Рассмотрены вероятностные модели гальванического, индуктивного и емкостного влияния сторонних источников энергии на систему электровзрывания. Предложен и реализован алгоритм статистического моделирования (метод Монте-Карло) для анализа электромагнитной совместимости системы электровзрывания. На основании полученных результатов сформулированы конкретные рекомендации по повышению безопасности электровзрывных работ.
безопасность, система электровзрывания, статистическое моделирование, электромагнитная совместимость, взрывные работы.
1. Введение в проблему
Современная электромагнитная обстановка на горно-добывающем предприятии определяется наличием электротехнических объектов, формирующих электромагнитные поля, а также некоторыми технологическими процессами, приводящими к возникновению источников электромагнитных полей различной природы [1, 2, 3].
Электровзрывание, как правило, является неотъемлемым этапом технологии горного предприятия. В некоторых случаях по условиям технологии горных работ электровзрывная цепь (ЭВЦ) располагается в зоне, на которую распространяется электромагнитное влияние различных источников. При определенных обстоятельствах такое влияние может привести к возникновению в ЭВЦ сторонних (блуждающих) токов опасной величины, которые могут вызвать преждевременное срабатывание электродетонаторов (ЭД) и преждевременный взрыв взрывчатых веществ с катастрофическими последствиями. Устойчивость системы электровзрывания к воздействию внешних электромагнитных полей, ее электромагнитную совместимость (ЭМС) с влияющими электротехническими объектами можно оценить по величине сторонних электромагнитных воздействий на систему, приводящих к протеканию в ЭД блуждающих токов различной величиныи к возникновению в ЭВЦ импульсов тока от сторонних электромагнитных источников.
На систему электровзрывания могут воздействовать блуждающие токи различных типов: электротяговые, индуктивного влияния, электрических разрядов, электромагнитного излучения и др. [3]. В реальной обстановке процесс стороннего электромагнитного воздействия на систему электровзрывания случайный, т.е. зависит от сочетания ряда случайных факторов. Для адекватной оценки степени ЭМС системы электровзрывания, условий безопасности ее функционирования следует использовать вероятностные модели стороннего электромагнитного влияния на систему, т.е. вероятностные модели ее ЭМС.
2. Модели влияния на электровзрывную цепь
Вероятностные модели ЭМС системы электровзрывания можно получить, используя детерминированные математические модели, количественно определяющие интенсивность стороннего электромагнитного влияния на ЭВЦ. В соответствии с принятой классификацией можно выделить три типа электромагнитного влияния по типу связей между объектами: гальваническое, индуктивное и емкостное.
Гальваническое влияние на ЭВЦ определяется током, втекающим в цепь через гальванические контакты. Наиболее опасный тип блуждающих токов - электротяговые блуждающие токи, т. е. токи в земле, порождаемые контактной электровзрывной откаткой. На рис.1 показана схема возникновения блуждающих токов в ЭВЦ в системе «рельс-грунт» при контакте проводов (в местах с нарушенной изоляцией) токоведущего рельсового пути и земли.
