ОАО «НМЗ «Искра»: Высокотехнологичные разработки в области средств инициирования

А.Н. Вандакуров, Генеральный директор ОАО «Новосибирский механический завод «Искра» (ОАО «НМЗ «Искра»)

ОАО «НМЗ «Искра» выступило одним из спонсоров 7-й международной конференции по взрывчатым веществам и взрывному делу EFEE-2013 в Москве в качестве официального партнера. Предлагаем вашему вниманию информацию об инновационных изделиях завода нового поколения в области средств инициирования.

020 0

Электронный детонатор ЭДЭЗС

Одним из важнейших резервов оптимизациии затрат на буровзрывные работы является внедрение электронной системы инициирования взрывов, которая обеспечивает надежную синхронизацию поочередно срабатывающих скважин. Применение данной технологии позволяет в полной мере использовать систему контроля над выделением энергии взрывчатых веществ, каждая скважина срабатывает гарантированно в определенной последовательности, что позволяет не допустить неблагоприятного эффекта «наложения», т.е. одновременного срабатывания нескольких скважин. Соответственно снижается негативное сейсмическое и акустическое воздействие массовых взрывов на окружающую среду, значительно сокращается выброс вредных продуктов взрывов и пыли в атмосферу. Улучшаются результаты взрывных работ, уменьшается процент выхода негабарита и отсевов, повышается устойчивость бортов карьеров, сокращаются расходы на экскавацию, транспортировку и переработку взорванной массы.

Электронная система инициирования состоит из программируемого электродетонатора с электронным замедлением скважинного (ЭДЭЗ-С) и аппаратно-программного взрывного комплекса, состоящего из портативного компьютера, адаптера взрывной линии, терминала сбора и программного обеспечения.

Электронный детонатор ЭДЭЗ-С предназначен для инициирования с высокой точностью замедления зарядов взрывчатых веществ при расположении внутри скважинных зарядов на земной поверхности. Изделие сохраняет работоспособность в диапазоне температур от –50° до +50°С и имеет встроенную защиту от блуждающих токов и статического электричества. В отличие от пиротехнических систем инициирования в ЭДЭЗ-С вместо замедляющего состава, где разброс времени замедления доходит до ±7% от номинального значения, использован электронный микромодуль, обеспечивающий точность срабатывания ±1 мс, с любым заданным временем замедления в диапазоне от 0 до 7000 мс, с шагом программирования времени замедления 1 мс.

При длине взрывной массы до 3000 м к одному адаптеру взрывной линии можно подсоединить до 500 электронных детонаторов ЭДЭЗ-С. Каждый ЭДЭЗ-С имеет свой индивидуальный идентификационный номер, запрограммированный в процессе его производства, что позволяет с помощью аппаратно-программного взрывного комплекса тестировать на исправность и готовность к массовому взрыву каждый ЭДЭЗ-С во взрывной сети, задавать индивидуальное время замедления срабатывания. При работе с ЭДЭЗ-С повышается безопасность ведения взрывных работ и исключается его несанкционированное применение, т.к. изделие срабатывает только от кодированной команды «подрыв». После получения этой команды ЭДЭЗ-С срабатывает, даже если взрывная сеть уже разрушена.020 2

Устройство «Искра-Т» с электронным замедлением инициирования

Таким образом, применяя электронную систему инициирования, мы не ограничены определёнными степенями замедления, что позволяет спроектировать и сделать каждый массовый взрыв уникальным и с учётом конкретных горногеологических условий и свойств горных пород достичь запланированных результатов при минимальном воздействии на окружающую среду.

При всех своих неоспоримых достоинствах электронные системы инициирования всё ещё имеют относительно высокую стоимость и предъявляют высокие требования к квалификации взрывперсонала. Для их задействования необходим комплект специального оборудования, а для получения максимального эффекта нужна подробная горно-геологическая разведка взрываемого массива.

С целью исключения недостатков и объединения всех достоинств, присущих как неэлектрическим системам инициирования на основе пиротехники, так и электрическим проводным системам с электронным замедлением, на нашем предприятии разработана новая, так называемая «гибридная» система инициирования с электронным замедлением на основе ударно-волновой трубки – устройства «Искра-Т». Основная задача, которая была решена при разработке данной системы, заключалась в значительном повышении точности срабатывания за счёт применения электроники и современных технических решений с сохранением простоты, надёжности и удобства в обращении на уровне обычных неэлектрических систем инициирования.

Устройства «Искра-Т» с электронным замедлением инициирования предназначены для инициирования с высокой точностью замедления боевиков скважинных и шпуровых зарядов при проведении взрывных работ на земной поверхности, а также в подземных выработках шахт, не опасных по газу или пыли.

Интервал времени замедления – от 1 мс до 2200 мс в диапазоне температур от –50° до +50°С. Время замедления с точностью до 1 мс программируется в процессе производства с учётом фактической длины ударно-волновой трубки. В процессе изготовления устройства алгоритм работы программы микроконтроллера позволяет «зашить» идентификационный номер каждого электронного модуля после программирования основной программы. Идентификационный номер позволяет вести строгий учёт изделий на протяжении всего цикла производства. При применении устройства «ИскраfТ» для получения точного запрограммированного времени замедления необходимо инициировать ударно-волновую трубку вблизи (±10 см) от места прикрепления этикетки, указывающей время замедления.

Применение данной системы инициирования позволяет свести к минимуму влияние разброса заданного в проекте времени замедления на точный и последовательный процесс развития массового взрыва и оказывает прямое влияние на результаты и экономические показатели массового взрыва (форму развала горной массы, степень фрагментации, проработку подошвы уступа, разубоживание руды, удельный расход ВВ), одновременно снижается сейсмическое воздействие взрыва на борт карьера и охраняемые объекты, значительно уменьшается разлёт осколков. При ведении взрывных работ с использованием устройств «Искра-Т» значительно расширяется ряд значений точных времён замедления, что позволяет применять различные неосуществимые ранее схемы взрывания, использовать возможность комбинации в схемах как обычных неэлектрических систем инициирования на основе пиротехнического замедления, так и электронных.020 3

Комплекс аппаратуры дистанционного взрывания по радиоканалу

Одной из основных мировых тенденций на сегодняшний день является постепенное замещение небольших месторождений богатых руд, крупными, а часто гигантскими с бедными и труднообогатимыми рудами. Рост затрат на разработку таких месторождений, связанный с низкими содержаниями, компенсируется огромными объемами переработки руд и, соответственно, масштабными БВР.

Таким образом, несмотря на сложные экономические условия в мире, наблюдается рост объемов добычи полезных ископаемых, и соответственно, объемов БВР. При этом необычайно остро стоит вопрос об оптимизации затрат при проведении работ.

ОАО «НМЗ «Искра», отвечая на вызовы рынка и ужесточающиеся требования потребителей, постоянно разрабатывает новые методы инициирования, новые инструментальные средства. Одним из таких новых инструментов стал недавно разработанный комплекс аппаратуры дистанционного взрывания по радиоканалу. Основная цель разработки этого комплекса – обеспечить возможность дистанционного инициирования взрывной сети на базе электронных детонаторов ЭДЭЗ, ЭДЭЗfС и/или неэлектрических систем «Искра-П», «Искра-С».

При этом за счет связи по радиоканалу командного блока (пульта оператора), находящегося на безопасном удалении, и исполнительного блока, расположенного в зоне проведения взрыва, исключается необходимость монтажа магистрального провода в случае ЭДЭЗ или стартового волновода для неэлектрических систем, что ускоряет монтаж взрывной сети, снижает непосредственные затраты на проведение БВР.

В случае глубокозалегающих карьеров размещение магистрали или стартового волновода может представлять проблему из-за увеличенного линейного расстояния до пределов опасной зоны (большое сопротивление взрывной магистрали или соединение нескольких стартовых волноводов). Кроме того, возможна одновременная работа оператора (взрывника) с несколькими исполнительными устройствами и, соответственно, с несколькими подготовленными к взрыву блоками из одного места управления взрывом. Для ряда предприятий такая практика является основной схемой работы.

Интерес представляет также возможность непосредственной работы с электронной или неэлектрической системой инициирования, исключающая необходимость использования электрического КД, зачастую используемого на предприятиях только для дистанционного взрывания.

Аппаратура комплекса включает:

  • командный блок;
  • исполнительный блок;
  • ретранслятор.

Комплекс аппаратуры дистанционного взрывания по радиоканалу прошёл весь цикл приёмочных испытаний в производственных условиях при взрывных работах на земной поверхности. В августе 2013 года получено Разрешение на применение данного оборудования.

По сравнению с ранее применявшимися системами инициирования, система предоставляет значительные преимущества, позволяющие программировать время замедления и достигать высокой точности срабатывания электронных детонаторов, а также даёт возможность работать с обычными неэлектрическими системами инициирования.

Специалистами ОАО «НМЗ «Искра» разработаны перспективные высокотехнологичные средства инициирования и взрывания, обладающие революционным потенциалом по повышению эффективности буровзрывных работ.

ОАО «НМЗ «Искра»

www.nmz-iskra.ru

Ключевые слова: НМЗ «Искра, разработки, инициирование, Новосибирский механический завод «Искра, взрывчатым веществам

Журнал "Горная Промышленность" №5 (110) 2013, стр.20