ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 81
Скачиваний: 0
sea
А. А. В OB К
В З Р Ы В Н И К
Государственное издательство
ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ УССР
КИ ЕВ-1962
6П1.4 В61
^ И 6 Л ^ ? ”ИЧес'{*Я
& 2 S
1 |
В брошюре |
изложены |
вопросы, |
связанные |
|||
У! |
с техникой |
и |
организацией |
взрывных работ |
|||
при проходке вертикальных, горизонтальных, |
|||||||
наклонных выработок и на очистных работах |
|||||||
|
в угольной |
и горнорудной |
промышленности. |
||||
|
Даны краткие сведения по теории взрыва, |
||||||
|
свойствам взрывчатых веществ и средств |
||||||
|
взрывания, обобщен передовой опыт ведения |
||||||
|
взрывных |
работ |
в угольной и горнорудной |
||||
|
промышленности. |
|
|
|
|
||
|
Приведены необходимые сведения по тех |
||||||
|
нике безопасности |
при |
перевозке, |
хранении |
иприменении взрывчатых материалов. Брошюра рассчитана на мастеров-взрыв-
ников и лиц, занятых на взрывных работах. Может быть использована учащимися курсовой сети, а также студентами горных техни кумов.
ПРЕДИСЛОВИЕ
В создании материально-технической базы коммунизма немаловажное значение имеет раз витие добычи полезных ископаемых: угля, руд черных и цветных металлов, флюсов, огнеупо ров и других.
Добыча твердых полезных ископаемых со пряжена с необходимостью отделения горных по род от массива и их дробления для удобства погрузки и транспортирования. Эти операции в подавляющем большинстве случаев осуществ ляются с помощью энергии взрывчатого вещества.
Так, в угольной промышленности при помощи взрывных работ отбивается до 70/6 угля. Все капитальные, подготовительные и очистные ра боты в железорудной промышленности ведутся исключительно с применением ВВ.
Совершенствование взрывных работ оказы вает решающее влияние на такие важнейшие показатели, как производительность труда на подготовительных работах и при добыче полез ных ископаемых, себестоимость и др.
Без правильно организованных взрывных ра бот немыслимо осуществлять скоростное про хождение горных выработок.
Взрывные работы представляют сложный комплекс, включающий в себя выбор .метода
3
взрывания и подбор взрывчатых материалов, разработку схемы размещения заряда и расчет его величины, установление способа и порядка взрывания и т. и.
Все операции по ведению взрывных работ должны быть строго увязаны между собой и вы полняться в определенной последовательности; нарушение этого порядка или неправильное вы полнение какой-либо операции может привести к снижению качества работ. Взрывные работы должны быть тесно увязаны с организацией бу ровых работ. Кроме того, выбор способа ведения взрывных работ должен осуществляться с уче том принятой технологии добычи полезного иско паемого, наличия добычных машин и механиз мов, вида транспортных средств и других фак торов.
Максимальная эффективность взрывных работ и правильная их организация возможны при том непременном условии, когда все лица, прини мающие участие в их осуществлении, имеют не обходимые производственные навыки, знакомы с современными достижениями науки и техники и успешно овладели опытом передовых предприя тий в этой области.
Настоящая брошюра знакомит рабочих-взрыв ников, занятых на подземных работах шахт угольной и железорудной промышленности, с современным состоянием взрывного дела и ос новными техническими направлениями в деле дальнейшего совершенствования применения взрывчатых веществ, средств и методов взрывания.
Отзывы и пожелания просим направлять по адресу: Киев, 4, Пушкинская 28, Гостехиздат УССР.
ВЗРЫВ ЧАТЫЕ МА ТЕРИАЛЫ
ПОНЯТИЕ О ВЗРЫВЕ. ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА
И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ
Понятие о взрыве и взрывчатых веществах
Под взрывом обычно понимают явление край не быстрого выделения значительного количества энергии с внезапным изменением первоначаль ного состояния вещества и образованием газов или паров, независимо от того, имелись ли эти газы и пары до взрыва или они образовались в процессе взрыва. Вызывать взрыв может теп ловая (взрыв парового котла), электрическая (электрическая искра, шаровая молния), атом ная, а также кинетическая,энергия очень быстро движущегося тела (удар метеорита о землю, превращая вещество в нагретый сжатый газ, вы зывает взрыв огромной силы) и др.
В практике наиболее, часто приходится иметь дело с физическим и химическим взрывами. При физическом взрыве переход вещества из одного состояния в другое не сопровождается химичес кой реакцией (взрыв баллона со сжатым газом, электрический разряд, разрушение угля сжатым воздухом высокого давления, средствами бес пламенного взрывания и т. и.).
При химическом взрыве происходит чрезвы чайно быстрое химическое превращение вещества
5
с переходом его в другое состояние, сопрово ждающееся выделением большого количества тепла и сжатых газов, обладающих большой раз рушительной силой и способных производить работу метания и дробления (разрушения).
Вещества или смеси веществ, способные к та кого рода химическим превращениям, называют взрывчатыми веществами (сокращенно ВВ).
Кислородный баланс. Взрыв ВВ основан на окислении кислородом горючих веществ (угле рода и водорода). Такими химическими вещест вами, молекулы которых содержат избыточный кислород, являются аммиачная селитра, нитро глицерин и некоторые другие. При взрывчатом разложении смеси этих носителей кислорода с химическими веществами, содержащими угле род или водород, последние сгорают (соединяясь с избыточным кислородом), образуя углекислый газ и воду. Таким образой, кислородный баланс взрывчатого вещества выражает наличие кисло рода в составе ВВ по отношению к тому коли честву кислорода, которое необходимо для пол ного сгорания всех горючих элементов ВВ (угле рода в углекислый газ, водорода в воду). Исходя из этого определения различают ВВ с нулевым, положительным (активным) и отрицательным ба лансом.
Взрывчатые вещества с нулевым кислород ным балансом наиболее эффективны, т. к. при полном сгорании горючих элементов выделяется максимально возможное количество тепла, спо собствующее достижению максимальной мощ ности ВВ.
Наличие избытка кислорода приводит к двум нежелательным явлениям. Во-первых, некоторое
6
его количество может вступить в реакцию с азо том; при этом снижается количество выделяемого при взрыве тепла, так как реакция окисления азота (в отличие от горения углерода и водо рода) протекает не с выделением, а с поглоще
нием тепла |
по следующему уравнению: N2 -f |
+ 202 4- 44 |
ктл = 2 N02. Во-вторых, окислы |
азота являются ядовитыми и их образования по этому следует избегать.
При взрыве ВВ с недостаточным количеством кислорода происходит неполное сгорание угле рода — не до С02, а только до СО. При этом теплота взрыва значительно снижается, так как процесс окисления углерода до С02 протекает с выделением 94 ккал/моль, а при окислении углерода до СО выделяется только 26 ккал/моль, т. е. более чем в 3,6 раза меньше. Кроме того, окись углерода весьма ядовита и таким обра зом ее образование нежелательно.
В практике ведения взрывных работ к ВВ, обладающим положительным кислородным ба лансом, добавляют горючие примеси (древесную муку, дизельное топливо и т. д.), за счет чего получают взрывчатые смеси с большей работо способностью и с меньшим выделением ядовитых газов.
В табл.' 1 приведены .данные о кислородном балансе различных ВВ, а в табл. 2 — некото рых веществ, применимых при изготовлении ВВ.
Газообразные продукты взрыва. Разложение ВВ при взрыве происходит с превращением его в газообразное состояние. При взрыве 1 кг ВВ выделяется 300—1000 л газов. Состав газообраз ных продуктов взрыва зависит от многих фак торов, в том числе от кислородного баланса,
7
Таблицл I
Кислородный баланс наиболее известных взрывчатых веществ
ВВ |
Кисло |
родный |
|
|
баланс |
Аммонит ПЖВ-20 . . |
+0,72 |
Победит ПУ-2 . . . . |
-0,53 |
Аммонит № 15 мало- |
—0,03 |
плотны й .................. |
|
Аммонит АП-4ЖВ . . |
+0,9 |
Победит ВП-2 . . . . |
+0,3 |
Аммонит АП-5ЖВ |
0 |
Аммонит № 6 .............. |
+0,3 |
Аммонит № 6 ЖВ . . |
—0,64 |
Аммонит № 7 .............. |
+0,55 |
Аммонит № 7 ЖВ . . |
+0,2 |
Аммонит В-3 . . . . |
—0,64 |
Скальный аммонит Ш 1 |
—2,2 |
Скальный аммонит |
— 1,0 |
№ 1 Ж В .................. |
|
Скальный аммонит № 2 |
+0,13 |
Аммонал ВА-2 . . . |
0 |
Аммонал ВА-4 . . . . |
+0,26 |
■ ВВ |
Кисло |
родный |
|
|
баланс |
Аммонал ВА-8 . . . . |
- 0 ,5 |
Динафталит ЖВ . . . |
+0,6 |
Динафталит ГТ . . . . |
0 |
Динамит 62% трудно- |
+0,3 |
замерзающий . . . . |
|
Серный аммонит № 1 |
—0.8 |
Серный аммонит № 2 |
- 0 ,5 |
Аммиачная селитра . . |
+2,0 |
Тротил ...................... |
—74 |
Нитроглицерин . . . |
+8,5 |
Динитрогликоль . . |
0 |
Тэн................................ |
-10,1 |
Гремучая ртуть . . . |
— 11,3 |
Гексоген ...................... |
—21,6 |
Тетрил . .................. ... |
—47,4 |
Тенерес ......................... |
—56 |
Динитронафталин . . |
— 129,4 |
Таблица 2
Кислородный |
баланс |
веществ, используемых |
|
|||
|
при изготовлении ВВ |
|
|
|||
Вещество |
|
Кисло |
Вещество |
Кисло |
||
|
родный |
родный |
||||
|
|
баланс |
|
|
баланс |
|
К о л л оди он н ы й |
хло- |
|
|
Д р ев есн а я |
м ук а |
- 1 2 5 , 0 |
т о ж ............................ |
|
- |
33 ,5 |
Х лопк овы й |
ж м ы х |
- 1 5 1 , 2 |
А лю м иний . . |
. . |
- 8 9 , 0 |
А сф ал ьти т . . . . |
— 3 2 9 |
||
Б ум ага ...................... |
|
— |
116 Л 1 П араф ин |
. . . . |
— 3 4 5 ,4 |
8
влажности Bß, условий взрывания и т. п. Основ ными продуктами взрывчатого разложения боль шинства ВВ являются углекислый газ (С02), пары воды (Н20), азот (N2) и кислород (02). Так, на пример, взрывчатое разложение 1 моля нитро глицерина протекает по такой реакции
С3Н6 (0 .\02)3->ЗС02-(-2,5Н20 -f- 0,25O2-f- l,5N2-f- 333,2 ккал,
а формула взрывчатого разложения 1 кг аммо нита, состоящего из смеси 88% аммиачной се литры и 12% тротила, имеет следующий вид:
11NH4N03 + 0,53С5Н2 (NOüb СН3 |
3,7С02 + 23,3HsO + |
+ 11,8N2 + 2,70ä + |
737 ккал. |
Однако в силу ряда причин в конечных про |
|
дуктах взрыва всегда имеется некоторое коли |
чество ядовитых газов (окись углерода, окислы
азота, сероводород, сернистый газ). |
ядови |
||
О к и с ь у г л е р о д а |
(СО) |
очень |
|
тый бесцветный газ без |
вкуса |
и |
запаха. |
Удельный вес 0,97. Он легче воздуха и скопляе тся в верхней части выработки. Способен гореть, а при содержании в воздухе от 12,5—75% взры ваться .
При пребывании в атмосфере с содержанием окиси углерода 0,2% через 45 мин. у человека наступает опасное отравление, а несколько вдо хов воздуха, содержащего 1 % окиси углерода, вызывает смертельное отравление. Предельно до пустимая концентрация СО в воздухе не должна превышать 0,0016% по объему (0,02 мг/л).
Окись углерода образуется при взрыве ВВ
сотрицательным кислородным балансом, т. е,
сизбытком углерода. Поэтому состав промыш ленных ВВ подбирают таким образом, чтобы
9