Elektrisk skuddrift i miner (med diagram)

Efter at have læst denne artikel vil du lære om: - 1. Introduktion til Electric Shot Firing in Mine 2. Murston Excelsior, ME12, MK2 Exploder 3. Test af Multi-Shot-Firing Apparatus 4. Kabler til Shot-Firing.

Introduktion til Electric Shot Firing i miner:

En anden vigtig funktion af de elektriske ingeniører i miner er skudt skudt. Lad os nu se, hvad der er skudt skudt. De grundlæggende principper for skudstød er, at et hul keder sig i kul eller sten, eksplosiv og detonator indsættes, og hullet er forseglet.

Derefter forbindes et elektrisk skudbrændingsbatteri til detonatorledningerne, og når alle sikkerhedsforanstaltninger er taget, bliver batteriet betjent. En strøm bringes til at strømme gennem detonatoren, som brænder og så antænder eksplosiv.

Hvordan virker det nu?

En elektrisk detonator til brug i miner består af et tyndvægget kobberrør, lukket i den ene ende, der indeholder en basisladning, en primerladning og et sikringshoved. Den åbne ende af røret er forseglet med et neoprenplug, hvorigennem de førende ledninger i sikringshovedet passerer. Fig. 17.1 forklarer dette. Faktisk består det elektriske sikringshoved af to metalfolier adskilt af et lag af isolering.

Fig. 17.2 viser arrangementet i detaljer. Her i denne figur ser vi, at de ledende ledninger er loddet til bunden af ​​spolerne, og en meget tynd ledning forbinder deres tip. Omkring denne tråd formes en seng med antændelseskomposition, som sædvanligvis er opbygget af flere lag, idet det inderste lag lett antændes ved varme.

Modstanden af ​​sikringshovedet alene, uden ledende ledninger, holdes normalt mellem grænserne på 0, 9 og 1, 6 ohm.

Modstanden af ​​detonatoren, komplet med ledende ledninger, varierer lidt i henhold til længden af ​​ledende ledninger. Med seks meter (ca. 2 m) ledende ledning vil modstanden være mellem 1, 3 ohm og 2, 6 ohm.

Faktisk kræves en bestemt minimumsmængde elektrisk energi for at afbrænde en detonator, og i praksis kræves en strøm på 0, 5 amp for 50 millisekunder, selv om det i multispot-fyring er den minimale anbefalede strøm til afbrænding af detonatorer i rækkefølgen på 1, 4 ampere ved 42 volt med en kredsløbsbestandighed på 30 ohm.

Den øjeblikkelige effekt i et sådant kredsløb er åbenlyst over dem, der normalt accepteres for IS-kredsløb (Intrinsically Safe circuits), og andre forholdsregler skal tages. Den grundlæggende forholdsregel er selvfølgelig at kontrollere methan inden fyringen, men yderligere sikkerhedsforanstaltninger er indbygget i selve eksplosionen.

Men det skal huskes, at før nogen detonator kan fyres, skal sikringshovedet krydses af strømmen i en minimumsperiode, sædvanligvis i rækkefølge af nogle få millisekunder, i hvilket tidsrum brovarmen opvarmer op til en temperatur hvor den følsomme sammensætning af sikringshovedet tændes og så brænder detonatoren.

Denne minimumstid kan betegnes excitationstiden, som vil variere en smule i praksis på grund af små fremstillingsvariationer. Fig. 17.3 illustrerer tydeligt tidskarakteristika for detonatorfyringssekvensen.

Når sikringshovederne i detonatoren har modtaget minimumstrømmen, skal en yderligere lille periode gå ud, for at tændingen spredes gennem sikringshovedet og antændes primerladningen. Tiden fra nuværende applikation til tænding af primerladning er kendt som lagetid og er længere end excitationstiden.

Tænding af primerladningen resulterer i bruddet af broetråden, hvis dette ikke allerede er sket på grund af fusion. Tænding af primerladningen resulterer i antændelsen af ​​basisladningen efter en yderligere periode, kendt som induktionstiden, og på dette tidspunkt eksploderer detonatoren. Dette kan også kaldes ultimative eksplosionstid.

Vi ved, at for alle detonatorer i et flertal runde skud skal ildenes længste lag overstige den længste eksiteringstid for alle for at sikre, at hver af detonatorerne får den fulde kvote af elektrisk energi, der kræves for at forårsage dens tænding, før en enkelt af dem har afsluttet sin forsinkelsestid og brudt kredsløbet.

I dag i moderne minedrift er Little Demon single-shot eksplosionsmaskiner ikke så udbredt brugt som i tidligere dage. Imidlertid er dets sted generelt taget af Murston Excelsior ME 12, MK 2 12-shot eksplosionen, som også er egnet til fyring af enkeltskud.

Faktisk ser vi, at de små demon- og Schaffler-eksplodere opnår deres energi fra en hånddrevet magneto, mens Murston Excelsior 12-skuddet udlede deres energi fra en kondensator, der udledes i fyrkredsløbet efter at være opladet af en hånddrevet generator.

Da Murston Excelsior 12-slot-eksplosion anvendes i vid udstrækning i de moderne miner, er der beskrevet en beskrivelse af operationens principper og testmetode.

Murston Excelsior, ME12, MK2 Exploder:

Denne type eksplosør bruger et 6 volt nikkel-cadmium-genopladeligt batteri som forsyningskilde til alle kredsløb. En lille patron sikring er forbundet i ledningerne til batteriet terminaler for at beskytte mod enhver mulig kortslutning.

I figur 17.4. et skematisk diagram er vist. Her ser vi, at der er tilvejebragt et modstandskontrolkredsløb for at gøre det muligt for det komplette eksterne kredsløb at blive afprøvet før affyring. Dette består af et transistor kredsløb og fodres direkte fra batteriet. Drejning af affyringen mod uret betyder, at SW 1 skiftes til nr. 2 position.

Batteriet er forbundet med modstandskontrolkredsløbet, tjekkretsen er forbundet til eksploderterminalerne, og hovedafbrydelseskredsløbene gøres uvirksomme ved kortslutning af hovedkondensatoren. Affyrningsknappen SW 2 er åben på dette tidspunkt og sikrer, at fyrkredsen er isoleret.

Men siger, hvis den samlede modstand af skudrunden og skudskuddet er 30 ohm eller mindre, vil transistorkredsløbet forbrænde det gule lys; Hvis der ikke opnås et gult lys, anses kredsløbet for uegnet til fyring.

I figuren omfatter DC-konverteren en transistoroscillator, en trin-transformator og en bridge-ensretter. Den åbne kreds-dc-udgang, som kan være ca. 200 volt, påføres kondensatoren, og når den kombinerede spænding når 150/160 volt, vil neonlampen lyse, hvilket indikerer, at kondensatoren er fuldt opladet, og affyring kan finde sted ved at trykke på affyringen 'knap SW 2.

Der kræves opladningstid på ca. 5/6 sekunder for at oplade kondensatoren. Den ladede kondensator udledes derefter i fyringen ved at trykke på knappen SW 2, som antænder eksplosiverne.

I figur 17.4 måles det nuværende styringskreds voltfaldet i en modstand forbundet i serie med hovedkredsløbet, sammenligner dette voltfald med en standardspænding afledt af en zener-diode og forårsager, at strøm på mere end 1, 5 ampere skal shuntes, snarere end strøm ind i det eksterne kredsløb.

Afslutning af udgangspulsen opnås imidlertid ved anvendelse af en siliciumstyret ensretter (SCR) forbundet over kondensatoren. Denne SCR kan udløses på flere måder, og når den udløses, kortslutter den kondensatoren og aflader enhver resterende energi.

SCR'en udløses af en hvilken som helst af de fire indretninger A, B, C, & D som vist i figur 17.4.

A. Forbrænding (hvis tændingsknappen trykkes før neonlampen slår)

B. Tid (efter udløbet af ca. 4 millisekunder)

C. Overspænding (hvis spændingen på terminalerne overstiger 60 volt)

D. Overstrøm (hvis strømmen i fyrkredsen overstiger 2 ampere).

Ud af ovenstående fire metoder til udløsning af SCR er kun en normal, dvs. afslutningen af ​​fyringscyklussen efter 4 millisekunder. De andre tre metoder forhindrer fyring fra at finde sted, hvis der opstår nogle kredsløbsabnormaliteter.

På grund af karakteristikken for "Excitation Time" udstillet af detonatorer, er det muligt at stoppe fyringen, forudsat at den er lavet hurtigt nok. I praksis eksisterer der tilstrækkelig sikkerhedsmargin, hvis strømmen eller spændingen ved eksploderterminalerne vender tilbage til nul inden for 0, 8 millisekunder.

Den normale stigning for strøm og spænding styres indenfor sprederen og er tilstrækkelig til at nå maksimalværdien inden for ca. 0, 4 millisekunder. Dette giver tid til overspænding eller overstrømskredsløb til at overvåge de relevante parametre og udløse SCR om nødvendigt inden for 0, 8 millisekunder.

Testning af Multi-Shot-Firing Apparatus :

Alle multi shot-firing udstyr er testet ved hjælp af godkendte apparater. Beethoven testeren er en enhed, der er egnet til at fastgøre direkte til eksploderterminalerne. To fjederbelastede terminaler er forsynet med en spole på 0, 0016 inch (0, 406 mm) diameter platin wire.

Ledningen strækkes mellem klemmerne, ekspansionshåndtaget drejes, indtil kondensatoren er opladet og neonlampen lyser. Afspilningsknappen trykkes derefter.

Eksplosionen er tilfredsstillende, hvis tråden går i stykker efter hver af ti på hinanden følgende forsøg. Denne test, som med alle andre multi-shot firing batterier, skal udføres på overfladen med intervaller på højst syv dage.

Det er også et krav, at alle multi-shot fyringsapparater er grundigt rengjort og renoveret af fabrikanten eller af en person udpeget af lederen enten på colliery eller i et godkendt værksted. Både Schaffler-eksplodere (dvs. typen 350, 25-skud, typen 750, 100-skud) testes af en modificeret 6-skuds eksplosionsprøve. 6-shot eksplosionen er i øvrigt blevet erstattet af 12-shot eksplosionen.

Testenheden indeholder seks metalklip forbundet i serie og designet til at holde et Testex sikringshoved, som er detonator sikringshoved som beskrevet ovenfor. En fin ledning strækkes mellem to terminaler, således at ledningen er tæt på eller berører sikringshovederne.

Seriearrangementet af finnråd og Testex sikringshoved er forbundet til de to udgangsterminaler via en ikke-induktiv seriemodstand. Den ikke-induktive modstand er medtaget for at ligestille kredsløbets totale modstand, herunder de seks sikringshoveder til det for et normalt fyrkreds.

Værdien af ​​modstanden til 25-shot type 350 eksplosionen er 60 ohm, og for type 750 eksplosionen er den 240 ohm. To sæt af terminaler er forsynet med markeret 25 skud og 100 skud med yderligere et par markerede ohmmeter.

Kabler til Shot-Firing:

Lad os nu overveje de kabler, der almindeligvis anvendes til skuddræning. Generelt er et kabel godkendt til single shot skudt af to-core type, farvet gul og består af strengede kobberledere med tværsnitsareal på ikke mindre end 0, 0009 square inches. Kabler, der er godkendt til single- og multi-shot-affyring, kan enten være to-cored eller single cored.

I begge tilfælde er den farvet hvid, den to kerne har strengede kobberledere med tværsnitsareal på ikke mindre end 0, 0015 kvadrattommer, og enkeltkerneledere har et tværsnitsareal på ikke mindre end 0, 003 kvadratmeter.

Da twin white kan bruges til både single og multi-shot firing, er dette normalt accepteret som standard shot firing cable. Et krav til brug af kabel til multi-shot firing formål er, at det skal være fri for led, medmindre de er korrekt lavet led og er blevet vulkaniseret eller støbt ordentligt på en effektiv måde.