CC BY
102
ное состояние буровзрывных работ на Кальмакырском руднике», Фрунзе: 1967 с. 19.
2. Аранович В.Л. Исследование влияния скорости детонации ВВ на дробление горных пород в зависимости от их упруго-пластических свойств // Сб. статей. «Современное состояние буровзрывных работ на Кальмакырском руднике», Фрунзе: 1967, с. 26-27.
|— Коротко об авторах------------------------------------------
Добрынин И.А. - ИПКОН РАН,
Беляев А.Г. - ООО «Азот-Черниговец»,
Пасынков В.И. - ООО «Азот-Черниговец».
— © И.А. Добрынин, 2007
И. А. Добрынин
МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ДЕТОНАЦИИ ПВВ В СКВАЖИННЫХ ЗАРЯДАХ С ПРИМЕНЕНИЕМ СОВРЕМЕННЫХ ДА ТЧИКОВ
возможность проводить измерения скорости детонации в зарядах промышленных взрывчатых веществ (ПВВ) в условиях реальных горных предприятий предоставит горным инженерам, научным сотрудникам и специалистам заинтересованных и контролирующих организаций оперативно получать информацию о взрывчатых свойствах ПВВ, объективно оценивать их пригодность, а также технологическую и экологическую безопасность.
Результаты измерений скорости детонации в скважинных зарядах ПВВ с низкой ударно-волновой чувствительностью, проведенных в 2005-06 гг. на горных предприятиях, расположенных в Ленинградской, Кемеровской, Воронежской областях и в Краснодарском крае показали, что фактические значения скорости детонации ПВВ могут существенно отличаться от нормативных показателей, декларируемых в технической документации разработчиков и изготовителей ПВВ.
В связи с этим можно предположить, что уровень качества ПВВ не сможет существенно повыситься до тех пор, пока у горняков на вооружении не появятся методы оперативного
контроля и оценки взрывчатых свойств поставляемых или изготавливаемых на местах ПВВ.
Использование современных достижений науки и техники может решить данную проблему, в связи с чем при участии автора была разработана «Методика измерения скорости детонации в зарядах промышленных взрывчатых веществ с помощью датчика «ДПИД» (ТУ 4314-018-54634296-2006)», далее по тексту - Методика, позволяющая оперативно и практически в любых гидрогеологических условиях горного производства оценивать качество детонационных процессов.
Методика, как и Рекомендации, являющиеся приложением к ней, разработаны на основе опыта, приобретенного в процессе организации и проведения экспериментальных работ по измерению скорости детонации в образцах зарядов взрывчатых веществ в полигонных условиях: Института проблем химической физики РАН, ОАО «Муромец» и ФГУП «Завод им. Морозова, а также в промышленных условиях при проведении массовых взрывов на горных предприятиях России.
Методика содержит разделы, названия которых приведены ниже: введение, персонал, приборы и оборудование, датчик для измерения скорости детонации «ДПИД», прибор для измерения скорости детонации, кабель, прибор для контроля датчиков и измерительной сети, организация и подготовка работ, выбор скважинного (шпурового) заряда, монтаж и проверка участковой сети, подготовка и проверка магистральной сети, настройка измерительного прибора и проверка его готовности, выполнение измерений, оформление результатов измерений, требования по безопасности, а также приложения, в которых представлены образцы «Полевого журнала» и «Акта о выполнении измерений скорости детонации» и «Рекомендации по измерению скорости детонации в зарядах промышленных взрывчатых веществ с помощью датчика «ДПИД» (ТУ
4314-018-54634296-2006)».
Опыта, полученный при измерении скорости детонации на горных предприятиях и отраженный в Методике, может быть использован практически с любыми предназначенными для этого приборами и оборудованием, ввозимыми в
Россию в последнее время из Канады, Швеции, Китая и, возможно, из других стран. Нами в исследовательских работах использовался прибор китайского производства, т.к. аналогичного отечественного прибора в настоящее время не существует и, вероятно, его создание государством и не планируется.
Несмотря на то, что работа над Методикой в целом завершена, практически после каждой серии экспериментов, особенно если замеры выполняются в отличных от предыдущих условиях, она может быть дополнена новыми материалами. Также с накоплением опыта возможны некоторые корректировки, уточнения или изменения.
В настоящее время объем Методики с приложениями содержит 18 с. и для того, чтобы здесь не приводить весь текст целиком, прокомментируем вкратце только наиболее важные, на наш взгляд, ее положения.
Рис. 1. Датчик «ДПИД»: 1 - выводные провода; 2 - гильза; 3 - этикетка с указанием длины проводов; 1_ - номинальная длина провода
Персонал. Организовывать и проводить измерения скорости детонации в зарядах ПВВ в условиях горных предприятий следует специалистам с высшим горным образованием.
Работникам, имеющим высшее техническое (не горное), а также специальное техническое образование, разрешается проводить измерения скорости детонации только под руководством горного инженера.
При организации и проведении экспериментов могут в качестве помощников привлекаться взрывники, имеющие
«Единую книжку взрывника» и прошедшие специальный инструктаж по данному виду работ.
Приборы и оборудование. В качестве датчика для измерения скорости детонации применяется датчик «ДПИД» состоящий из алюминиевой гильзы со вставленными в нее выводными проводами, длина которых (L), по заказу потребителя, может быть от 2 до 50 м (рис. 1).
Работоспособность датчика сохраняется: после выдержки в воде с температурой от плюс 4 до плюс 25 0С, под давлением 0,5 ± 0,01 МПа в течение 15 сут.; при температуре от минус 45 до плюс 100 0С; при приложении к проводам динамической нагрузки - груза массой 5,0 ± 0,1 кг, падающего с высоты 0,5 ± 0,1 м.
ТУ 4314-018-54634296-2006 согласованы экспертной организацией ООО НТФ «Взрывтехнология».
В качестве прибора для измерения скорости детонации используется программируемый цифровой измеритель скорости детонации «ZBS-10» (Китай). Основными блоками прибора являются компьютер серии «МСS-51as nuclear parts» и кварцевый генератор с несущей частотой измерения 10 МГц. Высокоскоростной 10-канальный счетчик позволяет выполнять измерения одновременно на 10 базах. В результате автоматической обработки данных на экране измерителя «ZBS-10» отражается время прохождения детонационной волной расстояния между двумя соседними датчиками (база измерения), значения скорости детонации и стандартного отклонения от среднего значения по всем базам.
Измеритель «ZBS-10» имеет возможность работать самостоятельно - без оператора, в автономном режиме, в связи с чем он может оставаться на территории опасной зоны во время производства взрывных работ. В качестве базы измерений (расстояние между датчиками) в скважинных зарядах рекомендуется принимать 90 см. Общее количество баз в одном опыте может быть не более 10.
В качестве магистрального кабеля вместо китайского, на основе опыта, рекомендуется использовать кабель отечественного производства - МКЭШ 14 х 0,35 ГОСТ 10348-80 (14 проводов сечением 0,35 мм2 из медных жил, экранированный, в пластиковой изоляции).
Все датчики и измерительная сеть контролируется по проводимости с помощью приборов постоянного тока класса точности не ниже 2,5.
Расхождение значений электрического сопротивления датчиков и отдельных жил в кабеле используемых в одном опыте должно быть не более 1 %.
Организация и подготовка работ. Измерения скорости детонации при проведении массовых взрывов могут проводиться в зарядах, сформированных из следующих типов ВВ: гранулированные, порошкообразные, эмульсионные.
При использовании одного прибора во время массового взрыва можно сделать измерение скорости детонации только в одном заряде.
Выбирать скважинный, шпуровой или другой заряд следует, исходя из условия обеспечения сохранности участковой сети и магистрального кабеля до момента подрыва заряда, в котором производится измерение скорости детонации. Для этого, например, следует выбирать скважину крайнюю или близкую к краю блока, но при условии, что разлет кусков породы от врубовых и соседних зарядов не повредит измерительную сеть.
Однако окончательное решение по выбору скважинного (шпурового) заряда для замеров скорости детонации принимает «Заказчик измерений», который должен быть уведомлен о величине возможного ущерба, который может быть нанесен магистральному кабелю и о его стоимости.
Монтаж датчиков может выполняться на шнуре из неэлектропроводящего материала, деревянной рейке или др. подобных материалов. Датчики следует крепить к шнуру с помощью тонкой липкой ленты, например, скотча. При этом их концевые провода должны быть вытянуты в сторону устья скважины, шпура или другой зарядной выработки. Расстояние между датчиками (величина измерительной базы) определяется исходя из возможностей измерительного прибора, условий эксперимента и поставленной задачи.
Устанавливать гирлянду с датчиками в скважинном (шпуровом) заряде следует так, чтобы они находились между точкой инициирования, например, промежуточным детона-
тором и устьем зарядной выработки. Практически такое условие выполнимо при нижнем (обратном) инициировании заряда.
Для инициирования промежуточного детонатора (ПД) может использоваться неэлектрическая система инициирования или электродетонатор. Использовать для инициирования ПД детонирующий шнур, располагаемый параллельно гирлянде из датчиков, не следует, т.к. он может разрушить или повредить сеть до момента подрыва боевика.
В случае проведения измерений в зарядах, обладающих большой плотностью ПВВ, к нижнему датчику следует привязывать груз (якорь) из материала, не дающего искр, который необходимо опустить на дно зарядной выработки, что должно воспрепятствовать смещению датчиков от заданного (проектного) положения в процессе заряжания. Такие случаи в практике проведения взрывных работ имели место, особенно при механизированном заряжании скважин эмульсионными ВВ.
Промежуточные детонаторы не должны попадать в зону измерений, если это не является задачей специальных исследований.
В случае применения на блоке поверхностной сети из ДШ необходимо укрывать (присыпать) выведенные на поверхность блока концевые провода датчиков, а также ту часть кабеля, которая проходит по блоку, сыпучими материалами, например, буровым шламом или отсевом обогатительной фабрики.
Контрольная проверка готовности магистрали и подсоединение к ней участковой сети производится только тогда, когда техника и все люди, не связанные с проведением измерений, покинут территорию опасной зоны.
Настройка измерительного прибора и проверка его готовности производится в соответствии с инструкцией по применению прибора. Особое внимание следует обращать на то, чтобы при работе прибора в автономном режиме напряжение в его сети всегда было достаточным.
Выполнение измерений. Автономный режим работы прибора устанавливается всегда в случае, если размеры опасной зоны и технические возможности не позволяют про-
тянуть магистраль за ее пределы. В этом случае прибор следует расположить (укрыть) так, чтобы он не пострадал от поражающих факторов взрыва.
Оператор подсоединяет к магистрали прибор, настраивает его и устанавливает автономный режим только тогда, когда техника и все люди, не связанные с проведением измерений, покинут территорию опасной зоны.
После установки автономного режима оператор покидает территорию опасной зоны в сопровождении руководителя взрывных работ или его уполномоченного заместителя.
Оформление результатов измерений. Запись показаний прибора производится в полевой журнал, образец которого представлен в приложении 1. После завершения измерений,
полученные результаты отражаются в Акте, который подписывают участники опытных работ, включая руководителя взрывных работ и оператора, обслуживавшего прибор.
Требования по безопасности
Запрещается подсоединять приборы к измерительной магистрали, соединенной с датчиками находящимися в заряде до тех пор, пока все люди не покинут территорию опасной зоны.
Запрещается персоналу, обслуживающему прибор, находиться перед взрывом в опасной зоне после подачи второго (боевого) сигнала.
Подход к прибору после взрыва для снятия показаний возможен после разрешения руководителя взрывных работ и только после сигнала «отбой».
Участники опытных работ, не состоящие в штате горного предприятия, где проводятся замеры скорости детонации, должны быть проинструктированы по мерам безопасности и обеспечены индивидуальными средствами защиты.
Более детально с положениями Методики можно ознакомиться у автора статьи.
Коротко об авторах-------------
Добрынин И.А. - ИПКОН РАН, Москва.
А__________
-------------------------- © В.К. Угольников, П.С. Симонов,
2007
В.К. Угольников, П.С. Симонов
ОБОСНОВАНИЕ УДЕЛЬНОГО РАСХОДА ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ С РАЗЛИЧНЫМИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ И ДЕТОНАЦИОННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ
В настоящее время определение проектного удельного расхода взрывчатых веществ осуществляется по формулам, учитывающим эталонный удельный расход ВВ и целый ряд поправочных коэффициентов.
