ГЛАВА XVII
КОРОТКОЗАМЕДЛЕННОЕ ВЗРЫВАНИЕ ЗАРЯДОВ
§ 56. Сущность и преимущества короткозамедленного взрывания
За последний период времени в практике взрывных работ все шире применяется способ взрывания зарядов с короткими замедлениями — короткозамедленное взрывание.
Сущность этого способа заключается в том, что отдельные заряды (рис. 109) или группы зарядов (рис. 113) взрываются не мгновенно, а поочередно через строго определенные промежутки времени, измеряемыми сотыми и тысячными долями секунды. При этом может быть выбрана любая очередность взрывания зарядов.
Короткозамедленное взрывание зарядов позволяет более эффективно использовать энергию взрыва. По сравнению с мгновенным взрыванием оно имеет следующие преимущества:
- снижение сейсмического воздействия взрыва на окружающие сооружения;
- уменьшение количества трещин и заколов в бортах уступов и выемок;
- уменьшение величины развала породы;
- уменьшение дальности разлета отдельных кусков породы.
Рис. 109. Короткозамедленное взрывание в карьерах по схеме «гребенка»;
1, 2 — очередность взрывания
Кроме указанных выше преимуществ, предполагается, что при короткозамедленном взрывании улучшается дробление горных пород, снижается расход бурения и взрывчатых веществ. Некоторые исследователи объясняют причину лучшего дробления горной породы тем, что при взрывании зарядов с короткими замедлениями создается возможность встречных столкновений большого количества кусков породы одного с другим, а также благодаря воздействию взрыва на породу в момент напряженного ее состояния. По этому вопросу ведутся дальнейшие исследования.
§ 57. Способы короткозамедленного взрывания
В принципе короткозамедленное взрывание можно осуществлять при помощи:
- специальных приборов-переключателей;
- специальных схем взрывной сети;
- электродетонаторов с миллисекундным замедлением;
- специальных приборов — замедлителей взрыва.
Применение приборов-переключателей основано на последовательном включении тока в цепь каждого присоединенного электродетонатора через определенный интервал времени.
Примером такого прибора-переключателя является механический переключатель, изображенный на рис. 110. Этот переключатель имеет часовой механизм, который вращает подвижной контактный рычаг (переключатель), последовательно замыкающий ток в цепи каждого электродетонатора с интервалом времени 0,012 сек. При помощи описанного прибора можно взорвать 14 электродетонаторов. Переключатель действует автоматически, после нажима кнопки, запускающей часовой механизм.
Недостатком этого и других приборов-переключателей является возможность повреждения взрывной сети электродетонаторов, взрываемых в последнюю очередь, а также сложность монтажа взрывной сети.
Рис. 110. Механический переключатель для короткозамедленного взрывания
Применение специальных схем взрывных сетей дает возможность производить короткозамедленное взрывание без приборов-переключателей и позволяет сократить количество проводов. Примером такой схемы может служить шведская схема электровзрывной сети для короткозамедленного взрывания, изображенная на рис. 111. В данной схеме последовательно с электродетонаторами 1—7 включены дополнительные сопротивления соответственно 2, 4, 8, 16, 32, 64 и 128 Ом. Кроме того, в цепь включено сопротивление R1= 128 Ом. Напряжение источника тока 128 в. При указанном напряжении в электродетонатор № 1 поступит ток. Около 0,5 а, достаточный для взрыва электродетонатора. В участок цепи с электродетонатором № 2 поступает ток в 2 раза меньшей величины, не способный взорвать электродетонатор № 2. В результате этого после взрыва первого электродетонатора через 0,020—0,025 сек взорвется второй электродетонатор, а затем через такой же промежуток времени третий и т. д.
Применение электродетонаторов с миллисекундным замедлением для короткозамедленного взрывания широко развито в Советском Союзе и за рубежом.
Рис. 111. Шведская схема электровзрывной сети для короткозамедленного взрывания
Схемы электровзрывных сетей в случае взрывания электродетонаторами с миллисекундным замедлением применяются такие же, как при взрывании с электродетонаторами мгновенного действия.
Выпускаемые в СССР для промышленных целей электродетонаторы мгновенного действия с константановыми мостиками накаливания в связи с большим разбросом во времени взрывания не могут быть применены для эффективного осуществления короткозамедленного взрывания по любому из указанных выше способов. Успешное применение электродетонаторов для короткозамедленного взрывания требует, чтобы разброс во времени взрывания их не превышал 5— 10 миллисекунд.
Применение для короткозамедленного взрывания детонирующего шнура с использованием приборов замедлителей взрыва нашло большое распространение в нашей стране и за рубежом.
В качестве примера на рис. 112 приводится разрез замедлителя ПС-А-55, сконструированного работниками треста Союзасбест. Прибор состоит из металлического полого цилиндра 1, штуцера 2, хвостовой гайки 3, ударника с бойком 4, упорной муфты 5 и предохранительного винта 6.
Детонирующий шнур первой очереди вводится в поперечное отверстие хвостовой гайки 5, ДШ второй очереди с капсюлем-детонатором вставляется в продольное отверстие штуцера 2. При взрыве ДШ первой очереди газы, устремляясь через отверстие в хвостовой гайке внутрь цилиндра, толкают ударник; боек ударяет по капсюлю «жевело», вставленному в штуцер. В результате взрывается капсюль, детонатор и детонирующий шнур второй очереди. Время хода ударника определяет период замедления. Это время зависит от веса ударника и его длины. В комплекте ПС-А-55 имеется несколько ударников, дающих замедление 0,010—0,027 сек.
Рис. 112. Разрез прибора-замедлителя ПС-А-55: 1 — металлический полый цилиндр; 2 — штуцер; 3 — хвостовая гайка; 4 — ударник с бойком; 5 —упорная муфта; 6 — предохранительный винт
Рис. 113. Использование прибора ПС-А-55 в сети для короткозамедленного взрывания:
а — по очереди; б — по рядам; в — через один; 1, 2, 3, — очередность взрывания зарядов
Основным недостатком описанного прибора является увеличение разброса во времени замедления после первых же взрывов. В случае использования прибора ПС-А-55 можно применить различные схемы взрывных сетей для короткозамедленного взрывания (рис. 113).
Производственно-экспериментальное управление Союзвзрывпрома осуществляет более точные замедления при помощи петли из детонирующего шнура.
В Англии и Бельгии для короткозамедленного взрывания зарядов, соединенных детонирующим шнуром, применяется детонирующее реле (рис. 114).
Рис. 114. Детонирующее реле для короткозамедленного взрывания в сети ДШ:
1, 6 — детонирующий шнур; 2, 5 — капсюли-детонаторы; 3 — трубка из синтетического каучука; 4 — замедляющий элемент
Детонирующее реле состоит из двух капсюлей-детонаторов 2 и 5, соединенных устройством 3, и замедляющего элемента 4. Реле вставляется в линию ДШ по одной из схем, указанных на рис. 113. Взрыв ДШ первой очереди приводит к взрыву капсюля- детонатора 2 и через устройство 3 и замедляющий элемент 4 — к взрыву капсюля-детонатора 5 и ДШ второй очереди. Время замедления составляет 0,017 сек.
Вопросы для повторения
- Сущность способа короткозамедленного взрывания зарядов.
- Преимущества короткозамедленного взрывания.
- Какие существуют способы короткозамедленного взрывания зарядов?
- Как осуществляется короткозамедленное взрывание при помощи специальных приборов-переключателей?
- Как осуществляется короткозамедленное взрывание при помощи специальных схем взрывных сетей?
- Как осуществляется короткозамедленное взрывание при помощи электродетонаторов с миллисекундным замедлением?
- Как осуществляется короткозамедленное взрывание при помощи специальных приборов — замедлителей взрыва?
- Какие требования предъявляются к электродетонаторам для короткозамедленного взрывания?