Удельный объем газов взрыва взрывчатых химических соединений составляет

 

где Мвв – молекулярная масса ВВ, кг/кмоль. где Мвв₁, Мвв₂ – молекулярные массы отдельных компонентов взрывчатой смеси,кг/кмоль; m1, m2, m3, … mn – количество киломолей всех отдельных компонентов взрывчатой смеси.

68. Лабораторным путем объем газов осуществляется в бомбах Бихеля и Долгова. Бомба Бихеля, представляет собой толстостенный стальной сосуд 20л (Долгова-50л), герметично закрывающийся крышкой, снабженный ЭД и вентилями для вакуумирования бомбы и отбора проб. В бомбе взрывают заряд ВВ массой 100г. Заряд формируется в виде цилиндрического патрона, гильза патрона выполняется из бумаги. Перед взрыванием из бомбы выкачивают воздух. После взрывания бомбу охлаждают до комнатной температуры и измеряют давление в ней.

м³, где – объем бомбы, м³; Р – давление в бомбе после взрыва, ат; Т – температура газов в бомбе, К.

∑=+∆

 

69. Теоретически теплоту взрыва определяют на основании з-на Гесса: Q=Q_к-Q_н, ккал/моль, где Qк – теплота образования продукта, ккал; Qн – теплота образования самого ВВ, ккал.

Qк = q1n1 + q2n2 + q3n3 + … nn, ккал/моль где q1, q2, q3,…qn– теплота образования соответствующих продуктов взрыва, ккал/кмоль. Теплота образования химических элементов, выделяющихся при взрыве в чистом виде равно 0; n1, n2, n3,… nn – число киломолей соответствующих продуктов взрыва;

Qk=m1q1+m2q2+m3q3+….

q1, q2, q3,…qn – теплота образования компонентов, входящих в состав ВВ;

m1, m2, m3, … mn – число киломолей соответствующих компонентов взрывчатой смеси.

Удельную теплоту взрыва взрывчатого химического соединения (однокомпонентного ВВ) определяют по формуле:

 

70. Лабораторным путем теплоту взрыва определяют с помощью калориметрических бомб емкостью 20-26л. Калориметрическая бомба – прибор для определения теплоты взрыва ВВ – толстостенный стальной сосуд, герметично закрывающийся крышкой, снабженный вводами для присоединения ЭД, вентиляции и отбора проб. Бомбу помещают в калориметр, с отмерянным количеством жидкости. В некоторых случаях замеряют температуру тела бомбы без погружения ее в воду. Перед опытом из бомбы окачивают воздух, или заполняют инертным газом (азотом).

71. Определение температуру взрыва теоретическим путем. где ΣnСv – суммарная теплоемкость всех газообразных продуктов взрыва, ккал/кмоль∙град С; Сv – мольная теплоемкость при постоянном объеме соответствующих газообразных продуктов взрыва, ккал/кмоль∙град С. Известно, что: Сv = С′ + ΔС′· t, ккал/кмоль∙0С

где С′ – мольная теплоемкость при 0ºС, ккал/кмоль∙град С;

ΔС′ – приращение величины мольной теплоемкости при повышении температуры на 1ºС, ккал/кмоль∙град С.

Представив выражение СV в формулу получаем квадратное уравнение в виде:

(∑n* ΔС′)*t²+∑n* С′*t-Qv=0 решая которое находим выражение для определения температуры взрыва:

72. Определяют давление газа взрыва теоретически по фор-ле Ван-дер-Ваальса: P=н/м²(Па), где Р₀ – нормальное атмосферное давление, н/м²; V₀ – удельный объем газов взрыва при н.у., м³; V – объем зарядной камеры, м³; α – коволюм газов взрыва-выражает несжимаемый объем, занятый самими молекулами.

Р=; ∆з – плотность заряжания.

73. Определяют давление газа взрыва лабораторным путем с помощью комплекта приборов, состоящего из датчиков, воспринимающих давление, усилителя сигналов и осцилографа, регистрирующего сигналы. В качестве датчиков давления применяют проволочные тензодатчики или пьезоэлектрические датчики (пьезокварц, турмалин).

74. Существуют три способа измерения скорости детонации: - с помощью катодных и магнитных осциллографов; - с помощью скоростной фоторегистрации; - полевой метод. С помощью осциллографов можно измерять скорость детонации на весьма малых (до 2 см) участках заряда. С помощью таких приборов измерение можно производить с больших расстояний, как открытых, так и закрытых в непрозрачную оболочку зарядов любой величины, например, шпуровых и скважинных зарядов ВВ. Метод скоростной фоторегистрации – использует оптические регистры времени, позволяющие получать серию отдельных снимков с частотой 2,0 – 25,0 млн. кадров в секунду (СФР–2, СФР–3Л ). Полевой способ предложен Дотришем, затем был модернизирован М.Я. Сухаревским и Ф.А. Першаковым и получил название «способ Дотриша-Сухаревского». Его применяют в полевых условиях на предприятиях, ведущих взрывные работы, на базисных складах ВМ при необходимости проверки скорости детонации.

75. Полевой способ предложен Дотришем, затем был модернизирован М.Я. Сухаревским и Ф.А. Першаковым и получил название «способ Дотриша-Сухаревского». Его применяют в полевых условиях на предприятиях, ведущих взрывные работы, на базисных складах ВМ при необходимости проверки скорости детонации. Этот способ заключается в следующем. В патрон 1 испытываемого ВВ вставляют концы отрезка детонирующего шнура 2, изогнутого в виде петли и закрепленного над фанерной пластинкой 3 на расстоянии 2-3 см от её поверхности. На пластинке карандашом делают отметку в виде черты в точке О так, чтобы расстояние а + в = с или АБ + БО =АО. Патрон испытываемого ВВ взрывают электродетонатором 4, вставленным в торец патрона. Детонационная волна, идущая по патрону, доходит последовательно до концов А и Б ДШ, возбуждая в нем детонацию. Детонационные волны, идущие по шнуру навстречу друг другу, встречаются в точке О, если скорость детонации шнура и ВВ равны между собой. Если же скорость детонации меньше, то встреча детонационных волн произойдет в точке В, справа от точки О. Место встречи отчетливо видно на пластинке в виде более глубокой прямолинейной бороздки, расположенной вертикально. После взрыва замеряют расстояние ОВ и определяют скорость детонации

где а – расстояние АБ (база исследования), равно 0,2 м; Vш – скорость детонации шнура,м/с; k – расстояние ОВ, м. Есливстреча произойдет слева от точки О, то «k» берется со знаком «–»; с – расстояние АО = 1м; в – расстояние БО = 0,8 м

76. Скорость детонации зависит от многих факторов, главными из которых являются: -состав и физико-химические свойства ВВ, -вид и мощность инициирующего импульса, -плотность па Скорость взрыва механических взрывчатых смесей зависит не только от природы компонентов их составляющих, но также от степени измельчения, тщательности перемешивания и плотности соприкосновения отдельных частиц. тронирования и диаметр патрона ВВ, -вид и прочность внешней оболочки патронов. Во взрывчатых химических соединениях молекулы содержат горючие элементы и кислород для их окисления. При распаде таких молекул на атомы, последние, будучи близко расположенными друг к другу, быстро вступают в химическую реакцию между собой и взрыв такого ВВ протекает весьма быстро.

77. Влияние вида и мощности инициирующего импульса. Инициирующим импульсом называют внешнее воздействие на ВВ,необходимое для возбуждения его взрыва. Вид инициирующего импульса (термический и механический) и его мощность оказывают весьма существенное влияние на скорость детонации. Лишь немногие ВВ при нагревании детонируют, большая же часть их сгорает без взрыва (при небольшом количестве) или дает взрывное горение. При ударе большинство ВВ детонируют. Легко детонируют от удара (механическое воздействие) нитроглицерин, пироксилин, динамиты. Чем мощнее и интенсивнее удар, тем полнее происходит детонация, тем больше её скорость (до определенных пределов). Наиболее сильный и резкий удар получается при детонации заряда другого ВВ.

78. Влияние плотности патронирования,диаметра патрона ВВ. Скорость детонации ВВ с повышением плотности патронирования увеличивается до определенных пределов, и при некоторой плотности достигает максимума. При дальнейшем увеличении плотности, скорость детонации падает и может перейти во взрывное горение или просто горение. Величина плотности ВВ, при которой скорость детонации максимальная, называется оптимальной плотностью. Для разных ВВ оптимальная плотность различная. Минимальная плотность ВВ (ρ’кр), при которой возникают детонация и проходит в стационарном режиме называется минимальной критической плотностью. При плотности ниже этого значения детонация в ВВ не возникает, может произойти ее вспышка и горение. Максимальная плотность ВВ (ρкр), при которой детонация прекращается называется максимальной критической плотностью. При этой плотности детонация прекращается и может перейти во взрывное горение или даже горение. С увеличением диаметра ВВ, скорость детонации растет до некоторого предела, затем остается постоянной. Диаметр, при котором скорость детонации перестает расти и достигает некоторого постоянного значения называется предельным диаметром (dпр). Диаметр ВВ, при котором детонация ВВ происходит ещё в стационарном режиме, называется критическим диаметром.

79. Величина плотности ВВ, при которой скорость детонации максимальная, называется оптимальной плотностью (рис. 2). Для разных ВВ оптимальная плотность различная. Диаметр ВВ, при котором детонация ВВ происходит ещё в стационарном режиме, называется критическим диаметром. С уменьшением диаметра патрона ВВ ниже критического, детонация может перейти во взрывное горение или вовсе затухнуть.

80.

 

81. Ударная волна, распространяющаяся по ВВ и вызывающая его детонацию, называется детонационной волной (ДВ). В детонационной волне различают ударную зону (I) и зону химических реакций (II). Вслед за ДВ движется зона газообразных продуктов взрыва (III).

Эти зоны составляют фронт детонационной волны, за которым следует зона газообразных продуктов детонации. На фронте ДВ в ударной зоне в среде наблюдается повышение её плотности, а также резкое и значительное увеличение давления и температуры. Вследствие этого, в конце ударной зоны, начинаются распад молекул ВВ на атомы и радикалы и, химические реакции между ними, сопровождающиеся выделением энергии и газов. ДВ, вышедшая за пределы заряда ВВ, и вышедшая в инертную среду, является ударной волной.

82. Скорость детонации ВВ зависит от энергии и плотности ВВ и определяется по формуле:

М/с

где Q'v – удельная теплота взрыва, кДж/кг. n – показатель политроны. Для взрывчатых химических соединений с плотностью не менее 1,5 г/см3 рекомендуется n = 3, при меньшей плотности – n < 3. Для прессованных взрывчатых смесей – n = 2 – 2,5, для порошкообразных – n = 1,5 – 2, для газовых – n = 1,2 – 1,4.

83. Скорость движения продуктов взрыва в конце зоны реакций вычисляют по формуле:

 

84. Кумулятивный эффект. Во время прохождения ДВ по заряду, продукты взрыва движутся вслед за направлением детонации со скоростью значительно меньшей скорости детонации. Опыты показали, что вблизи боковой поверхности продукты взрыва перемещаются приблизительно под углом 450 к направлению движения детонации (Д), и по мере удаления от боковой поверхности заряда этот угол значительно увеличивается. Если в торцовой части заряда сделать выемку (рис. 7), то ударные волны (УВ) и продукты детонации (ПД), встретив поверхность углубления, вылетают из неё под прямым углом, преломляясь по законам геометрической оптики, и входят внутрь углубления. Сталкиваясь, они уплотняются, и скорость их значительно повышается, образуется кумулятивный (сконцентрированный) поток УВ и ПД, имеющих весьма большую энергию. Скорость кумулятивной струи достигает 16000 м/с, а иногда – 30000 м/с. Мощность кумулятивной струи очень большая, и поэтому она обладает большой пробивной силой.

Эффект кумуляции очень широко применяется в бронебойных снарядах и минах. При взрывании наружными зарядами железобетонных сооружений, благодаря использованию кумулятивного эффекта, эффективность взрыва возрастает более чем вдвое. Кумулятивный заряд располагают таким образом, чтобы фокус кумуляции находился на поверхности взрываемого объекта. Наиболее эффективной кумулятивной выемкой является сферическая.

 

85. Действие взрыва на расстояние. Детонационная волна на границе заряда вызывает в среде (например, в воздухе) ударную волну. Вблизи центра взрыва сферического заряда ВВ на расстоянии (7-14) rз (рис. 8) вместе с воздушной ударной волной движутся продукты взрыва, плотность которых в 20 раз выше плотности воздуха на фронте УВ. Они оказывают значительно большее динамическое действие на преграду, чем УВ. На расстоянии (14-20)rз продукты взрыва, вследствие рассеивания и отставания от воздушной УВ, оказывают на преграду примерно одинаковое воздействие. На расстоянии от центра заряда более двадцати его радиусов разрушительный эффект на преграду обуславливается действием только воздушной УВ.

86. Ударная волна в воздухе и идущие вслед за ней продукты детонации могут вызвать взрыв второго, близко расположенного заряда. Такой взрыв называется взрывом через влияние или передачей детонации на расстояние. Первый заряд называют активным, второй – пассивным. Дальность передачи детонации возрастает с увеличением мощности, массы и плотности ВВ активного заряда, а также с уменьшением плотности и повышением чувствительности ВВ пассивного заряда. Она также растет с увеличением диаметра активного и пассивного зарядов и зависит от плотности и упругости инертной среды, через которую детонация передается. Расстояние передачи детонации при массе активного заряда до нескольких сотен кг, определяют по формуле: Lд=kд*√Qвв, м, где Qвв – масса активного заряда ВВ, кг; kд – коэффициент, учитывающий влияние среды, тип ВВ активного и пассивного зарядов и плотность ВВ в патронах.

87. Работоспособность ВВ определяют способностью ВВ производить механическую работу. Она зависит от объема газов и тепла, выделившихся при взрыве, а также от скорости детонации. Относительную работоспособность ВВ определяют различными методами, одним из которых является испытание ВВ на работоспособность по способу Трауцля в свинцовой бомбе. Кроме способа Трауцля, для определения работоспособности ВВ применяют ещё французский метод. В основу его принято равенство объемов расширения, производимое взрывом пикриновой кислоты. Относительную работоспособность ВВ определяют также с помощью баллистической мортиры-маятника.

88. Бризантностью ВВ называется способность его при взрыве оказывать дробящее действие на преграду, непосредственно прилегающую к заряду или отстоящую от него не более двух-трех радиусов заряда. Бризантность зависит от скорости детонации ВВ, и её импульс определяют по формуле:

89. Наиболее распространенным способом определения бризантности является проба на обжатие медных или свинцовых цилиндров(способ Гесса): На стальную плиту диаметром 200 мм устанавливают цилиндрик из рафиниро-ванного свинца диаметром 40 мм и высотой 60 мм. Поверх него укладывают стальной диск диаметром 41 мм и толщиной 10 мм. На диск ставят бумажную гильзу диаметром 40 мм, в которую помещают 50 г испытуемого ВВ. Сверху патрончик перекрывают картонным диском с осевым отверстием, через которое в ВВ на глубину 15 мм вводят электродетонатор. Заряд ВВ взрывают, в результате чего верхняя часть столбика сплющивается и его высота уменьшается. Измерив высоту обжатого цилиндра в 4-х местах, вычисляют среднее значение усадки свинцового цилиндрика и по её величине судят о бризантности ВВ. Так, например, если после взрыва заряда ВВ высота свинцового цилиндрика уменьшается с 60 мм до 48 мм, то его бризантность составляет 12 мм.

90. Чаще всего ВВ проверяют на чувствительность к удару. Его определяют на копре, в котором груз массой 2 кг, двигающийся по направляющим, пада-ет на навеску ВВ массой 0,05 г, укладываемой слоем толщиной 1 мм и диаметром примерно 5 мм в штемпельный прибор, который состоит из поддона, направляющей муфточки, роликов, между которыми укладывается навеска испытуемого ВВ. В зависимости от высоты, с которой сбрасывается груз, может произойти и не про-изойти взрыв или вспышка ВВ. После каждого удара ролики очищаются и укладывается но-вая навеска ВВ.

91. По химическому составу ВВ делятся на химические соединения и механические сме-си. Химические соединения представляют собой соединения химических элементов(аммиачная селитра, тротил, нитроглицерин и т.п.). Взрывчатые механические смеси – это смеси нескольких взрывчатых химических соединений или смеси их с другими взрывчатыми и не взрывчатыми компонентами.

92. По условиям применения ВВ разделяются на следующие группы: инициирующие, которые в свою очередь делятся на первичные и вторичные, промышленные. Первичные инициирующие ВВ применяются для снаряжения капсюлей – детонаторов и электродетонаторов в качестве первичного заряда; вторичные инициирующие ВВ частично используются для снаряжения капсюлей – детонаторов, электродетонаторов(в качестве вторичных зарядов), детонирующих шнуров, для изготовления промышленных ВВ (ТЭН, гексоген, тетрил, тротил, нитроглицерин и т.д.). Промышленные ВВ применяются для ведения взрывных работ в горнодобывающей промышленности и других областях народного хозяйства.

94. По предохранительности ВВ делятся на 8 классов:

I класс – непредохранительные ВВ для ведения взрывных работ на дневной поверхности – цвет оболочки белый;

II класс – непредохранительные ВВ для шахт и рудников, не опасных по газу и пыли – цвет красный;

III класс – предохранительные ВВ для взрывания только по породе в забоях подземных вы-работок, в которых имеется выделение горючих газов и отсутствует взрывчатая угольная (сланцевая пыль – цвет синий;

IV,V,VI – предохранительные ВВ для ведения взрывных работ в забоях и выработках раз-личной степени опасности по газу и взрывчатой пыли(аммонит Т-19, аммонит Ф-5, углени-ты № 5,6 – цвет желтый);

VII – предохранительные ВВ для водораспыления или для распыления порошкообразных ингибиторов, для взрывного перебивания деревянных стоек, для ликвидации зависаний гор-ной массы в углеспускных выработок, для дробления негабаритов(патроны СВП-1, ПВВ-1м и другие), цвет желтый;

VIII – непредохранительные и предохранительные ВВ и изделия из них, предназначенные для специальных взрывных работ, кроме забоев, где могут образовываться опасные концен-трации газа и угольной пыли(аммонит № 6 ЖВ, тротил, ТЭН, аммонит нефтяной № 3 ЖВ, серный № 1 ЖВ и другие).

95. Азид свинца PbN6 – мелкокристаллический белый порошок, соль азотисто – водородной кислоты HN3. Плотность кристаллов – 4,8 г/см. Влаги не боится, при содержании её до 90% не теряет своих взрывчатых свойств. Температура теплового воздействия, при которой происходит детонация – 330ºС, чувствительность к удару 6 см. Используется в детонаторах в качестве первичного заряда.

Гремучая ртуть Hg (CNO2) – мелкокристаллическое вещество белого или серого цвета; получается путем обработки металлической ртути этиловым спиртом в азотной кислоте. Плотность кристаллов – 4,42 г/см. Сухая гремучая ртуть очень чувствительна к огню и механическим воздействиям. Температура, при которой происходит детонация, 160 – 165ºС. При царапании или изломе кристалликов происходит взрыв. При хранении она впитывает до 30 % влаги. Влажная гремучая ртуть не опасна в обращении, при 30 % влажности она не взрывается от огня и удара. Применяется в качестве первичного заряда в детонаторах. Скорость детонации гремучей ртути при плотности 3,3 г/см (плотность запрессовки в детонаторы) составляет 5,4 км/с.

ТЭН (тетранитропента эритрит) С5Н8(ONO2)4 – кристаллический порошок белого цвета, продукт обработки четырехатомного спирта(пента эритрита). Он не боится влаги. Применяется в качестве вторичного инициирующего вещества в детонаторах и в качестве сердечника в детонирующем шнуре. В детонаторах ТЭН прессуется до плотности 1,62 г/см, скорость детонации при этом достигает значений 8200 – 8700 м/с. Температура, при которой ТЭН детонирует, составляет 220°С.

Гексоген С3Н6N3(NO2)3 - кристаллический порошок белого цвета, продукт нитрацииуротропина, влаги не боится, химически устойчив. Температура вспышки 290ºС. Скоростьдетонации при плотности 1,7 г/смравна 8300 м/с. Применяется для изготовления ДШ и детонаторов в качестве вторичного инициирующего вещества, а также в некоторых сортахмощных аммиачно-селитренных ВВ. Смеси и сплавы тротила допущены к применению наоткрытых горных работах.

Тротил (тол, тринитротолуол) С6Н2(NO2)3СН3 – твердое вещество, имеющее вид чешуйчатых пластинок желтого цвета. Получается при нитрации толуола – продукта коксо-химического производства. Температура плавления 80ºС, температура вспышки 270 – 300º. Прессованный тротил употребляется для изготовления подрывных шашек и патронов, порошкообразный и гранулированный – для изготовления широкого ассортимента промышленных ВВ. Довольно безопасен в обращении, не боится влаги.

Нитроглицерин С3Н5(ОNO2)3 – маслянистая жидкость, получаемая при обработке глицерина смесью азотной и серной кислот. Плотность его составляет 1,6 г/см. Температура вспышки – 180ºС. Из-за опасности в обращении и вследствие жидкой консистенции самостоятельно для взрывных работ не применяется, но входит как один из основных компонентов в состав многих ВВ(динамиты, детониты, победиты и др.), а также для изготовления нитроглицериновых порохов. Чистый нитроглицерин замерзает(кристаллизуется) при температуре +13ºС и +2ºС. Замерзший и, особенно полузамерзший нитроглицерин более опасен в обращении, чем жидкий. Скорость детонации его колеблется от 1165 м/с до 9150 м/с в зависимости от условий опыта.

Аммиачная селитраNН4NO3 – белый кристаллический порошок, получается синтетическим путем на азотно-туковых заводах, весьма гигроскопична, легко растворяется в воде. Плотность кристаллов 1,7 г/см. При температуре – 16ºС и +32ºС происходит перекристаллизация аммиачной селитры, которая сопровождается спеканием. При длительном хранении наблюдается её слеживаемость. Аммиачная селитра входит, как основной элемент, во многие ВВ, применяемые в горном деле. Она является не только носителем кислорода, но и взрывчатым веществом. Скорость детонации её составляет 1500 – 3000 м/с. Малочувствительна, её инициируют промежуточным детонатором более мощного ВВ. Для уменьшения гигроскопичности и слеживаемости аммиачной селитры её обрабатывают гидрофобными добавками – окись железа, а также гранулируют.

96. В состав взрывчатых механических смесей входят два или более компонентов, каж-дый из которых выполняет определенные функции. В состав механических смесей могут входить следующие компоненты:основной взрывчатый компонент, окислители, горючие добавки, сенсибилизаторы, стабилизаторы, флегматизаторы, пламегасители.

97. Окислители – вещества, содержащие избыточный кислород, идущий при взрыве на окисление горючих элементов. В отдельных случаях роль окислителя может выполнять вещество, имеющее кислородный баланс отрицательный. Так в алюмотоле тротил выполняет роль окислителя для алюминия, а в аммонитах он уже выполняет роль горючей добавки и сенсибилизатора.

98. Горючие добавки – твердые и жидкие вещества, богатые углеродом и водородом, легкоокисляющиеся и выделяющие при этом большое количество тепла. Горючие добавки, вступая в реакцию с окислителем, обеспечивают выделение тепла и газообразных продуктов взрыва. Роль горючих добавок выполняют взрывчатые и невзрывчатые компоненты.

99. Сенсибилизаторы – вещества, вводимые в состав ВВ для повышения его чувствительности к начальному импульсу и передаче детонации. Это, как правило, мощные ВВ, которые в смеси с малочувствительными ВВ(например, с аммиачной селитрой и т.п.) и с невзрывчатыми веществами, обеспечивают нормальную чувствительность такого смесевого ВВ к инициированию капсюлем-детонатором, электродетонатором и ДШ, и в то же время повышают мощность механических взрывчатых смесей. В роли сенсибилизаторов в простейших ВВ(гранулиты, динамоны и т.п.) могут выступать, при определенном процентном содержании, и невзрывчатые горючие добавки.

100. Стабилизаторы вводятся в состав ВВ для повышения их физической и химической стойкости. Некоторые стабилизаторы выполняют при этом роль горючих добавок.

Флегматизаторы – легкоплавкие вещества, масла, имеющие высокую теплоемкость и высокую температуру вспышки, обволакивающие частицы чувствительного ВВ, и не вступающие с ним в реакцию. Тем самым снижается чувствительность ВВ и обеспечиваются более безопасные условия его применения. Так, перед добавкой гексогена при изготовлении скальных аммонитов, его флегматизируют.

101. Пламегасители вводят в состав только предохранительных ВВ для снижения температуры взрыва, благодаря чему уменьшается вероятность воспламенения метана и угольной пыли в шахтах. В качестве пламегасителей применяют хлористый натрий, хлористый калий, хлористый аммоний.

102. Среди промышленных ВВ наиболее широкое применение получили аммиачно – селитренные ВВ, которые представляют собой механические смеси аммиачной селитры с дру-гими взрывчатыми и невзрывчатыми компонентами. Большинство аммиачно – селитренных
ВВ являются смесями аммиачной селитры и тротила. Эти смеси, если они порошкообразные (рассыпные или патронированные), называются аммонитами, отличающимися друг от друга процентным содержанием вышеназванных компонентов.

104. Для скважин с проточной водой целесообразнее применять водонаполненные ВВ – акватолы и акваниты.

Акватол состоит из смеси гранулированной селитры (65 %), зернистого тротила (35 %) и загустителя 2,5 – 3,5 % сверх 100 %. В качестве загустителя применяют гуаргам, натровую соль КМЦ, крахмал, дектрин. Сухая смесь готовится на заводе, а смешивание её с горячей водой (85 – 90ºС) в количестве 13- 15 % производят непосредственно перед заряжанием. Плотность готового акватола 1,5 г/см³, он представляет собой вязкую массу, свободно заполняющую вертикальные и наклонные скважины. В шпуры, а также в горизонтальные и восстающие скважины, его нужно подавать под давлением.

Акваниты имеют до 45 % жидкой фазы, что придает им текучесть, поэтому они могут применяться при проходе вертикальных стволов. Водонаполненные ВВ не теряют своих взрывчатых свойств в проточной воде 5 – 10 часов, в непроточной – двое – трое суток.

105. Низкопроцентные нитроглицериновые ВВ содержат в своем составе до 15 % нит-роэфиров. о условиям хранения и транспортировки они приравнены к аммиачно – селитренным ВВ, но в обращении они опаснее последних и имеют некоторую токсичность. При температуре – 20ºС они замерзают, поэтому перед употреблением их необходимо отогревать при температуре +10ºС. К низкопроцентным нитроглицериновым ВВ относятся детониты № 10А и М, победит ВП–4, аммонит серный №1ЖВ и нефтяной №3ЖВ, угленит Э–6.

106. При добыче полезных ископаемых в горные выработки могут выделяться горючие газы и образовываться пыль, которые в смеси с шахтным(рудничным) воздухом создают газовые и пылевоздушные взрывчатые смеси. Так, в калийных шахтах выделяются метан и водород, в озокеритовых – пары бензина и сероводород, в угольных шахтах выделяется метан (СН4) и образуется взрывчатая угольная пыль, в медно-колчедановых и серных рудниках - взрывчатая серная пыль. В угольных шахтах взрывоопасные концентрации получаются при содержании метана в воздухе 4,5 – 15 % метана, при нормальном атмосферном давлении, и 10 – 600 г/м³ взрывчатой угольной пыли.

107. Причины воспламенения метано-воздушной сети: воздушные ударные волы; высокотемпературные газообразные продукты взрыва; раскаленные или горящие твердые частицы.

Гипотезы взрыва и воспламенения метано-воздушных смесей:

1)термическая гипотеза Малляра и Ле-Шетелье;

2) Термическая гипотеза Одибера.

Воспламенение пыле-воздушных смесей при взрыве ВВ изучено гораздо меньше, чем метано-воздушных смесей. Основной причиной воспламенения угольной пыли можно считать воздействие на неё высокотемпературных продуктов детонации ВВ, особенно при наличии в них вторичных реакций окисления, значительно увеличивающих продолжительность воздействия высокой температуры при взрыве. Пламя взрыва разогревает пыль в смеси, вы-зывая бурное выделение из неё летучих компонентов, смесь которых с воздухом может достичь взрывоопасных концентраций и вызвать вспышку.

108. Причинами затухания детонации являются: 1) неудовлетворительное качество предохранительных ВВ и электродетонаторов, технологические нарушения детонации ВВ; 2)«канальный эффект»; 3) прорыв газов взрыва в соседний шпур; 4) вследствие повышенного гидростатического давления воды в шпурах; 5) по причине нарушения замкнутости зарядных камер.

109. Для исключения влияния«канального эффекта» на устойчивость детонации необходимо уменьшить радиальный зазор между патронами ВВ и стенкой шпура, а также применять ВВ с повышенной максимальной критической плотностью. Кроме того, следует применять ВВ в твердой, устойчивой к механическим воздействиям внешней оболочкой. Параметры расположения и конструкция применяемых зарядов должна исключить прорыв газов в соседний шпур или нейтрализовать их воздействие на заряд. Эти расстояния регламентированы«ЕБ при взрывных работах» в зависимости от класса ВВ по предохранительности. Требуется повышение водостойкости оболочки патронов и ВВ, а также применение пористой забойки, исключающей повышения давления в шпурах. Следует строго соблюдать расстояние между соседними шпурами согласно«ЕБ при взрывных работах».

110. Предохранительные ВВ(ПВВ) должны удовлетворять следующим условиям: иметь небольшую теплоту и температуру взрыва; пониженную работоспособность (200 – 240 см³ при взрывании по углю, а в особо опасных угольных забоях – 170 см³ и 240 – 300 см³ – при взрывании по пустой породе); хорошо детонировать, чтобы была исключена возможность неполной детонации или выгорания заряда ВВ, а также выноса из шпуров горящих частиц ВВ, должны содержать пламегасители.

111. Взрывчатые вещества, предназначенные для применения в шахтах, опасных по газу и пыли, должны проходить испытания в опытном штреке. Опытный штрек представляет собой стальную трубу длиной 15 м и диаметром 1,6 – 1,8 м. С одной стороны труба открыта, а с другой – имеет днище с отверстием диаметром 400 мм. Перед опытом трубу на расстоянии 4 м от днища перегораживают диафрагмой, отделяя камеру объемом 10 м³. Через газопровод эту камеру заполняют метаном, доводя его концентрацию до 10 %. Для равномерного перемешивания метана с воздухом служит вентилятор. Снаружи к днищу трубы подкатывают тележку с мортирой, дуло которой устанавливается против отверстия в днище, диаметр дула 50 мм, длина 900 мм. Предварительно в дуло мортиры закладывают 600 г испытуемого предохранительного ВВ. Взрывание электрическое, патрон-боевик закладывают последним, дуло заряженной мортиры закрывают глиняной пробкой толщиной 1 см и массой 50 г. Производят взрывание. Если теплота и температура взрыва высоки, то произойдет взрыв метано-воздушной смеси.

ВВ считается предохранительным, если при 10-кратном испытании не произойдет ни разу взрыва метана. Так испытывают предохранительные ВВ III, IV и V классов. ВВ VI и VII классов предохранительности испытывают внутри загазованной камеры, взрывая патрон массой 200 г, свободно подвешенный по оси камеры. ВВ VII класса испытывают также внутри загазованной камеры, взрывая заряд, уложен между ребрами угловой мортиры против отражательной стенки. При этом устанавливают максимальную массу заряда, не вызывающую взрыва метано-воздушной смеси.

112. ВВ, выдержавшие испытания в опытном штреке, будут безопасны при использовании их в шахтах, опасных по газу и пыли лишь при соблюдении ряда условий: заряд должен быть достаточным для выполнения назначенной ему работы, но не завышенным, забойка шпуров должна быть выполнена качественно и должна заполнять незаряженную часть шпура, со-держание метана в забое и на протяжении 20 м от него должно быть менее 1 %. Забой, кровля, почва и бока выработки на протяжении 20 м от забоя должны быть обильно смочены водой с добавкой смачивателя, а если это невозможно, необходимо осланцовывать забой и выработку на то же расстояние таким количеством инертной пыли, чтобы зольность угольной пыли была доведена до 75 %.

113. VII – предохранительные ВВ для водораспыления или для распыления порошкообразных ингибиторов, для взрывного перебивания деревянных стоек, для ликвидации зависаний гор-ной массы в углеспускных выработок, для дробления негабаритов(патроны СВП-1, ПВВ-1м и другие), цвет желтый;

 

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: