Асп. Саханский Ю. В.
Кафедра теоретической электротехники и электрических машин.
Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет)
Раскрыт системный подход к изучению электровзрывных комплексов. Определены условия и границы нормального функционирования системы.
Исследование электровзрывных работ, их совершенствование и повышение безопасности можно провести наиболее полно и эффективно, рассматривая электровзрывной комплекс как систему. Системный подход позволит наиболее полно исследовать как внутренние связи и функционально-структурные особенности электровзрывного комплекса, так условия и особенности его взаимодействия с внешней средой, наметить пути оптимизации этих взаимодействий.
Рассматривая электровзрывной комплекс как систему, необходимо, прежде всего, определить границы системы и её составляющие части. В электровзрывной комплекс входят: электровзрывная цепь, устройство взрывания (прибор взрывания), приборы контроля. Структурная схема электровзрывного комплекса изображена на рисунке.
Структурная схема системы взрывания.
Электровзрывная цепь состоит из электродетонаторов (ЭД), распределительной сети и магистральных проводов. Основным компонентом системы, влияющим на параметры остальных её составляющих, является ЭД. От типа ЭД, их числа и схемы соединения зависит требуемая мощность устройства взрывания, параметры контрольно-измерительной аппаратуры и ряд других важных характеристик электровзрывного комплекса. Параметры ЭД, в свою очередь, определяются технологией электрического взрывания, надёжностью и безопасностью системы. Срабатывание ЭД должно вызвать взрыв взрывчатого вещества во взрывной полости.
Устройство взрывания должно воздействовать на ЭД электрическим импульсом, и оно может быть реализовано в виде автономного источника питания или в виде промежуточного звена между силовой и электрической цепями.
Назначение приборов контроля – установить готовность электровзрывной цепи и устройства взрывания к инициированию, а также осуществить контроль срабатывания ЭД, оценить степень опасности блуждающих токов на электровзрывную цепь.
В общем случае математическая модель системы может быть представлена в виде соответствия двух функций, одна из которых относится к воздействию на систему, а другая характеризует реакцию системы на это воздействие – .
, (1)
где – факторы, определяющие воздействие,
– факторы, определяющие реакцию системы.
Воздействующими факторами, например, в случае применения наиболее распространённых конденсаторных взрывных приборов будут: выходное напряжение U, емкость конденсатора – накопителя C, величина шунтирующего резистора RШ, наличие и величина дополнительной индуктивности L и др. Факторами, определяющими реакцию системы, будут число N и параметры ЭД – сопротивление электродетонатора R,импульс воспламенения K,время передачи θ, параметры магистральных проводов, топология электровзрывной цепи и т.д. Кроме того, необходимо учитывать и стороннее влияние на систему (блуждающие токи) и степень её электромагнитной совместимости.
Заданное в формуле (1) соответствие определяется функциональными требованиями к системе: результат воздействия прибора взрывания должен привести к срабатыванию всех ЭД в цепи, что возможно только при выполнении конкретных условий, называемых условиями безотказности. Условия безотказности устанавливают необходимое соответствие между параметрами источников энергии (воздействия) и нагрузкой (электровзрывной цепью) с учётом возможных отклонений этих параметров.
Таким образом, нормальное функционирование системы возможно при обязательном выполнении двух условий:
система должна безотказно сработать при действии внутренних источников энергии;
система должна быть гарантированно устойчивой от воздействия внешних источников энергии.
Для выполнения первого условия должны быть соблюдены следующие соотношения:
при , (2)
где – энергия, получаемая ЭД от прибора взрывания;
– максимальная энергия, необходимая ЭД для срабатывания;
IЭД – ток через электродетонатор;
iН – величина нормированного тока, т.е. тока, протекание которого через ЭД приводит к выделению тепла, необходимого для инициирования.
Для выполнения второго условия должны быть соблюдены соотношения:
(3)
или
, (4)
где – энергия сторонних воздействий на электровзрывную цепь;
– минимальная энергия, необходимая для срабатывания ЭД;
– величина тока, вызванная сторонним влиянием на электровзрывную цепь.
Соотношения (2), (3), (4) лежат в основе анализа условий безотказности при электровзрывании и моделировании электровзрывных систем. Далее в работе обоснованы и исследованы математические модели конкретных электровзрывных комплексов, представленные соответствующими функциональными звеньями, отражающими условия безотказности и электромагнитную совместимость системы.
Электровзрывной комплекс обладает рядом специфических свойств, тесно связанных с предъявляемыми ему требованиями. Технические требования на систему электровзрывания должны включать в себя:
1. Общие технические требования, характеризующие систему электровзрывания как единый комплекс, определяющие как внутренние, так и внешние взаимодействия данного комплекса, его свойства как целостной структуры.
2. Технические требования на основные компоненты системы – магистральные провода, ЭД, устройства взрывания, приборы контроля.
Система должна удовлетворять требованиям технологии взрывных работ – ЭД должны иметь необходимое число ступеней замедления, число ЭД в электровзрывной цепи должно позволить одновременно инициировать требуемое число зарядов.
Одним из специфических свойств электровзрывного комплекса является то, что его основной компонент – электровзрывная цепь существует очень кратковременно, разрушаясь при воздействии электрического импульса достаточной мощности. Это воздействие связано со срабатыванием ЭД и инициированием взрывчатого вещества.
Воздействие электрического импульса устройства взрывания на электровзрывную цепь должно привести к надёжному срабатыванию всех ЭД, включённых в цепь. Однако в ряде случаев этого не происходит, т.е. возникают отказы. Причинами отказов могут быть, прежде всего, несоответствие параметров прибора взрывания параметрам электровзрывной цепи, т.е. не выполняются условия безотказности. Существуют и другие причины отказов – дефектные ЭД, повреждения магистральных проводов и т.п. Главное условие безотказного срабатывания ЭД – это соответствие между параметрами источника тока (взрывного прибора) и параметрами электровзрывной цепи и ЭД.
Электровзрывной комплекс должен позволять проводить надёжный контроль как готовности электровзрывной цепи к инициированию, так и контроль срабатывания ЭД. Это требование в современных электровзрывных комплексах выполняется лишь частично, с невысокой надёжностью результатов измерения. Далее автором намечены пути совершенствования информационно-измерительной аппаратуры электровзрывного комплекса.
Система электровзрывания должна быть достаточно универсальной, обладающей широким диапазоном производительности, возможностью сочетания основных компонентов различного типа, широким спектром условий применения.
Параметры существующих устройств взрывания, функциональные возможности и технические характеристики приборов контроля обычно позволяют создавать более или менее оптимальные электровзрывные комплексы, обладающие требуемым уровнем надёжности.
Моделирование в электровзрывании позволяет наиболее полно исследовать электровзрывной комплекс как систему.
Вопросы моделирования приобретают особую значимость, в частности, из-за трудностей экспериментального исследования электровзрывных цепей и ЭД.
Другие работы по теме:
Комплекс вправ ранкової гімнастики
Реферат Комплекс вправ ранкової гімнастики Ходьба на місці високо піднімаючи коліна 25-30 с. В.п – О.С. 1-3 Ліву на крок в бік, три круга руками на зовні н. В. п. Те саме з кроку правого. Повторити 4-6 разів Т.П.
Душа в представлении египтян
У древних египтян наблюдается очень сложная система различения отдельных субстанций в душе человека. Эту систему породил необычайно сложный комплекс заупокойных верований.
Эдипов комплекс или Комплекс Электры
Text Graphics «Эдипов комплекс» / «Комплекс Электры» Graphics Если же отец хочет сохранить первенство в глазах «своей женщины» для себя и вступает в борьбу со своим маленьким сыном, высмеивает чувства малыша, унижает, оскорбляет его, силой стремится подавить его сопротивление, то у сына возникают обида и ненависть к отцу, которые в будущем могут проявиться в страхе быть несостоятельным в любой области — профессиональной или сексуальной.
Комплекс Метан
Лабораторная работа Комплекс «Метан» Цель работы: изучить назначение, устройство, взаимодействие составных частей и принцип действия комплекса "Метан" как самостоятельной газовой защиты (АГЗ) шахты.
Цінова політика туристичних підприємств
МІНІСТЕРСТВО НАУКИ ТА ОСВІТИ УКРАЇНИ По ценовой политике На тему: «Цінова політика туристичних підприємств» м. Одеса 2011 р. ЗМІСТ Введення 1. Ціна в комплексі маркетингу туристичного підприємства. …1-2
Комплекс международного маркетинга
Основные стратегии международного маркетинга: экспорт, создание СП, создание филиалов и продажа лицензий. Процесс управления маркетингом: анализ рыночных возможностей, сбор целевых рынков, разработка комплекса маркетинга, претворение в жизнь маркетинговых мероприятий.
Комплекс ранкової зарядки
Реферат на тему: “Комплекс ранкової гімнастики” Гімнастика вважається основою будь-якої фізичної діяльності. Її перевага – різноманіття та багатство вправ, велика можливість індивідуального вибору. Індивідуальними фізичними вправами, які потрібно робити щодня, кожна людина повинна піклуватись про своє здоров’я.
Солмонские руины
План Солмонских руин, Morgan, 1994. Солмонские руины , англ. Salmon Ruins расположены на крайнем северо-западе американского штата Нью-Мексико. Здесь когда-то находилось крупное сооружение цивилизации чакоанских анасази, возведённое около 1100 г. н. э. Комплекс состоял из примерно 150 помещений, вкопанных в землю, расположенных в виде D-образного профиля, поверх которых располагалось ещё до 100 помещений.
Понятие кинотеатра
Кинотеатр. Кинотеатр — общественное учреждение для публичного показа кинофильмов. Главное помещение кинотеатра — зрительный зал со специально широким экраном размером до 30 м и акустической системой. В современных кинотеатрах часто имеется несколько зрительных залов, обязательна система кондиционирования воздуха, а современные акустические системы состоят из множества раздельных звуковых каналов (подробнее см.
Оули-Хиллз
План Введение 1 Галерея изображений 2 Другие американские мегалиты Список литературы Введение Каменные сооружения Оули-Хиллз, англ. Oley Hills stone work site находятся в округе Беркс, штат Пенсильвания, и представляют собой комплекс сооружений непонятного предназначения, выложенных методом сухой кладки — стен и холмов-каирнов, а также валунов необычной формы.[1]
Укрепление вертикали власти в России
Укрепление вертикали власти — комплекс мер, предпринятых в России в период президентства В. В. Путина с целью централизации и укрепления власти. Под понятием «укрепление вертикали» понимают меры по повышению управляемости и подотчетности органов власти субъектов РФ федеральному центру, органов местного самоуправления (муниципальных образований) — субъектам РФ; повышению эффективности работы органов исполнительной власти.
Вавель
Введение 1 История 2 Современность Введение Ва́вель (польск. Wawel) — холм и архитектурный комплекс в Кракове, на левом берегу Вислы. Высота — 228 метров над уровнем моря.
Тахт-и-Бахи
Введение 1 Постройки 2 История Список литературы Введение Тахт-и-Бахи (также Тахтбхай, Тахти-бахи) — буддийский монастырский комплекс I в. до н. э.[1] По мнению археологов, он великолепно демонстрирует архитектуру буддийских монастырских центров той эпохи.[2] Он был внесен в список список Всемирного наследия ЮНЕСКО в 1980 году.[1]
Медисон-сквер-гарден
Медисон-сквер-гарден (англ. Madison Square Garden), также известный под названиями « Эм-Эс-Джи » (англ. MSG) и « Гарден » (англ. The Garden) — легендарный спортивный комплекс в Нью-Йорке, США, место проведения международных соревнований по нескольким видам спорта и домашняя арена для команд НХЛ и НБА.
Муо, Анри
Анри́ Муо́ (фр. Henri Mouhot, 15 мая 1826, Монбельяр, Франция — 10 ноября 1861, Нафан, Лаос) — французский естествоиспытатель и путешественник, более всего известный тем, что «открыл» для Европы и популяризовал на Западе кхмерский храмовый комплекс Ангкор-Ват.
Парижские соглашения 1954
Пари́жские соглаше́ния (1954) — комплекс документов по военным, политическим и др. вопросам, подписанных в Париже 23 октября 1954 представителями США, Франции, Великобритании и ФРГ, а также — Италии, Канады, Бельгии, Нидерландов и Люксембурга (вступили в силу 5 мая 1955). Основными из Парижских соглашений являются:
Каср-ибн-Вардан
Руины дворца Каср-ибн-Вардан , араб. قصر أبن وردان — руины дворца 6 в. н. э. Расположены в пустыне примерно в 60 км к северо-востоку от сирийского города Хама.
Военно-промышленный комплекс США
План Введение 1 История 2 Структура 2.1 Военно-промышленные концерны 3 Интересные факты Список литературы Введение Военно-промышленный комплекс США (англ. Military–industrial complex[Прим. 1]) — альянс монополистического ядра американской военной промышленности с верхушкой государственного аппарата.
Сизарс-Палас
Сизарс-Палас Caesars Palace ([Сизарс Палас], в переводе «Дворец Цезаря») — развлекательный комплекс в Лас-Вегасе (США). Здание оформлено в стиле Древнего Рима.
Операционные системы 2 2
Text Text Graphics Операционные системы среды и оболочки Выполнила Гурьева Ольга группа ИС 73-1 Graphics
Буровзрывные работы при проведении горных выработок
Техническая характеристика бурильной установки. Выбор схемы расположения, диаметра и глубины шпуров, удельного расхода и типа ВВ, конструкции и параметра зарядов, режима их взрывания. Технико-экономические показатели буровзрывных работ в горной выработке.
Программный комплекс CREDO
Ильина Екатерина Викторовна Научный руководитель: … Роман Алексеевич «СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ CREDO DIALOGUE «Кредо-Диалог» уже более 10 лет удерживает ведущие позиции на рынке отечественных программных продуктов, применяемых в области промышленного и гражданского строительства для решения инженерно-геодезических и инженерно-геологических задач, проектирования, строительства и эксплуатации различных объектов.
Потенциал лесопромышленного комплекса России
Оглавление Введение ……………………………………………………………….……………………………………………3 1.Лесопромышленный комплекс РФ: структура, концентрация, оценка .......4 1.1.Отраслевая структура лесопромышленного комплекса…………………………….5
Буровая установка
Буровая установка, комплекс оборудования для бурения скважин. По способу бурения буровая установка подразделяют на вращательные (наиболее распространённые), ударные, вибрационные, огнеструйные и др.
Металлургический комплекс России
Значение. Металлургический комплекс – совокупность отраслей, производящих различные металлы. В его состав входят черная и цветная металлургия. 90% всех металлов, применяемых в современном производстве, - черные металлы, т. е. железо и сплавы, получаемые на его основе. Однако число цветных металлов гораздо больше (их более 70), они обладают очень ценными свойствами.
География
Рыночная система основана не на государственной, а на частной собственности, на свободе выбора, на конкуренции, на свободе как от государственной власти, так и от старинных обычаев и традиций.
Противопожарная безопасность
Пожарная безопасность. Общие сведения Пожарная безопасность - состояние объекта защиты, характеризуемое возможностью предотвращения возникновения и развития пожара, а также воздействия на людей и имущество опасных факторов пожара (источник: Федеральный закон 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности").
Охрана труда: основные определения
Безопасные условия труда - это условия труда, при которых воздействие на работающих вредных или опасных производственных факторов исключено либо уровни их воздействия не превышают установленные нормативы.