2. Основные сведения об отказах зарядов взрывчатых веществ, их классификация и причины

2. Основные сведения об отказах зарядов

взрывчатых веществ, их классификация и причины

2.1. Под отказом понимается полное или частичное отсутствие детонации заряда, его части или группы зарядов после посылки во взрывную сеть инициирующего импульса. Во всех случаях, когда заряды не могут быть взорваны по причинам технического характера, они должны также рассматриваться как отказы.

2.2. Отказы разделяются на одиночные, групповые и массовые:

- одиночный отказ - отказ одного заряда взрывчатых веществ или нескольких зарядов, присоединенных к различным участкам взрывной сети, причем, если среди зарядов, присоединенных к одному и тому же участку, отказало не более одного заряда;

- групповой отказ - отказ части (двух и более) подлежащих взрыванию зарядов взрывчатых веществ, в случае, когда все из отказавших зарядов или часть из них присоединены к одному и тому же участку взрывной сети;

- массовый отказ - отказ всех зарядов взрывчатых веществ, подлежащих взрыванию, либо отказ зарядов одного или нескольких блоков (забоев), в случае взрывания нескольких блоков (забоев), объединенных в единую взрывную сеть.

2.3. По внешним признакам отказы разделяются на:

- открытые, обнаруживаемые при внешнем осмотре (наличие взрывчатых материалов во взорванной горной массе, характерный навал горной массы, не разрушенный массив горных пород и т.д.);

- скрытые, которые нельзя обнаружить по внешним признакам при осмотре забоя после взрыва.

2.4. По периодичности появления отказы разделяются на:

- случайные, появляющиеся нерегулярно, различные по причинам появления;

- систематические, появляющиеся часто, имеющие одинаковые причины возникновения.

2.5. Отказы могут быть вызваны техническими, технологическими и организационными причинами.

К техническим причинам относят неудовлетворительное качество взрывчатых веществ и средств инициирования, неисправность взрывных приборов, а также несоответствие применяемых взрывчатых материалов горнотехническим и горно-геологическим условиям.

Отказы по технологическим причинам связывают с несоответствием принятой технологии и параметров буровзрывных работ характеристикам разрушаемого взрывом материала. Применительно к горным породам в число таких причин могут быть включены: неправильный выбор или несоблюдение установленных параметров буровзрывных работ, несоответствие этих параметров и принятых схем взрывания конкретным условиям и т.п.

В число организационных причин входят: нарушения установленных требований по подготовке и производству взрывных работ, связанные с низкой квалификацией и производственной дисциплиной взрывперсонала, а также неудовлетворительными организацией и контролем работ при подготовке взрывчатых материалов и приборов к применению, заряжании, монтаже взрывной сети и взрывании.

2.6. При взрывании с применением детонирующего шнура отказы зарядов происходят, как правило, из-за нарушений поверхностной (внешней) и внутрискважинной сети.

Надежность (безотказность) поверхностной взрывной сети зависит главным образом от схемы монтажа сети, кратности и способов резервирования (дублирования) ее элементов <*>, качества и надежности средств инициирования (детонирующий шнур, пиротехнические реле), а внутрискважинной сети, кроме того, от правильности изготовления промежуточного детонатора, параметров взрывания и геологических и структурных особенностей взрываемого массива, от которых в значительной мере зависит вероятность подбоя скважин.

--------------------------------

<*> Кратность резерва - отношение числа резервных элементов объекта к числу резервируемых ими основных элементов объекта, выраженное несокращенной дробью.

Наиболее распространенной причиной нарушений целостности внутрискважинных нитей детонирующего шнура является подбой скважин (от 30% до 70% отказов). Отсекания (обрывы) детонации на узлах (соединениях) детонирующего шнура в основном происходят вследствие пониженной чувствительности шнура из-за его дефектов и некачественного выполнения соединений. Отказы на соединениях детонирующего шнура наиболее опасны в местах присоединения внутрискважинных нитей детонирующего шнура с поверхностной взрывной сетью.

Групповые отказы скважин (отказы части взрываемого блока) в большинстве случаев происходят по причине большого отклонения по времени срабатывания пиротехнических реле от номинала, в особенности в меньшую сторону, когда реле взрываются практически мгновенно.

На подземных работах причинами отказов также могут быть повреждения сети детонирующего шнура ударной воздушной волной.

2.7. Безотказность электрического взрывания определяется, главным образом, исправностью электродетонаторов, приборов взрывания, проводов и качеством монтажа электровзрывных сетей.

Отказы зарядов также могут быть связаны с повреждением мостика накаливания при нарушении порядка маркировки электродетонаторов, а также с дефектами электродетонаторов.

2.8. Отказы из-за неисправности приборов взрывания обусловлены недостаточной силой взрывного тока или импульса тока, посланного в электровзрывную сеть. У конденсаторных взрывных приборов это связано, как правило, с неправильными показаниями индикатора заряда или снижением емкости конденсатора-накопителя, а также нечеткой работы контактов кнопки "Взрыв".

При взрывании от источника трехфазного переменного тока по схеме "треугольник" возможны отказы электродетонаторов из-за запаздывания момента включения одной из фаз. Это может произойти как из-за неисправности ножей рубильника или штоков масляного выключателя, так и из-за плохой регулировки их на одновременность включения. Отказы в этом случае происходят потому, что при большой силе тока время сохранности электровзрывной сети значительно меньше времени срабатывания электродетонаторов и электровзрывная сеть может быть разорвана прежде, чем будет включена запаздывающая фаза.

При взрывании электродетонаторов замедленного действия от осветительно-силовых сетей отказы вызываются возникновением мощной электрической дуги вслед за перегоранием мостика, которая прожигает стенку электродетонатора, что приводит к уменьшению давления в гильзе и затуханию горения замедляющего состава. Аналогичное явление возможно при взрывании переменным током электродетонатора короткозамедленного действия (со временем замедления более 50 мс), если воспламеняющий ток чрезмерно велик (более 5 А).

В случае последовательного соединения электродетонаторов возрастает опасность отказов из-за недостаточной силы тока, связанная с тем, что наиболее чувствительный и быстродействующий электродетонатор может сработать и прервать цепь тока до воспламенения менее чувствительных электродетонаторов. При взрывании от источника переменного тока время срабатывания электродетонатора обычно меньше периода переменного тока, а количество энергии, получаемой электровзрывной сетью до ее разрыва, зависит не только от величины, но и от фазы воспламеняющего тока, для предотвращения отказов при неблагоприятной фазе включаемого тока необходимо увеличивать силу воспламеняющего тока (его эффективное значение) по сравнению с постоянным током.

Распространены отказы, вызванные утечками тока на землю при плохой изоляции сростков проводов, а также в результате повреждения изоляции концевых проводов электродетонаторов при досылке к зарядам патронов-боевиков. Особенно часто такие отказы имеют место при взрывании в обводненных условиях, где сопротивление изоляции проводов, определяемое, главным образом, качеством изоляции соединений проводов, значительно снижается и существенно зависит от длительности подготовки взрыва.

2.9. Отказы зарядов взрывчатых веществ при электроогневом взрывании могут происходить по причине:

- заводского дефекта капсюлей-детонаторов;

- недостаточной гидроизоляции в месте соединения капсюля-детонатора с огнепроводным шнуром;

- заводских дефектов огнепроводного шнура.

2.10. Отказы при взрывании с применением неэлектрических систем инициирования связаны с заводскими дефектами детонаторов и волноводов (световодов), их механическими повреждениями при транспортировке и монтаже взрывной сети. Причинами отказов также могут быть нарушение установленной схемы и низкое качество монтажа взрывной сети, а также применения взрывчатых веществ, промежуточных детонаторов и средств взрывания, не предназначенных для использования совместно с системами неэлектрического инициирования зарядов.