Краткое объяснение причин преждевременной детонации, замедленной детонации, осечки и неразорвавшегося заряда
Ниже приведено подробное объяснение и обзор причин преждевременной детонации, задержанной детонации, осечки и неразорвавшегося заряда, включая их определения, причины, последствия и основные меры предотвращения.
Основные концепции
Эти термины описывают ситуации при взрывных работах, например, в шахтах, карьерах, туннелях и при сносе зданий, когда система инициирования или взрывчатое вещество не детонируют или не взрываются, как планировалось. Каждая из этих ситуаций представляет серьёзную угрозу безопасности, потенциально приводя к человеческим жертвам, повреждению оборудования, задержкам проекта и экономическим потерям.
I. Преждевременная детонация
Определение
Преждевременная детонация — это неожиданный взрыв взрывчатых веществ до наступления заранее определенного времени инициирования.Причины
Случайное подключение к электросети: Непреднамеренное подключение источника питания пуска во время настройки или проверки цепи.
Использование неправильных устройств инициирования: Ошибочное использование высокочувствительных детонаторов или неподходящих средств инициирования.
Нарушение правил безопасности: использование радиооборудования в опасных зонах, неспособность контролировать блуждающие токи или проведение работ, приводящих к возникновению искр или выделению тепла в зоне взрывных работ.
Аномальная чувствительность детонатора: Дефекты производства или старение могут привести к тому, что отдельные детонаторы будут проявлять повышенную чувствительность к статическому электричеству, ударам или блуждающим токам, выходящую за пределы стандартных уровней.
Износ устройств инициирования: Детонаторы, детонирующие шнуры или ударные трубки под воздействием влаги, тепла или физических повреждений могут стать нестабильными, что изменит их чувствительность или характеристики безопасности.
Блуждающие токи: Непреднамеренные токи от линий электропередач (особенно от систем тяги постоянного тока, таких как шахтные локомотивы), утечки электрооборудования, наводки от молний или блуждающие токи проникают в цепь электродетонатора, достигая или превышая порог его чувствительности. Это одна из наиболее частых причин преждевременной детонации.
Радиочастотное излучение: Сильные электромагнитные поля от радиопередатчиков (например, радиостанций, телевизионных станций, радиолокационных станций, раций, мобильных телефонов) индуцируют токи в проводах детонатора или в цепи взрыва. Детонаторы могут быть особенно чувствительны к определённым частотам.
Статическое электричествоСтатический заряд накапливается из-за ношения операторами синтетической одежды в сухой среде, трения при зарядке взрывчатых веществ или использования пластиковых трубок или воздуховодов для подачи взрывчатых веществ. Разряд может привести к срабатыванию чувствительных детонаторов или взрывчатых веществ.
Молния: Прямые удары молнии или близко расположенные разряды генерируют сильные электромагнитные импульсы, вызывающие взрывы посредством проводимости или индукции.
Внешнее энергетическое вмешательство
Механический удар/трение
Случайные сильные удары, падения, столкновения с буровыми штангами, избыточное давление или тепло от трения во время обращения, загрузки или трамбовки взрывчатых веществ или детонаторов могут привести к срабатыванию чувствительных материалов.Открытый огонь/Высокие температуры
Неожиданные источники тепла, такие как сварка, резка, курение, непогасший сварочный шлак, перегретое оборудование или самовоспламеняющиеся материалы вблизи зоны взрывных работ, могут привести к воспламенению взрывчатых веществ.Дефекты в устройствах инициирования
Ошибки в работе
Последствия
Последствия чрезвычайно серьёзны. Операторы часто заняты погрузкой, подключением цепей или обеспечением безопасности, что повышает вероятность массовых жертв. Оборудование уничтожается, строительная площадка повреждается, а расследование несчастного случая осложняется.Меры профилактики
Строго контролировать электромагнитную обстановку в зоне проведения взрывных работ, устанавливая безопасные расстояния и запрещая использование радиооборудования.
Примите меры по обнаружению и защите от блуждающих токов, например, используйте детонаторы, препятствующие появлению блуждающих токов, экранирующие цепи и отсоединение потенциальных проводников тока.
Обеспечивать соблюдение строгих антистатических мер, включая ношение антистатической одежды, использование антистатических инструментов и поддержание влажности окружающей среды.
Создать комплексные системы оповещения и защиты от молний.
Обращайтесь со взрывчатыми веществами и детонаторами осторожно, чтобы избежать ударов и трения.
Запрещается наличие источников огня и тепла вблизи зоны взрывных работ.
Используйте надежные, проверенные средства инициирования.
Строго соблюдайте правила техники безопасности и проекты взрывных работ.
II. Задержка детонации (затяжное воспламенение)
Определение
Задержанная детонация происходит, когда после подачи сигнала на инициирование или начала инициирования некоторые или все заряды взрывчатого вещества не детонируют в течение расчетного времени задержки, а взрываются со значительной задержкой (секунды, минуты или более). В отличие от осечки, задержанная детонация в конечном итоге приводит к взрыву.Причины
Детонаторы замедленного действия: Нестабильная скорость горения замедляющих составов (из-за влаги, ухудшения состояния или производственных дефектов), некачественный обжим замедляющих элементов, прерывающий или задерживающий передачу, или медленное горение влажных замедляющих составов.
Электрическая система инициирования: Чрезмерное сопротивление цепи приводит к недостаточному току, плохим или высокоомным соединениям, недостаточной или неправильной энергии инициатора или частичному разрыву цепи, в результате чего ток медленно нагревает мостовую перемычку, а не вызывает немедленную детонацию.
Система ударной трубки/детонирующего шнура: Поврежденные, затопленные или сжатые ударные трубки прерывают или задерживают передачу; туго завязанные или сильно изогнутые детонирующие шнуры снижают скорость детонации или вызывают сбой в передаче; неплотные соединения между ударными трубками/детонирующими шнурами и детонаторами.
Электронная детонирующая система: Ошибки программирования (например, чрезмерно длительные настройки задержки), сбои связи, задерживающие или препятствующие выполнению команд срабатывания, или внутренние неисправности электронных компонентов.
Сбой системы инициирования
Отказ детонатора/замедлителя
Взрывоопасные проблемы
Сильно отсыревшие или испорченные взрывчатые вещества могут демонстрировать аномально низкую скорость реакции после инициирования (редко, но возможно в случае некачественных или просроченных взрывчатых веществ).Факторы окружающей среды
Экстремально низкие температуры могут повлиять на скорость горения замедлительных составов или чувствительность взрывчатых веществ к детонации.Последствия
Задержка детонации крайне опасна. Персонал может ошибочно предположить, что взрыв уже произошёл или произошла осечка, и преждевременно войти на место для осмотра, что может привести к серьёзным жертвам при задержке детонации. Кроме того, это может нарушить последующие действия по устранению последствий, например, меры по предотвращению осечек.Меры профилактики
Убедитесь, что цепь инициирования правильно и надежно подключена, а ее сопротивление соответствует проектным характеристикам.
Используйте надежные инициаторы с достаточной выходной энергией.
Внимательно осмотрите ударные трубки и детонирующие шнуры, чтобы избежать повреждений, чрезмерного изгиба или тугих узлов.
Используйте качественные, правильно хранящиеся детонаторы и взрывчатые вещества.
Строго соблюдайте время ожидания, установленное для обеспечения безопасности (обычно 5–15 минут после взрывных работ или, как указано: 5 минут для открытых работ, 15 минут для подземных туннелей). Убедитесь в отсутствии посторонних звуков и дыма, прежде чем специалисты (например, двухбригадная система, состоящая из техников, взрывников и специалистов по технике безопасности для взрывных работ категории A/B или взрывников и специалистов по технике безопасности для взрывных работ категории C/D) проведут тщательный осмотр объекта.
III. Осечка
Определение
Осечка происходит при взрывных работах, когда ожидаемый заряд взрывчатого вещества или детонатор в шпуре не детонирует после получения энергии инициирования. Осечка включает в себя неразорвавшиеся взрывчатые вещества и потенциально неразорвавшиеся детонаторы.Причины
Большое количество воды в шпуре замачивает детонатор или взрывчатое вещество, что приводит к выходу из строя (если не используются водонепроницаемые устройства).
Экстремально низкие температуры, влияющие на эффективность взрывчатых веществ или детонаторов.
Отделение детонатора от взрывчатого вещества (например, не вставлен по центру, смещен забивными стержнями).
Неплотно прилегающие или зазорные заряды (эффект канала), прерывающие детонацию.
Попадание посторонних твердых предметов в стволовую часть детонатора приводит к его повреждению и выходу его из строя.
Производственные дефекты (например, сломанные перемычки, неисправные воспламенители или первичные взрывчатые вещества).
Детонаторы, поврежденные влагой, теплом или физическим воздействием во время хранения, транспортировки или использования.
Детонаторы повреждены во время заряжания (например, раздавлены трамбовочными стержнями).
Электрическое инициирование: Неправильная или недостаточная энергия инициатора, неправильная конструкция схемы (например, чрезмерное общее сопротивление, несбалансированные параллельные группы), ошибки подключения (короткие замыкания, разомкнутые цепи), высокое сопротивление или неплотные соединения, поврежденные провода ног.
Инициирование ударной трубы: Неспособность инициирующего детонатора надежно активировать основную ударную трубку, прерывание передачи (например, из-за повреждения, попадания воды, сплющивания), неплотно прилегающие или неправильно вставленные соединения или ненадежные зажимы детонатора.
Инициирование детонирующего шнура: Перебои в передаче (например, тугие узлы, резкие изгибы, повреждения, влага), неплотные соединения между детонирующими шнурами и зарядами или детонаторами, неправильное направление передачи.
Недостаточная энергия инициации
Отказ детонатора
Взрывной отказ
Сильно влажные (особенно взрывчатые вещества на основе аммиачной селитры и мазута), затвердевшие, спекшиеся или испорченные взрывчатые вещества теряют чувствительность, препятствуя нормальной детонации.Проблемы структуры заряда
Факторы окружающей среды
Последствия
Осечки приводят к образованию неразорвавшихся зарядов (см. ниже), оставляя после себя опасные взрывчатые вещества и детонаторы. Неправильное обращение может спровоцировать случайные взрывы во время последующих операций (например, земляных работ или бурения), что приводит к человеческим жертвам и повреждению оборудования, а также задерживает реализацию проекта и увеличивает затраты.Меры профилактики
Тщательно проверяйте качество и срок годности средств инициирования (детонаторов, ударных трубок, детонирующих шнуров, инициаторов).
Правильно проектируйте, устанавливайте и проверяйте взрывные цепи, чтобы гарантировать надежность соединений, соответствующую спецификациям.
Убедитесь, что взрывчатые вещества сухие и в хорошем состоянии, особенно это касается крупногабаритных взрывчатых веществ.
Стандартизировать операции по загрузке, чтобы надежно вставить детонаторы в центр взрывчатого вещества, избегая повреждений или разделения во время загрузки.
Обеспечить гидроизоляцию взрывных скважин или использовать водонепроницаемые устройства.
По возможности используйте резервные системы инициирования (например, двойные ударные трубки или детонаторы) для повышения надежности.
IV. Неразорвавшийся заряд (НРБ в контексте)
Определение
Неразорвавшиеся заряды – это неразорвавшиеся заряды (содержащие взрывчатку и, возможно, неразорвавшиеся детонаторы), оставленные в рабочей зоне после взрывных работ, которые не были обнаружены или успешно обезврежены. Непосредственной причиной являются осечки, при этом неразорвавшиеся заряды – это заряды, которые не были своевременно обнаружены или подтверждены.Причины
Неполная проверка после взрыва: Сложный рельеф местности, завалы мусора (камни, почва), недостаточное освещение, халатность инспектора или отсутствие опыта мешают обнаружению неисправных зарядов или взрывных скважин.
Несоблюдение правил безопасности, времени ожидания и процедур проверки: Преждевременный вход на место не позволяет обнаружить признаки осечки (например, неразорвавшиеся взрывные воронки, остатки ударных трубок/детонирующих шнуров).
Ошибки записи: Расхождения между фактическим количеством и местоположением заряженных взрывных скважин и записями приводят к пропуску проверок.
Осечки в труднодоступных местах: Например, на дне глубоких скважин, в верхней части туннелей или под обрушившимися материалами.
Необнаруженные Mfires
Основная причина появления неразорвавшихся зарядов, в том числе:Последствия
Неразорвавшиеся заряды чрезвычайно опасны, являясь скрытыми источниками взрывчатых веществ. Последующие раскопки, бурение, погрузка-разгрузка или даже вибрация от перемещения персонала могут случайно спровоцировать их взрыв, что может привести к катастрофическим последствиям (к серьёзным жертвам, полному уничтожению оборудования). Обращение с неразорвавшимися зарядами также является высокорисковой операцией.Меры профилактики
Предотвращайте пропуски зажигания и гарантируйте, что все пропуски зажигания будут тщательно обнаружены и устранены.
Строго соблюдать процедуры безопасности после взрыва, включая достаточное время ожидания (обычно ≥15 минут для туннелей).
Опытные взрывники должны провести тщательный и внимательный осмотр места происшествия, проверяя количество и местоположение взрывных скважин, а также проверяя наличие признаков осечки (например, необрушившиеся устья скважин, остатки ударных трубок/детонирующих шнуров, целостность забойки, необычные запахи).
Для облегчения проведения проверок используйте профессиональное оборудование (например, детекторы взрывных скважин или детонаторов, хотя они не являются безошибочными).
Ведите точные и подробные записи о погрузочно-разгрузочных и взрывных работах.
При обнаружении или подозрении на осечку немедленно установите оцепление и соблюдайте правила техники безопасности, предусмотренные для профессионального обращения; запретите несанкционированные действия или продолжение работы. Методы обращения обычно включают повторное инициирование, искусственную детонацию или мелкомасштабное разрушение.
