Правила безопасности при работе с электродетонаторами.
Лекция №9
Электродетонаторы (ЭД), их конструкция и принцип действия.
Электродетонаторы мгновенного, замедленного и короткозамедленного действия, их конструкция и области использования.
1. Конструкция электродетонаторов.
2. Типы электродетонаторов.
3. Правила безопасности при работе с электродетонаторами.
Конструкция электродетонаторов
Электрическое взрывание – способ с помощью электродетонаторов, включённых в электровзрывную сеть. Совокупность электродетонаторов с проводами, соединяющими их между собой, и источником тока называется электровзрывной сетью. Начальным импульсом служит электрический ток. К принадлежностям электрического взрывания относятся взрывные машинки и приборы, а также контрольно-измерительные приборы. В систему электровзрывания входят также провода или кабели и соединительная арматура.
Рассмотрим конструкции электродетонаторов и остальные вопросы электрического взрывания.
Электродетонаторы. По времени срабатывания после подачи электрического импульса во взрывную выделяют электродетонаторы мгновенного, короткозамедленного и замедленного действий.
Электродетонатор мгновенного действия (рис. 1, а) представляет собой капсюль-детонатор с закреплённым в нём (в дульце гильзы) электровоспламенителем (ЭВ), имеющем следующее устройство (рис. 2). Два изолированных провода (медные, реже железные или биметаллические) длиной 2…4 м и диаметром 0,5…0,6 мм свиты вместе на длину 5…10 см. Кончики их на 5…10 мм очищены от изоляции и разведены в виде вилочки, к концам которой припаян металлический мостик накаливания, длиной 2…4 мм и диаметром 30…35 мк из нихрома (сплава никеля с хромом). Крепление мостика к проводам может быть эластичное (рис. 2, а) и жесткое (рис.2, б). Мостик и часть зачищенной вилочки покрыты легковоспламеняющимся твёрдым составом, который охватывает их в виде крупной твёрдой капли (воспламенительной головки). Характеристика электродетонаторов приведена в табл. 1.
|
|
|
Электровоспламенитель закрепляется в дульце капсюля-детонатора пластиковой пробкой и обжатием гильзы. Когда по проводам пропускается ток, мостик накаляется, разогревается и воспламеняет головку. Ее пламя почти мгновенно вызывает взрыв первичного ВВ, которое возбуждает детонацию вторичного ВВ. Воспламенительная головка двухслойная. Первый слой: смесь роданистого свинца (50 массовых частей), бертолетовой соли (50 частей), свинцового сурика (1 часть) и склеивающего вещества – 4%-ного нитролака.
 |
Второй слой: смесь бертолетовой соли (78 массовых частей) с древесным углем (22 части) и склеивающего вещества – 26%-ного водного раствора столярного клея. Воспламенительную головку лакируют нитролаком.
|
|
|
Типы электродетонаторов
Выделяют следующие типы электродетонаторов:
- по виду заряда инициирующего ВВ, который в нем находится (гремучертутно-тетриловый и азидо-тетриловый);
- по времени срабатывания (мгновенного, короткозамедленного, и замедленного действия);
- по конструктивному оформлению и по назначению (общего назначения, для сейсморазведки, обработки металлов, для торпедирования нефтяных скважин и др.);
- по условиям применения (непредохранительные и предохранительные – для шахт, опасных по взрыву газа или пыли);
- по чувствительности к блуждающим токам (нормальной, пониженной и очень низкой чувствительности или грозоустойчивые).
Таблица 1. Типы электродетонаторов и интервалы замедления
| Электродетонаторы | Интервал замедления между сериями, мс | Замедление с максимальными отклонениями (время срабатывания), мс | Цвет окраски придонного участка гильзы |
| ЭД-8э | - | Мгновенное | Не окрашивается |
| ЭД-8ж | - | Мгновенное | – // – |
| ЭДКЗ - ОП | - | 4 ± 2 | – // – |
| ЭДКЗ - 1ПМ | 15 | 15 ± 7 | Черный |
| ЭДКЗ - 2ПМ | 15 | 30 ± 7 | Красный |
| ЭДКЗ - 3ПМ | 15 | 45 ± 7 | Не окрашивается |
| ЭДКЗ - 4ПМ | 15 | 60 ± 7 | Зеленый |
| ЭДКЗ - 5ПМ | 20 | 80 ± 10 | Желтый |
| ЭДКЗ - 6ПМ | 20 | 100 ± 10 | Белый |
| ЭДКЗ - 7ПМ | 20 | 120 ± 10 | Синий |
| ЭДКЗ - 1П | 25 | 25 ± 7 | Черный |
| ЭДКЗ - 2П | 25 | 50 ± 7 | Красный |
| ЭДКЗ - 3П | 25 | 75 ± 110 | Не окрашивается |
| ЭДКЗ -4П | 25 | 100 ± 10 | Зеленый |
| ЭДКЗ - 5П | 25 | 125 ± 10 | Желтый |
| ЭДЗД - 7 | 500 | 500 + 50 – 150 | Желтый |
| ЭДЗД - 8 | 250 | 750 + 125 – 150 | Розовый |
| ЭДЗД - 9 | 250 | 1000 + 300 – 75 | Оранжевый |
| ЭДЗД - 10 | 500 | 1500 + 350 – 150 | Голубой |
| ЭДЗД - 11 | 500 | 2000 + 600 – 100 | Светло-сиреневый |
| ЭДЗД - 12 | 2000 | 4000 ± 500 | Белый |
| ЭДЗД - 13 | 2000 | 6000 ± 600 | Черный |
| ЭДЗД - 14 | 2000 | 8000 ± 900 | Зеленый |
| ЭДЗД - 15 | 2000 | 10000 + 1600 – 800 | Фиолетовый |
|
|
|
Длина окрашенного участка гильзы в ЭДЗД-13,14,15 равна 10...15 мм, а на всех других электродетонаторах – 5...7 мм.
Благодаря надёжной герметизации гильзы в электродетонаторе в качестве первичного ВВ служит более безопасное, но плохо прессуемое инициирующее ВВ – азид свинца (в КД это опасно, поскольку азид свинца будет просыпаться), покрытый (со стороны электровоспламенителя) слоем ТНРС (в отдельных конструкциях ТНРС отсутствует). В качестве вторичного ВВ применяется гексоген.
|
|
|
Электродетонаторы замедленного действия (рис. 1, б) отличаются от ЭД мгновенного действия тем, что между электровоспламенителем и первичным инициирующим ВВ находится столбик замедляющего состава (смесь свинцового сурика, хромокислого свинца и ферросилиция). Время замедления зависит от длины столбика замедлителя, его состава и плотности.
При пропускании тока через группу электродетонаторов с различным замедлением, соединённых последовательно, электровоспламенители вспыхнут в них одновременно, а детонаторы будут взрываться с интервалами, зависящими от степени замедления.
Электродетонаторы замедленного действия выпускают с замедлением 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2; 4; 6; 8 и 10 с. К проводам ЭД прикрепляется бирка с цифрой, обозначающей номер замедления. Кроме того, каждая ступень замедления имеет свою окраску придонного участка гильзы. Сущность замедленного взрывания заключается в том, что взрывание отдельных зарядов или отдельных групп зарядов выполняется в заданной последовательности через определённые промежутки времени (от 0,5 до нескольких секунд). Для угольных шахт допущены электродетонаторы с замедлением до 2 с включительно (ЭДЗД-7…ЭДЗД-11).
Электродетонаторы короткозамедленного действия по конструкции почти ничем не отличаются от ЭД замедленного действия. Различие – в несколько ином составе второго слоя воспламенительной головки, замедляющем составе и ступенях замедления, равных тысячным долям секунды. Воспламенительная головка двухслойная. Состав первого слоя такой же, как и в электродетонаторах мгновенного действия, состав второго – свинцовый сурик (90 массовых частей) и силикокальций (10 частей), склеивающее вещество - нитролак. Замедляющий состав изготовляют из смеси свинцового сурика (окислитель), силикокальция и ферросилиция (горючие компоненты). Замедлитель снаряжают так: в удлиненную луженую медную чашечку, отверстие которой закрывается шелковой сеткой, запрессовывают замедляющий состав, а поверх него – декстриновый азид свинца и тэн. В гильзу детонатора запрессовывают 0,5…0,7 г вторичного инициирующего ВВ, затем всыпают навеску этого же ВВ в порошкообразном состоянии и запрессовывают замедлитель. После этого в гильзу помещают электровоспламенитель с пластикатовой пробкой.
Электродетонаторы упаковывают в картонные коробки по 40…75 шт., на которые наклеивают этикетки с названием завода, даты изготовления, номера партии, типа ЭД, их количества и значения сопротивления. Картонные коробки по 10 шт. укладывают в цинковую коробку, а последнюю – в деревянный ящик, в котором помещается от 500 до 1500 электродетонаторов.
По инициирующей способности электродетонаторы разделяют на группы. Первая – обычной инициирующей способности (нормальной мощности). По этому признаку они приравниваются к капсюлю-детонатору (ЭД-8э, ЭД-8ж, ЭДЗД). Масса вторичного ВВ равна 1 г. Вторая – электродетонаторы повышенной инициирующей способности (мощные – ЭДКЗ-ПМ), масса вторичного ВВ составляет 1,45 г. Мощные ЭД безотказно взрывают (инициируют) уплотнённые до 1,62 г/см3 промышленные ВВ.
По предохранительности электродетонаторы делят на непредохранительные (ЭД-8э, ЭД-8ж, ЭДЗД) – 100%-ная вероятность воспламенения МВС и ПВС, и предохранительные (ЭДКЗ-ОП, ЭДКЗ-ПМ и ЭДКЗ-П) – 4...10%. Предохранительность обеспечена за счёт покрытия наружной поверхности гильзы пламегасительным веществом – сернокислым калием (К2SO4). Непредохранительные ЭД разрешается применять только для инициирования ВВ I и II классов.
Основные параметры ЭД, кроме времени срабатывания: сопротивление (у ЭД-8э, ЭДКЗ-П и ЭДЗД – 2...4,2 Ом, а у ЭД-8ж, ЭДКЗ-ОП и ЭДКЗ-ПМ – 1,8...3 Ом); гарантийный ток: при взрывании до 100 электродетонаторов (если ЭД с нихромовыми мостиками) постоянный ток должен быть равен 1 А, а если более 100 – 1,3 А; при взрывании переменным током – не менее 2,5 А; безопасный ток (при пропускании тока через ЭД в течение 5 мин они не срабатывают) – 0,18А; импульс воспламенения (импульс тока, при котором происходит взрыв ЭД) – 0,6...2 А2 ·мс.
Правила безопасности при работе с электродетонаторами.
Перед выдачей взрывникам ЭД следует проверить на проводимость или на омическое сопротивление, концы выводных проводов должны быть замкнуты накоротко.
Основные параметры электродетонаторов:
- сопротивление ЭД – сумма электрического сопротивления мостика накаливания и выводных проводов в холодном состоянии;
- безопасный ток – максимальное значение (верхняя граница) постоянного тока, который не вызывает взрыв при неограниченном времени его прохождения через ЭД;
- длительный воспламеняющий ток – минимальное значение (нижняя граница) постоянного тока, который, протекая через ЭД за время более 1 мин., вызывает взрыв;
- стомиллисекундный воспламеняющий ток – значение постоянного тока, который, протекая через ЭД в течение 10 мс, вызывает его взрыв;
- импульс воспламенения – наименьшее значение импульса тока (постоянного), при котором происходит зажигание электровоспламенителя;
- время передачи – время от момента воспламенения электровоспламенителя ВВ до момента выхода луча огня из его головки, а для ЭД мгновенного действия – до его взрыва;
- время срабатывания – время от момента включения тока до момента взрыва ЭД.
Гарантийный ток – это минимальный ток, который, проходя через последовательно включенные ЭД, вызывает в них воспламенение всех электровоспламенителей. Гарантийная величина переменного тока принимается равной 2,5 А. В случае использования постоянного тока его гарантийная величина должна быть не меньшей чем удвоенное значение стомиллисекундного тока и обычно принимается равной 1 А, однако при одновременном взрыве 200 ЭД это значение увеличивается до 1,3 А.
Для производства взрывных работ в угольных и сланцевых шахтах, опасных по взрыву газа или пыли, с 1990 г. выпускаются предохранительные мощные ЭД короткозамедленного действия пониженной чувствительности к действию зарядов статического электричества и блуждающих токов типа ЭД-КЗ-ПК и нормальной чувствительности к действию зарядов статического электричества и блуждающих токов типа ЭД-КЗ-ПКМ. Для шахт, опасных по взрыву газа или пыли, выпускаются непредохранительные ЭД с замедлением типа ЭД-3-Н, которые имеют 23 серии замедления.
"Едиными правилами безопасности при взрывных работах" предусмотрены следующие основные требования при взрывании с применением электродетонаторов:
- провода ЭД после проверки их сопротивления должны быть замкнуты накоротко и в таком положении находиться все время до момента присоединения к взрывной сети. При выполнении этой операции на рабочем месте проверяющего допускается иметь не более 100 ЭД;
- в шахтах (рудниках), опасных по газу или пыли, провода электродетонаторов и электровзрывной сети должны соединяться только с применением
контактных зажимов;
Вопросы для самоконтроля
1. Опишите устройство электродетонаторов с нулевым замедлением. Изобразите графически.
2. Назовите марки электродетонаторов и укажите область применения.
3. Изложите устройство электродетонаторов короткозамедленного действия.
Назовите их марки и укажите область применения.
4. С какими интервалами замедлений выпускают электродетонаторы короткозамедленного и замедленного действия?
5. Какие особенности строения элктродетонаторов короткозамедленного действия?
Дата добавления: 2020-11-27; просмотров: 2589; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!