.Изучить назначение, область применения и техническую характери-

стику источников тока, применяемых при электрическом взрывании зарядов ВВ.

2.Ознакомиться с устройством и электрической схемой взрывных ма-

шин.

3.Отработать приёмы работы с каждой взрывной машиной.

2. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Взрывные приборы – источники тока для электровзрывания. В качест-

ве источника электрического тока для взрывных работ на практике исполь-

зуются:

1.Взрывные машинки.

2.Осветительные и силовые сети электрических установок.

3.Передвижные электрические станции.

4.Гальванические батареи и аккумуляторы.

Приборы взрывания подразделяются на автономные и сетевые. Наи-

более широко применяются автономные конденсаторные взрывные приборы,

в том числе во взрывобеспламенном исполнении, предназначенные для при-

менения в шахтах, опасных по газу или пыли.

3

Сетевые взрывные приборы получили меньшее распространение и применяют в шахтах, не опасных по газу и пыли. С их помощью взрывная сеть подключается к силовой или осветительной сети или к зажимам пере-

движной электростанции. Преимущество использования сетевых взрывных приборов состоит в неограниченной мощности питающих сетей.

Сетевые приборы для шахт, опасных по газу и пыли, дополнительно снабжают коммутатором постоянного тока, обеспечивающим отключение взрывной сети через 2÷Змс с момента включения. Принцип действия авто-

номного конденсаторного взрывного прибора состоит в том, что он за корот-

кий промежуток времени (до 4мс) выдаёт в сеть необходимый для взрывания электродетонаторов импульс тока, накопленный на конденсаторе-

накопителе. Заряжение конденсатора-накопителя происходит за 10÷20 с и контролируется взрывником по миганию специального индикатора (неоно-

вой лампочки).

Ведутся работы по созданию высокочастотных взрывных машинок.

Применение во взрывных машинках тока высокой частоты (14÷25кГц) по-

вышает безопасность работ в шахтах, опасных по газу и пыли, так как искре-

ние, возникающее в цепях высокой частоты, в меньшей степени способно воспламенить взрывоопасную атмосферу шахт.

При массовых взрывах на крупных карьерах технически и экономиче-

ски целесообразно производить взрывы без применения соединительных ма-

гистралей, что достигается применением взрывания отдельных блоков по ра-

диосигналу, подаваемому с центрального пункта с помощью систем «Гром» и «Друза». В перечень (кадастр) [5] включены оборудование и приборы взрывного дела, допущенные к постоянному применению в Российской Фе-

дерации, технические характеристики которых приведены в Приложении таблицы 1 и 2.

4

3. ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

Для выполнения работы необходимо иметь взрывные машинки (см.

таблицы 1 и 2), контрольно-измерительную аппаратуру для проверки взрыв-

ных сетей, мостики накаливания от электродетонаторов и другие вспомога-

тельные материалы.

4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

При выполнении работы необходимо детально изучить назначение,

общее устройство, электрическую схему и порядок работы с взрывными ма-

шинками, описание которых приводится ниже.

4.1.Основные узлы взрывных машинок

Всвязи с единством общей схемы работы различных по конструкции взрывные машинки имеют ряд общих узлов: индуктор, схему умножения на-

пряжений, неоновый релаксатор, преобразователь постоянного напряжения

и др. Рассмотрим некоторые из них.

Индуктор является источником (генератором) электрического тока.

Конструктивно индуктор состоит из неподвижного якоря, закреплённого в корпусе взрывной машинки. Внутри якоря проходит вал, один конец которо-

го выходит через уплотнение в корпусе машинки наружу под специальный ключ для вращения, а другой оканчивается резьбой, с помощью которой на валу закрепляют вращающийся ротор, представляющий собой постоянный магнит с восемью полюсами, запрессованный в пластмассу.

При помощи специального ключа вращается вал, а с ним и ротор ин-

дуктора. В обмотке якоря наводится электродвижущая сила (Э.Д.С.), и по на-

грузке, подключённой к индуктору, проходит переменный ток.

Схема умножения напряжения. Так как величина Э.Д.С. генератора сравнительно невелика (250÷300В), а на конденсаторе-накопителе необходи-

мо обеспечить напряжение до 600В, в электрических схемах машинок ис-

6

Поскольку сопротивление трёх параллельно соединённых элементов

(R2, Л и С) после загорания лампы резко падает, то конденсатор быстро раз-

ряжается. При этом напряжение уменьшается, и лампа гаснет, а сопротивле-

ние цепи восстанавливается. После этого конденсатор С вновь начинает за-

ряжаться, и как только напряжение на нём достигает величины, равной на-

пряжению зажигания лампы, процесс повторяется. В результате лампа Л вспыхивает с определённой частотой, показывая, что конденсатор-

накопитель заряжен до номинального значения.

Преобразователи постоянного напряжения применяют главным об-

разом во взрывных аппаратах, где необходимо от низковольтных источников

(3÷7 В) постоянного тока получить высокие напряжения (600÷1000В).

Коллектор мощного триода T1 через обмотку 1-2 трансформатора Тр

соединён с минусом низковольтного (5÷7 В) источника питания (рисунок 3).

Эммитор триода подключен к плюсу источника, а база через обмотку 3-4 к

делителю напряжения (резисторы R1 и R2). При подаче питания па преобра-

зователь база триода T1 получает смещение, для настройки которого резистор

R2 берётся регулируемым. При открывании триода T1 в обмотках 1-2 и 3-4

трансформатора Тр появляется ток, наводящий во вторичной обмотке 5-6

Э.Д.С. Триод в открытом состоянии имеет значительно меньшее сопротивле-

ние, чем в закрытом, поэтому напряжение на резисторе резко снижается. В

результате этого потенциал базы, включённый к обмотке 3-4, уменьшается,

что приводит к автоматическому закрыванию триода T1 и увеличению его сопротивления. Однако с закрытием триода потенциал базы вновь повышает-

ся и происходит повторное открытие триода.

Таким образом, схема входит в автоматический колебательный режим самовозбуждающегося автогенератора и на обмотке 5-6 наводится перемен-

ная Э.Д.С. высокого напряжения.

7

Рисунок 3 – Схема преобразования постоянно напряжения

4.2. Конденсаторная подрывная машинка КПМ–1А

Основное преимущество конденсаторных взрывных машинок – их зна-

чительная мощность, что позволяет взрывать группы электродетонаторов,

соединённых последовательно или смешанным способом. В горном деле ча-

ще всего используют взрывные машинки типов КПМ–1А, КПМ–3, ВМК–500,

КВП–1/100М, ПИВ–100М и другие.

Машинка КПМ–1А представляет собой переносной источник электри-

ческой энергии, предназначенной для взрывания электродетонаторов на от-

крытых горных работах и в шахтах не опасных по газу и пыли. Конструкция допускает параллельное соединение конденсаторов-накопителей двух маши-

нок для одновременной работы.

Детали конденсаторной взрывной машинки КПМ–1А (рисунок 4)

смонтированы па панели, размещенной в корпусе 8. Штепсельный разъем ШРГ 3 с контактами служит для параллельного соединения двух машинок при помощи кабеля 1. Футляр с плечевым ремнем 11 предназначен для ук-

ладки машинки КПМ–1А, кабеля 1 и приводной ручки 9. Пульт-пробник 6

хранят в специальном кармане 2.

8

Рисунок 4 – Конденсаторная взрывная машинка КПМ-1А

На наружной панели имеется гнездо приводной ручки, закрываемое пружинной заслонкой, и кнопка включения напряжения па зажиме машинки.

Наружная панель машинки с резиновым уплотнением (прокладкой) крепится

ккорпусу тремя винтами.

Вверхней части корпуса укреплены зажимы закрытого типа для под-

ключения к машинке электровзрывной сети, розетка штепсельного разъема,

держатель приводной ручки, а также имеется окно для наблюдения за свече-

нием сигнальной лампы.

На тыльной стороне корпуса машинки прикреплена металлическая пластинка с краткой инструкцией по эксплуатации.

Взрывная машинка КПМ-1А состоит из механического привода и элек-

трической схемы (рисунок 5).

Механический привод машинки состоит из двух пар цилиндрических шестерен и обеспечивает передачу вращения от приводной ручки на ротор малогабаритного генератора переменного тока. Имеется устройство, обеспе-

чивающее свободное вращение шестерни после прекращения вращения при-

водной ручки.

9

Рисунок 5 – Принципиальная электрическая схема взрывной машинки КПМ–1А

Напряжение, развиваемое генератором 12 при вращении приводной ручки, повышается трансформатором 10 и схемой удвоения напряжения, со-

стоящей из двух селеновых выпрямителей 13 и конденсатора удвоения 8.

Выпрямленный ток повышенного напряжения заряжает конденсатор-

накопитель 9.

Контакт 15 автоматически замыкается с момента вращения приводной ручки и удерживается в этом положении при вращении ручки со скоростью не менее четырёх оборотов в секунду.

Когда напряжение на конденсаторе-накопителе достигает максималь-

ного значения (1500B), начинает светиться сигнальная световая лампа 11,

сигнализирующая о готовности машинки к производству взрыва. С прекра-

щением вращения ручки сигнальная лампа гаснет, автоматический контакт

15 размыкается и отключает конденсатор-накопитель от зарядной цепи, чем исключается возможность разряда его через селеновые выпрямители 13.

При нажатии кнопки контакты 1 и 2 подключают конденсатор-

накопитель к зажимам 5 и 6 и электрический заряд поступает в электро-

взрывную сеть. При отпускании кнопки контакты 1 и 2 возвращаются в ис-

ходное положение и отключают конденсатор-накопитель от зажимов 5 и 6.

Если приводная ручка вынута, контакты 3 и 4, связанные с подпружи-

ненной заслонкой, подключают разрядное сопротивление 7 и конденсатор-

накопитель полностью разряжается. Для совместной работы две машинки со-

10

единяются через розетки штепсельного разъёма (контакты 16 и 17) специаль-

ным соединительным кабелем, имеющимся в комплекте машинки. При этом конденсаторы обеих машинок соединяются параллельно, и заряжение их производится от генератора любой машинки, а управление взрывом – кноп-

кой той машинки, к зажимам которой присоединена электровзрывная сеть.

Приводная ручка другой манишки должна быть вставлена в гнездо для от-

ключения разрядного сопротивления.

Перед производством взрывных работ необходимо проверить исправ-

ность машинки. Для этого необходимо подключить пульт-пробник к зажи-

мам взрывной машинки. Машинку считают исправной, если после зарядки и нажатия кнопки «Взрыв» светятся обе индикаторные лампы на пульте-

пробнике, а после прекращения свечения первой лампы вторая продолжает светиться около 30с.

Машинка рассчитана на 2000 циклов взрывания.

4.3. Машинка подрывная конденсаторная КПМ-3

Машинка подрывная конденсаторная КПМ-3 предназначена для взры-

вания электродетонаторов при проведении взрывных работ в средах, не опасных по газу и пыли.

Машинка используется для работы в условиях умеренного или тропи-

ческого климата при температуре окружающего воздуха от минус 50 до плюс

50 градусов и относительной влажности 98% при 25 градусов.

Взрывная машинка КПМ-3 является усовершенствованным вариантом ранее выпускающейся машинки КПМ-1А (рисунок 6).

Принцип действия машинки КПМ-3 в том, что электрическая энергия от маломощного генератора накапливается в течение нескольких секунд в виде заряда на конденсаторе-накопителе, с последующей отдачей накоплен-

ной энергии в электровзрывную сеть.