Средства беспламенного взрывания

Помимо ВВ, действие которых основано на происходящей в момент взрыва экзотермической реакции для отбойки угля и пород на сверхкатегорных угольных шахтах в особо опасных условиях применяют беспламенное взрывание.

Все способы беспламенного взрывания основаны на быстром образовании в стальных патронах, размещенных в шпурах, газов под высоким (10⁸ Па и более) давлением и мгновенном их выбросе в шпур. Применяется в наиболее опасных условиях угольных шахт, где не разрешается ведение взрывов даже предохранительными ВВ, для работ по углю, главным образом в лавах с машинной зарубкой, а также для подрывы некрепких боковых пород.

Наиболее эффективными являются следующие способы:

Кардокс - образование газов происходит в результате быстрого испарения жидкой углекислоты при ее интенсивном нагревании.

Гидрокс - образование газов происходит в результате химических реакций порошкообразных составов под действием нагревания;

Аэродокс - при котором в патрон, размещенный в шпуре, подается сжатый воздух под давлением (3-8)·10⁷ Па.

Достоинства способа беспламенного взрывания:

- полная безопасность отбойки угля на шахтах, опасных по взрыву газа или пыли;

- отсутствие вредных газов;

- получение крупнокусковатого угля с уменьшением пылеобразования в 3-4 раза;

- сокращение времени на проветривание забоя при отбойке сжатым воздухом;

- высокая безопасность в обращении с патронами;

- отсутствие возможности преждевременного взрыва;

- меньшая вероятность повреждения призабойной крепи и отсутствие надобности в складах ВМ.

- улучшает гигиенические условия труда;

При данном способе порода и уголь разрушаются и перемещаются за счет газов высокого давления, образующихся в металлических цилиндрах (патронах, гильзах), которые срезают специально установленные диски, диафрагмы или открывают клапаны и выбрасываются через выхлопные отверстия разрядных головок. Применение беспламенного взрывания допустимо при содержании метана в воздухе до 2%.

Средства беспламенного взрывания отличаются предохранительными свойствами.

Различают способы беспламенного взрывания с применением патронов:

· гидрокс

Гидрокс (состоит из металлической гильзы 5 диаметром 54 мм, длиной 1320 мм и патрона БВ-48 массой 270 г. Металлическая гильза закрыта зарядной 7 и разрядной 1 головками. В гильзе, закрытой переходной муфтой со срезным диском 2, помещен заряд БВ-48, представляющий собой плотную бумажную гильзу, заполненную смесью обменных солей. Внутри патрона находится инициатор реакции разложения 4, электротермический элемент 6 и основной состав заряда 3. При включении тока срабатывает электровоспламенитель и инициирующий патрон, возбуждающий реакцию в смеси обменных солей.

Рис. Патрон гидрокс

· аэрдокс

В патронах аэрдокс источником потенциальной энергии является сжатый воздух высокого давления. Патрон состоит из стальной трубы 2, разрядной головки 5 с выхлопными окнами 4, штуцера 1 для подключения к воздушной сети и запорного диска I. Длина патрона 1,1…2,3 м, диаметр 42…63 мм. Шпуры бурят: на 0,2…0,8 м короче патрона. Последний закладывают в шпур, затем специальным шлангом соединяют его с воздухопроводом и подают в патрон сжатый воздух под давлением 30…70 Мпа. Для взрыва следующего шпура необходимо вставить новый запорный диск и подать в патрон новую порцию сжатого воздуха.

Рис. Патрон аэрдокс

· Кардокс

В патроне для беспламенного взрывания кардокс газы образуютси в результате быстрого испарения жидкой углекислоты при нагревании. Патрон состоит из полого стального цилиндра, зарядной и разрядной головок. При пропускании тока через мостик накаливания нагревательного элемента последний подогревает углекислоту или другой состав, вызывая бурное выделение газов. При этом давление в патроне может достигать 50 МПа. Применение патрона кардокс более надежно в шахтах, опасных по газу и пыли, но не обепечивает полной безопасности, так как выходящая из патрона углекислота вызывает возникновение электростатического разряда распространяющегося по всей электровзрывной сети. Беспламенное взрывание применяется при отбойке угля с f = 1...2 на пологих и наклонных пластах, в шахтах сверхкатегорных и III категории по газу, опасных по пыли, при проведении выработок по углю, к очистных забоях.

Средства беспламенного взрывания перспективны для использования при добыче пьезокварца, исландского шпата, изумрудов, топазов, аквамаринов и других ценных кристаллов.

Рис. Патрон кардокс для беспламенного взрывания

1 – зарядная головка; 2- цилиндр; 3 – нагревательный элемент; 4- углекислота;

5 – разрядный диск; 6 – разрядная головка; 7 – откидной сектор.