Ядовитые газы, выделяющиеся при взрыве
Состав продуктов взрыва ВВ зависит от их рецептурного состава, кислородного баланса и условий взрывания.
Кислородный баланс – отношение избытка или недостатка количества кислорода, содержащегося в составе ВВ, к его количеству, необходимому для полного окисления всех горючих компонентов этого ВВ. Выражается в процентах. При полном соответствии количества кислорода количеству горючих компонентов кислородный баланс равен нулю. При избытке кислорода баланс ВВ положительный, а при недостатке – отрицательный.
При взрыве ВВ с нулевым кислородным балансом теоретически должно происходить полное окисление горючих элементов с максимальным выходом тепловой энергии. Углерод и водород при этом окисляются в СО2 и воду, металлы окисляются до полных окислов, а азот выделяется в свободном виде. При этом образуется минимальное количество ядовитых газов. В практических условиях образуются различные ядовитые газы: окись углерода - угарный газ СО, окислы азота NО, метан СН4, сероводород Н2S, сернистый газ SО2, хлористый водород НCl и хлор Cl2. Наиболее опасны – окислы азота и окись углерода.
Двуокись азота – газ желто-бурого цвета с характерным резким запахом. Образуется при взрыве ВВ с положительным кислородным балансом. Выделяется во время уборки взорванной породы. Может привести к отравлению людей. Окись углерода – угарный газ черного цвета образуется при взрыве ВВ с большим отрицательным кислородным балансом. Вызывает удушье.
Чем больше отклонений от нулевого баланса, тем больше образуется ядовитых газов. Поэтому на подземные работы допускают ВВ с нулевым или близким к нулю кислородным балансом. На карьерах разрешается применять ВВ с кислородным балансом отличным от нулевого. При крупных взрывах и при взрывании на глубоких горизонтах карьеров при определении опасной зоны необходимо учитывать направление движения газового облака после взрыва.
Независимо от кислородного баланса ядовитые газы могут образовываться при ухудшении детонационной способности зарядов ВВ из-за увлажнения, переуплотнения, длительности хранения, изменения химического и физического состава.
Системы инициирования зарядов: электрические и неэлектрические
Компоненты СИН:
1. Источник инициирующего импульса;
2. Проводник инициирующего импульса;
3. Средства инициирования (СИ), преобразующего инициирующий импульс в детонационную волну,
4. Средства контроля и устройств предохранения.
Электрические СИН
Элементы электрических СИН:
1. Взрывная машинка;
2. Электродетонаторы мгновенного и замедленного действия;
3. Соединяющие электрические провода;
4. Средства контроля.
Применяют для всех типов ВР, где нет опасности несанкционированного взрыва из-за блуждающих токов. На открытых горных работах запрещено применять электрические СИН из-за опасности разбора отказов.
Разновидностями электрических СИН являются такие, как «Друза» или «Гром», в которых управление взрывным прибором производится дистанционно по радиоканалу с взрывного пункта, расположенного на расстоянии нескольких километров от забоя.
Достоинства электрических СИН:
1.Возможность инструментальной проверки исправности всех элементов системы до начала монтажа взрывной сети, в процессе монтажа, перед взрыванием и автоматический ее контроль до самого момента взрыва зарядов;
2. Дистанционное управление взрывом современными средствами (например, по радиоканалу), обеспечивающими высокую степень безотказности и безопасности дистанционной подачи электроэнергии индуктивным путем во взрывную сеть, состоящую из специальных ЭД;
3. Получение большого числа ступеней замедлений высокой точности с помощью ЭД с электронными замедлителями или комбинации ЭД с пиротехническим замедлителем повышенной точности и многоканального электронного взрывного прибора с программируемыми установками времени срабатывания каждого канала.
Недостаток электрической СИН с ЭД нормальной чувствительности к току - опасность преждевременного взрыва блуждающими токами в случае их попадания в электровзрывную сеть через поврежденную изоляцию.
Однако эта опасность значительно уменьшается при использовании ЭД пониженной чувствительности и полностью устраняется ЭД с трансформаторным входом (типа ЭД-24,ЭДС-2) или с взрывающимся мостиком (ЭДВ-1,ЭДВ-2,АТЭД-15).
Рисунок – Схема инициирования неэлектрической СИН скважинных зарядов:
1 – взрывная машинка, 2 – ЭД, 3 – промежуточный детонатор, 4 – ВВ, 5 – электрические провода.
Рисунок – Схема инициирования неэлектрической СИН шпуоровых зарядов:
1 – взрывная машинка, 2 – ЭД, 4 – ВВ, 5 – электрические провода.
Виды неэлектрические СИН:
1. С огнепроводным шнуром (ОШ);
2. С детонирующим шнуром (ДШ);
3. С низкоэнергетическим волноводом.
Система инициирования с ДШ
Элементы системы с детонирующим шнуром
1. Взрывная машинка;
2. Электродетонаторы мгновенного и замедленного действия;
3. Детонирующий шнур.
4. Пиротехнические замедлители
Многорядное короткозамедленное взрывание - способ взрывания группы зарядов промышленных BB в определённой последовательности через заданные промежутки времени, измеряемые обычно миллисекундами. Число и величина интервалов замедления зависят от цели и области использования взрыва.
Рисунок – Схема инициирования ДШ, порядная схема коммутации
Рисунок – Схема соединения ДШ с тротиловой шашкой
Достоинства короткозамедленного взрывания:
1. Улучшается степень дробления за счет соударения кусков в массиве, создания дополнительных свободных поверхностей
2. Снижается расход ВВ.
3. Снижается сейсмическое действие взрыва.
4. Возможность управления дальностью отброса породы (при врубовых схемах уменьшение ширины развала).
Достоинства способа взрывания с детонирующим шнуром:
1. универсальность;
2. больше безопасности, чем у электрического способа;
3. после взрывов нет остатков невзорвавшихся СИ (у способа с низкоэнергетическими проводниками после взрыва остаются ударно-волновые трубки);
4. малое количество отказов.
Недостатки способа взрывания детонирующим шнуром:
1. невозможность инструментальной проверки доброкачественности взрывной сети непосредственно перед взрывом;
2. необходимость сочетания с другим способом взрывания для первичного возбуждения взрыва сети ДШ;
3. необходимость дублирования как пиротехнических реле, так и детонирующего шнура, причем при глубине скважины более 15 м необходимо дублирование промежуточного детонатора в скважине;
4. выгорание столба ВВ вокруг ДШ, что ведет к увеличенному расходу ВВ.
5. способ более дорогой, чем с низкоэнергетическими проводниками.