Изготовление зарядов для взрывных работ под водой

Основным компонентом промышленных взрывчатых веществ является аммиачная селитра. Взрывчатые вещества, содержащие аммиачную селитру, являются самыми дешевыми и широко используются в различных отраслях народного хозяйства. Применение аммиачной селитры в больших масштабах стало возможным после разработки и освоения промышленных методов получения аммиака и азотной кислоты из атмосферного воздуха. Для подводных взрывных работ успешно применяют водоустойчивые аммониты типа ЖВ. В настоящее время промышленность выпускает водоустойчивые аммониты в патронах, поэтому на местах проведения взрывных работ патронирование производят крайне редко. При необходимости заряды изготовляют в специальных оболочках на месте производства работ. При этом особое внимание обращают на состояние взрывчатого вещества. Если аммиачно-селитряные взрывчатые вещества отсырели или слежались, то их необходимо подсушить, измельчить и только после этого приступать к изготовлению заряда.

В зависимости от материала оболочки делят на мягкие (из ткани, бумаги, резины и др.) и жесткие (из стекла, металла и др.).При выборе оболочки для взрывчатых веществ необходимо учитывать время нахождения заряда в воде и глубину, на которой будет произведен взрыв. Если заряд должен находиться в воде несколько минут и глубина не превышает 5 м, можно применить любую оболочку.

Заряды в мягких оболочках из нескольких слоев пик- или крафт-бумаги применяют при глубине воды до 10 м и общей массе взрывчатых веществ не более 40 кг. В бумажный мешок или пакет вначале укладывают балласт (мелкие камни, песок), а затем заряд, обернутый тремя — пятью слоями бумаги. Внутрь заряда устанавливают электродетонатор или детонирующий шнур и выводят его к одной из стенок заряда. Завязывают мешок, тщательно его изолируют водоустойчивыми составами (битумом, смолой, воском и др.), особенно в местах ввода детонирующего шнура или провода электродетонатора, перевязывают шпагатом для удобства транспортировки и укладки на месте взрыва. К шпагату крепят провода от электродетонатора. При правильном изготовлении заряд изготовлен правильно, то во время проверки на балластировку он должен тонуть.

Для проведения взрывных работ на большой глубине из аммиачно-селитряных взрывчатых веществ изготавливают заряды в жестких оболочках (деревянных ящиках или бочках, металлической, стеклянной, керамической таре и т. п.). Деревянные ящики и бочки делают из сухого дерева, все щели тщательно конопатят, заливают горячим битумом или смолой. Взрывчатые вещества не должны перемещаться внутри ящика или бочки. Крышку и ввод детонирующего шнура тщательно герметизируют, заряд перевязывают шпагатом и проводят проверку на балластировку.

При подводных взрывах, необходимых для разделки на части судов и металлических конструкций, применяют заряды, изготовленные из отрезков металлических труб или пожарных шлангов (рукавов). Металлические трубы заполняют порошкообразным тротилом (глубина погружения таких зарядов не ограничена). Пожарные шланги начиняют аммиачно-селитряными взрывчатыми веществами (глубина закладки не должна превышать 10 м).

Оболочки зарядов, изготовленных из металлических труб и пожарных шлангов, должны быть надежно изолированы от воды. Для этого один из концов трубы или шланга забивают деревянным чопом (пробкой) и герметизируют горячим битумом или смолой. Пробку крепят бензелем или маркой из ворсы. Провода электродетонатора или детонирующий шнур пропускают через деревянную пробку, место ввода герметизируют.

При изготовлении заряда в пожарном шланге обязательно укладывают балласт.Для изготовления зарядов большой разрушительной силы используют различные металлические емкости (бочки, бидоны, банки и др). Перед изготовлением заряда проверяется герметичность емкости (заполнив ее водой). В середину заряда помещают патрон-боевик. Для ввода проводов к крышке припаивают металлические трубки диаметром 3—5 мм и длиной 6—10 см, место ввода герметизируют.

Для гидроизоляции оболочек зарядов используются следующие рецептуры составов, представленные в таблице 3.

Таблица 3

Рецепты гидроизолирующих составов для оболочек неводоустойчивых ВВ

Температура воздуха, оС	Гидроизолирующий состав в % по весу
Нефтебитум	Солидол	Клебемасса*
t < 0			-
0 < t < 20		-	-
5 < t < 20	-	-

*Клебемассой называется смесь из препарированных каменноугольных и нефтегазовых дегтевых продуктов.

Тротил при проведении подводных работ применяется в виде прессованных шашек (табл. 4).

Таблица 4

Характеристики тротиловых шашек и пластита-4, применяемых для взрывных работ

3. Способы взрывания и средства инициирования промышленных ВВ.

Инициированием называется процесс возбуждения детонации промышленных ВВ от внешнего, преимущественно теплового, воздействия (начального импульса).

Средство с помощью которого передаётся начальный импульс взрывчатому веществу и осуществляется возбуждение его детонации, называются средством инициирования (СИ).

Средствами взрывани я называют совокупность средств инициирования и принадлежностей для взрывания промышленных ВВ.

Способ взрывания – совокупность приёмов взрывания зарядов ВВ в заданной последовательности и в заданный момент времени с использованием средств, обеспечивающих безопасность взрыва. Различают следующие способы: огневой, электрический, электроогневой, бескапсюльный и система взрывания Нонель.

Огневое взрывание – это способ взрывания посредством капсюля-детонатора (КД) и огнепроводного шнура (ОШ) с применением средств его поджигания. Начальным импульсом служит внешнее пламя от горения того или иного средства зажигания.

Огневое взрывание отличается простотой, дешевизной и достаточной эффективностью действия зарядов. Недостаток его - повышенная опасность работ, чем при электровзрывании или при взрывании детонирующим шнуром. Поэтому огневое взрывание разрешается применять только на земной поверхности (на открытых работах).

Взрывник может выходить из укрытия через 5 мин после последнего взрыва. Если взрывник не считал взрывов или сосчитал не все взрывы, то выход из укрытия разрешается не ранее чем через 15 мин после последнего взрыва.

Электровзрывание – это способ взрывания шпуровых и скважинных зарядов ВВ. Электровзрывание безопаснее огневого, так как позволяет взрывать больше зарядов и может применяться в любых условиях ведения взрывных работ, включая использования в шахтах, опасных по газу и пыли, и труднодоступные объекты. Кроме того, преимущества состоят в отсутствии вредных газов, выделяемых при горении ОШ, в производстве взрыва с любого расстояния, в обеспечении одновременного взрывания зарядов, а также с интервалами по сериям и т.д. Недостатки данного способа взрывания заключаются в сложности подготовки электросетей, сращивания проводов, в опасности при ликвидации отказавших зарядов и взрыва от блуждающих токов, высокой стоимости средств взрывания.

Электрическое взрывание – способ взрывания с помощью электродетонаторов, включённых в электровзрывную сеть. Совокупность электродетонаторов с проводами, соединяющими их между собой, и источником тока называется электровзрывной сетью. Начальным импульсом служит электрический ток. К принадлежностям электрического взрывания относятся взрывные машинки и приборы, а также контрольно-измерительные приборы. В систему электровзрывания входят также провода или кабели и соединительная арматура. Типы используемых электродетонаторов представлены в таблице 5.

Таблица 5

Типы электродетонаторов и интервалы замедления

Электродетонаторы	Интервал замедления между сериями, мс	Замедление с максимальными отклонениями (время срабатывания), мс	Цвет окраски придонного участка гильзы
ЭД-8э	-	Мгновенное	Не окрашивается
ЭД-8ж	-	Мгновенное	– // –
ЭДКЗ - ОП	-	4 ± 2	– // –
ЭДКЗ - 1ПМ		15 ± 7	Черный
ЭДКЗ - 2ПМ		30 ± 7	Красный
ЭДКЗ - 3ПМ		45 ± 7	Не окрашивается
ЭДКЗ - 4ПМ		60 ± 7	Зеленый
ЭДКЗ - 5ПМ		80 ± 10	Желтый
ЭДКЗ - 6ПМ		100 ± 10	Белый
ЭДКЗ - 7ПМ		120 ± 10	Синий
ЭДКЗ - 1П		25 ± 7	Черный
ЭДКЗ - 2П		50 ± 7	Красный
ЭДКЗ - 3П		75 ± 110	Не окрашивается
ЭДКЗ -4П		100 ± 10	Зеленый
ЭДКЗ - 5П		125 ± 10	Желтый
ЭДЗД - 7		500 + 50 – 150	Желтый
ЭДЗД - 8		750 + 125 – 150	Розовый
ЭДЗД - 9		1000 + 300 – 75	Оранжевый
ЭДЗД - 10		1500 + 350 – 150	Голубой
ЭДЗД - 11		2000 + 600 – 100	Светло-сиреневый
ЭДЗД - 12		4000 ± 500	Белый
ЭДЗД - 13		6000 ± 600	Черный
ЭДЗД - 14		8000 ± 900	Зеленый
ЭДЗД - 15		10000 + 1600 – 800	Фиолетовый

Электродетонаторы замедленного действия отличаются от ЭД мгновенного действия тем, что между электровоспламенителем и первичным инициирующим ВВ находится столбик замедляющего состава (смесь свинцового сурика, хромокислого свинца и ферросилиция). Время замедления зависит от длины столбика замедлителя, его состава и плотности.

Электродетонаторы короткозамедленного действия по конструкции почти ничем не отличаются от ЭД замедленного действия. Различие – в несколько ином составе второго слоя воспламенительной головки, замедляющем составе и ступенях замедления, равных тысячным долям секунды.

По инициирующей способности электродетонаторы разделяют на группы.

Первая – обычной инициирующей способности (нормальной мощности). По этому признаку они приравниваются к капсюлю-детонатору (ЭД-8э, ЭД-8ж, ЭДЗД). Масса вторичного ВВ равна 1 г.

Вторая – электродетонаторы повышенной инициирующей способности (мощные – ЭДКЗ-ПМ), масса вторичного ВВ составляет 1,45 г. Мощные ЭД безотказно взрывают (инициируют) уплотнённые до 1,62 г/см ³ промышленные ВВ.

По предохранительности электродетонаторы делят на непредохранительные (ЭД-8э, ЭД-8ж, ЭДЗД) – 100%-ная вероятность воспламенения МВС и ПВС, и предохранительные (ЭДКЗ-ОП, ЭДКЗ-ПМ и ЭДКЗ-П) – 4...10%. Предохранительность обеспечена за счёт покрытия наружной поверхности гильзы пламегасительным веществом – сернокислым калием (К ₂ SO ₄).

В качестве источников тока для взрывания электродетонаторов применяют конденсаторные взрывные приборы.

При электроогневом взрывании зарядов применяются капсюли-детонаторы, огнепроводный шнур, электрозажигательные патроны и принадлежности: взрывные провода или кабели и соединительная арматура. Начальным импульсом служит электрический ток.

Электрозажигательный патрон представляет собой гильзу из тонкого картона, на дне которой находится слой из смеси пороха, парафина и канифоли. В донную часть вмонтирован электровоспламенитель. При использовании электрозажигательных патронов в гильзу вводят шнуры зажигательных трубок, идущие из расположенных вблизи шнуров. Гильзу с пучком шнуров плотно обвязывают шпагатом. Провода электровоспламенителя подключают к магистральным проводам, из укрытия включают ток. Вспыхивает электровоспламенитель, от его пламени загорается воспламеняющаяся смесь, а последняя зажигает пороховые сердцевины огнепроводных шнуров зажигательных трубок.

Электроогневое взрывание осуществляется также в случае использования зажигательных патронов, когда воспламеняющая смесь загорается с помощью отрезка ОШ, поджигаемого электрозажигательной трубкой.

Электроогневое взрывание можно производить в неудобных местах, где затруднителен своевременный отход взрывника в укрытие или при большом количестве шпуров.

Таблица 6

Типыпатронов для поджигания пучков ОШ при огневом и электроогневом взрывании

№ патрона	Количество отрезков ОШ в пучке	Патроны для взрывания
огневого	электроогневого
		ЗП - Б1	ЭЗП - Б1
	8…12	ЗП - Б2	ЭЗП - Б2
	13…19	ЗП - Б3	ЭЗП - Б3
	20…27	ЗП - Б4	ЭЗП - Б4
	28…37	ЗП - Б5	ЭЗП - Б5

При бескапсюльном взрывании заряды ВВ инициируют при помощи детонирующего шнура (ДШ), который состоит из сердцевины с инициирующим ВВ (тэн), двух-трех оплёток, покрытых парафином и окрашенных в красный цвет или двумя красными нитями, что отличает его по внешнему виду от огнепроводного шнура. Взрывание от детонирующего шнура безопаснее электровзрывного. Применяется при взрывании скважинных и котловых зарядов; во всех случаях, когда по условиям безопасности (наличие блуждающих токов) нельзя использовать электровзрывание; при взрывании шпуровых зарядов по подошве уступа и негабарита.

Детонирующий шнур взрывают от капсюля-детонатора или электродетонатора. В этих целях его привязывают к шнуру изоляционной лентой или шпагатом. Для передачи взрыва от одного отрезка шнура к другому их связывают морским узлом или внахлёстку так, чтобы шнуры соприкасались на расстоянии не менее 10 см.

Детонирующий шнур можно резать острым ножом на деревянной подкладке. Работа с ним и монтаж взрывной сети просты и безопасны. Шнур имеет хорошую изоляцию, что обеспечивает его водонепроницаемость при нахождении в воде в течение 12 ч.

Для подводных работ применяется водоустойчивый шнур ДШВ с пластикатовым покрытием вместо третьей оплётки, снаряжённый тэном (12 г ВВ на 1 м), скорость детонации шнура около 7 км/с. Шнур, диаметром 4,8...5,8 мм выпускается отрезками по 50 м, свёрнутыми в бухты, обёрнутые плотной бумагой. Бухты по десять укладывают в деревянные ящики.

В последнее время широкое применение получило короткозамедленное взрывание зарядов, при котором заряды смежных скважин взрываются с интервалами в 20...60 мс. При взрывании детонирующим шнуром замедление достигается с помощью пиротехнического реле замедления. Пиротехническое реле предназначено для создания замедлений на магистральных линиях ДШ между соседними скважинами (или сериями скважин), благодаря чему заряды взрываются в заданной последовательности и через определённые интервалы.

Неэлектрическая схема инициирования Нонель. Зарубежные фирмы (США, Швеция, Китай) разработали и широко применяют неэлектрические схемы инициирования, основанные на передаче ударной волны по трубчатому пластикатному высокопрочному волноводу со скоростью до 2 км/с. Это достигается за счет покрытия (напыления) внутренней его поверхности тончайшим слоем ВВ (типа тэна или октогена) с добавками тонкодисперсного алюминия. Масса навески ВВ составляет на 1 м волновода около 50 мг. Один конец волновода запаян, а на другом смонтирован герметический детонатор. Инициирование ударной волны в волноводе производится с помощью специальных пистолетов-стартеров, снаряжаемых капсюлями типа «Жевело» (Швеция), электрическим импульсом от взрывной машинки (Китай). Перед взрывом запаянный конец волновода обрезается. Инициирование возможно обычным КД и ЭД или петлей ДШ. Обрезка конца волновода не требуется, производится инициирование одновременно 20 и более волноводов, так как инициирование аналогично принципу применяемому для ДШ.