Источник: Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів/ Збірка доповідей ХХ Всеукраїнської наукової конференції аспірантів і студентів. Т. 2 - Донецьк: ДонНТУ, ДонНУ, 2010. с. 62 - 64
Електричне підривання зарядів вибухових речовин (ВР) при проведенні вибухових робіт найбільш розповсюджене у теперішній час. Електричне підривання за допомогою електродетонаторів (ЕД), увімкнених в електровибухову мережу, припускає як одночасне (миттєве підривання), так і послідовне із заданим проміжком часу детонацію шпурових або свердловинних зарядів (короткоуповільнене і уповільнене підривання).
Електричне підривання шпурових зарядів і свердловинних зарядів ВР – це єдиний допущений у вугільних шахтах спосіб підривання і може використовуватись в будь-яких умовах ведення вибухових робіт, в тому числі використовуватись в шахтах, небезпечних за газом і (або) за вибухами пилу. Відмови ЕД при веденні вибухових робіт зумовлені неполадками вибухових приладів (ВП), вибухової мережі або самого ЕД призводять до відмови ВР шпурових або свердловинних зарядів. При прибиранні породи може виникнути вибух зарядів, які не спрацювали, але частіше маса ВР розкидається і змішується з породою, після чого вона може надходити на збагачувальні фабрики, де певним чином впливати на працівників, а потім на відвали породи, тим самим забруднюючи навколишнє середовище. Відомо, що в складі ВР знаходяться компоненти, які є небезпечними для здоров’я людей і шкідливо впливають на навколишнє середовище. Так, наприклад, більшість сенсибілізаторів, які входять до складу ВР в достатньо великій кількості (тротил, гексоген, нітроефіри, тощо) є шкідливими речовинами і за токсичним впливом згідно ГОСТ 12.1.007 – 76 і ГОСТ 12.1.005 – 88 належать до І – ІІ класу небезпеки. Таким чином дана робота торкається проблем екологічної безпеки.
Якість і безпечність вибухових робіт, при використанні способу електричного підривання зарядів ВР, залежить в першу чергу від якості вибухових матеріалів (ВМ) та засобів підривання. До засобів підривання відносять ЕД та вибухові прилади. Відомо, що ЕД перед використанням проходять стовідсоткову перевірку електричної частини, тому для якісного проведення вибухових робіт треба значну увагу приділяти контролю справності ВП. На сьогодні ВП перед видачею до роботи перевіряються у складах на приладі ПКВІ («ПКВИ – 3М»), такої перевірки цілком достатньо. Також приладом ПКВІ користуються державні центри стандартизації і метрології при освідченні ВП, що не є правильним, тому що необхідно більш детально визначити, обробити та перевірити характеристики приладу і пересвідчитись, що він працює не на «межі».
Прилад ПКВІ («ПКВИ – 3М») вимірює тільки величину і тривалість імпульсу струму, а результат перевірки видає у вигляді логічного виводу – слів «придатний» або «непридатний», які загоряються на табло. Логічний сигнал у вигляді слів «придатний», або «непридатний», який видається приладом, замість конкретного числового значення не дозволяє обробити отримані дані більш глибоко і детально, тому є недоліком.
Дослідження характеристик вибухових приладів здійснювалась за допомогою розробленого стенда, схема якого зображена на рис. 1. Стенд складається із наступних одиниць: вибухового приладу ВП (в нашому випадку – це ВП – 75, взагалі може бути будь-який вибуховий прилад); магазину опорів R1; порівняльного опору R2=1Ом; баластного опору R3=1кОм; стабілітрону КС 133; і вивідних дротів, які під’єднуються до комп’ютера. Магазин опорів необхідний для перевірки приладу на різних опорах (моделювання вибухового ланцюга). Стабілітрон необхідний для захисту комп’ютера від перенапруги – коли напруга або сила струму підвищаться вище певного рівня, станеться пробій стабілітрона і конденсатор ВП розрядиться на баластному опорі.
Рисунок 1 – Схема лабораторного стенду
Досліджувалися характеристики приладу ВП – 75 на трьох різних опорах вибухового ланцюга – 191, 201 і 221Ом відповідно. В результаті були отримані дані (дані отримувалися за допомогою програми віртуального осцилографа – osciloscope 2.51) для подальшого розрахунку і побудовані криві імпульсу струму рис. 2 . Обробка отриманих експериментальних даних здійснювалась на комп’ютері в середовищі MathCAD за допомогою власноруч написаної програми розрахунку, яка дозволяє визначити величину, тривалість імпульсу струму, величину струму на початку та в кінці подачі імпульсу, та максимальну величину напруги заряду конденсатора. Дослідження показали відповідність характеристик нормам, тобто справність приладу.
Рисунок 2 – Зображення імпульсів струму при різних опорах ланцюга