книги из ГПНТБ / Кутузов Б.Н. Взрывное и механическое разрушение горных пород учеб. пособие

При определении теплоемкости смеси газов по приведенным формулам их почленно складывают и определяют суммарные величины а и Ъ.

Объем газов при взрыве определяют по реакции взрывчатого раз­ ложения ВВ на основе закона Авогадро, согласно которому объем, занимаемый грамм-молекулой различных газов при температуре 0° С и давлении 760 мм, равен 22,42 л.

Для определения объема газов, образуемых при взрыве 1 кг ВВ , пользуются формулой

Объем газов, образуемых какой-либо смесью компонентов, опре­ деляют как сумму объемов газов, образуемых отдельными компо­ нентами смеси.

Для опытного определения объема продуктов взрыва взрывают некоторое количество ВВ (обычно до 100 г) в калориметрической бомбе. Объем охлажденных до комнатной температуры газообразных продуктов измеряют при помощи газомера.

Давление газов при взрыве, возникающее в зарядной камере, может быть определено, исходя из объединенных законов Бойля — Мариотта и Гей-Люссака с поправкой Ван-дер-Ваальса

§ 11. Полигонные и промышленные испытания ВВ

При полигонных испытаниях зарядов внутреннего действия проводятся взрывы на выброс, взрывы зарядов рыхления, при про­ мышленных испытаниях — взрывы на выброс и рыхление. Основной особенностью промышленных испытаний является их сравнительный

характер — одно ВВ в одних и тех же условиях сравнивается с дру­ гим, результаты взрыва которого приняты за исходные.

При проведении испытаний основным условием является неиз­ менность взрываемости горных пород, характеризуемой удельным расходом ВВ на разрушение единицы объема породы при стандарт­ ных условиях взрывания. На практике трудно подобрать массивы одинаковые по взрываемости и невозможно избежать ошибок изме­ рений, поэтому обычно производят взрывы при различных пара­ метрах и получают разные результаты, которые приводят к сопоста­ вимому показателю, характеризующему работоспособность ВВ.

Взрыв внутреннего действия. Объем полости, образованной взрывом заряда полного внутреннего действия, пропорционален работе, совершенной расширяющимися газами взрыва. Испытания проводятся при одинаковом весе зарядов сравниваемых ВВ или при разном весе зарядов. В первом случае по отношению объемов котло­ вых полостей непосредственно оценивают относительную работо­ способность ВВ, во втором случае сначала вычисляют объем котловой полости на единицу веса заряда (показатель простреливаемости) для каждого ВВ. Отношение измеренных величин показателей про­ стреливаемости показывает относительную работоспособность ВВ, в общем случае она пропорциональна теплоте взрыва.

Взрывы на выброс. Объем воронки выброса при одинаковом пока­ зателе действия взрыва п пропорционален общему запасу энергии заряда. Обычно трудно провести взрывы различными ВВ при одина­ ковом п, поэтому пользуются формулой М. М. Борескова при воз­ можно малом различии величин п

где Q — вес заряда, кг;

qv — расчетный удельный расход ВВ, характеризующий взрываемость пород и работоспособность ВВ, кг/м3 ;

W — л. н. с , м.

По результатам нескольких взрывов по величинам W и п для

Отношение удельных расходов различных ВВ дает их относи­ тельную работоспособность.

Взрывы рыхления (дробления). При взрывах рыхления параметры воронки взрыва не могут быть точно измерены. Выдержать геометри­ ческое подобие воронок обычно трудно, поэтому получаемые резуль­ таты различны и метод одиночных зарядов применяется редко.

При испытаниях ВВ часто проводят серию опытных взрывов. Д л я каждого ВВ подбирают рациональные параметры взрыва и на их основе производят технико-экономическую оценку этого ВВ.

С б — стоимость бурения скважины для размещения эквивалент­ ного заряда данного ВВ, коп.;

С — стоимость 1 кг эталонного ВВ, коп.; С6 — стоимость бурения скважины для размещения 1 кг эталон­

ного ВВ, коп.

Относительная работоспособность ВВ, вычисленная по идеаль­ ной работе взрыва, может использоваться для укрупненных расчетов

нения. Поэтому при поступлении на склад и в процессе хранения все ВВ периодически испытывают для определения их пригодности к дальнейшему хранению и безопасному использованию при взрыв­ ных работах.

При поступлении ВВ на базисные склады выполняют весь ком­ плекс испытаний. На расходных складах ВВ, поступившие с базис­ ного склада, подвергают только наружному осмотру.

Испытания ВВ производят взрывники или лаборанты под руко­ водством заведующего складом в следующие сроки: ВВ, не содер­ жащие жидких нитроэфиров, в конце гарантийного срока и каждые три месяца после его истечения; ВВ, содержащие жидкие нитроэфиры, в конце гарантийного срока и через каждый месяц после его истечения.

Возможность дальнейшего использования забракованных ВВ на взрывных работах определяет специальная комиссия с участием представителей завода-изготовителя.

Аммиачно-селитренные ВВ и тротил в соответствии с «Едиными правилами безопасности при взрывных работах» подвергают следу­ ющим испытаниям: наружному осмотру тары, наружному осмотру патронов, испытанию на передачу детонации и определению влаж­ ности.

в ГОСТе, и взрывают. О полноте взрыва судят по наличию углубле­ ний в грунте и отсутствию остатков бумаги и ВВ. ВВ считается выдержавшим испытания, если при двух взрывах отказов не проис­ ходит. Взаимные переходы детонационной волны в ударную и обратно

снова отказы, партию ВВ бракуют. Слежавшиеся патроны аммонита перед испытанием разминают. При испытании ВВ, поступивших

Затем проводят необходимые испытания. Испытание на передачу детонации водоустойчивых ВВ производят после выдержки патронов в воде на глубине 1 м в вертикальном положении в течение 1 ч.

на эксудацию (выделение жидких нитроэфиров). При развертывании оболочки патрона на бумаге не должно быть следов жидкости. Допу­ скается блестящая полоска на внутреннем стыке бумажной оболочки

порошкообразных ВВ при хранении превращаться в сплошную массу и терять сыпучесть, при этом снижается или полностью те­ ряется восприимчивость к детонации; в о д о у с т о й ч и в о с т ь — способность ВВ при непосредственном соприкосновении с водой сохранять в течение определенного времени взрывчатые свойства;

и заряжании терять однородность состава вследствие перераспре­ деления компонентов с разными удельными весами; в результате расслаиваемое™ ухудшается детонационная способность ВВ; с т а ­ р е н и е — свойство высокопроцентных нитроэфировых ВВ снижать восприимчивость к инициированию вследствие изменения физиче­ ских свойств желатины при хранении; э к с у д а ц и я — свойство нитроэфировых ВВ выделять при хранении из своего состава жидкие нитроэфиры (нитроглицерин, нитрогликоль).

Г л а в а I I I НЕПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВВ

По составу ВВ делятся на однокомпонентные (индивидуальные), состоящие из одного взрывчатого соединения, и смесевые, пред­ ставляющие собой механическую смесь, сплав или раствор двух или нескольких компонентов.

§ 13. ВВ типа химических соединений Нитросоединения. Большая часть применяемых на практике ВВ

Нитросоединения, у которых нитрогруппа связана непосред-

радикал органического соединения), отличаются высокой хими­ ческой стойкостью. Они не способны к самопроизвольному раз­ ложению и самовозгоранию, химический состав и физические свойства их весьма стабильны, они выдерживают нагревание до тем­ пературы плавления без заметного химического разложения. К таким нитросоединениям относятся тротил, структурная формула которого имеет вид

С - С Н з

0 2 N - C | > C - N O a

H C ^ J C H

устойчивы, чем нитросоединения, обладают высокой чувствитель­ ностью и повышенной опасностью в обращении. Так, тетрил, струк­ турная формула которого

C H 3 - N - N 0 2

Все нитросоединения нерастворимы или малорастворимы в воде, практически негигроскопичны, водоустойчивы, с увеличением числа

одним из самых распространенных химических ВВ. Тротил полу­ чают нитрацией толуола смесями азотной и серной кислот (для

Чистый тротил состоит из кристаллов ромбической формы светлоили темно-желтого цвета. В порошкообразном виде тротил имеет насыпную плотность 0,9 г/см3 и хорошо пресуется под давлением около 4000 кгс/см2 , при этом его плотность увеличивается до 1,6 г/см3 . Литой тротил имеет плотность 1,54—1,59 г/см3 . Плотность гранул вследствие наличия усадочных раковин меньше плотности литого тротила и составляет 1,5 г/см3 .

Тротил практически нерастворим в воде, имеет высокую хими­ ческую стойкость. Вспышка его обычно не сопровождается взрывом. Температура вспышки тротила 310° С. Переход горения в детонацию наблюдается только при горении тротила в замкнутом пространстве или в очень больших количествах.

Применяют тротил в порошкообразном, прессованном, чешуй­ чатом, гранулированном виде, а иногда в виде кусков и литых заря­ дов. При попадании в тротил песка или других твердых примесей резко возрастает его чувствительность к удару и трению, что необ­

Порошкообразный и прессованный тротил взрывается от кап­ сюля-детонатора или от нескольких витков ДШ. Для взрывания гранулированного или литого тротила требуется более мощный промежуточный детонатор из тротиловых шашек или патронов аммонита.

на баллистическом маятнике и в свинцовой бомбе (с промежуточным детонатором) на 10—13% выше работоспособности сухого тротила в тех же условиях. Критический диаметр сухого порошкообразного тротила 8—10 мм, гранулотола в открытых зарядах — около 60 мм, водонаполненного гранулотола 25—30 мм. Гранулотол рекомен­ дуется применять в обводненных скважинах.

Для взрывания обводненных пород применяют также гранулиро­ ванный сплав 85% тротила и 15% алюминиевой пудры — а л ю м о -

высокая стоимость. При взрывании гранулированных ВВ с отри­ цательным кислородным балансом в воде благодаря большой плот­ ности заряда повышается давление детонации и увеличивается те­ плота взрыва. Увеличение теплоты взрыва ВВ с отрицательным

При увеличении давления детонации равновесие сдвигается вправо с выделением дополнительного тепла.

При взрывании тротила в больших зарядах наблюдается явление вторичных взрывов (хлопков), когда через некоторый промежуток времени (от нескольких секунд до минут) после взрыва в массе взор­ ванной породы происходит довольно сильный хлопок, который сопровождается иногда выбросом пламени. Сила вторичного взрыва незначительна и разброса породы обычно не происходит: это взры­ ваются образовавшиеся и достигшие в смеси с воздухом взрывоопас­ ной концентрации горючие газы (окись углерода и др.). После взрыва

получают нитрацией уротропина азотной кислотой. Гексоген в по­ следнее время используют в качестве компонента мощных промыш­ ленных ВВ, вторичного заряда (вместо тетрила) для капсюлейдетонаторов, а также для изготовления ДШ некоторых типов.

Гексоген — белый кристаллический порошок удельным весом ,1,8 г/см3 и насыпной плотностью 1,1 г/см3 . Его температура пла-