- •Курс лекций для студентов групп
- •Технология и безопасность взрывных работ
- •Цель и задачи дисциплины.
- •Основные задачи по изучению курса:
- •Лекция №1 История развития вв
- •Основные понятия и определения
- •Лекция №2 Явление взрыва и виды взрывчатого превращения
- •По характеру процесса протекания взрывов их принято классифицировать на:
- •Взрывчатые вещества
- •Основные признаки взрыва:
- •Основные формы химического превращения:
- •Для придания определенных свойств и характеристик смесям вв в их состав входят следующие компоненты:
- •Лекция №3 Кислородный баланс н реакции превращения вв
- •Теплота и температура взрыва
- •Аммиачная селитра.
- •Классификация вв по химическому составу и краткие сведения по технологии изготовления промышленных вв
- •Нитроглицериновые вв:
- •Прочие вв.
- •Лекция №5 Физическая сущность детонации промышленных вв
- •Работа и баланс энергии взрыва
- •Формы работы взрыва и методы их определения
- •Лекция №6
- •Лекция №7
- •Краткая характеристика инициирующих вв
- •Лекция №8 Детонирующий шнур и пиротехнические замедлители
- •Неэлектрическая Система инициирования зарядов при взрывании в подземных выработках
- •1 Общие сведения
- •Системы синв:
- •Достоинства системы синв:
- •2 Конструкция устройств системы синв
- •3 Волновод
- •4 Капсюль-детонатор
- •5 Схемы и элементы монтажа взрывной сети
- •Лекция №9
- •Инициирующие вв:
- •Средства огневого инициирования зарядов
- •Лекция №10 Электрическое взрывание
- •Электродетонаторы для электрического инициирования зарядов
- •Источники тока для электрического инициирования
- •Типы конденсаторных взрывных машинок:
- •Основы расчета электровзрывных сетей.
- •Детонирующий шнур.
- •Достоинства электрического взрывания:
- •Недостатки электрического взрывания.
- •Достоинства взрывания с помощью дш:
- •Недостатки взрывания при помощи дш:
- •При короткозамедленном взрывании.
- •Требования к качеству взрыва.
- •Лекция №11 Общие принципы расчета шпуровых, скважинных и камерных зарядов.
- •Виды врубов
- •Лекция №12
- •Расход вв на отбойку
- •Лекция № 13 Технология взрывных работ при проведении горных выработок, добыче угля и сланца.
- •Проведение горных выработок
- •Проведения горизонтальных и наклонных выработок буровзрывным способом.
- •Проведения выработок в неоднородных породах узким и широким забоем.
- •Достоинства этой схемы :
- •Недостатки схемы :
- •Технология и механизация проведения наклонных стволов.
- •Схемы и средства механизации взрывных работ
- •Лекция №14
- •Машины для водосодержащих и эмульсионных вв
- •Зарядчики инжекторного типа:
- •Характеристика зарядчиков типа «Курама»
- •Порционные зарядчики
- •Эжекторно-нагнетательные зарядчики
- •Самоходные зарядно-доставочные машины разработаны для заряжания забоев с самоходным оборудованием.
- •Механизмы для заряжания пластичными и водонаполненными вв.
- •Безопасность работ при перевозке и хранении вм.
- •Хранение вм на местах работ.
- •Хранение вм на предприятиях.
- •Общие правила безопасности ведения взрывных работ, техническая документация и ответственность за ведение взрывных работ.
- •Предприятие, ведущее вр с применением массовых взрывов: Массовым взрывом следует считать:
- •Для шахт опасных по газу и пыли
Теплота и температура взрыва
Теплотой взрыва называют количество тепловой энергии, выделяющейся при взрывчатом превращении 1 кг ВВ. Теплоту взрыва рассчитывают на основе закона Гесса, который гласит, что тепловой эффект химической реакции зависит только от начального и конечного ее состояния и не зависит от промежуточных.
Помимо расчетного метода теплоту взрыва можно определить экспериментальным путем. Параллельно с определением теплоты взрыва устанавливают объем и состав продуктов взрыва. При этом испытании заряд ВВ (обычно массой 50—100 г) взрывают в бомбе (калориметрической, Бихеля, Долгова и т. п.). Применяемые для указанной цели бомбы представляют собой стальные толстостенные цилиндры с массивными крышками. Внутренний объем бомб составляет обычно от 30 (бомба Бихеля) до 50 л (бомба Долгова). Перед взрывом воздух из бомбы выкачивают и замеряют остаточное давление. Иногда бомбу после вакуумирования заполняют инертным газом, например азотом.
При охлаждении продуктов взрыва пары воды конденсируются на стенках бомбы, поэтому в определяемый экспериментально объем газов вода не входит. В последнее время для определения теплоты взрыва успешно применяют непосредственный замер повышения температуры корпуса бомбы после взрыва, которую фиксируют с помощью трех метастатических термометров Бекмана, помещенных в медные клеммы, расположенные на внешней стенке бомбы.
Бомбу калибруют как калориметр путем сжигания в ней навески бензойной кислоты в атмосфере кислорода.
После определения объема и состава продуктов взрыва и теплоты взрывчатого превращения можно рассчитать температуру взрыва.
Температурой взрыва обычно называют максимальную температуру, до которой могут нагреться при взрыве продукты взрывчатого превращения. Она зависит от состава ВВ и продуктов его превращения
ЛЕКЦИЯ №4
КЛАССИФИКАЦИЯ ВВ
В 1962 г. принята единая классификация промышленных ВВ.
Непредохранительные ВВ
I класс - Для открытых работ
II класс - Для подземных работ в шахтах, не опасных по газу и пыли
Предохранительные ВВ
III класс - ВВ ограниченного применения и специального назначения:
для работ в породных забоях,
для гидровзрывных работ,
для серных шахт,
для шахт, опасных по водороду и углеводородам
IV класс - Для взрывных работ по углю
V класс - ВВ повышенной предохранительности
VI класс - Высокопредохранительные ВВ
VII класс - Высокопредохранительные ВВ
Классификация ВМ по условиям применения
Класс ВВ Группа ВВ |
Вид ВВ и условия применения |
цвет |
I |
Непредохр-ные ВВ для откр. работ |
Бел. |
II |
Непредохр. ВВ для откр. работ и шахт не опасных по газу и пыли |
Красн. |
III |
Предохран. ВВ в породных забоях с выбросами газа (аммонит АП – 5ЖВ) |
Син. |
IV |
Предохран. ВВ по углю или породе, опасн по выбросу пыли (аммонит ПЖВ – 20, Т - 19) |
Желт. |
V |
Предохр. ВВ по углю с повыш. выделен. горюч. газов, когда исключ. контакт боковой поверхности шпура с газовоздушной смесью в выработке (угленит 13П, 13П/1, Э – 6) |
Желт. |
VI |
Предохр. ВВ по углю с повыш. выделен. горюч. газов, когда возможен контакт боковой поверхности шпура с газовоздушной смесью в выработке (угленит П12ЦБ – 2М) |
Желт. |
VII |
Предохр. ВВ V-VI классов для веден. спец. взр. раб. (заряды ЗПН – 1, ЗНП, ИОНИТ) |
|
С |
|
|
1 |
Взрыв .раб. на земн. пов-ти |
Бел. |
2 |
Взрыв.раб в забоях не опасн по г. и п. |
Красн. |
3 |
Прострелочно-взрывн.раб. в скважинах |
Черн. |
4 |
Взр. раб. в серн., нефтян. шахтах, опасн. по взрыву серной пыли и водорода |
Зелен. |
Существуют еще несколько классификаций ВВ по другим признакам.
По действию на окружающую среду ВВ делят на три группы:
бризантные (дробящие)
метательные ВВ (пороха)
пиротехнические составы.
Из бризантных ВВ выделяют первичные инициирующие ВВ, обладающие высокой чувствительностью, которые применяют для изготовления средств взрывания (капсюлей-детонаторов, электродетонаторов, детонирующего шнура).
К этим ВВ относят:
гремучую ртуть Hg(CNO)2,
азид свинца Pb(N3)2,
тенерес (тринитрорезорцинтат свинца) C6H2(NO2)3PbH2O,
тетрил (тринитрофенилметилинтрамин) C6H2(NO2)4NCH3
Промышленные (вторичные) ВВ предназначаются для дробления и разрушения горных пород. Детонацию этих ВВ вызвать труднее, чем инициирующих, поэтому их взрывают посредством взрыва инициирующих ВВ.
ВВ может быть химическим соединением или механической смесью. К химическим соединениям относятся следующие ВВ:
нитро-соединения ароматического ряд:
тротил (тринитротолуол) C6H2(NО2)3CH3,
пикриновая кислота (тринитрофенол) ' C6H2(N02)3OH,
тетрил (тринитрофенилметилнитрамин) C6H2(N02)4NCH3 и др.;
нитропроизводные аминов:
гексоген (триметилентринитрамин (CH2NN02)3 и др.;
нитраты, или эфиры азотной кислоты:
нитроглицерин (глицеринтринитрат) C3H5(ON02)3,
нитрогликоль (нитродигликоль) C2H4(ON02)2;
нитраты целлюлозы:
пироксилины и коллоксилины,
тэн (пентаэритриттетранитрат) C(CH2ON02)4 и др.
По физическому состоянию взрывчатые системы могут быть: твердыми соединениями или смесями (тротил, гексоген или аммиачная селитра + тротил и т. д.); смесями жидких и твердых веществ (аммиачная селитра + жидкое горючее, нитроэфиры + селитра и т. д.); газовыми смесями (метан + воздух, ацетилен + кислород и т. д.); смесями твердых или жидких веществ с газами (угольная, древесная и другая органическая пыль, брызги керосина, бензин с воздухом и т. д.); жидкими веществами (нитроглицерин, нитрогликоль); смесями жидких веществ (тетранитрометан + бензол и т. д.).
Наибольшее применение в качестве промышленных ВВ имеют первые две группы. По физическому состоянию промышленные ВВ могут быть:
порошкообразными,
гранулированными,
прессованным,
литыми,
пластичными,
водонаполненными,
льющимися.
Основные компоненты промышленных ВВ
Все компоненты промышленных ВВ можно условно разбить на четыре группы:
Окислители;
Горючие добавки;
Сенсибилизаторы (вещества, повышающие детонационную способность составов);
Инертные и прочие добавки, улучшающие физико-химические, детонационные и предохранительные свойства составов.
В качестве окислителей в составах промышленных ВВ используют следующие вещества:
- нитраты и перхлораты аммония, натрия и калия,
- жидкий кислород и др.
В настоящее время наиболее распространенным окислителем в составах ВВ является нитрат аммония (аммиачная селитра). ВВ на ее основе называются аммиачно-селитренными.