- •Министерство образования и науки Украины
- •Разрушение горных пород взрывом
- •Содержание
- •Предисловие
- •Раздел I Взрывчатые вещества и средства их инициирования
- •Глава 1
- •1.1. История создания и применения взрывчатых веществ
- •1.3. История развития теории взрыва
- •Глава 2
- •2.1. Понятие о взрыве и взрывчатом веществе
- •2.2. Взрывные реакции. Кислородный баланс
- •2.3. Ядовитые газы взрыва
- •2.5. Детонация вв
- •2.6. Кумуляция
- •2.7. Характеристики (показатели) взрыва
- •Глава 3 Взрывчатые химические соединения
- •3.1. Инициирующие взрывчатые вещества
- •3.2. Нитросоединения
- •3.3. Нитроэфиры
- •3.4. Селитры
- •Глава 4 Промышленные взрывчатые вещества
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Основные компоненты взрывчатых механических смесей
- •4.4. Основы теории предохранительных взрывчатых веществ
- •4.5. Принципы построения предохранительных вв
- •4.6. Определение предохранительных свойств вв
- •4.7. Свойства и рецептура промышленных вв
- •Глава 5
- •5.1. Огневое взрывание
- •5.2. Электрическое взрывание
- •5.3. Электроогневое взрывание
- •5.4. Бескапсюльное взрывание
- •5.5. Неэлектрическая схема инициирования Нонель
- •Раздел II Взрывные работы
- •Глава 6 Действие взрыва заряда вв в горной породе
- •6.1. Классификация зарядов вв
- •6.2. Внутреннее действие взрыва заряда в горной породе
- •6.3. Наружное действие взрыва заряда в горной породе
- •6.4. Сейсмическое действие взрыва заряда на окружающую среду
- •6.5. Баланс энергии вв при взрыве
- •Глава 7
- •7.1. Основные параметры шпурового метода
- •7.2. Коэффициент использования шпуров
- •7.3. Классификация шпуров по назначению
- •7.4. Требования, предъявляемые к буровзрывным работам при проведении горных выработок
- •7.5. Паспорт буровзрывных работ
- •Глава 8*
- •8.1. Расчет заряда для одиночного шпура
- •8.2. Расчет параметров взрывных работ для забоев с одной открытой поверхностью
- •8.3. Расчет параметров взрывных работ для забоев
- •8.4. Расчет параметров взрывных работ для забоя лавы
- •8.5. Расчет параметров взрывных работ для забоев бутовых штреков
- •8.6. Основные правила составления схемы расположения шпуров
- •8.7. Особенности расчета паспортов бвр при проходке вертикальных шахтных стволов
- •Глава 9
- •9.1. Взрывные врубы с наклонными шпурами
- •9.2. Прямые врубы
- •9.3. Комбинированные врубы
- •Глава 10 Короткозамедленное взрывание
- •10.1. Физическая сущность
- •10.2. Параметры для шахт, опасных по газу или пыли
- •Глава 11
- •11.1. Организация и режим производства
- •11.2. Технология производства
- •Глава 12* Специальные виды взрывных работ
- •12.1. Контурное взрывание
- •12.2. Пластовое и внепластовое торпедирование
- •Глава 13
- •13.2. Орошение и осланцевание отложившейся угольной пыли
- •13.3. Предохранительная среда
- •Глава 14 Взрывные технологии при открытых горных работах
- •14.2. Расчет зарядов и ведение взрывных работ методом скважинных зарядов
- •14.3. Производство взрывных работ шпуровым методом и накладными зарядами
- •14.4. Степень дробления горных пород взрывом, способы ее определения и регулирования
- •Раздел III организация производства взрывных работ
- •Глава 15 Хранение взрывчатых материалов
- •15.1. Классификация складов вм
- •15.2. Базисные склады вм
- •15.3. Расходные склады вм
- •Глава 16
- •16.1. Персонал для взрывных работ
- •16.2. Учёт и выдача вм. Документация участка взрывных работ
- •16.3. Подготовка вм к взрывным работам. Маркировка вм
- •16.4. Уничтожение взрывчатых веществ и средств инициирования
- •Глава 17 Транспортирование взрывчатых материалов
- •17.1. Перевозка вм автомобильным транспортом
- •17.2. Спуск вм в шахту
- •17.3. Доставка вм по горным выработкам
- •17.4. Доставка вм к местам работы
- •Глава 18
- •18.2. Особенности организации производства взрывных работ на земной поверхности
- •Глава 19
- •19.1. Затраты на заработную плату
- •19.2. Затраты на материалы
- •19.3. Затраты, связанные с эксплуатацией буровой техники
- •19.4. Стоимость работ буровзрывного комплекса
- •Глава 20
- •20.1. Инструктивно-информационное обеспечение
- •20.2. Функции взрывника (мастера-взрывника) и его помощников
- •20.3. Меры ответственности должностных лиц и персонала взрывных работ
3.3. Нитроэфиры
На основе этой группы химических соединений созданы наиболее мощные пластичные и полупластичные промышленные ВВ, названные нитроглицериновыми или нитроэфирными.
3.3.1. Тэн (тетранитропентаэритрит). C5H8(ONO2)4. Это кристаллический порошок белого цвета. Температура вспышки 220°С, работоспособность 500 см3, бризантность 25 мм, чувствительность к удару 30 см. В детонаторах тэн прессуется до плотности 1,62 кг/дм3, влаги не боится. Скорость детонации 8,2...8,7 км/с. Применяется при изготовлении детонирующих шнуров, а также промежуточных детонаторов.
3.3.2. Коллодионный хлопок (пироксилин). Это твёрдое ВВ, получаемое при обработке клетчатки (хлопка) азотной кислотой в присутствии серной кислоты. Пироксилин с 11 нитрогруппами C24H29O9(ONO2)11называетсянерастворимым, а с 9 нитрогруппами C24H31O11(ONO2)9–растворимымпироксилином или коллодионным хлопком. Растворяется в смеси спирта с эфиром, в нитроглицерине, в нитрогликоле и в других органических растворителях, образуя коллоидный раствор. Коллодионный хлопок используется для изготовления бездымных порохов, а также пластичных и полупластичных ВВ. Пироксилин, спрессованный в шашке плотностью 1,2 кг/дм3, имеет скорость детонации 4,3 км/с. Температура вспышки 177°С.
3.3.3. Нитроглицерин . C3H5(ONO2)3. Его получают при обработке глицерина смесью азотной и серной кислот. Представляет собой бесцветную маслянистую жидкость. Ядовит. Плотность 1,6 кг/дм3, чувствительность к удару 4 см. Температура вспышки 180°С. Температура замерзания может быть равна и 13 и 2°С, что объясняется существованием двух модификаций, отличающихся только физическими свойствами. Опасен в обращении. Самостоятельно для взрывных работ не применяется, но входит как один из основных компонентов во многие взрывчатые вещества. Работоспособность 550 см3, бризантность 20 мм.
3.3.4. Нитрогликоль. C2H4(ONO2)2. Его получают при обработке спирта гликоля смесью азотной и серной кислот. Бесцветная жидкость, плотность 1,49 кг/дм3, температура вспышки 215°С, температура замерзания равна –22,6°С. Хорошо смешивается с нитроглицерином и понижает его температуру замерзания. Применяется для изготовления ряда ВВ. Работоспособность 650 см3, бризантность 30 см, чувствительность к удару 7 см.
3.4. Селитры
Учитывая низкую детонационную способность селитр, они по условиям хранения и транспортирования не относятся к ВВ.
3.4.1. Аммиачная селитра.NH4NO3. Это кристаллический порошок белого цвета, получаемый синтетическим путём на азотнотуковых заводах. Работоспособность 165...230 см3, плотность 1,7 кг/дм3, скорость детонации 1,5...3 км/с, весьма гигроскопична, легко растворяется в воде.
При хранении аммиачной селитры происходит перекристаллизация, сопровождающаяся спеканием, из рыхлой она превращается в твёрдую массу. При длительном хранении аммиачная селитра слёживается. Самостоятельно (как ВВ) она не применяется, но входит в состав многих взрывчатых механических смесей.
По той причине, что при взрыве выделяется много газообразных продуктов и мало теплоты и, кроме того, развивается невысокая температура, её вводят в качестве основного компонента в предохранительные ВВ. Для уменьшения гигроскопичности и слеживаемости аммиачную селитру обрабатывают гидрофобными добавками (оксидом железа). В маркировке таким модификациям аммиачной селитры добавляют индекс ЖВ.
3.4.2. Натриевая и калиевая селитры.NaNO3и КNO3. Содержат в 2 раза больше кислорода, чем аммиачная селитра, имеют положительный кислородный баланс (более 40%). Плотность кристаллов более 2 кг/дм3 . При взрывчатом разложении образуют мало газов и много твердых оксидов, стоимость их выше. Смеси этих селитр с горючими чувствительны к механическим воздействиям и к воспламенению. Они имеют ограниченное применение – для приготовления водосодержащих селективно детонирующих высокопредохранительных ВВ. Добавки этих селитр повышают плотность ВВ, снижают температуру замерзания, хорошо удерживают воду в составе ВВ, препятствуя их высыханию.1