РГВ, Пилипец В.И. Часть 1

Испытуемый заряд 2 (рис. 5.24) свободно подвешивается горизонтально по центру взрывной камеры 1 штрека так, чтобы ось заряда совпадала с осью трубы штрека.

Рис.5.24 Схема размещения свободно подвешенного заряда ВВ

1-взрывная камера штрека; 2-заряд ВВ; 3- мортира; 4- диафрагма

Электродетонатор донной частью направляется в сторону открытой части трубы штрека. К фланцу люка в днище штрека вплотную подкатывается мортира.

Масса заряда испытуемого ВВ устанавливается техническими условиями или стандартом на испытуемый образец ВВ.

Производятся по 20 опытов на безопасность воспламенения метановоздушной смеси и 5 опытов на безопасность воспламенения пылевоздушной смеси.

Взрывчатое вещество считается выдержавшим испытание, если отсутствует воспламенение газа и пыли.

3.Определение предохранительных свойств взрывчатых веществ моделированием наиболее опасных условий в забое— взрывания шпурового заряда с боковым обнажением.

Метод распространяется на высокопредохранительные взрывчатые вещества VI класса по условиям применения.

Метановоздушная и пылевоздушная смесь в опытном штреке создается и контролируется так, как и при испытании ВВ в канальной мортире (рис.5.25).

111

Заряд 2, состоящий из одного или нескольких патронов, расположенных в один ряд вплотную друг к другу, укладывается в уголковой мортире 1 по ее длине таким образом, чтобы расстояние от обоих торцов колонки заряда до среза мортиры было одинаковым, но не менее 50 мм.

Рис.5.25 Схема испытания ВВ в уголковой мортире

1- уголковая мортира; 2- заряд испытуемого ВВ; 3- отражательная стенка; 4- штрек

Патрон с электродетонатором располагается первым от днища штрека.

Масса заряда испытуемого ВВ устанавливается техническими условиями или стандартами на данное ВВ.

При испытании предохранительных взрывчатых веществ VI класса производится по 20 опытов на безопасность воспламенения метановоздушной смеси и 5 опытов на безопасность воспламенения пылевоздушной смеси.

Взрывчатое вещество считается выдержавшим испытание, если отсутствуют воспламенения газа и пыли.

4.Определение предохранительных свойств взрывчатых веществ (VII класса), предназначенных для специальных работ.

Испытания взрывчатых веществ VII класса на безопасность в метано-воздушной и пылевоздушной смесях проводятся в опытном штреке.

Взрывчатые вещества, предназначенные для перебивания деревянных стоек при посадке кровли в выработанном пространстве очистного забоя, испытываются путем одновременного взрывания 20 зарядов, рассредоточенных во взрывной камере опытного штрека (рис.5.26).

Взрывчатые вещества, предназначенные для ликвидации зависаний горной массы и вторичного дробления, испытываются взрыванием в уголковой мортире с отражательной

112

стенкой (Рис.5.25), расположенной на расстоянии 200 ±50 мм от заряда, состоящего из патронов, связанных в пучок. Масса заряда устанавливается техническими условиями или стандартом на взрывчатое вещество.

Рис.5.26 Схема испытания рассредоточенных зарядов ВВ в опытном штреке

1- днище штрека; 2,6- деревянные стойки; 3-кап- роновая леска или провод; 4- заряды ВВ; 5- стенка штрека

5.5Классификация взрывчатых материалов по степени опасности при хранении и транспортировании

Все взрывчатые материалы по степени опасности при хранении и транспортировании разделяются на пять групп

(табл. 5.5):

Принадлежность конкретного взрывчатого материала к той или иной группе совместимости и подклассу определяется разработчиком, подтверждается организацией — экспертом по безопасной работе и указывается в стандартах (технических условиях) и инструкциях (руководствах) по применению соответствующих ВМ

Взрывчатые материалы различных групп совместимости должны храниться и перевозиться раздельно.

Допускается совместное хранение:

1) дымных (группа совместимости D) и бездымных (группа совместимости С) порохов в соответствии с требованиями для наиболее чувствительных из них;

2) огнепроводного шнура, средств зажигания его и порохов, сигнальных и пороховых патронов и сигнальных ракет

113

(группа совместимости G) с взрывчатыми материалами групп совместимости

3)детонирующего шнура (группа совместимости

D)с капсюлями-детонаторами, электродетонаторами и пиротехническими реле (группа совместимости В).

Таблица 5.5 Группы опасности взрывчатых веществ

5.6 Кислородный баланс взрывчатых веществ. Ядовитые газообразные продукты взрыва

При ведении взрывных работ образуется значительное количество ядовитых газов. Учитывая, что взрыв, как правило, основан на окислении кислородом горючих веществ (углерода,

114

водорода, металлов), рецептуру промышленных ВВ составляют с таким расчетом, чтобы в результате взрыва образовались продукты, представляющие наименьшую опасность для горнорабочих.

Поэтому необходимо учитывать, так называемый, кислородный баланс, т.е. отношение избытка или недостатка кислорода в составе ВВ к его количеству, необходимому для полного окисления всех горючих компонентов.

Взависимости от избытка или недостатка кислорода в

ВВразличают нулевой, положительный и отрицательный кислородный баланс.

Нулевым называют такой кислородный баланс, при котором количество кислорода в составе ВВ достаточно для полного окисления всех горючих элементов, входящих в состав ВВ.

Нитрогликоль относится к ВВ с нулевым кислородным балансом, так как в нем кислорода достаточно только для полного сгорания углерода и водорода.

Если в составе ВВ имеется избыток кислорода, то кислородный баланс считается положительным, а если недоста-

ток — отрицательным.

При взрыве ВВ с нулевым кислородным балансом теоретически должно происходить полное окисление горючих элементов с максимальным выделением энергии. При взрыве такого ВВ образуется минимальное количество ядовитых газов. Таким образом, ВВ с нулевым кислородным балансом является наиболее эффективным.

При избытке кислорода выделяются окислы азота, а при недостатке кислорода выделяется окись углерода.

При большом недостатке кислорода (отрицательный баланс), наряду с продуктами неполного окисления (СО, Н2 и др.), часть углерода выделяется в свободном виде, резко снижая образование газов.

При большом избытке кислорода (положительный баланс), наряду с оксидами азота (NO, NO2, N2O3) в продуктах взрыва может находиться азот в свободном состоянии.

115

Кислородный баланс рассчитывается по формуле К=(16n/М)100% ,

где п — число избыточных (недостающих) атомов кислорода в одной молекуле ВВ; М—относительная молекулярная масса взрывчатого вещества.

Состав большинства промышленных ВВ (как однородных, так и смесей) может быть выражен общей формулой

Ca Hb Nc Od Ale ,

где а, b, с, d, e — число атомов соответственно углерода, водорода, азота, кислорода и алюминия в молекуле ВВ.

Поэтому избыточное (недостающее) число атомов кислорода можно определить из следующего выражения:

n = d (2a+ b2 32 e) .

Пример. Определить кислородный баланс аммиачной се литры, химическая формула которой NH4NO3./9/.

Решение. Горючим элементом в аммиачной селитре является водород. Для окисления четырех атомов водорода необходимо два атома кислорода. В молекуле же имеется три атома кислорода. Следовательно, кислородный баланс является положительным, а число избыточных атомов кислорода n=3—2=1. Относительная молекулярная масса аммиачной селитры равна 80. Подставляя значения n и М в формулу, определяем кислородный баланс аммиачной селитры:

К ==(16·1/80). 100% = +20%.

Смешивая в определенной пропорции ВВ с отрицательным и с положительным кислородным балансом (например, тротил и аммиачную селитру), можно получить ВВ с нулевым или близким к нулю кислородным балансом и с большой энергией. Примером такой взрывчатой смеси является аммонит № 6ЖВ. Его удельная потенциальная энергия составляет 4316 кДж/кг, в то время как удельная потенциальная энергия тротила

— 4190 кДж/кг, а аммиачной селитры — 1521кДж/кг. Добавляя к ВВ с положительным кислородным балан-

сом горючие добавки (например, к аммиачной селитре мине-

116

ральное масло или древесную муку), можно получить взрывчатую смесь большей работоспособности, так как за счет избыточного кислорода взрывчатого компонента будут сгорать углерод и водород горючей добавки, повышая энергию ВВ.

Чем больше отклоняется кислородный баланс от нулевого значения, тем меньше потенциальная энергия взрывчатого вещества и тем больше выделяется ядовитых газов.

Взрывчатые вещества с небольшим положительным или с нулевым кислородным балансом теоретически не должны давать ядовитых газов, поэтому при изготовлении промышленных ВВ их состав подбирается так, чтобы получать взрывчатые вещества с кислородным балансом максимально приближенным к нулю.

Чтобы у ВВ с нулевым или с небольшим (0,2—3%) положительным кислородным балансом при горении бумажной парафинированной гильзы патрона выделялось минимальное количество окисей углерода, масса гильзы ограничивается: на 100 г ВВ масса бумажной обертки должна быть не более З г, а парафина — не более 2,5 г.

Для подземных работ допускается применение взрывчатых веществ с нулевым или небольшим положительным кислородным балансом, которые при взрыве выделяют ядовитые газы в количестве до 80 литров на 1 кг ВВ (в пересчете на условную окись углерода).

Для пересчета составляется формула разложения ВВ на компоненты, которые с использованием пересчетных коэффициентов приводятся к условной окиси углерода.

При пересчете окислов азота на условную окись углерода – количество окислов азота умножается на коэффициент 6,5. При пересчете сернистых газов и сероводородов на условную окись углерода принимается коэффициент 2,5.

Ядовитые газообразные продукты взрыва

При взрыве взрывчатых веществ с различным кислородным балансом выделяются разнообразные газы, многие из которых являются ядовитыми для человека.

117

При взрыве ВВ с отрицательным кислородным балансом выделяются окиси (оксиды) углерода (угарный газ СО).

Оксид углерода – газ без цвета, вкуса и запаха. При вдыхании образуют в легких прочные соединения с красными кровяными тельцами, которые являются носителями кислорода из легких к тканям.

Газы очень опасны. При больших концентрациях человеческий организм испытывает кислородное голодание, поэтому появляется головокружение, потеря сознания и может наступить смертельное отравление.

В случае отравления оксидом углерода пострадавшего нужно вынести на свежую струю, дать подышать кислородом, а в случае потери сознания — сделать искусственное дыхание до оказания специальной медицинской помощи.

Оксиды азота (NO, NO2, N2O3)—газы красно-бурого цвета, опасны тем, что разрушают слизистые оболочки дыхательных путей и легких. Вдыхание оксидов азота вызывает кашель, слезотечение и одышку. Предельно допустимая объемная концентрация оксидов азота 0,0001%. Эти газы особенно опасны, т.к. они токсичны, т.е. имеют скрытый период действия и могут без особых проявлений накапливаться в организме человека в течении 4—6 часов, после которого может наступить отек легких.

Газы токсичнее окислов углерода более чем в 6 раз. При разрушении горных пород содержащих серу и сер-

нистые соединения образуется сероводород и сернистый ангидрид.

Сероводород (Н2S)—бесцветен, имеет запах тухлых яиц. Он сильно раздражает дыхательные пути, слизистые оболочки глаз и носа. При сильных отравлениях наблюдаются судороги и потеря сознания. Предельно допустимая объемная концентрация сероводорода 0,00066%.

Сернистый ангидрид (SO2)—бесцветен, отличается резким раздражающим запахом, вызывающим чихание, кашель и спазмы в горле. При сильных отравлениях могут наблюдаться воспаления бронхов и отек легких.

Предельно допустимая объемная концентрация 0,0007%.

118

При взрыве электродетонаторов образуются пары ртути и аэрогели свинца и ртути, которые также являются ядовитыми веществами.

Кроме перечисленных газов при взрыве ВВ выделяется хлор, вызывающий раздражение дыхательных путей и отек легких. Хлор по токсичности более опасен, чем окись углерода.

5.7. Способы инициирования взрывчатых веществ

Взрывание зарядов (инициирование) может быть огневое, электрическое, электроогневое и взрывание детонирующим шнуром (бескапсюльное).

При огневом способе инициирование зарядов взрывчатых веществ производится с помощью капсюля-детонатора, который взрывается с помощью огнепроводного шнура.

При электрическом способе инициирование зарядов взрывчатых веществ производится электродетонатором, для этого специальный электровоспламенитель, закрепляется в кап- сюле-детонаторе.

Промежуточное положение между огневым и электрическим - занимает электроогневой способ взрывания. При этом инициирование зарядов ВВ производится с помощью капсюлядетонатора, а огнепроводный шнур зажигательной трубки поджигается электровоспламенителями.

При бескапсюльном способе, инициирование зарядов ВВ производится непосредственно детонирующим шнуром.

5.8 Огневой способ взрывания зарядов

Огневой способ взрывания применяется при проведении открытых горных выработок и в шахтах, не опасных по взрыву газа или пыли при проходке подземных горизонтальных и наклонных не более 30° выработках.

В выработках, с углом наклона более 30°, а также в тех случаях, когда затруднен своевременный отход взрывника на безопасное расстояние или в укрытие, огневое взрывание запрещено.

Основным достоинством огневого способа взрывания

119