Способы взрывания зарядов |
24 f |
Ток же в каждом электродетойаторе составит |
|
г - |
(118) |
При смешанном последовательно-параллельном |
соединении |
сопротивление сети будет равно |
|
Ясм = ЯпР+—, |
(Н9) |
ni |
|
где «1 — число электродетонаторов в одной группе;
пг — число групп.
Величина тока в сети составит
Ясм + Го ’
а в электродетонаторе
(120)
m
Аналогично рассчитывают и смешанное параллельно-после довательное соединение. Приведенные формулы для смешанных
соединений применимы в тех случаях, когда число электродетона торов во всех группах одинаково. Если же число электродетона торов в разных группах смешанного соединения не одинаково, то расчет несколько осложняется.
Пример При проходке ствола |
шахты диаметром 6 |
м на глубине 200 м |
|||
шпуры |
расположены |
по четырем |
концентрическим |
окружностям: в первом |
|
круге |
10 шпуров, во |
втором — 19, |
в третьем — 28 и |
в |
четвертом — 38. Всего |
95 шпуров. Сопротивление каждого электродетонатора с концевыми прово дами 2 ом.
Решить, можно ли взорвать за один прием все эти шпуры от сети пе ременного тока напряжением 220 в и какой способ соединения в данном слу чае приемлем.
Решение. 1. Определяем сопротивление проводов. Принимаем, что для магистрали использован медный двухжильный кабель длиной 220 м с сечени
ем каждой жилы 2,5 мм2. Сопротивление магистральных проводов |
Rm |
будет |
|
согласно формуле (105) равно |
|
|
|
I |
220-2 |
|
|
Ям = р—-1,1 =0,0175- ———-1,1 =3,4 ом. |
|
|
|
S |
2,5 |
|
|
Сопротивление соединительных проводов Rm (общая длина |
30 м, |
сече |
|
ние 1,0 лш2) аналогично составит |
|
|
|
Rc = 1,1-0,0175 - |
30 |
|
|
-— = 0,6 ом. |
|
|
|
Общее сопротивление проводов будет равно
РпР = Ям + 7?с= 3,44-0,6 = 4,0 ом.
16 В. В. Недин, Ш. И. Ибраев
242 |
Взрывные работы |
|
||
2. Проверяем величину тока при |
наиболее |
простом последовательном, |
||
соединении: |
Е |
220 |
|
|
Iпоел — i — |
о = 1,13а. |
|||
' |
= |
|||
|
Rnp + пг |
4 + 95-2 |
||
Как видим, величина тока в случае последовательного соединения недо статочна длч безотказного взрывания.
3.Проверяем величину тока при параллельном соединении:
Е |
г |
220 |
AiaP= |
2 |
|
|
|
|
Епр + |
п |
4 -1--------- |
95 |
Величина тока в каждом электродетонаторе при этом составит:
что явно недостаточно.
4. Проверяем величину тока при последовательно-параллельном соедине нии. Для удобства монтажа сети группы составляем следующим образом: из первого круга —одну группу (10 электродетонаторов), из второго круга — вторую группу (19 электродетонаторов), из третьего круга—две группы по 14 электродетонаторов в каждой, из четвертого круга—тоже две группы по
19 электродетонаторов в каждой. Всего будет 6 параллельно соединенных групп. В каждой из них электродетонаторы будут включены последовательно.
Поскольку количества электродетонаторов в каждой группе неодинако вы, воспользоваться приведенными выше формулами нельзя. Решать задачу следует так.
Найдем общую проводимость всех ветвей сети. Она будет равна
1 |
1 , 1 |
, |
1 , |
1 |
, 1 |
, 1 |
RB = 2-10 + 2-19 + 2-14 + 2-14 + 2-19 + 2-19 = |
||||||
|
_ 133 + 70 + 95 + 95 + 70 + 70 |
533 |
’ |
|||
|
= |
2660 |
|
= 2660 |
||
откуда общее сопротивление всех ветвей RB |
составляет |
|
||||
|
RB = 1 |
533 |
|
|
|
|
|
:------ г — 5 ом. |
|
||||
|
в |
|
2660 |
|
|
|
Общая величина тока в злектровзрывной сети будет
Е |
220 |
I = ----- —— = |
7 = 24,4 а. |
Rnp т Кв |
4 + 5 |
На каждую долю проводимости приходится величина тока
24,4:533 = 0,046 а.
Величина тока в ветвях будут соответственно равны:
= i = 0,046-133 = 6,1 а;
/2 = /в = /„ = / = 0,046-70 = 3,2 а;
/3 = Ц = 0,046-95 = 4,3 а.
Следовательно, при последовательно-параллельном соединении можно обеспечить безотказный взрыв (во всех ветвях величина тока превышает 2,5 а).
Способы взрывания зарядов |
243 |
5.Источники тока при электровзрывании
Вкачестве источника тока при электрическом способе взры вания разрешается применять взрывные машинки, аккумулятор
ные батареи, силовую и осветительную сети.
При применении аккумуляторных батарей или осветительных
исиловых сетей должно быть проверено даваемое ими во внеш
нюю (электровзрывную) сеть напряжение. Проверка произво дится путем подключения эквивалентных сопротивлений.
Наиболее надежными источниками тока являются электриче ские сети, применение которых при электровзрывании особенно
целесообразно при больших количествах одновременно взрывае
мых зарядов. При использовании электрической сети на откры тых работах и в шахте, не опасной по газу или пыли, применяют
стационарный рубильник, замыкающий цепь на момент взрыва. Рубильник монтируют в закрывающемся шкафчике, ключ от ко торого должен находиться у лица, ответственного за безопас ность взрывных работ.
На рис. 85, а дана схема такого рубильника. Перед вклю чением тока вилку 7, связанную с магистральными проводами электровзрывной сети, вставляют в штепсельную розетку 6. За тем при помощи рубильников 4 и 5 ток подается в электровзрыв ную сеть. Контрольная лампочка 3, соединенная с сетью через
предохранитель 2 и отвод 1, всегда находится под током и пока зывает наличие напряжения в сети.
В шахтах, опасных по газу или пыли, взрывать от сети можно только при помощи специальных взрывобезопасных приборов.
При массовой подземной отбойке камерными и скважинны ми зарядами часто пользуются несколькими рубильниками, за крываемыми на замок. Среди них различают сетевые рубиль ники и главный рубильник, который устанавливается на так называемой минной станции. При подземных массовых
взрывах минную станцию с главным рубильником оборудуют
на поверхности. |
Сетевые рубильники, |
устанавливаемые под |
землей, являются |
промежуточными звеньями, между главным |
|
рубильником и электровзрывной сетью |
(или несколькими элек |
|
тровзрывными сетями). Все рубильники до момента взрыва дол жны быть разомкнуты; концы входящих в них проводов должны
быть изолированы, а шкафчики заперты на замок. Включают рубильники в такой последовательности, которая обратна на правлению подачи тока, т. е. от электровзрывной сети к минной
станции. Главный рубильник (на минной станции) включается в последнюю очередь. Включение в обратной последовательности
строго запрещено.
Взрывные машинки, применяющиеся для электровзрывания, бывают двух типов: динамоэлектрические и конденсаторные.
16*
/ |
12 ft |
|
Рис. |
85 |
Источники |
тока |
для |
электрического взрывания: |
|
а — схема |
устройства рубильника |
для взрывания от осветительной сети; |
||||
б — взрывная |
машинка ПМ-1; в — взрывная машинка ПМ-2; |
г — приве |
||||
дение взрывной машинки |
ПМ-2 |
в |
действие; д — взрывная |
машинка |
||
|
|
ВМК-3/50; |
е — взрывная машинка ВМ-10 |
|
||
Способы, взрывания зарядов |
245 |
Действие динамоэлектрической взрывной |
машинки |
основано на получении электрического тока в обмотке якоря, вращающегося между полюсами электромагнита. Вначале ток
через щетки отводится в электромагнит для усиления магнитно
го поля, а при достижении наибольшей величины — автоматиче ски подается в электровзрывную сеть.
Различные типы динамоэлектрических взрывных машинок по казаны на рис. 85.
Взрывная машинка ПМ-1 (рис. 85, б), предназначенная для
шахт, не опасных по газу и пыли, приводится в действие спу ском предварительно заведенной пружины. На одной из торцо
вых стенок кожуха машинки имеется панель 8, на которой рас положены два зажима 7 для присоединения магистральных про
водов взрывной сети. Гнездо с пальцем 6 служит для завода пру
жины, а второе гнездо с пальцем 12— для спуска пружины. Ма
шинка закрывается дверцей 3 с резиновой прокладкой 4, закры вающейся при помощи винта 5 и гнезда И. Завод и спуск пру
жины, а также завинчивание винта, запирающего дверцу, произ водятся торцовым ключом 10, для хранения которого в кожухе 13 выше дверцы имеется специальное гнездо 2. Для переноски машинки на корпусе ее имеется ременная ручка 1. Машинка смонтирована на станине 9.
Принципиальная схема динамоэлектрической взрывной ма шинки ПМ-1 дана на рис. 86.
Взрывная машинка ПМ-2 (см. рис. 85, в), также предназна
ченная для шахт, не опасных по газу и пыли, приводится в дей
ствие резким поворотом ключа 4, вставляемого в гнездо гайки 1. На крышке, укрепленной на алюминиевом кожухе при помощи винтов 2, имеются (кроме гайки /) два зажима 5 для присоеди нения магистральных проводов от взрывной сети. На ремне 3 имеется специальное гнездо для ключа 4. Приведение в действие взрывной машинки ПМ-2 показано на рис. 85, г.
Действие конденсаторной взрывной машинки
основано на постепенном заряжании конденсатора-накопителя электрической энергией — и последующей отдачи накопленной энергии в электровзрывную сеть. Заряжание конденсатора осу
ществляется через твердые выпрямители от генератора перемен ного тока с ручным приводом.
Из конденсаторных машинок в СССР известны модели КПМ-2 для открытых разработок, ВМК-3/50 (см. рис. 85, б) и
АВМ-4/50 для шахт, опасных по газу и пыли.
На рис. 87 дана принципиальная схема конденсаторной ма
шинки ВМК-3/50.
Приводится в действие машинка ВМК-3/50 следующим обра
зом. В гнездо вставляется заводная ручка, при помощи которой индуктор машинки вращается в течение 10—15 сек. со скоро-
246 |
Взрывные работы |
стью 2—4 |
об/сек. За это время развивается напряжение тока до |
400—440 в и вспыхивает неоновая лампочка сигнально-предохра нительного устройства, сигнализирующая о готовности машинки
для взрывания. После прекращения вращения заводной ручки неоновая лампочка продолжает вспыхивать еще несколько се кунд. За это время необходимо повернуть замыкатель мгновен ного действия на четверть оборота в любую сторону, в резуль тате чего в электровзрывную сеть в течение 4—8 мсек будет по
ступать мощный импульс то- |
)0 ц |
Рис. 86. |
Электрическая |
схе |
Рис. 87. Электрическая схема кон |
||||||
ма взрывной |
машинки |
|
денсаторной машинки |
||||||
|
ПМ-1: |
|
|
|
|
ВМК-3/50: |
|||
1 — шунтовая обмотка |
электро |
1 — генератор; |
2 — конденсатор удвое |
||||||
магнита |
статора; |
2 — сериесная |
ния; |
3 и 3' — селеновые выпрямитель |
|||||
обмотка |
электромагнита |
стато |
ные |
столбики; |
4—задвижки; 5—раз |
||||
ра; 3 — коллектор |
якоря; |
4 — |
рядное сопротивление; 6 — конденсатор- |
||||||
щетки; 5 — контактный |
сегмент; |
накопитель; |
7 |
и |
Т — сопротивления |
||||
6 — контактные |
пластинки |
сигнального |
устройства; 8 — неоновая |
||||||
|
|
|
|
|
лампочка; |
9 — конденсатор; 10 — замы |
|||
|
|
|
|
|
катели мгновенного |
действия; 11 — за |
|||
жимы
Основные характеристики взрывных машинок отечественно го производства даны в табл. 31 а.
Работами советских исследователей [14] установлено, что ди намоэлектрические машинки создают длительный импульс, большая часть которого не может быть использована, причем форма кривой генерируемого тока мало подходит для целей
электровзрывания. Кроме того, динамоэлектрические машинки с ручным приводом требуют для приведения в действие значитель ного, хотя и кратковременного, мускульного усилия оператора.
Конденсаторные взрывные машинки гораздо больше соответ ствуют условиям электровзрывания. Использование разряда кон денсатора позволяет отдавать накопленную энергию в электро взрывную сеть за сравнительно короткий отрезок времени (4—10 мсек против 250 мсек при действии большинства динамоэлект рических машинок), что позволяет получить мощный импульс то ка. Форма кривой разрядного тока конденсатора наилучшим об
разом отвечает условиям электрювзрывания — она |
отличается |
большой величиной начального тока, позволяющего |
свести к |
минимуму время, необходимое для возбуждения взрыва электро детонаторов.