Kurze Erklärung der Ursachen für vorzeitige Detonation, verzögerte Detonation, Fehlzündung und nicht explodierte Ladung
Nachfolgend finden Sie eine detaillierte Erklärung und Übersicht über die Ursachen von vorzeitiger Detonation, verzögerter Detonation, Fehlzündung und nicht explodierter Ladung. Dabei werden Definitionen, Ursachen, Folgen und wichtige Präventionsmaßnahmen behandelt.
Kernkonzepte
Diese Begriffe beschreiben Situationen bei Sprengarbeiten – beispielsweise in Bergwerken, Steinbrüchen, Tunneln und bei Abbrucharbeiten –, in denen das Zündsystem oder der Sprengstoff nicht wie geplant detoniert oder explodiert. Jede dieser Situationen stellt ein ernstes Sicherheitsrisiko dar und kann zu Todesfällen, Geräteschäden, Projektverzögerungen und wirtschaftlichen Verlusten führen.
I. Vorzeitige Detonation
Definition
Unter vorzeitiger Detonation versteht man die unerwartete Explosion von Sprengstoffen vor dem festgelegten Zündzeitpunkt.Ursachen
Versehentlicher Stromanschluss: Unbeabsichtigtes Anschließen der Zündstromquelle während der Schaltungseinrichtung oder -prüfung.
Verwendung falscher Zündvorrichtungen: Fehlerhafter Einsatz hochempfindlicher Zünder oder ungeeigneter Zündwerkzeuge.
Verstoß gegen Sicherheitsvorschriften: Verwendung von Funkgeräten in Gefahrenbereichen, mangelnde Kontrolle von Streuströmen oder Durchführung von Aktivitäten, bei denen in der Sprengzone Funken oder Hitze entstehen.
Abnorme Zünderempfindlichkeit: Herstellungsfehler oder Alterung können dazu führen, dass einzelne Zünder eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber statischer Elektrizität, Stößen oder Streuströmen aufweisen, die über das Standardniveau hinausgeht.
Verschlechterung der Zündvorrichtungen: Zünder, Zündschnüre oder Stoßdämpferrohre können durch Feuchtigkeit, Hitze oder physische Beschädigung instabil werden, wodurch ihre Empfindlichkeit oder Sicherheitseigenschaften beeinträchtigt werden.
Streuströme: Unbeabsichtigte Ströme aus Stromleitungen (insbesondere Gleichstrom-Traktionssystemen wie Grubenlokomotiven), Leckströmen in elektrischen Geräten, Blitzeinwirkung oder Erdströmen gelangen in den Zündkreis und erreichen oder überschreiten die Empfindlichkeitsschwelle des Zünders. Dies ist eine der häufigsten Ursachen für vorzeitige Detonationen.
HochfrequenzstrahlungStarke elektromagnetische Felder von Funksendern (z. B. Rundfunksendern, Fernsehsendern, Radarstationen, Walkie-Talkies, Mobiltelefonen) induzieren Ströme in den Zünderleitungen oder im Zündkreis. Zünder können gegenüber bestimmten Frequenzen besonders empfindlich sein.
Statische Elektrizität: Statische Aufladungen entstehen durch das Tragen synthetischer Kleidung in trockener Umgebung, Reibung beim Laden von Sprengstoffen oder die Verwendung von Kunststoffrohren oder Luftkanälen zur Sprengstoffzufuhr. Entladungen können empfindliche Zünder oder Sprengstoffe auslösen.
Blitz: Direkte Einschläge oder Blitze in der Nähe erzeugen starke elektromagnetische Impulse, die durch Leitung oder Induktion Explosionen verursachen.
Externe Energiestörungen
Mechanischer Stoß/Reibung
Zufällige heftige Stöße, Stürze, Kollisionen mit Bohrstangen, übermäßiger Druck oder Reibungshitze beim Handhaben, Laden oder Stopfen von Sprengstoffen oder Zündern können empfindliche Materialien auslösen.Offene Flammen/Hohe Temperaturen
Unerwartete Wärmequellen – wie Schweißen, Schneiden, Rauchen, nicht gelöschte Schweißschlacke, überhitzte Maschinen oder selbstentzündliche Materialien in der Nähe des Sprengbereichs – können Sprengstoffe entzünden.Defekte an Zündvorrichtungen
Betriebsfehler
Konsequenzen
Die Folgen sind äußerst schwerwiegend. Bediener sind oft gerade dabei, Stromkreise zu laden, anzuschließen oder den Bereich zu sichern, was die Wahrscheinlichkeit von Massenopfern erhöht. Ausrüstung wird zerstört, die Baustelle beschädigt und die Unfalluntersuchung gestaltet sich schwierig.Präventionsmaßnahmen
Kontrollieren Sie die elektromagnetische Umgebung im Sprengbereich streng, indem Sie Sicherheitsabstände einhalten und Funkgeräte verbieten.
Implementieren Sie Maßnahmen zur Erkennung und zum Schutz vor Streuströmen, beispielsweise durch den Einsatz von Streustromzündern, Abschirmschaltungen und das Trennen potenzieller Stromleiter.
Setzen Sie strenge Antistatikmaßnahmen durch, z. B. das Tragen antistatischer Kleidung, die Verwendung antistatischer Werkzeuge und die Aufrechterhaltung der Luftfeuchtigkeit.
Richten Sie umfassende Blitzwarn- und Schutzsysteme ein.
Gehen Sie vorsichtig mit Sprengstoffen und Zündern um, um Stöße oder Reibung zu vermeiden.
Vermeiden Sie Feuer und Wärmequellen in der Nähe des Sprengbereichs.
Verwenden Sie zuverlässige und geprüfte Zündgeräte.
Halten Sie sich strikt an die Sicherheitsbetriebsverfahren und Sprengpläne.
II. Verzögerte Detonation (Hangfire)
Definition
Eine verzögerte Detonation liegt vor, wenn nach dem Zündsignal oder dem Beginn der Zündung einige oder alle Sprengladungen nicht innerhalb der vorgesehenen Verzögerungszeit detonieren, sondern erst nach einer erheblichen Verzögerung (Sekunden, Minuten oder länger) explodieren. Im Gegensatz zu einer Fehlzündung führt eine verzögerte Detonation letztendlich zur Explosion.Ursachen
Verzögerungszünder: Instabile Brenngeschwindigkeiten von Verzögerungszusammensetzungen (aufgrund von Feuchtigkeit, Verschleiß oder Herstellungsfehlern), schlechtes Crimpen von Verzögerungselementen, wodurch die Übertragung unterbrochen oder verzögert wird, oder feuchte Verzögerungszusammensetzungen, die langsam brennen.
Elektrisches Zündsystem: Ein zu hoher Stromkreiswiderstand führt zu unzureichendem Strom, schlechten oder hochohmigen Verbindungen, unzureichender oder fehlerhafter Zündenergie oder einem teilweisen Stromkreisbruch, wodurch der Strom den Brückendraht langsam erhitzt, anstatt eine sofortige Detonation auszulösen.
Stoßrohr-/Sprengschnursystem: Beschädigte, durchnässte oder zusammengedrückte Stoßrohre unterbrechen oder verzögern die Übertragung; fest verknotete oder stark gebogene Zündschnüre verringern die Detonationsgeschwindigkeit oder führen zu Übertragungsfehlern; lose Verbindungen zwischen Stoßrohren/Zündschnüren und Zündern.
Elektronisches Zündsystem: Programmierfehler (z. B. zu lange Verzögerungseinstellungen), Kommunikationsfehler, die Zündbefehle verzögern oder verhindern, oder Fehlfunktionen interner elektronischer Komponenten.
Ausfall des Startsystems
Ausfall des Zünders/Verzögerungselements
Brisante Themen
Stark feuchte oder beschädigte Sprengstoffe können nach der Zündung ungewöhnlich langsame Reaktionsgeschwindigkeiten aufweisen (selten, aber bei Sprengstoffen minderer Qualität oder abgelaufenem Verfallsdatum möglich).Umweltfaktoren
Extrem niedrige Temperaturen können die Brenngeschwindigkeit von Verzögerungssätzen oder die Detonationsempfindlichkeit von Sprengstoffen beeinträchtigen.Konsequenzen
Eine verzögerte Detonation ist äußerst gefährlich. Das Personal könnte fälschlicherweise annehmen, die Explosion sei abgeschlossen oder es habe eine Fehlzündung gegeben, und die Anlage vorzeitig zur Inspektion betreten. Dadurch besteht das Risiko schwerer Verletzungen, wenn die verzögerte Explosion eintritt. Auch nachfolgende Maßnahmen, wie beispielsweise das Fehlzündungsmanagement, können dadurch beeinträchtigt werden.Präventionsmaßnahmen
Stellen Sie sicher, dass der Zündkreis richtig und sicher angeschlossen ist und der Widerstand den Konstruktionsspezifikationen entspricht.
Verwenden Sie zuverlässige Zündgeräte mit ausreichender Energieabgabe.
Untersuchen Sie Stoßdämpferrohre und Zündschnüre sorgfältig, um Beschädigungen, übermäßiges Biegen oder feste Knoten zu vermeiden.
Verwenden Sie hochwertige und gut gelagerte Zünder und Sprengstoffe.
Halten Sie die Sicherheitswartezeiten (üblicherweise 5–15 Minuten nach der Sprengung oder wie angegeben: 5 Minuten im Freien, 15 Minuten in unterirdischen Tunneln) strikt ein. Stellen Sie sicher, dass keine ungewöhnlichen Geräusche oder Rauch vorhanden sind, bevor Fachpersonal (z. B. ein Dual-Team-System aus Technikern, Sprengmeistern und Sicherheitsbeauftragten bei Sprengungen der Klasse A/B oder Sprengmeistern und Sicherheitsbeauftragten bei Sprengungen der Klasse C/D) eine sorgfältige Inspektion der Baustelle durchführt.
Fehlzündung
Definition
Eine Fehlzündung tritt bei Sprengarbeiten auf, wenn eine erwartete Sprengladung oder ein Zünder in einem Sprengloch nach Erhalt der Zündenergie nicht detoniert. Zu den Fehlzündungen zählen nicht explodierte Sprengstoffe und potenziell nicht explodierte Zünder.Ursachen
Große Wassermengen im Sprengloch durchnässen den Zünder oder Sprengstoff und führen zu einem Ausfall (sofern keine wasserdichten Geräte verwendet werden).
Extrem niedrige Temperaturen beeinträchtigen die Leistung von Sprengstoffen oder Zündern.
Trennung des Zünders vom Sprengstoff (z. B. nicht mittig eingesetzt, durch Stopfstangen gelöst).
Lose oder lückenhafte Ladungen (Kanaleffekt) unterbrechen die Detonation.
Harte Fremdkörper im Zündkopf können den Zünder beschädigen und unbrauchbar machen.
Herstellungsfehler (z. B. gebrochene Brückendrähte, defekte Zünder oder Primärsprengstoffe).
Zünder, die während der Lagerung, des Transports oder der Verwendung durch Feuchtigkeit, Hitze oder physikalische Einwirkungen beschädigt wurden.
Beim Laden beschädigte Zünder (z. B. durch Stampfstangen zerdrückt).
Elektrische Zündung: Fehlerhafte oder unzureichende Zündenergie, fehlerhafter Schaltungsaufbau (z. B. zu hoher Gesamtwiderstand, unsymmetrische Parallelgruppen), Anschlussfehler (Kurzschlüsse, Unterbrechungen), hochohmige oder lose Verbindungen oder beschädigte Anschlussdrähte.
Stoßrohrinitiierung: Fehler beim zuverlässigen Auslösen des Hauptstoßrohrs durch den Initialzünder, Übertragungsunterbrechungen (z. B. durch Beschädigung, Wassereintritt, Abflachung), lose oder nicht richtig eingesetzte Verbindungen oder unsichere Zünderklemmen.
Zündung durch Sprengschnur: Übertragungsunterbrechungen (z. B. feste Knoten, scharfe Biegungen, Beschädigungen, Feuchtigkeit), lose Verbindungen zwischen Zündschnüren und Ladungen bzw. Zündern oder falsche Übertragungsrichtung.
Unzureichende Initiationsenergie
Zünderfehler
Explosives Versagen
Stark feuchte (insbesondere Ammoniumnitrat-Heizöl-Sprengstoffe), gehärtete, verkrustete oder beschädigte Sprengstoffe verlieren ihre Empfindlichkeit und verhindern so eine normale Detonation.Probleme mit der Gebührenstruktur
Umweltfaktoren
Konsequenzen
Fehlzündungen führen zu Blindgängern (siehe unten) und hinterlassen gefährliche Sprengstoffe und Zünder. Unsachgemäße Handhabung kann bei nachfolgenden Arbeiten (z. B. Aushub- oder Bohrarbeiten) zu unbeabsichtigten Explosionen führen, die zu Opfern und Geräteschäden führen, den Projektfortschritt verzögern und die Kosten erhöhen.Präventionsmaßnahmen
Überprüfen Sie die Qualität und das Ablaufdatum der Zündvorrichtungen (Zünder, Stoßrohre, Zündschnüre, Zünder) gründlich.
Entwerfen, installieren und prüfen Sie Sprengkreise richtig, um zuverlässige Verbindungen sicherzustellen, die den Spezifikationen entsprechen.
Stellen Sie sicher, dass die Sprengstoffe trocken und in gutem Zustand sind, insbesondere Sprengstoffe in Großmengen.
Standardisieren Sie Ladevorgänge, um Zünder sicher in das explosive Zentrum einzusetzen und so eine Beschädigung oder Trennung während des Ladens zu vermeiden.
Führen Sie eine Sprenglochabdichtung durch oder verwenden Sie wasserdichte Geräte.
Verwenden Sie, wenn möglich, redundante Zündsysteme (z. B. doppelte Stoßdämpferrohre oder Zünder), um die Zuverlässigkeit zu erhöhen.
IV. Blindgänger (UXO im Kontext)
Definition
Blindgänger sind nicht detonierte Ladungen (mit Sprengstoff und möglicherweise nicht explodierten Zündern), die nach Sprengarbeiten im Arbeitsbereich zurückbleiben und nicht erkannt oder erfolgreich bekämpft werden konnten. Die direkte Ursache sind Fehlzündungen. Blindgänger bezeichnen insbesondere fehlgezündete Ladungen, die nicht rechtzeitig identifiziert oder bestätigt wurden.Ursachen
Unvollständige Inspektion nach der Explosion: Unübersichtliches Gelände, Schuttbedeckung (Felsen, Erde), unzureichende Beleuchtung, Nachlässigkeit des Inspektors oder mangelnde Erfahrung verhindern die Erkennung von Fehlzündungen oder Sprenglöchern.
Nichtbeachtung der Sicherheitswartezeiten und Inspektionsverfahren: Durch vorzeitiges Betreten des Geländes wird die Beobachtung von Anzeichen für Fehlzündungen (z. B. nicht explodierte Sprenglöcher, Reste von Stoßdämpferrohren/Sprengschnüren) verhindert.
Aufzeichnungsfehler: Abweichungen zwischen der tatsächlichen Anzahl und Lage der Sprenglöcher und den Aufzeichnungen führen zu versäumten Inspektionen.
Fehlzündungen an schwer einsehbaren Stellen: Wie etwa der Boden tiefer Löcher, die Oberseite von Tunneln oder unter eingestürzten Materialien.
Unentdeckte Mfires
Die Grundursache für nicht explodierte Ladungen, darunter:Konsequenzen
Blindgänger sind extrem gefährlich und wirken als versteckte Sprengquellen. Spätere Ausgrabungen, Bohrungen, Handhabung oder sogar Erschütterungen durch Personalbewegungen können sie versehentlich auslösen und katastrophale Folgen haben (schwere Verluste, vollständige Zerstörung der Ausrüstung). Der Umgang mit Blindgängern ist zudem ein hochriskantes Unterfangen.Präventionsmaßnahmen
Verhindern Sie Fehlzündungen und stellen Sie sicher, dass alle Fehlzündungen gründlich erkannt und behoben werden.
Setzen Sie die Sicherheitsmaßnahmen nach der Sprengung strikt durch, einschließlich ausreichender Wartezeiten (bei Tunneln normalerweise ≥ 15 Minuten).
Führen Sie gründliche und sorgfältige Inspektionen des Geländes durch erfahrene Sprengmeister durch. Überprüfen Sie die Anzahl und Lage der Sprenglöcher und achten Sie auf Anzeichen für Fehlzündungen (z. B. nicht eingestürzte Bohrlöcher, verbleibende Stoßdämpferrohre/Zündschnüre, intakte Abschirmung, ungewöhnliche Gerüche).
Verwenden Sie zur Unterstützung der Inspektionen professionelle Ausrüstung (z. B. Sprengloch- oder Zünderdetektoren, die allerdings nicht unfehlbar sind).
Führen Sie genaue und detaillierte Aufzeichnungen über das Laden und Sprengen.
Bei Erkennung oder Verdacht einer Fehlzündung ist sofort eine Absperrung einzurichten und die Sicherheitsvorkehrungen für eine professionelle Handhabung zu beachten. Unbefugte Handlungen oder der Weiterbetrieb sind zu untersagen. Zu den typischen Handhabungsmethoden gehören Wiederzündung, induzierte Detonation oder Zerstörung im kleinen Maßstab.
