Простые последовательные электровзрывные сети (ЭВС)

Электрическое взрывание зарядов

Общие сведения

Электрическое взрывание зарядов ВВ является одним из наиболее экономичных, простых по технологии, и безопасных по исполнению способов.

В настоящее время это единственный, допущенный в угольных шахтах способ взрывания шпуровых и скважинных зарядов ВВ.

Электрическое взрывание - это способ, осуществляемый с помощью электродетонаторов (ЭД), включенных в электровзрывную сеть. Совокупность электродетонаторов с проводами, соединяющими их между собой и источником тока называется электровзрывной сетью (ЭВС). К принадлежностям электрического взрывания относятся взрывные машинки и контрольно- измерительные приборы. В систему электровзрывания входят также провода или кабели и соединительная арматура.

ЭВС рассчитывают в следующем порядке. С учетом требований ЕПБ при взрывных работах принимают и составляют схему соединения ЭД, определяют длину, сечение и сопротивление всех проводников, указывают марку, сопротивление и количество ЭД, по соответствующим расчетным формулам определяют общее сопротивление ЭВС, а также силу тока, поступающего в ЭВС и в каждый ЭД. Эти величины сравнивают с полученными данными.

ЭВС классифицируются в зависимости от вида соединения ЭД между собой. Соединение ЭД может быть последовательное, параллельное и т.д.

Провода, применяемые при монтаже ЭВС, подразделяются на концевые (к), участковые (у), соединительные (с) и магистральные (м). Концевые провода соединяют детонаторные провода (Д) с участковыми, участковые провода соединяют концевые провода между собой, соединительные, как правило, соединяют два крайних концевых или детонаторных провода с магистральными, длина которых определяется расстоянием от места взрывания (взрывной станции) до двух свободных концов соединительных проводов, к которым подсоединяется магистраль (рис. 3.1).

В некоторых ЭВС, например, при проведении подземных горных выработок, могут отсутствовать концевые и участковые провода.

Простые последовательные электровзрывные сети (ЭВС)

Последовательное соединение электродетонаторов получило наибольшее распространение на практике (рис. 3.1).

а)

 

б)

 

Рисунок 3.1 – Схемы последовательных ЭВС: а-однорядная; б – многорядная;

Оно наиболее простое и наглядное, проверяется простыми приборами со взрывного пункта. Ток во всех электродетонаторах одинаков и равен току в ЭВС. Недостатки: сравнительно небольшое (ограниченное) количество взрываемых ЭД, возможность отказов исправных при попадании в сеть дефектных ЭД.

Параллельные ЭВС

Параллельные ЭВС более надежны в работе по сравнению с последовательными ЭВС. При выходе из строя одного из ЭД и попадании в сеть дефектного ЭД откажет только этот ЭД. Утечка тока через плохую изоляцию проводов и сростков вследствие малого сопротивления сказывается в параллельных ЭВС меньше, чем в последовательных ЭВС.

Недостаток: более сложная, чем у последовательных ЭВС схема, которую невозможно проверить приборами со взрывного пункта, сравнительно небольшое количество взрываемых ЭД, неравномерное распределение токов между ЭД, особенно в ступенчатых схемах, возможность отказа всех ЭД при коротком замыкании между проводами, сложность расчета, особенно ступенчатой ЭВС (рис.3.2).

а) б)

 

Рисунок 3.2 - Схемы параллельных ЭВС: а - пучковая; б – ступенчатая.

 

 

Кольцевые ЭВС с двумя или тремя (схема «три кольца») антеннами удобны для монтажа при проходке стволов шахт и являются разновидностью параллельных ступенчатых сетей. При определенном соотношении между числом ЭД, сечением и длиной антенных проводов число взрываемых ЭДС может быть увеличено (рис. 3.3).

а) б)

 

в) г)

 

д) е)

 

 

Рисунок 3.3 - Схемы кольцевых параллельно- ступенчатых ЭВС:

а, б, в, г – с двумя антеннами, соответственно с прямым (а) и обратным (б) питанием, с разомкнутым питанием в одной (в) и двух (г) точках; д, е – «три кольца» с замкнутыми (д) и разомкнутыми кольцами.

В кольцевых схемах с двумя разомкнутыми антеннами и прямым питанием (рис. 3.3,в) распределение импульсов тока между ЭД более благоприятное с точки зрения предотвращения отказов, чем при обратном питании (рис. 3.3,г).

Кольцевые ЭВС с замкнутыми кольцами (по схеме «три кольца») (рис. 3.3,д) позволяют при неизменном сечении проводов магистрали удвоить число ЭД в сети или при одном и том же числе ЭД уменьшить в два раза потребляемый ток и сечение магистрали.

Разомкнутая кольцевая схема дает наиболее равномерное распределение токов между ЭД (при условии, что разница в числе ЭД, присоединенных к обеим полуантеннам, не превышает единицы по сравнению с основной схемой (рис. 3.3,е) и ее другими разновидностями.

Недостатки параллельных ЭВС: они более сложные по сравнению с последовательными ЭВС; невозможность их проверки с взрывного пункта; сравнительно небольшое количество взрываемых ЭД; наибольший ток в магистрали и ее сечении; неравномерность распределения токов; возможность отказа всех ЭД при коротком замыкании между проводами, сложность расчета, особенно ступенчатых схем.