^ФИЗИКА

РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ВЗРЫВОМ

Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов специальностей 090200,090400

Государственное

образовательное

учреждение

«ГАЦМиЗ»

Красноярск

2003

Министерство образования Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Красноярская государственная академия

цветных металлов и золота»

ФИЗИКА РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ВЗРЫВОМ

Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов специальностей 090200, 090400

Красноярск 2003

УДК 622.236.4

Печатается по решению Редакционно-издательского совета академии

Физика разрушения горных пород взрывом: Метод, указания к выполне­нию лабораторных работ для студентов специальностей 090200, 090400 / Сост. С.А. Вохмин, ВЛ. Ермолаев, Д.Ю. Шакин; Гос. образоват. учреждение «ГАЦМиЗ». -Красноярск, 2003. - 60 с.

В методических указаниях приведены краткие сведения о создании взрыв­чатых веществ и теории взрыва. Представлены примеры решения задач. По каж­дой теме лабораторной работы даны варианты задач и заданий для самостоя­тельного решения.

Для студентов, обучающихся по специальностям 090200, 090400.

Учебно-методическое издание

ФИЗИКА РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ВЗРЫВОМ

Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов специальностей 090200,090400

Составители: Вохмин Сергей Антонович, Ермолаев Вячеслав Львович, Шакин Дмитрий Юрьевич

Редактор Л.Х. Бочкарева

Компьютерная верстка И.В.Манченкова

Подписано в печать 21.11.03. Формат 60x84/16. Бумага офсетная.

Печать ризографическая. Усл.-печ. л. 3,49. Уч.-изд. л. 3,75. Тираж 300 экз.

Редакционно-издательский отдел

Гос. образоват. учреждения «ГАЦМиЗ»

660025, Г. Красноярск, ул. Вавилова, 66 а

Отпечатано на участке множительной техники ГАЦМиЗ 660025, г. Красноярск, ул. Вавилова, 66 а

© Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Красноярская государственная академия цветных металлов и золота», 2003

Введение

В соответствии с учебной программой дисциплина «Физика раз­рушения горных пород взрывом» является основным курсом, обеспечи­вающим полный объем знаний у студентов в области разрушения гор­ных пород взрывом. Этот курс служит базой для изучения всех специ­альных дисциплин, касающихся строительства и эксплуатации горных предприятий, и включает лекционные и лабораторные занятия.

В ходе выполнения лабораторных работ студент получает навыки выбора способов взрывания, типов ВВ и средств инициирования в ши­роком спектре горнотехнических условий, овладевает методиками рас­чета параметров буровзрывных работ, составления паспортов буро­взрывных работ и проектов взрывов, оценки качества дробления.

Методические указания содержат семь лабораторных работ, кото­рые необходимо выполнить в течение одного семестра.

Каждая работа включает краткие теоретические сведения, приме­ры расчетов, задачи и задания, выполняемые студентами самостоятельно в соответствии с вариантами, определенными преподавателем.

В ходе выполнения лабораторных работ студент знакомится с ме­тодами решения задач получает практические навыки по проведению инженерных расчетов.

Отчет по лабораторной работе должен содержать цель работы, ус­ловия задач и их решения, а также выводы, самостоятельно сформули­рованные студентом.

При защите отчета студент должен продемонстрировать теорети­ческие знания по рассматриваемой тематике и методику решения инже­нерных задач.

Лабораторная работа 1

РАСЧЕТ КИСЛОРОДНОГО БАЛАНСА

И СОСТАВЛЕНИЕ РЕЦЕПТУРЫ

ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ

Цель работы: получение практических навыков по расчету ки­слородного баланса взрывчатых веществ (ВВ) и изучение основных принципов составления рецептуры промышленных ВВ.

Краткие теоретические сведения

Кислородный баланс. Кислородным балансом называется отно­шение избытка или недостатка кислорода в составе ВВ, необходимого для полного окисления всех горючих элементов (водорода, углерода, ме­таллов и т.п.), к массе данного ВВ. Кислородный баланс измеряется в долях единиц или процентах.

Под полным окислением в процессе взрывчатого превращения ВВ понимается окисление водорода до получения воды, а углерода - до по­лучения углекислого газа. При этом выделяются молекулярный азот и кислород. Если в составе ВВ находится металл, то образуется его выс­ший окисел. Реакции полного окисления имеют следующий вид:

кДж/моль,

кДж/моль - при воде жидкой,

кДж/моль - при воде парообразной,

кДж/моль.

Следовательно, если ВВ имеет состав в виде C_aH_bN_cO_d, то кисло­родный баланс рассчитываем по формуле, %,

(1.1)

где a, b, d - количество атомов углерода, водорода, кислорода; 16- относи­тельная атомная масса кислорода; М_вв - молекулярная масса ВВ.

При d > 2а + 0,5b имеем положительный кислородный баланс; при d = 2а + 0,5b - нулевой кислородный баланс; при d < 2а + 0,5b - отрица­тельный кислородный баланс.

ВВ с нулевым кислородным балансом выделяют максимальное количество энергии и минимальное количество ядовитых газов.

ВВ с отрицательным кислородным балансом образуют при взрыве ядовитую окись углерода (угарный газ) или выделяют чистый углерод в виде сажи. При выделении чистого углерода резко снижается образова­ние газов. Кроме того, недостаток водорода для полного окисления ки­слорода и полного окисления углерода уменьшает выделение тепла.

При положительном кислородном балансе ВВ выделение энергии уменьшается, так как образуется ядовитая окись азота, поглощающая тепло по реакции