25297 (686790), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Аммиачная селитра NH4NO3 - белый кристаллический порошок. При температурах -16° и +32° происходит перекристаллизация аммиачной селитры, сопровождаемая спеканием, в результате чего она из рыхлой превращается в плотную, комковатую массу.
Аммиачная селитра очень гигроскопична и легко растворяется в воде. При длительном хранении, особенно в условиях временной влажности, происходит ее слеживание.
Аммиачная селитра является не только носителем кислэрода но и взрывчатым веществом. При достаточно сильном первоначальном импульсе она может взрываться. Инициирование происходит взрывом промежуточного патрона аммонита, вес которого должен составлять от 5 до 20% от веса селитры. Работоспособность ее равна 200 см3, бризантность - 1,5 мм, скорость детонации – 1500-3000 м/сек.
Аммониты - это смеси аммиачной селитры и взрывчатых нитросоединений с горючими добавками. В качестве нитросоединения чаще всего применяется тротил, который, в той или иной мере, входит в большинство различных марок аммонитов. Аммониты повышенной мощности дополнительно могут содержать добавки гексогена или ТЭНА. В качестве горючих, но невзрывчатых добавок чаще всего применяется древесная мука,
Свойства аммиачной селитры, как основного компонента аммонитов, во многом определяют и свойства последних. Большинство аммонитов рядовых марок обладают высокой гигроскопичностью, способностью к спеканию и слеживанию. Такие аммониты применять во взрывных работах нельзя, они могут давать отказы, или неполный взрыв, переходящий, в ряде случаев в простое горение.
Количество ядовитых газов при недостаточности взрыва резко возрастает, что создает дополнительные трудности при производстве вентиляционных работ в условиях подземных выработок.
Для уменьшения гигроскопичности аммонитов в состав марок вводят небольшие /до 1%/ добавки парафина, жирных кислот, содей стеариновой кислоты и т.п. Кроме того, парафинируют тонким слоем, с заворачиванием в парафинированную или пергаментную бумагу, все патроны аммонита.
Аммониты выпускаются в прессованном, патронированном и рассыпном виде. Они отличаются невысокой стоимостью и безопасностью в обращении, малочувствительны к огню, трению и удару. Взрывчатые свойства аммонитов зависят не только от их состава, но и от способа изготовления.
Некоторые марки аммонитов по основным своим показателям работоспособность, бризантность, скорость детонации и т.д./ не уступают динамитам, а по работоспособности превосходят и 62% динамит.
Для уменьшения теплоты и температуры взрыва в состав аммонитов вводят добавки поваренной соли и хлористого калия. Такие аммониты называются предохранительными, что позволяет их использовать в выработках, опасных по газу, угольной и серной пыли или по парам нефти и бензина.
Все это привело к тому, что в настоящее время аммонита получили преимущественное распространение при всех видах взрывных работ.
Аммоналы - состоят ив аммиачной селитры /до 70%/, взрывчатых нитросоединений и порошка алюминия или ферросилиция /до 16%/ . Отличаются они довольно высокой работоспособностью и влагоустойчивостью. Остальные свойства во многом напоминает свойства обычных аммонитов.
Динафталиты - это также аммиачно- селитренные ВВ, в состав которых входит динитронафталин. В отличие от аммонитов они негигроскопичны и не слеживаются, что является их весьма ценным свойством.
Все аммиачно-селитренные ВВ имеют гарантийный срок хранения не свыше 6 месяцев. На исходе срока хранения, а также случае возникновения сомнения в их доброкачественности аммиачно-селнтренные ВВ должны подвергаться испытаниям на полноту взрыва, на передачу детонация и на влажность. Аммиачно-селитренные ВВ, пришедшие в негодность, должны уничтожаться.
По характеру воздействия на окружающую среду ВВ делятся на две группы: бризантные (дробящие) и метательные (пороха). Среди бризантных ВВ в особую группу выделяют обладающие высокой чувствительностью инициирующие ВВ, которые применяют для изготовления средств инициирования — капсюля-детонатора (КД), электродетонатора (ЭД) и детонирующего шнура (ДШ). Для изготовления средств инициирования, применяемых в горной промышленности, используют гремучую ртуть, азид свинца, тенерес, тетрил, гексоген, тэн.
3.3. Промышленные (рабочие) ВВ, их классификация и маркировка
Промышленные ВВ предназначаются для дробления, разрушения и перемещения горных пород. Из многокомпонентных смесевых ВВ применяются следующие основные группы ВВ: динамоны — смеси аммиачной селитры с жидкими и твердыми невзрывчатыми горючими добавками; аммониты — порошкообразные смеси аммиачной селитры с добавками тротила, гексогена, горючих веществ в разном процентном отношении; аммоналы — смеси аммиачной селитры, тротила и алюминиевой пудры; граммониты (гранулированный аммонит) — смеси из гранулированного или чешуйчатого тротила и гранулированной аммиачной селитры; алюмотол — гранулированный сплав тротила и алюминиевой пудры, представляющий водосодержащее взрывчатое вещество (ВВВ) и обладающий повышенной плотностью, в состав которого входят тротил, аммиачная селитра, алюминиевая пудра и насыщенный или пересыщенный раствор селитры; динамиты — многокомпонентные патронированные смеси на основе нитроглицерина и нитрогликоля с добавками нитроэфиров; детониты — патронированные смеси аммонала с добавками нитроэфиров; оксиликвиты — патроны из органических поглотителей с большой удельной поверхностью (торф, камыш и т. д.), пропитанные жидким кислородом; метательные ВВ (дымные пороха) применяются для отбойки штучного камня, когда надо отколоть блок от массива с минимальным дробящим эффектом.
По агрегатному состоянию применяемые промышленные ВВ могут иметь следующие разновидности: порошкообразные, шнекованные, прессованные, литые, гранулированные (или чешуйчатые), водосодержащие (льющиеся и горячельющиеся).
Компоненты гранулированных ВВ имеют гранулы размером 1—3 мм или чешуйки того же размера. Водосодержащие ВВ (льющиеся) за счет добавок воды с загустителем легко транспортируются по шлангам. Горячельющиеся водосодержащие ВВ твердеют при нормальной температуре.
Для различных условий ведения работ применяются разные рабочие ВВ. Эти условия определяются с одной стороны крепостью пород, с другой стороны содержанием влаги и с третьей – степенью опасности окружающей среды. Рабочие ВВ делятся на четыре класса по степени возрастания опасности: 1- для открытых работ, 2 - для подземных, кроме шахт опасных по газу и пыли, 3 - для угольных шахт опасных по газу и пыли, 4 –для выработок опасных по серной кислоте и парам бензина.
Открытые работы.
Отличительная черта патрона ВВ – белая диагональная полоса. Применяются тротил и аммониты № 9 и 10, которые выделяют много газов при взрыве, но для открытых работ это не помеха, а также прессованный тротил, который обладает большей работоспособностью и бризантностью по сравнению с аммонитами (соответственно 300 и 24 против 300 и 16).
Подземные работы.
1. Кроме шахт опасных по газу и пыли. Отличительный цвет полосы красный. ВВ подразделяются на категории в зависимости от крепости взрываемых пород и степени влажности забоя выработок:
А – для пород средней крепости сухих и влажных забоев: аммониты 6 и 7, динафталит;
Б - водоустойчивые для пород средней крепости;
В – водоустойчивые для крепких: аммонит 1 и 2, аммоналы, динамит 62%;
2. Предохранительные ВВ для угольных шахт, опасных по газу и пыли
А. –по углю и породе, независимо. Отличительный цвет – желтый. Аммонит 8, победит;
Б - только по породе, кроме угля – синий, аммонит АП-1, АП –2, победит ВП-2;
3. Предохранительные ВВ для выработок опасных по серной кислоте и парам бензина. Отличительный цвет черты – зеленый;
А - для серных шахт. Аммонит серный №1 и 2;
Б - от паров бензина . Аммонит нефтяной №1,2,3.
Таким образом, нетрудно заметить, что для маркировки ВВ, предназначенных для разных условий ведения работ, применяется простой, легко запоминающийся принцип аналогии со светофором: что запрещено категорично, имеет красный цвет, а что можно, безусловно, имеет зеленый цвет. На дневной поверхности (на белом свете) применяются ВВ с белой маркировкой, а что рекомендовано к применению имеет желтую полосу.
3.4. Расчет количества ВВ
Расчет заряда.
Для расчета шпурового заряда ВВ приходится применять ряд промежуточных расчетов: 1) удельного расхода на 1 м3 породы; 2) расхода ВВ на одну заходку, и далее, зная количество шпуров на заходку, можно рассчитать уже заряд каждого шпура.
Для расчета удельного расхода ВВ применяется эмпирическая формула М.В. Покровского, которая определяет количество ВВ, необходимое для подрыва 1 м3 той или иной породы.
q=q1ecw, кг/м3,
где q1 - удельный нормальный расход ВВ, рассчитанный для некоторых стандартных условий е – коэффициент работоспособности BB, w – коэффициент, учитывающий зажим породы, с – структурный коэффициент. Все составляющие правой части формулы табличные, их можно найти в приложениях во второй части методического пособия В.П. Оксененко.
Расход ВВ на одну заходку определяется из соотношения
Q зах= qVзах, кг,
Где Vзах - объем заходки в м3.
Общую потребность ВВ на проходку всех выработок можно рассчитать или через Q зах, или через q, зная общий объем проходки.
Заряд одного шпура при однотипности шпуров, например в канаве, можно определить так:
q шпура= Q зах/n, кг,
где n – количество шпуров на одну заходку.
Шпуровые заряды врубовых шпуров в подземных выработках увеличены на 20 – 30 % по сравнению с отбойными и вспомогательными.
Масса шпуровых зарядов в подземных выработках определяется по уравнению
Qзах = q вр шп nвр + q отб шп nотб , кг,
где q вр шп - масса врубового шпура, nвр - количество врубовых шпуров, q отб шп - масса отбойного (вспомогательного) шпура, nотб - количество отбойных и вспомогательных шпуров.
В практике проходческих работ зачастую приходится иметь дело со стандартными патронами ВВ. И, если деление одних патронов может быть просто нежелательно, то других - просто недопустимо. Поэтому, расчетные величины заряда шпуров следует округлить до ближайших весовых размеров стандартных патронов ВВ. С учетом этих округлений, следует отдельным расчетом внести изменения в расход ВВ на одну заходку и на всю выработку. В паспорт по буровзрывным работам выносятся только эти откорректированные данные.
Расчет длины забойки и длины заряда.
Необходимость этих расчетов диктуется, прежде всего, требованиями правил техники безопасности. Длина забойки должна быть не короче 30% от общей длины шпура, а в выработках, опасных по газу и пыли - не короче 50%. Если это условие не соблюдается, то весь расчет нужно произвести заново, избрав или более сильное взрывчатое вещество, или увеличив число шпуров, или выполняв то и другое. Длина забойки и заряда вычисляется исходя из диаметра и длины шпура, а также массы и плотности ВВ. Диаметр шпура при этом принимается равным диаметру головки бура.
Вычисляется в начале объем, который будет иметь заряд данного ВВ при известной массе и плотности, а затем объем шпура; сопоставив их легко определить какую часть от общей длины шпура будет занимать заряд и забойка.
4. Способы и средства подрыва зарядов при ведении горных работ
4.1. Принцип устройства боевых зарядов
ВВ все без исключения обладают огромной работоспособностью и в этом плане весьма полезные для человека, но, к сожалению, их мощь используется по большей части ему во вред. Вся история человечества - это поиск наиболее эффективных средств для самоуничтожения, и в этом оно достигло заметных успехов.
Все ВВ имеют тот общий недостаток, что их применение требует особых мер предосторожности, особенно обладающих высокой чувствительностью. К счастью, она не одинаковая у разных ВВ и на этом основана технология их дифференцированного применения, как в боевом, так и промышленном применении.
Технология применения ВВ всюду имеет общий принцип. По назначению во взрывных устройствах ВВ делятся на два типа рабочие и инициирующие. Задача первых основная – выполнить полезную работу, а вторых – инициировать (заставить) флегматичных (низкочувствительных), но обладающих большой работоспособностью ВВ взорваться. Необходимость применения такого устройства зарядов связана с техникой безопасности. Для инициирования не требуется большой массы чувствительного ВВ, а большая масса рабочего ВВ в силу невысокой чувствительности сама по себе не представляет особой опасности. Более того, чтобы свести риск к минимальному, применяется взрывная цепь с двумя инициирующими ВВ: первичными, которые, обладая наибольшей чувствительностью и наименьшей массой (гремучая ртуть, азид свинца), взрываются первыми и вторичными (тен, гексаген, тетрил), которые, получая импульс от первых, передают его заряду рабочего ВВ (порох, аммониты, динамиты, тротил и др.). Вся эта цепочка, соединенная последовательно, представляет собой боевой патрон, при этом часть его с инициирующими веществами называется капсюль–детонатором. В горном деле патроны–боевики изготовляются непосредственно на месте взрыва, капсюль-детонаторы и рабочие ВВ хранятся врозь.
4.2. Способы подрыва боевых зарядов
Подрыв боевых зарядов сопряжен с немалым риском, поэтому технология этой части БВР уделяется большое внимание. Существует три основных способа подрыва зарядов – огневой, электрический, детонация. Выбор того или иного из них обусловлен с одной стороны доступностью средств взрывания, а с другой – условиями и требованиями техники безопасности.
Огневой способ наиболее простой в исполнении и дешевый. Недостатками являются относительная опасность (нахождение взрывника непосредственно на месте производства взрыва), невозможность проверки качества подготовки взрыва, затрудненность взрывания групп зарядов. Не исключен преждевременный подбой одного заряда другим. По требованиям техники безопасности огневой способ нельзя применять в вертикальных и крутонаклонных горных выработках и в любых выработках опасных по газу и пыли, по нефтепродуктам.
Электрический способ не имеет ограничений, самый безопасный, количество подрываемых зарядов не ограничено. Но он более сложный и дорогой, требует применения специального оборудования и расчета сопротивления и тока цепи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
