Короткі знання про вибухові речовини та засоби підривання

Вибухові речовини, які використовують в промисловості, розподіляють на: промислові, призначені для формування зарядів ВР у масивах порід, та ініціюючі – для виготовлення засобів підривання.

Промислові ВР випускають у паперових просочених парафіном патронах, у пресованому і порошкоподібному вигляді, а також розсипними у вигляді гранул у паперових або поліетиленових мішках.

Відома велика кількість різних за складом і властивостями ВР, але на практиці при підземних гірничих роботах в основному застосовують аміачно-селітряні ВР, які є механічними сумішами аміачної селітри з різними добавками. Як добавки використовують деревну муку, сажу, алюмінієву пудру, дизельне пальне, деякі нітропохідні (тротил, гексоген та ін.).

Слід зауважити, що в останні роки наявна тенденція відходу від тротилових ВР, які є небезпечними як в обігу, так і шкідливими для здоров’я робітників.

Початковий імпульс вибуху – ініціювання заряду BP виконується вибухом детонатора або детонуючого шнура, а детонацію останніх виконують за допомогою вогнепровідного шнуру або електрозапальника.

Підривання зарядів ВР виконують способами: вогневим, електричним і за допомогою детонуючого шнура.

При вогневому способі підривання в заряд BP вводять капсуль-детонатор з приєднаним відрізком вогнепровідного шнура. Полум’я шнура ініціює детонатор, а останній збуджує детонацію заряду ВР.

Капсуль-детонатор являє собою паперову або металеву гільзу з запресованим зарядом ініціюючої BP (азид свинцю, гримуча ртуть, тетрил) (рис. 7.7).

Вогнепровідний шнур (ВШ), необхідний для передачі іскор до капсуля-детонатора, – це шнур діаметром 5-6 мм, серцевина якого складається із пороху з напрямними нитками і покрита декількома шарами оплетення із бавовняно-паперових ниток з смолою, асфальтом.

В основному застосовують шнур нормального горіння, сірого кольору з швидкістю горіння 1 см/с (рис. 7.7).

При підриванні великої кількості зарядів BP для одночасного запалювання відрізків ВШ використовують запалювальні патрони, які мають вигляд паперової гільзи, на дні якої знаходиться горюча суміш з пороху, парафіну, каніфолі. В патрон вставляються відрізки ВШ від зарядів ВР і один відрізок для запалювання горючої суміші (рис. 7.7).

Електропідривання зарядів BP виконують за допомогою електродетонаторів, які складаються із капсуля-детонатора і електрозапалювача (рис. 7.7).

Електродетонатори бувають миттєвої, сповільненої та короткосповільненої дії, які ініціюють заради BP миттєво або з сповільненням від декількох секунд до 25-100 мілісекунд.

Джерелом електричного струму при едектропідриванні служать підривні машинки, силові та освітлювальні мережі.

Детонуючий шнур (ДШ) служить для передачі детонації на відстань і одночасного підривання груп зарядів ВР від одного детонатора. Побудований ДШ аналогічно вогнепровідному шнуру, але його серцевина складається із ініціюючої ВР (ТЕН та ін.). Швидкість детонації ДШ складає 6000-8000 м/с. Звичайний ДШ має зовнішню оплітку білого кольору з спірально розташованою червоною ниткою.

У світовій практиці широке поширення одержали неелектричні системи ініціювання свердловинних і шпурових зарядів.

Неелектричні системи ініціювання застосовуються для передачі ініціюючого імпульсу від первинного ініціатора (капсуля-детонатора або електродетонатора) через ударно-хвильову трубку (УХТ), вмонтовану в детонатор системи до проміжного детонатора (для свердловинних зарядів) або патрона-бойовика (для шпурових зарядів).

Рис. 7.7. Засоби підривання. Конструкція зарядів ВР: 1 – вогнепровідний шнур; 2 – набійка; 3 – бойовий патрон; 4 – патрони ВР;
5 – електродетонатор; 6 – гранульована ВР; 7 – детонуючий шнур; 8 – осьова порожнина

Конструктивно детонатори системи неелектричного ініціювання свердловинних і шпурових зарядів являють собою капсуль-детонатор (миттєвої або вповільненої дії) і вмонтовану в нього ударно-хвильову трубку УХТ. Ця трубка виготовляється з декількох шарів різних пластмас, має діаметр приблизно 3 мм, на внутрішній поверхні трубки напилюванням або наклеюванням (залежно від виробника) нанесене вторинне ініціююче ВР (відповідне ТЕНУ), приблизно 16 мг на метр довжини трубки. Цей шар вибухової речовини, після ініціювання трубки капсулем або електродетонатором, детонує в ній зі швидкістю порядку 2000 м/с, передаючи ініціюючий імпульс детонатору.

Неелектрична система ініціювання у порівнянні із традиційними (детонуючий шнур і електродетонатор) характеризується більш високою надійністю, безпекою й перспективами до вдосконалення керуванням енергією вибуху.

Безпека системи досягається, в основному, завдяки:

– неможливості зворотного проходження ініціюючого імпульсу (від ударно-хвильової трубки до детонатора);

– неможливості несанкціонованого ініціювання детонаційного імпульсу в ударно-хвильовій трубці від стороннього джерела (вогонь, удар, тертя, блукаючих струмів й т.ін.).

Роль неелектричних систем ініціювання в удосконаленні робіт з керування енергією вибуху полягає в розширенні можливостей, які дає застосування системи в частині:

– тривалості загального часу дії енергії вибуху на масив;

– зниження сейсмічної дії вибуху;

– відсутності канального ефекту (вигоряння частини ВР).

Поряд з відзначеними достоїнствами неелектричних систем ініціювання необхідно відзначити, що робота з ними вимагає постійного вдосконалення професійного рівня вибухового персоналу на всіх етапах підривних робіт (проектування, заряджання, підривання). Система розрахована на високу надійність складових її елементів, але вимагає відповідної надійності й від працюючого з нею персоналу.