4.2 Неэлектрические способы взрывания

К неэлектрическим способам инициирования зарядов ВВ относится огневое взрывание, которое осуществляется с помощью огнепроводного шнура, капсюля-детонатора и зажигательного патрона. В современных неэлектрических способах взрывания передачу энергии от внешнего источника к детонаторам осуществляют с помощью световодов, а также полого пластикового шнура различных конструкций, у которых:

- внутренняя поверхность шнура покрывается тонким слоем ВВ (система "НОНЕЛЬ" – Швеция, "Эдилин", "УНСИ", "Снежинка" – Россия, "Деталайн" – США и др.);

- внутренний объем шнура заполняется взрывчатой газовой смесью (система "Херкудет" – США); внутренние стенки покрываются горючей смесью, горящей со скоростью до 1000 м/с (система LVST – США).

4.2.1. Огневое инициирование зарядов

Огнепроводный шнур (ОШ), рис.22, представляет собой спрессованную из дымного пороха и добавок пластификатора сердцевину с центральной направляющей нитью, закрытую нитяной оплеткой с гидроизоляционным слоем. Внешний диаметр шнура 5,5 мм. В соответствие с требованиями "Единых правил безопасности при взрывных работах" отрезок ОШ длиной 60 см должен сгорать за 60-68 с.

Основные виды ОШ: экструзионный ОШЭ в полиэтиленовой оболочке, асфальтированный ОША предназначены для сухих и влажных забоев, пластикатный ОШП – для обводненных забоев, двойной асфальтированный ОШПА предназначен для мокрых забоев.

Рис.22 Огнепроводный шнур:

1 – направляющая нитка; 2 – пороховой сердечник; 3 – оплетка; 4 – гидроизоляция.

Капсюль-детонатор, рис.23, представляет собой цилиндрическую гильзу (медную, алюминиевую или биметаллическую) диаметром 6 – 7 мм и длиной 48–51 мм, снаряженную зарядами первичного инициирующего ВВ: гремучая ртуть (0,5 г), ТНРС (0,1 г), азид свинца (0,2 г) и вторичного инициирующего ВВ – тетрила (или гексогена) массой 1 г.

Рис.23 Капсюль-детонатор гремучертутнотетриловый № 8С (а) и азидотетриловый № 8А (б): 1 – гильза; 2 – гремучая ртуть; 3 – ТНРС; 4 – азид свинца; 5 – тетрил; 6 – чашечка; 7 – кумулятивная выемка.

В капсюлях-детонаторах заряд первичного инициирующего ВВ выбирается таким, чтобы вызвать детонацию во вторичном инициирующем ВВ. Заряд вторичного ВВ подбирается из условий безотказного инициирования зарядов порошкообразных промышленных ВВ. Для усиления инициирующей способности дно КД имеет кумулятивную выемку.

В настоящее время используют следующие КД: №8М в медной гильзе, №8Б в бумажной гильзе, №8С в биметаллической гильзе. Капсюли-детонаторы, снаряженные азидом свинца, немного мощнее гремучертутных, имеют высокую чувствительность к трению, удару, сжатию и огню.

Зажигательные патроны, рис.24, применяют для группового взрывания зарядов ВВ путем зажигания 10–38 зажигательных трубок или отрезков ОШ. Зажигательная смесь состоит из 85% мелкозернистого пороха, 5% канифоли и 10% парафина. Длина зажигательного ОШ составляет 15–25 см. Едиными правилами безопасности при ведении взрывных работ огневой способ взрывания в угольных и сланцевых шахтах запрещен к применению.

Рис.24 Зажигательный патрон:

1 – гильза; 2 – зажигаемые отрезки ОШ, идущие к зарядам ВВ; 3 – поджигающий ОШ; 4 – фиксирующий шпагат; 5 – зажигательный состав (толщина слоя 2.3 мм).

4.2.2 Система "НОНЕЛЬ"

Все современные неэлектрические системы инициирования полностью безопасны к различного рода электромагнитным наводкам и, при этом, позволяют создавать схемы взрывания зарядов с практически неограниченными возможностями управления процессами разрушения массивов горных пород. Основным элементом системы "НОНЕЛЬ" является полый пластиковый шнур-волновод, внутренняя поверхность которого покрыта тонким слоем взрывчатой смеси. При инициировании воздушная ударная волна распространяется по каналу шнура со скоростью 2 км/с. Ударная волна передает энергию, которой достаточно для инициирования КД, закрепленного на одно из концов шнура-волновода (рис.25).

Шнур “НОНЕЛЬ”, выполненный в виде пластиковой трубки (внешний диаметр 3 мм, внутренний – 1,5 мм), не имеет взрывчатых свойств, он не при каких условиях не возбуждает детонацию ни в одном из ВВ, которые используются на практике. Шнур не взрывается ни от удара, ни от воздействия огня. При передаче ударной волны шнур не разрушается, выполняя роль только лишь проводника сигнала.

Шнуры серии НD имеют повышенную прочность на разрыв, износостойкость и сохраняют свою работоспособность до температур +50°С. КД “НОНЕЛЬ” представляет собой алюминиевую гильзу, в середине которой находится чувствительное к огню первичное инициирующее ВВ, вызывающее детонацию во вторичном бризантном ВВ.

Достоинства системы "НОНЕЛЬ" - это безразличие к действию блуждающих токов, электростатических зарядов и электромагнитных полей в диапазоне разных частот;

- повышение продуктивности вследствие ускорения подготовки взрыва;

- снижение стоимости взрывных работ;

- высокая надежность.

Недостатки системы "НОНЕЛЬ" – это невозможность проверки целостности взрывной сети;

- многоэлементность.

Неэлектрическая система "НОНЕЛЬ" предназначена для открытых и подземных взрывных работ, в том числе и в условиях шахт, опасных по взрыву газа или пыли.

4.2.3 Система "ОПСИН"

В системе лазерного инициирования "ОПСИН", рис.26, передача энергии от лазера к оптическим детонаторам осуществляется с помощью световодов либо непосредственно через воздушную атмосферу.

Области применения новой прецизионной системы ОПСИН:

- производство массовых взрывов шпуровых и скважинных зарядов, сварка, гравировка, компактирование взрывом; упрочнение изделий со сложным рельефом поверхностей; взрывные работы в стеснённых условиях городов, производственных предприятий и т.п. Получение профилированных детонационных волн (плоских, сферических, цилиндрических и др.), которые невозможно реализовать при использовании традиционных средств инициирования. Испытания конструкций корпусов ракет на предмет устойчивости к импульсному воздействию рентгеновских и ультрафиолетовых излучений боевых лазеров и т.д.

Система обеспечивает особо высокие уровни безопасности и точности управления многозарядного взрывания.

Высокая безопасность обусловлена использованием специальных взрывчатых составов (ВС), высокочувствительных к воздействию характерного импульса лазерного излучения и имеющих низкую чувствительность к механическим и тепловым воздействиям.

Высокие точность управления обеспечивается за счёт:

- малого времени задержки срабатывания ВС (10–6 с);

- программируемого управления работой отдельных каналов лазерного устройства, обеспечивающего подачу лазерной энергии в локальные участки

оптоволоконной кабельной сети;

Рис.25 Соединительный блок и последовательность его монтажа в системе НОНЕЛЬ: а) – общий вид соединительного блока; б) – подключение шнуров-волноводов к соединительному блоку; в) – соединительный блок в зборе с четырьмя шнурами-волноводами; 1 – шнур-волновод; 2 – неэлектрический капсюль-детонатор; 3 – соединительный блок; 4 – заслонка; 5 – крышка; 6 – выводные шнуры для подключения к скважинным зарядам; 7 – внутрискважинный шнур "НОНЕЛЬ" для замедленного взрывания зарячдов ВВ; 8 – скважина.