- •Технология и безопасность взырвных работ конспект лекций для студентов специальности 090500
- •Лекция 1. Основы теории и свойства промышленных взрывчатых веществ.
- •Лекция 2. Общие сведения о промышленных вв и их классификации.
- •Лекция 3. Кислородный баланс и реакция взрывчатого превращения.
- •Объем газов взрыва. Закон Авогадро.
- •Лекция 4. Теплота взрыва (закон Гесса).
- •Лекция 5. Физическая сущность детонации промышленных вв.
- •Лекция 6. Факторы, влияющие на скорость и устойчивость детонации зарядов промышленных вв.
- •Лекция 7. Работа и баланс энергии при взрыве
- •Методы испытаний вв.
- •Лекция 8. Ассортимент промышленных вв.
- •Порошкообразные вв заводского изготовления для вспомогательных взрывных работ на карьерах
- •Лекция 10. Способы и средства взрывания зарядов (инициирование).
- •Способы взрывания зарядов промышленных вв.
- •Методы взрывных работ.
- •Действия взрывов в горных породах.
- •Особенности действия взрыва в трещиноватых горных породах.
- •Лекция 13. Принципы расчета зарядов.
- •Обоснование и расчет основных параметров скважинных зарядов Диаметр скважин.
- •Удельный расход вв.
- •Расчетная линия сопротивления по подошве (Wп).
- •Глубина перебура.
- •Сетка скважин (а х в), коэффициент сближения, схемы кзв.
- •Определение радиусов опасных зон.
- •Сейсмическое действие.
- •Ударная воздушная волна.
- •Рекомендуемая литература
Лекция 2. Общие сведения о промышленных вв и их классификации.
Химических веществ очень много, все химические системы взрывчатых веществ можно разделить на категории:
твердые соединения или смеси твердых (тротил, тротил + аммиачная селитра);
смеси жидких и твердых веществ (аммиачная селитра + жидкое горючее, жидкие нитроэфиры + клетчатка);
газовые смеси (метан + воздух, ацитилен + О2);
смеси жидких веществ;
смеси твердых и жидких с газами.
Но не все из них могут быть промышленными ВВ.
Требования к промышленным ВВ:
Безопасность в изготовлении и обращении;
Эффективность в применении;
Техническая и экономическая доступность;
Физическая и химическая стойкость при хранении и транспортировании.
К использованию в промышленности специальными постановлениями Госгортехнадзора допущены только ВВ, прошедшие испытания в специальных организациях и широких промышленных испытаниях. В качестве ВВ испытываются только первые две группы ВВ.
Классификация ВВ по физическому состоянию:
порошкообразные
гранулированные
чешуйчатые
прессованные
литые
пластичные
водосодержащие (льющиеся или текучие, в холодном или горячем состоянии)
По составу:
однокомпонентные, индивидуальные ВВ
смесевые
Индивидуальные ВВ различаются по химическому составу:
нитросоединения: NО2 или ОNО2, связанные с углеродом, тротил (тринитротоуол) С6Н2(NО2)3СН3, тетрил (тринитрофенилметилтетрамин) С6Н2(NО2)4NСН3, гексоген С3Н6N6О6, октоген;
нитроэфиры: нитроглицерин С3Н5(ОNО2)3, нитрогликоль С2Н4(ОNО2)2, ТЭН (пентаэритритметранитрат) С(СН2ОNО2)4;
соли азотной кислоты: аммиачная селитра NН4NО3, калиевая селитра КNО3, кальциевая селитра Са(NО3)2.
Наибольшее распространение имеют смесевые ВВ, которые состоят из двух или нескольких компонентов:
окислители – вещества, содержащие избыточный кислород для окисления горючих элементов (аммиачная селитра, все селитры, жидкий кислород, хлораты, перхлораты натрия);
горючие добавки – твердые или жидкие вещества, богатые горючими и выделяющие при окислении их большое количества тепла, могут быть невзрывчатыми (тонко измельченная древесная мука, угольная пыль, соляровое масло, пудра, легко окисляющая металл), взрывчатыми (тротил, гексоген, в них недостаточно кислорода для всех входящих горючих элементов и часть этих горючих реагирует с избытком кислорода основного компонента, повышая теплоту взрыва);
сенсибилизаторы – вводится для повышения чувствительности смеси к восприятию и передаче детонации, могут быть взрывчатые, более чувствительные, с основным компонентом (тротил, нитроглицерин, нитрогликоль, гексоген), могут быть невзрывчатыми (соляровое масло, древесная мука, уголь);
стабилизаторы – добавки повышают физическую и химическу.ю стойкость (мел, сода, древесная, жмыховая, торфяная мука, они уменьшают слеживаемость);
флегматизаторы – снижают чувствительность, легкоплавкие вещества, масла (тальк, парафин, вазелин, масла), снижают чувствительность к механическим воздействиям и температуре;
пламегсители – вводятся только в состав предохранительных ВВ (поваренная соль NaCl, KCl, NH4Cl).
Все смесевые промышленные ВВ можно разделить на следующие группы по основному компоненту:
динамоны (смеси аммиачной селитры с жидкими или твердыми невзрывчатыми горючими добавками);
аммониты (смеси порошкообразные АС с горючими взрывчатыми добавками (тротил, гексоген) и невзрывчатыми);
граммониты (гранулированные и чушуированные смеси АС с горючими взрывчатыми добавками (тротил, гексоген) и невзрывчатые);
аммоналы (то же, что и аммониты с добавкой пудры Al);
алюмотол (гранулированный сплав тротила с алюминевой пудрой);
граммонал (гранулированный аммонал);
водосодержащие многокомпонентные ВВ – акватолы – смеси тротила гранулированного, АС, насыщенного раствора АС и различных сгущающих добавок;
нитроэфиросодержащие (промышленные ВВ с компонентом нитроэфиром – нитроглицерин, нитрогликоль);
порох (дымные, бездымные)
и прочие: оксиликвиты, перхлоратные ВВ.
По характеру действия на окружающую среду
бризантные (скорость детонации > 2,5 км/с)
метательные или фугасные (скорость детонации < 2,5 км/с)
пиротехнические составы
Бризантные ВВ делятся на две группы:
инициирующие – специальные ВВ, применяемые для изготовления средств взрывания, индивидуальные ВВ, чувствительные к внешним воздействиям;
вторичные (промышленные) имеют пониженную чувствительность.
Классификация промышленных ВВ по условиям применения (ОСТ 84 – 2158 – 84).
Выделяется 7 классов и группа ВВ специального класса.
1 класс. Непредохранительные ВВ для взрывания только на дневной поверхности (белый цвет) – мешки из неокрашенной бумаги или материи.
2 класс. Непредохранительные ВВ для взрывания на дневной поверхности и в забоях подземных выработок, в которых либо отсутствует выделение горных газов и пыли, либо выделяется инертизация, исключающая возможность взрыва горючей пыли – цвет красный.
3 класс. Предохранительные ВВ для взрывания только по породе в забоях подземных выработок, в которых имеется выделение метана и отсутствует взрывчатая пыль – цвет синий.
4 класс. Предохранительные ВВ для взрывания: по углю и породе или сланцам в забоях, опасных по взрыву угольной или сланцевой пыли, при отсутствии метана или по углю и породе в забоях, проводимых по угольному пласту с выделением метана, кроме особо опасных по метану забоев. Или для сотрясательного взрывания – цвет желтый.
5 класс. Предохранительные ВВ для взрывания по углю или породе в особо опасных по метану забоях – цвет желтый.
6 класс. То же, что и 5 класс (в более опасных), а также в угольных и смешанных забоях восстающих выработок – цвет желтый.
7 класс. Предохранительные ВВ в условиях специальной работы – цвет желтый.
Специальный класс. Непредохранительные и предохранительные ВВ и изделия из них, предназначенные для специальных взрывных работ опасных по газу и пыли. Подклассы:
на дневной поверхности – импульсная обработка металлов, контурное взрывание, заоткоска уступов, дробление негабарита – цвет белый;
взрывные работы в подземных условиях, неопасных по газу и пыли – цвет красный;
прострелочно–взрывные работы в нефтяной и газовой промышленности – цвет черный;
взрывные работы в серных, нефтяных шахтах – цвет зеленый.
