Руководство по ведению взрывных работ в угольных шахтах
2. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЗРЫВЕ, ЗАРЯДАХ, СПОСОБАХ И СРЕДСТВАХ ВЗРЫВАНИЯ ЗАРЯДОВ, МЕТОДАХ ВЕДЕНИЯ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ В УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. ТЕРМИНОЛОГИЯ.
Взрыв промышленного взрывчатого вещества - крайне быстрое физико-химическое превращение вещества (системы), сопровождающееся переходом его потенциальной энергии в кинетическую энергию газообразных продуктов превращения.
Взрывчатые вещества (ВВ) - химические соединения или механические смеси, способные под влиянием внешнего воздействия изменить свое состояние с большой скоростью, образуя сильно сжатые газообразные продукты и выделяя энергию. Процесс взрывчатого разложения ВВ распространяется за счет передачи энергии от слоя к слою (детонация). В промышленных ВВ процесс взрывчатого разложения происходит в детонационных режимах.
Продукты взрывчатого разложения, воздействуя на окружающую среду, возбуждают в ней ударные волны, волны напряжений и сейсмические волны.
К основным взрывчатым и физико-химическим показателям ВВ и их взрывчатого разложения относят: потенциальную энергию; теплоту взрыва; полную идеальную работу взрыва; скорость детонации; давление детонации; объем и состав продуктов, образующихся в результате взрыва; температуру продуктов детонации; кислородный баланс.
Заряд - определенное количество ВВ, подготовленное к взрыву, помещенное на поверхности или внутри среды, подвергаемой действию взрыва.
Заряды классифицируются:
- по способу приложения к взрываемому объекту - на наружные и внутренние;
- по форме заряда - на сосредоточенные и удлиненные (колонковые);
- по построению заряда - на сплошные, рассредоточенные, полузамкнутые и открытые;
- по разрушающему воздействию на окружающую среду - на заряды камуфлета, заряды рыхления и заряды выброса.
Зарядные камеры - полости, специально подготавливаемые для размещения в них зарядов; классифицируются по размерам и форме на камеры, горные выработки, шпуры, скважины, и др.
Взрывание зарядов осуществляется с помощью средств взрывания (СВ), включающих средства инициирования (СИ), взрывные сети, приборы электровзрывания (при электрическом взрывании) и различные принадлежности взрывания.
К средствам инициирования относят: капсюли-детонаторы (КД), огнепроводные шнуры (ОШ), электрозажигательные трубки (ЭЗТ), зажигательные патроны (ЗП), электрозажигательные патроны (ЭЗП), электрозажигатели для зажигания огнепроводного шнура (ЭЗОШ), детонирующие шнуры (ДШ), замедлители детонирующего шнура (пиротехнические реле), электродетонаторы (ЭД) мгновенного действия, короткозамедленного действия (ЭДКЗ), замедленного действия (ЭДЗД).
Легко заметить, что отдельные средства инициирования, например, огнепроводные шпуры, электрозажигательные трубки и патроны, пиротехнические реле, а также некоторые другие, в связи с выполнением непосредственных функций скорее следует относить к средствам передачи или замедления инициирующего импульса.
Способы взрывания зарядов классифицируются двумя характерными признаками: типом средств взрывания зарядов и временем замедления взрывания групп или отдельных зарядов (табл.2.1.).
Таблица 2.1
Классификация способов взрывания
Способ взрывания | Характеристика способа | Средства осуществления | Условия применения |
По средствам взрывания | |||
Электрические, в т.ч. а) Электрический с применением ЭД | Заряд детонирует от ЭД | ЭД, провода, источники электрического тока и контрольно-измерительная аппаратура | В шахтах опасных по газу или пыли; при проведении подземных выработок; при взрывании скважинных зарядов на земной поверхности и в подземных условиях |
б) электроогневой | Заряд детонирует от КД. КД получает начальный импульс от луча огня горящей пороховой сердцевины ОШ. ОШ воспламеняется от электрозажигателя | КД, ОШ и электрические средства воспламенения, источники электрического тока, КИП | При взрывных работах на карьерах и в подземных условиях, кроме шахт, опасных по газу и пыли, когда осложнен своевременный отход взрывников в укрытие |
Огневой | Заряд детонирует от КД. КД получает начальный импульс от луча огня горящей пороховой сердцевины ОШ | КД, ОШ и средства зажигания ОШ | При взрывных работах на карьерах и в подземных условиях, кроме шахт, опасных по газу и пыли |
Детонирующим шнуром* | Заряд детонирует от ДШ, который получает начальный импульс от КД или ЭД | ДШ, ЭД или КД и ОШ | В основном на разрезах при взрывании зарядов в подземных условиях, кроме шахт опасных по газу и пыли |
По времени замедления взрываний группы или отдельных зарядов | |||
Мгновенный | Взрывание группы зарядов происходит практически мгновенно | ДШ, а также ЭД мгновенного действия | В комбинации с короткозамедленным взрыванием, а также при оконтуривании выработок при контурном взрывании |
Короткозамедленный | Группы зарядов или заряды взрываются с интервалами обычно измеряемыми миллисекундами | ЭДКЗ, а также ДШ с пиротехническим реле типа РП | Способ взрывания в подземных условиях и на земной поверхности |
Замедленный | Группы зарядов или заряды взрываются с интервалами 0,5 с и более | ЭДЗД | При проведении подземных горных выработок |
Раздельный | Заряды взрываются раздельно с произвольными интервалами более 1,0 с | ОШ | При проведении подземных горных выработок, в очистных забоях шахт, не опасных по газу или пыли |
_______________
* Применяется совместно с огневым, электроогневым и электрическим способами взрывания.
Взрывные сети могут быть двух типов. Взрывные сети из ДШ - совокупность магистральных линий и распределительной сети из ДШ и пиротехнических реле. Электровзрывные сети - совокупность магистральных проводов (магистрали) распределительной сети ЭД. В распределительную сеть входят соединительные провода, которые служат для соединения между собой концевых проводов ЭД и ЭД с магистралью и концевые провода (элементы конструкции ЭД). Получили применение последовательные, параллельные и смешанные взрывные сети. Электровзрывные сети и взрывные сети из ДШ могут дублироваться полностью или частично.
Приборы электровзрывания - общее наименование приборов и устройств для подачи электрического тока на ЭД. Различают приборы взрывания: автономные и сетевые. Автономные приборы взрывания разделяют на взрывные машинки и взрывные приборы. Сетевые приборы взрывания разделяют на приборы взрывания с прямым включением тока и с включением тока в фиксированной точке синусоиды.
Контрольная и измерительная аппаратура - электроизмерительные приборы, используемые для проверки исправности приборов взрывания и измерения сопротивления электровзрывных сетей, электродетонаторов и сопротивления их изоляции, а также приборы индикации уровня блуждающих токов.
Взрывные работы - работы, выполняемые с применением ВВ или изделий из них, в т.ч. работы по разрушению горных пород взрывом. Основные методы ведения взрывных работ (системы приемов и способов размещения и взрывания зарядов ВВ, обеспечивающие нужный результат взрыва) следующие: шпуровые заряды, скважинные заряды, камерные заряды и накладные заряды.
Основные термины и понятия, используемые во взрывном деле, приводятся в табл.2.2.
Таблица 2.2