Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
‹‹Сибирский государственный индустриальный университет››
Кафедра разработки рудных месторождений
РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОЙ ЦЕПИ
ПРИ СОСТАВЛЕНИИ ПАСПОРТОВ БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТ НА
ПРОВЕДЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ, НАКЛОННЫХ И ВЕРТИКАЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК
Методические указания к проведению
практических занятий по дисциплине
‹‹Технология и безопасность взрывных работ››
для студентов специальностей 130404 – Подземная разработка
месторождений полезных ископаемых,
130408 – Взрывное дело, 130405 – Обогащение полезных
ископаемых и 140601 – Электромеханика
Новокузнецк
2
УДК 622.235(07)
Р 248
Рецензент
кандидат технических наук, профессор, заведующий
кафедрой открытых горных работ
А. И. Федоренко
Расчет электровзрывной цепи при составлении паспортов буровзрывных работ на проведение горизонтальных, наклонных и вертикальных выработок: Методические указания /. Сост.: А.А. Хобта, В.А. Козулин. − Новокузнецк: СибГИУ, − 2010. − 16 с.
В работе предоставлены методическая карта изучаемой дисциплины, приведен выбор рациональных схем коммутации электрических взрывных цепей, дается методика расчета электровзрывной цепи при расчете паспорта БВР на проведение горизонтальных, наклонных и вертикальных горных выработок, содержит характеристики и взрывных машинок. Даются образцы расчетов электровзрывной цепи при выполнении студентами контрольной работы № 1и №2.
Предназначены для студентов специальности 130404 – Подземная разработка месторождений полезных ископаемых, 130408 – Взрывное дело, 130405 – Обогащение полезных ископаемых и 140601 – Электромеханика.
Введение
При одновременном взрывании нескольких зарядов ВВ основным является электрический способ взрывания т.к. в соответствии с требованиями ‹‹ЕПБ при ведении взрывных работ›› огневое взрывание запрещено.
При электрическом способе взрывания зарядов ВВ необходимо подобрать электродетонаторы по сопротивлению, выполнить расчет и монтаж электровзрывной сети так, чтобы через каждый электродетонатор протекал ток не менее гарантийного, проверить исправность сети, подсоединить магистральные провода к источнику тока и произвести взрыв.
Электрический способ взрывания зарядов ВВ позволяет производить:
− одновременный взрыв большого числа зарядов;
− взрывные работы в шахтах опасных по газу и пыли,
− взрывание в точно определенный период времени;
− проверку исправности электровзрывной сети, как в процессе монтажа, так и перед началом взрыва;
− взрывать с большого расстояния, что значительно повышает безопасность работы;
− равномерный взрыв зарядов с заданным замедлением.
К электрическим средствам взрывания относятся:
− электродетонаторы;
− проводники электрического тока;
− контрольно-измерительная аппаратура;
− источники тока.
Знания, полученные студентом при изучении электрического способа взрывания по дисциплине ‹‹Технология и безопасность взрывных работ››, закрепляются на лабораторно-практических занятиях, а также при выполнении контрольных работ №1 и №2 по составлению паспортов БВР на проведение горизонтальных, наклонных и вертикальных горных выработок.
Приведенные в работе материалы могут быть использованы студентами при выполнении дипломного проекта в разделе ‹‹Проведение капитальной горной выработки››, а также могут являться основой для выполнения специальной части дипломного проекта.
Цель и содержание работы – закрепление и реализация теоретических знаний при выборе взрывных машинок, а также монтаж и расчёт электровзрывных цепей.
Приборы и устройства взрывания
Эффективность и безопасность электровзрывания неразрывно связана с использованием приборов и устройств взрывания для подачи электроэнергии в электродетонатор или электровоспламенитель для их инициирования.
Приборы выпускают трех типов:
1. Автоматические приборы взрывания:
− автоматические приборы взрывания;
− сетевые приборы взрывания;
− конденсаторные приборы взрывания.
2. Сетевые приборы взрывания:
− с прямым включением тока;
− выпрямительные
− конденсаторные
− с включением в фиксированной точке синусоиды переменного тока вблизи его максимума.
3. Конденсаторные приборы взрывания:
− конденсаторные взрывные машинки;
− конденсаторные взрывные приборы (автономные и сетевые)
В настоящее время наибольшее распространение получили автономные конденсаторные взрывные приборы с ограничением времени прохождения взрывного тока (разряд конденсатора – накопителя через преобразователь).
Преимущество этих приборов состоит: в простоте их конструкции и высокой надежности при одновременном взрывании большого количества электродетонаторов с последовательным, параллельным и смешанным их включением. Они могут соединяться между собой параллельно для увеличения числа взрываемых электродетонаторов.
Таблица 1 – Область применения автономных конденсаторных взрывных приборов
Область применения автономных конденсаторных взрывных приборов |
||||||
Шахты неопасные по газу и пыли |
Шахты опасные по газу и пыли |
Особо опасные забои |
||||
Индукторные конденсаторные взрывные машинки нормального и взрывобезопасного исполнения типа: |
Батарейные конденсаторные приборы во взрывобезопасном исполнении типа: |
Искробезопасные взрывные приборы |
||||
КПМ-1А |
ВМК-500 |
ПИВ-100м
|
КВП-1/100м |
ВМК-500 |
ВП-2000м |
ИВП-1/12 |
Таблица 2 − Основные характеристики взрывных приборов,
используемых в угольных шахтах опасных по газу и угольной пыли
Показатели |
КВП-1/100м |
ПИВ-100м |
ИВП-1/12 |
Напряжение, стабилизированное на конденсаторе- накопителе, В |
600-650 |
610-670 |
73 |
Емкость конденсатора- накопителя, мкФ |
10 |
10 |
50 |
Максимальное сопротивление последовательной взрывной сети ЭД, Ом
|
320 |
320 |
36 |
Продолжение таблицы 2 |
|||
Показатели |
КВП-1/100м |
ПИВ-100м |
ИВП-1/12 |
Импульс тока, А2мс |
3,62 |
3,62 |
- |
Ток в конце импульса при номинальном сопротивлении, А |
1,41 |
1,41 |
более 1 |
Минимальное напряжение устойчивого зажигания неоновой лампочки ССУ, В |
590-620 |
- |
- |
Продолжительность импульса тока, мс |
2-4 |
2-4 |
Не менее 3 |
Допустимое число предохранительных ЭД с медными концевыми проводами |
100 |
100 |
12 |
Основные размеры, мм |
152х122х100 |
195х126х95 |
220х132х76 |
Масса прибора, кг |
2 |
2.7 |
2.1 |
В настоящее время используются новые взрывные приборы типа: ВПА и ЖС2460 (устройство взрывное программируемое) питаются от батарей Д-0,55. Их схемы содержат электронные ключи, которые обеспечивают автоматическую выдачу взрывного импульса только при заданном напряжении конденсатора-накопителя. Предусмотрен также контроль предельного сопротивления взрывной сети.
Отличительные способности приборов:
ВПА − выпускается трех модификаций, которые имеют встроенный испытатель взрывной цепи отдельными клеммами;
Таблица 3 − Техническая характеристика взрывного прибора ВПА
Наименование характеристики |
Значение параметра |
||
ВПА-30 |
ВПА-60 |
ВПА-120 |
|
Количество инициируемых ЭД нормальной чувствительности, шт. |
30 |
60 |
120 |
Предельной сопротивление взрывной сети, Ом |
110 |
200 |
380 |
Нормальная амплитуда напряжения взрывного импульса, В |
200 |
290 |
430 |
Продолжение таблицы 3 |
|||
Наименование характеристики |
Значение параметра |
||
ВПА-30 |
ВПА-60 |
ВПА-120 |
|
Время заряда конденсатора-накопителя, с |
5 |
10 |
18 |
Число циклов работы без перезарядки аккумулятора |
600 |
300 |
100 |
Масса, кг |
1,9 |
1,9 |
1,9 |
Габариты |
218*135*54 |
ЖЗ-2460 − имеет четыре режима работы, включение каждого режима производится одним из четырех ключей взрывника. Устройство оборудовано узлом, обеспечивающим снижение напряжения импульса при уменьшении сопротивления взрывной сети.
Таблица 4 − Техническая характеристика взрывного устройства
ЖЗ-2460
Наименование характеристики |
I режим |
II режим |
III режим |
IV режим |
Максимальное число последовательно соединенных ЭД, шт. |
200 ЭД нормальной чувствительности |
100 ЭД в обводненных забоях |
200 ЭД в двух ветвях, в обводненных забоях |
150 ЭД пониженной чувствительности |
Предельно максимальное сопротивление взрывной сети, Ом |
660 |
360 |
200 |
140 |
Гарантированный импульс тока, подаваемый на ЭД, А2мс |
3-8 |
6-18 |
12-32 |
22-44 |
Максимальное напряжение взрывного импульса, В |
1500 |
|||
Габариты , мм |
136х218х85 |
|||
Масса, кг |
3,0 |
Устройства взрывания в вертикальных выработках (рубильник).
При выборе типа взрывного прибора учитываются:
− опасность шахты по газу и пыли;
− расчетное количество электодетонаторов.