Bắn điện trong mỏ (với sơ đồ)

Sau khi đọc bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu về: - 1. Giới thiệu về Bắn điện trong Mỏ 2. Murston Excelsior, ME12, MK2 Exploder 3. Thử nghiệm Thiết bị bắn đa phát 4. Cáp để bắn.

Giới thiệu về Bắn điện trong Mỏ:

Một chức năng quan trọng khác của các kỹ sư điện trong các mỏ là bắn. Bây giờ chúng ta hãy xem những gì được bắn bắn. Các nguyên tắc cơ bản của bắn bắn là, một lỗ được khoan vào than hoặc đá, chất nổ và kíp nổ được chèn vào, và lỗ được bịt kín.

Sau đó, pin bắn điện được kết nối với dây dẫn kíp nổ và khi thực hiện tất cả các biện pháp phòng ngừa an toàn, pin sẽ được vận hành. Một dòng điện được gây ra để chảy qua ngòi nổ kích hoạt và do đó đốt cháy chất nổ.

Bây giờ nó hoạt động như thế nào?

Một ngòi nổ điện để sử dụng trong các mỏ bao gồm một ống đồng có thành mỏng, được đóng ở một đầu, chứa điện tích cơ bản, điện tích mồi và đầu cầu chì. Đầu mở của ống được bịt kín bằng phích cắm cao su thông qua đó các dây dẫn đầu của cụm cầu chì đi qua. Hình 17.1 giải thích điều này. Trên thực tế, đầu cầu chì điện bao gồm hai lá kim loại được ngăn cách bởi một lớp cách điện.

Hình 17.2 cho thấy sự sắp xếp chi tiết. Ở đây trong hình này, chúng ta thấy rằng các dây dẫn hàng đầu được hàn vào đế của cuộn dây và một dây rất mỏng nối các đầu của chúng. Vòng qua dây này, một lớp cấu tạo bắt lửa được hình thành thường được tạo thành từ nhiều lớp, lớp trong cùng dễ dàng bị đốt cháy bởi nhiệt.

Điện trở của đầu cầu chì một mình, không có dây dẫn, thường được giữ giữa các giới hạn 0, 9 và 1, 6 ohms.

Điện trở của kíp nổ, hoàn chỉnh với dây dẫn, thay đổi một chút theo chiều dài của dây dẫn. Với sáu feet (2 m. Khoảng.) Dây dẫn, điện trở sẽ nằm trong khoảng từ 1, 3 ohms đến 2, 6 ohms.

Trên thực tế, cần có một lượng năng lượng điện tối thiểu nhất định để bắn kíp nổ, và trong thực tế, cần có dòng điện 0, 5 amp trong 50 mili giây, mặc dù trong bắn đa năng, dòng điện tối thiểu được khuyến nghị để bắn kíp nổ thứ tự 1, 4 amps ở 42 volt với điện trở mạch 30 ohms.

Công suất tức thời trong một mạch như vậy rõ ràng là cao hơn mức thường được chấp nhận cho các mạch IS (mạch An toàn nội tại) và các biện pháp phòng ngừa khác phải được thực hiện. Tất nhiên, biện pháp phòng ngừa cơ bản là kiểm tra khí mê-tan trước khi khai hỏa, nhưng các biện pháp bảo vệ bổ sung được tích hợp vào chính trình thám hiểm.

Tuy nhiên, cần nhớ rằng trước khi bất kỳ kíp nổ nào có thể được kích hoạt, đầu cầu chì phải được truyền qua dòng điện trong một khoảng thời gian tối thiểu, thường là theo thứ tự vài mili giây trong thời gian dây cầu nóng lên đến nhiệt độ tại đó thành phần nhạy cảm của đầu cầu chì bắt lửa và do đó kích hoạt kíp nổ.

Thời gian tối thiểu này có thể được gọi là thời gian kích thích sẽ thay đổi một chút trong thực tế do các biến thể sản xuất nhẹ. Hình 17.3 minh họa rõ ràng các đặc điểm thời gian cho trình tự kích nổ.

Khi các đầu cầu chì trong kíp nổ đã nhận được dòng điện tối thiểu, một khoảng thời gian nhỏ hơn nữa phải mất để đánh lửa lan truyền qua đầu cầu chì và đốt cháy điện tích mồi. Thời gian từ ứng dụng hiện tại đến đánh lửa điện tích mồi được gọi là thời gian trễ và dài hơn thời gian kích thích.

Việc đánh lửa điện tích dẫn đến việc đứt dây cầu nếu điều này chưa xảy ra do phản ứng tổng hợp. Việc đánh lửa điện tích dẫn đến việc đánh lửa điện tích cơ sở sau một khoảng thời gian tiếp theo, được gọi là thời gian cảm ứng, và tại thời điểm này, kíp nổ phát nổ. Điều này cũng có thể được gọi là thời gian bùng nổ cuối cùng.

Chúng tôi biết rằng đối với tất cả các kíp nổ trong một phát đạn nhiều vòng, thời gian trễ ngắn nhất của bất kỳ ai phải vượt quá thời gian kích thích dài nhất trong tất cả, để đảm bảo rằng mỗi một kíp nổ đều nhận được đủ hạn mức năng lượng điện cần thiết để gây ra đánh lửa, trước khi bất kỳ một trong số họ đã hoàn thành thời gian trễ của nó và phá vỡ mạch.

Ngày nay, trong các ngành công nghiệp khai thác hiện đại, các nhà thám hiểm bắn một phát của Little Demon không được sử dụng rộng rãi như thời kỳ trước. Tuy nhiên, vị trí của nó 'thường được chụp bởi máy thám hiểm Murston Excelsior ME 12, MK 2 12 shot, cũng phù hợp để bắn một phát duy nhất.

Trên thực tế, chúng ta thấy rằng các nhà thám hiểm Little Demon và Schaffler có được năng lượng từ một nam châm điều khiển bằng tay, trong khi Murston Excelsior 12-shot, lấy năng lượng từ một tụ điện, được phóng vào mạch bắn sau khi được sạc bởi máy phát điện cầm tay.

Vì Murston Excelsior 12 thám hiểm khe cắm được sử dụng rộng rãi trong các mỏ hiện đại, một mô tả về các nguyên tắc hoạt động và phương pháp thử nghiệm được đưa ra dưới đây.

Murston Excelsior, ME12, MK2 Exploder:

Loại trình thám hiểm này sử dụng pin sạc cadmium 6 volt niken làm nguồn cung cấp cho tất cả các mạch. Một cầu chì hộp mực nhỏ được kết nối trong hệ thống dây điện với các cực pin để đủ khả năng bảo vệ chống lại bất kỳ sự cố ngắn mạch nào.

Trong hình 17.4. một sơ đồ được hiển thị. Ở đây chúng ta thấy rằng một mạch kiểm tra điện trở được cung cấp để cho phép kiểm tra mạch ngoài hoàn chỉnh trước khi bắn. Điều này bao gồm một mạch bóng bán dẫn và được nạp trực tiếp từ pin. Xoay việc bắn theo hướng ngược chiều kim đồng hồ khiến SW 1 bị chuyển sang vị trí số 2.

Pin được kết nối với mạch kiểm tra điện trở, mạch kiểm tra được kết nối với các cực của trình thám hiểm và các mạch bắn chính được kết xuất không hoạt động bằng cách đoản mạch tụ điện chính. Nút bắn SW 2 được mở tại thời điểm này và đảm bảo rằng mạch bắn được cách ly.

Tuy nhiên, giả sử, nếu tổng điện trở của vòng bắn và cáp bắn là 30 ohms hoặc ít hơn, mạch bóng bán dẫn sẽ cung cấp năng lượng cho ánh sáng màu hổ phách; nếu không thu được ánh sáng màu hổ phách, mạch được coi là không phù hợp để bắn.

Trong hình, bộ chuyển đổi dc bao gồm một bộ dao động bóng bán dẫn, biến áp bước lên và bộ chỉnh lưu cầu. Đầu ra dc mạch hở, có thể xấp xỉ 200 volt, được đặt vào tụ điện và khi điện áp kết hợp đạt 150/160 volt, đèn neon sẽ sáng cho biết tụ điện đã được sạc đầy và có thể diễn ra bằng cách giảm áp 'nút SW 2.

Cần có thời gian sạc khoảng 5/6 giây để sạc tụ điện. Các tụ điện tích điện sau đó được phóng vào mạch bắn bằng cách ấn nút SW 2, đốt cháy chất nổ.

Trong hình 17.4, mạch điều khiển hiện tại đo điện áp rơi trong điện trở được nối tiếp với mạch chính, so sánh sự sụt giảm volt này với điện áp tiêu chuẩn có nguồn gốc từ một diode zener và làm cho dòng điện vượt quá 1, 5 ampe bị thay đổi hơn chảy vào mạch ngoài.

Tuy nhiên, việc chấm dứt xung đầu ra đạt được bằng cách sử dụng bộ chỉnh lưu điều khiển silicon (SCR) được kết nối qua tụ điện. SCR này có thể được kích hoạt bằng một số phương tiện và khi được kích hoạt, nó sẽ làm chập mạch tụ điện, xả hết năng lượng còn lại.

SCR được kích hoạt bởi bất kỳ một trong bốn thiết bị A, B, C, & D như trong Hình 17.4.

A. Bắn trước (nếu nhấn nút bắn trước khi bật đèn neon)

B. Thời gian (sau khi mất khoảng 4 mili giây)

C. Quá điện áp (nếu điện áp xuất hiện ở các cực vượt quá 60 volt)

D. Quá dòng (nếu dòng điện trong mạch bắn vượt quá 2 ampe).

Trong số bốn phương pháp kích hoạt SCR ở trên, chỉ có một phương pháp là bình thường, nghĩa là chấm dứt chu kỳ bắn sau 4 mili giây. Ba phương pháp khác ngăn không cho bắn xảy ra nếu một số bất thường mạch phát sinh.

Do đặc tính của Thời gian kích thích của nhóm được thể hiện bởi các kíp nổ, có thể tạm dừng quá trình bắn với điều kiện nó được thực hiện sớm. Trong thực tế, biên độ an toàn đủ tồn tại nếu dòng điện hoặc điện áp tại các cực của trình thám hiểm trở về 0 trong vòng 0, 8 mili giây.

Tốc độ tăng bình thường của dòng điện và điện áp được kiểm soát trong bộ thám hiểm và đủ để đạt giá trị tối đa trong khoảng 0, 4 mili giây. Điều này cho phép thời gian để các mạch quá áp hoặc quá dòng theo dõi các thông số liên quan và kích hoạt SCR nếu cần trong khoảng thời gian 0, 8 mili giây.

Thử nghiệm Thiết bị bắn nhiều phát :

Tất cả các thiết bị bắn đa năng đều được thử nghiệm bằng thiết bị được phê duyệt. Máy thử Beethoven là một thiết bị phù hợp để gắn trực tiếp vào các thiết bị đầu cuối exploder. Hai thiết bị đầu cuối tải lò xo được cung cấp một cuộn dây bạch kim đường kính 0, 0016 inch (0, 406 mm).

Dây được kéo dài giữa các cực, tay cầm của trình thám hiểm quay cho đến khi tụ được tích điện và đèn neon phát sáng. Nút bắn sau đó được nhấn.

Trình thám hiểm là thỏa đáng nếu dây đứt sau mỗi mười lần thử liên tiếp. Thử nghiệm này, như với tất cả các loại pin bắn nhiều phát khác, phải được thực hiện trên bề mặt trong khoảng thời gian không quá bảy ngày.

Nó cũng là một yêu cầu rằng tất cả các thiết bị bắn nhiều phát được làm sạch hoàn toàn và đại tu bởi nhà sản xuất hoặc bởi một người được chỉ định bởi người quản lý hoặc tại xưởng đúc hoặc trong một hội thảo được phê duyệt. Cả hai nhà thám hiểm Schaffler (tức là loại 350, 25 phát; loại 750, 100 -) đều được kiểm tra bằng máy kiểm tra trình thám hiểm 6 phát đã được sửa đổi. Trình thám hiểm 6 phát, tình cờ, đã được thay thế bằng trình thám hiểm 12 phát.

Thiết bị thử nghiệm kết hợp sáu clip kim loại được kết nối thành chuỗi và được thiết kế để giữ đầu cầu chì Testex, đó là đầu cầu chì kíp nổ như mô tả ở trên. Một sợi dây mảnh được kéo dài giữa hai đầu cực sao cho dây gần hoặc chạm vào đầu cầu chì.

Sự sắp xếp loạt của dây vây và đầu cầu chì Testex được kết nối với hai cực đầu ra thông qua một điện trở loạt không cảm ứng. Điện trở không cảm ứng được bao gồm để đánh đồng tổng điện trở của mạch, bao gồm sáu đầu cầu chì với mạch điện thông thường.

Giá trị của điện trở đối với trình thám hiểm 350 loại 25 viên là 60 ohms, và đối với trình thám hiểm loại 750, nó là 240 ohm. Hai bộ thiết bị đầu cuối được cung cấp đánh dấu 25 bức ảnh và 100 bức ảnh với một cặp ohmmeter được đánh dấu thêm.

Cáp để bắn:

Bây giờ chúng ta hãy xem xét các loại cáp thường được sử dụng để bắn. Nói chung, một cáp được phê duyệt cho bắn một lần là loại hai lõi, màu vàng và bao gồm các dây dẫn bằng đồng có diện tích mặt cắt ngang không nhỏ hơn 0, 0009 inch vuông. Cáp được phê duyệt cho bắn một lần và bắn nhiều lần có thể là hai lõi hoặc một lõi.

Trong cả hai trường hợp, nó có màu trắng, hai lõi có các dây dẫn bằng đồng có diện tích mặt cắt ngang không nhỏ hơn 0, 0015 inch vuông và các dây dẫn lõi đơn có diện tích mặt cắt không nhỏ hơn 0, 003 mét vuông.

Vì đôi màu trắng có thể được sử dụng cho cả bắn một lần và nhiều phát, nên điều này thường được chấp nhận làm cáp bắn tiêu chuẩn. Một yêu cầu của việc sử dụng cáp cho các mục đích bắn nhiều phát là nó không được khớp trừ khi chúng được làm đúng cách và được lưu hóa hoặc đúc đúng cách một cách hiệu quả.