Средствами электрического способа взрывания служат электродетонаторы,
провода, постоянный или переносные источник тока и
контрольно-измерительные приборы.
Сущность электрического способа взрывания сводится к взрыву
электродетонатора от источника электрического тока, а от взрыва
электродетонатора взрывается основной заряд промышленного ВВ.
Электродетонатор — капсюль-детонатор с электровоспламенителем, который
выполняет роль ОШ.
Электровоспламенитель состоит из воспламенительной головки, устройства
для ее зажигания и проводов.
Электровоспламенители бывают трех типов: с металлическим мостиком,
токопроводящим составом и искровые. Электровоспламенители с
металлическим мостиком устроены подобно электрической лампочке: они
действуют от накала электрическим током тонкой металлической нити,
которая расположена внутри головки. Электровоспламенители с
токопроводящим составом имеют головку, загорающуюся за счет тепла,
которое возникает при прохождении тока через воспламенительный состав.
Искровые электровоспламенители срабатывают от искры
возникающей при пробое воспламенительного состава
между электродами. В нашей стране выпускаются электровоспламенители с
металлическими мостиками, изготовленными из хрома и -платиноиридиевого
сплава. В качестве воспламенительных составов применяют ацетиленовую
медь, смесь из роданида свинца, хлората калия и раствора столярного
клея.
Провода применяют одножильные, медные, биметаллические -или стальные.
Изоляция проводов бывает полихлорвиниловой, резиновой, хлопчатобумажной
и др. Длина проводов составляет
1 —4 м.
Электровоспламенитель в гильзе детонатора крепится путем обжима в ней по
пластиковой пробочке, что создает достаточную герметизацию и прочность
при натяжении выводных проводов.
Принцип действия электродетонатора, таким образом, заключается в том,
что при 'пропускании электрического тока мостик накаляется,
воспламенительный состав вспыхивает и своим пламенем через отверстия
чашечки взрывает первичное -инициирующее ВВ детонаторов.
По времени срабатывания различают электродетонаторы мгновенного,
короткозамедленного и замедленного действия.
У электродетонаторов мгновенного действия (ЭД) электровоспламенитель
находится непосредственно перед отверстием чашечки. Поэтому взрыв
происходит практически одновременно с включением тока. Промышленностью
выпускается несколько марок электродетонаторов мгновенного действия:
предохранительные и непредохранительные, водостойкие, термостойкие и
повышенной мощности. К 'предохранительным относятся электродетонаторы,
безопасные по взрыву метановоздушной смеси. Это достигается либо
применением толстостенных гильз, либо прессованием на дно гильзы навески
пламегасителя (серного калия). В отдельных случаях на наружную
поверхность гильз наносят предохранительный слой, содержащий
пламегаситель.
Термостойкие электродетонаторы предназначены для применения в глубоких
скважинах с температурой 200—300 °С.
Электродетонаторы короткозамедленного действия (ЭДКЗ) по устройству
похожи на обычный электродетонатор с той разницей, что у них между
электровоспламенителем и капсюлем-детонатором располагается столбик
замедляющего состава.
При прохождении электрического тока мгновенно нагревается мостик
накаливания, воспламеняя зажигательный состав. Луч лламени горящей
воспламенительной головки через отверстие удлиненной чашечки
воспламеняет замедляющий состав, который через строго определенное время
вызывает взрыв первичного инициирующего ВВ.
В качестве замедлителей применяют свинцовый сурик с кремнием,
ферросилицием и др. Величина замедления зависит от
соотношения компонентов и высоты столбика
замедляющего состава.
Время срабатывания ЭДКЗ исчисляется десятыми и сотыми долями секунды.
Промышленностью выпускаются ЭДКЗ шести основных (время срабатывания
через 25,50,75,100,150,250 мс) и трех дополнительных (время срабатывания
через 35, 70 и 110 мс) ступеней замедления. Имеются также ЭДКЗ с
интервалом замедления, кратным 15 мс.
Номинал замедления указывается на донышке гильзы или бирке, которая
крепится к проводам.
Следует отметить, что во всех ЭДКЗ происходит определенный разброс во
времени срабатывания, т. е. фактическое время срабатывания отличается от
номинального. Величина разброса во времени срабатывания зависит от
номинала и изменяется от + 10 мс для номинала, равного 25 мс, до ±50 мс
для номинала, составляющего 250 мс. При длительном хранении разброс во
времени срабатывания увеличивается. Поэтому иногда возникает
необходимость в измерении фактического времени срабатывания ЭДКЗ перед
их применением. Для этих целей разработаны специальные устройства,
позволяющие в один прием испытывать до 100 единиц электродетонаторов.
ЭДКЗ применяют при короткозамедленном взрывании, когда взрывы отдельных
зарядов или их групп должны происходить в определенной
последовательности через весьма малые промежутки времени. Отметим, что в
настоящее время короткозамедленное взрывание применяется практически
повсеместно как на подземных, так и на открытых горных работах.
Электродетонаторы замедленного действия (ЭДЗД) в принципе не отличаются
от ЭДКЗ. Разница заключается лишь в том, что время их срабатывания более
500 мс. В настоящее время выпускаются ЭДЗД с интервалами замедления,
равными 0,5; 0,75; 1; 1,5; 2; 4; 6; 8 и 10 с.
Разброс во времени срабатывания изменяется от ±0,17 с при малых
интервалах замедления (0,5; 0,75; 1; 1,5 и 2 с) до ±1,5 с при больших
интервалах замедления (4; 6; 8 и 10 с).
Применять электродетонаторы замедленного действия в шахтах, опасных по
газу или пыли, запрещается, так как взрыв каждой последующей серии может
вызвать взрыв газа или пыли, появившихся в результате взрыва предыдущей
серии.
Провода используются для монтажа электровзрывных сетей. К ним
предъявляются следующие требования:
материал проводов должен обладать минимальным удельным электрическим
сопротивлением;
провода должны быть гибкими и иметь надежную изоляцию; стоимость
проводов не должна быть высокой.
Провода должны надежно работать при напряжении переменного тока до 500 В
или постоянного тока до 1200 В.
В настоящее время выпускаются провода медные, алюминиевые или стальные в
полихлорвиниловой и полиэтиленовой обо-лочках. Провода с такими
оболочками предназначены для работы при температуре окружающей среды от
—40 до +50°С.
Шахтные гибкие кабели с резиновой изоляцией жил и негорючей резиновой
оболочкой предназначаются для устройства магистрали электровзрывных
сетей при взрывных работах в подземных условиях. При выборе сечения
проводов следует исходить из допустимого сопротивления сети и
необходимости обеспечения достаточной механической прочности сети.
Одной из основных характеристик проводов является их удельное
электрическое сопротивление, которое зависит от температуры. Полное
сопротивление провода R (Ом) зависит от удельного сопротивления металла
р, длины провода t и площади его поперечного сечения S:
Во взрывной сети различают питательные,
магистральные, участковые и соединительные провода.
Провода, обеспечивающие подвод напряжения к минной станции, т. е. к
месту, где производят присоединение взрывной сети к источнику тока,
называют питательными.
Провода, идущие от источника тока к месту расположения зарядов ВВ,
называются магистральными.
Участковые провода идут вдоль фронтальной линии расположения зарядов и
соединяют концевики электродетонаторов.
Соединительные провода присоединяют к магистрали концевики крайних
электродетонаторов.