Цифровые решения для измерения скорости детонации ЭВВ
При выполнении буровзрывных работ важной задачей является подбор эмульсионных и смесевых взрывчатых веществ (ВВ), где требуется оценка бризантности. Этот показатель зависит от скорости детонации ВВ и существенно влияет на эффективность дробления горной массы и снижения выхода негабарита. Определение скорости детонации необходимо для определения соответствия техническим условиям на ВВ, установленные предприятием-изготовителем.
На сегодняшний день известны методы измерения скорости детонации ВВ: реостатный, электромагнитный и контактный, но существенными недостатками является малое разрешение измерений и необходимость применения специальных датчиков.
Наиболее перспективным методом является рефлектометрический с применением обычного коаксиального кабеля.
На сегодняшний день известны методы измерения скорости детонации ВВ: реостатный, электромагнитный и контактный, но существенными недостатками является малое разрешение измерений и необходимость применения специальных датчиков.
Наиболее перспективным методом является рефлектометрический с применением обычного коаксиального кабеля.
ПАК Волна – российская запатентованная разработка позволяет эффективно производить замеры скорости детонации на открытых горных работах. Основным принципом работы является импульсная рефлектометрия с частотой дискретизации до 250 кГц и заключается в определении радиолокационным методам длины, равномерно разрушающегося и укорачивающегося при взрыве коаксиального кабеля, через фиксированные временные интервалы. Зная разницу длин кабеля при пошаговом измерении и время между шагами можно рассчитать скорость движения фронта взрывной волны, а, следовательно, и скорость детонации V:
V = Δl/t,
где Δl – изменение длины, t – временной интервал шага. При проведении взрыва коаксиальный кабель постепенно разрушается, его длина уменьшается. ПАК Волна производит измерение длины коаксиального кабеля с фиксацией до 7000 измерений в фиксированные интервалы времени. Группа измеренных текущих длин кабеля сохраняется в приборе и переносится в персональный компьютер (ПК), где проводится обработка полученных результатов и рассчитывается средняя скорость детонации на заданных интервалах расстояний в пределах глубины зарядной скважины. Энергонезависимая память прибора позволяет хранить до 10 измерений. Время работы от встроенных аккумуляторов составляет не менее 10 часов.
Приведен пример измерения скорости детонации.
V = Δl/t,
где Δl – изменение длины, t – временной интервал шага. При проведении взрыва коаксиальный кабель постепенно разрушается, его длина уменьшается. ПАК Волна производит измерение длины коаксиального кабеля с фиксацией до 7000 измерений в фиксированные интервалы времени. Группа измеренных текущих длин кабеля сохраняется в приборе и переносится в персональный компьютер (ПК), где проводится обработка полученных результатов и рассчитывается средняя скорость детонации на заданных интервалах расстояний в пределах глубины зарядной скважины. Энергонезависимая память прибора позволяет хранить до 10 измерений. Время работы от встроенных аккумуляторов составляет не менее 10 часов.
Приведен пример измерения скорости детонации.
Рис. 1. Полная запись трека. Ось абсцисс – номер отсчёта в записи, ось ординат – измеренная длина кабеля.
Рис. 2. Зона интереса в треке от обрыва до 16 м. Ось абсцисс – номер отсчёта в записи, ось ординат – измеренная длина кабеля.
Рис. 3. Зона интереса в треке после фильтрации и аппроксимации. Ось абсцисс – номер отсчёта в записи, ось ординат – измеренная длина кабеля.
Рис. 4. Процесс протекания детонации скважинного заряда (Ось ординат – скорость детонации, ось абсцисс – длина заряда)
Средняя скорость детонации по всей длине заряда определена как 4823 м/с.
Заключение. Российские разработки в области цифровизации БВР с успехом импортозамещают зарубежные приборы, ушедшие с рынка РФ в 2022 году. При этом по многих показателям российские решения превосходят иностранные аналоги и постоянно совершенствуются.
Автор: Дремин А.В. ООО “Давтех”
20 ноября 2024