Файл: Кутузов Б.Н. Взрывное и механическое разрушение горных пород учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 173

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

шахт, опасных по газу или пыли, в тупиковых забоях горизонталь­ ных выработок сверхкатегорных шахт.

Ни одно из рассмотренных ВВ не обеспечивает полной гарантии невоспламенения взрывоопасной рудничной атмосферы. Поэтому для ведения взрывных работ разработан комплекс мероприятий, предотвращающих воспламенение метано-пылевоздушной смеси.

§ 21. Способы предупреждения

отказов

и выгорания зарядов ВВ

и предотвращения вспышки метано-пылевоздушной

атмосферы

угольных

шахт

Выявление причин воспламенения взрывоопасной атмосферы угольных шахт позволили разработать способы его предупреждения

или локализации.

 

 

 

 

 

 

Способы снижения

вероятности

отказов и выгорания зарядов:

п р и м е н е н и е

ВВ,

у с т о й ч и в ы х

к п е р е у п л о т н е ­

н и ю п р и к а н а л ь н о м

э ф ф е к т е , и п р и м е н е н и е

с п е ц и а л ь н ы х

к о н с т р у к ц и й

з а р я д о в ,

у с т о й ­

ч и в ы х

к в о з д е й с т в и ю

к а н а л ь н о г о

э ф ф е к т а

и г а з о в

в з р ы в а

и з

с о с е д н е г о

ш п у р а .

Это дости­

гается применением монопатронов (рис. 22), отдельные части которых выполнены в виде пластмассовых трубок со стенками толщиной 2—

3 мм и с замковыми

соединениями на концах, заполненных ВВ.

••• -у .у--.-у-;

1., ...^,,,,,,,, л Г f (ГТ

•J.yVy

' ГЧї'<'СУ<'ч'('іі

 

 

 

 

 

г

і

Рис. 22. Конструкция

моно/гатрона

ВостНИИ:

 

1 — BB;

2 — оболочка

 

Такая конструкция позволяет быстро собирать заряды любой длины, а затем вводить их в шпур. Применение оболочек из капрона, не влияющего на кислородный баланс при взрыве; р а с п о л о ж е ­ н и е з а р я д о в п о п а р а м е т р а м , с в о д я щ и м к м и ­

н и м у м у в о з м о ж н о с т ь п р о р ы в а г а з о в

в з р ы в а

в с о с е д н и й ш п у р и о б н а ж е н и е з а р я д а

п о с л е ­

д у ю щ е й с е р и и п р е д ы д у щ и м в з р ы в о м .

 

В МакНИИ разработана конструкция заряда из гранулирован­ ных ВВ, разделенных резиновыми зажимами в полиэтиленовом шланге на порции по 200 г. В зависимости от требуемой величины заряда необходимое число порций соединяют в один шланговый монозаряд. Детонационная способность таких монозарядов выше, чем при заряжании патронами.

Исследованиями установлено,

что

время

сдвижения массива

при взрыве составляет в среднем 5—50 мс, скорость движения

взор­

ванного участка массива 9—18

м/с.

За время

замедления

25 мс


Характеристика ВВ , предназначенных для

Расчетная характеристика

ВВКласс

вв

 

Состав

В В

 

 

 

 

баланс,кислородный%

взрыватеплота(водаккал/кгпар),

объемудельныйгазов, л/кг

взрыва,температура°С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IV

Аммонит

ПЖВ-20

Смесь

тротила,

водоустойчи­

+0,32

813

717

2200

 

 

 

вой аммиачной селитры и

хло­

 

 

 

 

 

 

 

ристого

натрия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I I I

Аммонит

АП-4ЖВ

Смесь

тротила,

 

водоустойчи­

+0,44

864

761

2500

 

 

 

вой аммиачной селитры и

хло­

 

 

 

 

I I I

 

 

ристого

калия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аммонит

АП-5ЖВ

Аналогично

 

ПЖВ-20,

 

с

+0,12

907

787

2520

 

 

 

уменьшенным

 

содержанием

 

 

 

 

IV

Аммонит Т-19

пламегасителя

 

 

 

 

 

 

 

814

724

2230

Аналогично ПЖВ-20, с уве­ -2,47

 

 

 

личенным содержанием

 

тротила

 

 

 

 

I I I

Победит ВП-4

Аналогично

ПЖВ-20,

с

до­

-0,5

923

780

2565

 

 

 

бавками нитроэфиров и

древес­

 

 

 

 

V

Угленит Э-6

ной муки

 

 

 

состав

с

+0,53

640

560

1790

Нитроглицериновый

 

 

 

обменными

солями

 

(нитрат

 

 

 

 

V

Патроны

ПВП-І-У

натрия — хлористый аммоний)

 

 

 

 

 

Аммонит ПЖВ-20

в

 

двойной

 

 

 

 

 

 

 

полиэтиленовой

ампуле

с

рас­

 

 

 

 

 

 

 

твором

аммиачной

селитры

в

 

 

 

 

V

Селектит № 1

зазоре. Вес ВВ 120 г

 

 

 

 

 

 

 

 

Аммиачно-селитренное

В В

с

- 0,2

810

760

 

 

 

 

жидкими нитроэфирами

 

 

 

 

 

 

 

V

Угленит J * 5 * 3

Нитроглицериновый

состав

с

-0,18

311

216

920

 

 

 

большим содержанием

пламега­

 

 

 

сителя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IV

Угленит

JNI5 7 * 3

Нитроглицериновый

 

состав

+4,94

375

527

1500

 

 

 

с обменной парой

солей

 

 

 

 

 

 

 

Серный аммонит JM5 1

Нитроглицериновый

 

состав

- 1

483

878

1570

 

ЖВ

с хлористым аммонием

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нефтяной

аммонит

Нитроглицериновый

 

состав

-0,65

744

635

2090

 

№ 3 ЖВ

с хлористым

калием

 

 

 

 

 

 

 

 

*' Первая цифра—нормативная величина по ТУ, вторая—фактически достигнутые

значе

* 2

Нормативные величины по стандартному

методу

определения

расстояний передачи

*' Рекомендуется только для сухих и увлажненных

забоев.

 

 

 

Т а б л и ц а 12

шахт и рудников, опасных по газу или пыли

Экспериментальная характеристика

ов

 

 

 

 

 

 

 

g

 

 

расстояние

передачи

 

 

о

8

 

 

 

е-.

детонации (см) между

а

 

m"

 

патронами

диаметром

Требования к ВВ при испытании

о

А

g

 

36 мм * 2

в

о

S

 

 

после

Я"

в опытном штреке

О

СОСПО1 бНОСІ

:тноСТЬ,

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

пат

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

Н

 

ш

 

 

 

 

 

о

о

g

выдержки

 

 

св

 

 

 

о

м

К

 

в воде

 

 

о

tr>

Н

 

 

 

ю

и>*

 

 

 

 

а

л

а

 

 

 

 

Си

ю

о

 

 

 

 

1,05-

265-

13-16

5—10

1,2

280

 

 

1,0-

285-

1 3 - 17

5-10

1,15

300

 

 

1,0-

320—

1 4 - 17

5 - 10

1,15

330

 

 

1,05-

270-

1 5 - 17 4 - 9 *'•

1,2

280

 

 

1.1-

320-

14-18

6 - 25

1,30

340

 

 

1.1-

130-

7-11

5— 12

1,25

170

 

 

 

 

 

5-10

0,95-

220-

6 - 10

5 - 7

1,1

240

 

 

1,1-

50-

4 - 8

3 - 10

1,35

 

 

 

1,1-

100-

5 - 7

3 - 10

1,3

120

 

 

0,95— 200-

10-12

5 - 10

1,05

220

 

 

1,1-

230- 13-14 3—7*;

1,3

240

 

 

ния.

детонации.

4 - 7

3,5-4

4 - 6

3,6 -

4,2

 

4 - 7

3,6 -

 

4,6

4 - 7

3 6—

 

4,3

5-20

3,8-

 

4,6

3 - 10

1,9-

(30 мин)

2,2

3 - 6 1,8—2

2—4 1,75- (горизонталь­ 1,9 ная проба,

30 мин)

1,6-

1,8

3 - 5 2,5-3

(горизонталь­ ная проба, 1 ч)

2 - 5 2,8-

(вертикаль­ 3,2 ная проба на глубине

40 см)

Не должно быть

воспламенения

ме­

тана при взрыве 600 г

ВВ в мортире

с глиняной забойкой

толщиной

1 см

и воспламенения

угольной пыли

при

взрыве 700 г В В

в мортире без за­

бойки

 

 

 

Не должно быть воспламенения 'ме­ тана при взрыве 600 г ВВ в мортире

сзабойкой толщиной 1 см То же

Не должно быть воспламенения ме­ тана при взрыве 600 г ВВ в мортире с глиняной забойкой толщиной 1 см и

воспламенения

угольной

пыли

при

взрыве

700 г

В В

в мортире без за­

бойки

 

 

воспламенения

ме­

Не должно быть

тана при взрыве 600 г

В В

в мортире

с забойкой толщиной 1 см

 

ме­

Не должно быть

воспламенения

тана и угольной пыли при

взрыве от­

крытого заряда ВВ весом 200 г

 

По

антигризутности

соответствуют

ВВ V класса

 

 

 

 

 

Не должно быть воспламенения метава и угольной пыли при взрыве от­ крытого заряда ВВ весом 200 г

Не должно быть воспламенения ме­ тана и угольной пыли при взрыве от­ крытого заряда ВВ весом не менее 500 г

Не должно быть воспламенения ме­ тана и угольной пыли при взрыве от­ крытого заряда ВВ весом 1000 г

Не должно быть воспламенения сер­ ной пыли при взрыве 4 00 г ВВ в мор­ тире без забойки

Не должно быть воспламенения ме­ тана с примесью паров бензина при взрыве 400 г ВВ в мортире без за ­ бойки


в массиве образуется зазор шириной от 2 до 30 см. Это может при­ вести при неправильно выбранных параметрах к обнажению заряда следующей очереди и выдергиванию или срезанию боевика.

Для увеличения гарантии качественного взрыва и полной дето­ нации зарядов необходимо выполнять следующие правила: л. н. с.

для з а р я д а в ш п у р а х

д о л ж н а

б ы т ь

н е м е н е е

 

0,5 м; с о д е р ж а н и е

м е т а -

 

н а у з а б о я и н а р а с с т о ­

 

я н и и до 20 м д о л ж н о б ы т ь

 

н е б о л е е

1%; з а р я д ,

с о ­

 

с т о я щ и й

и з

н е с к о л ь ­

 

к и х п а т р о н о в

ВВ,

 

с л е ­

 

д у е т в в о д и т ь

в

ш п у р

 

о д н о в р е м е н н о .

 

 

 

 

Характеристика

предохрани­

 

тельных

промышленных ВВ

при­

 

ведена в табл. 12, цены на промыш­

 

ленные ВВ в табл. 11.

 

 

 

Способы

инертизации

взрыво­

Рис. 23. Полевой заслон:

опасной

атмосферы:

применение

1 — полка; 2 — инертная пыль

пылевых

и водяных завес, воздуш­

но-механической пены и распыле­ ния ингибиторов.

Применение пылевых и водяных заслонов и завес. Заслоны соз­ даются путем размещения на некотором расстоянии от забоя стел­ лажей с пылью (рис. 23), которые легко опрокидываются ударной

І

Рис. 24. Создание водяных завес

волной, распространяющейся впереди пламени. Количество пыли принимается 50 кг на 1 м 2 сечения выработок.

Сущность применения водяных завес состоит в предварительном взрывании зарядами ВВ повышенной предохранительное™ поли­ этиленовых мешков с водой емкостью 20—50 л, подвешенных у забоя (рис. 24). При этом атмосфера в забое на участке 3—6 м при одно­ рядном и двухрядном расположении сосудов насыщается дисперги­ рованной водой, в результате чего взрывоопасность существенно снижается. Иногда для создания водяных завес применяют спе­ циальные форсунки, из которых диспергированная вода выбрасы­ вается на некотором расстоянии от взрываемого забоя. Количество


воды принимается из расчета 5 л на 1 м 2 сечения забоя. Заряды в сосудах взрывают мгновенно, а врубовые шпуры инициируют

детонаторами

ЭДКЗ. Все заряды монтируют в одну сеть.

Применение

воздушно-механической

пены. От пеногенератора пена

воздушным вентиляционным потоком

по трубам транспортируется

в забой и заполняет все сечение выработки на протяжении 10—15 м.

Все газы полностью оттесняются от забоя

и обеспечивается полная

безопасность

взрыва.

 

Применение

распыленных ингибиторов

основано на том, что при

определенном содержании этих веществ в воздухе вспышки взрыво­ опасной смеси не происходит. В качестве ингибиторов применяют KJ, NaJ, NaBr, которые нейтральны по действию на человеческий организм, химически стойки и относительно дешевы. Распыление ингибиторов достигается взрывом зарядов определенной кон­ струкции.

§ 22. Беспламенное взрывание

Для повышения безопасности работ по отбойке угля в особо сложных условиях вместо ВВ используется высокое давление инерт­ ных газов или воздуха, вытекающих в забойную часть шпура из специальных металлических патронов. Существуют следующие спо­ собы беспламенного взрывания:

І

Z 3

4

5

6

7

Р и с . 25. Патрон кардокс дл я беспламенного взрывания:

1 — зарядная головка; 2 — цилиндр; з — нагревательный элемент; 4 — углекислота; 5 — разрядный диск; в — разрядная головка; 7 — откидные секторы

к а р д о к с , при котором образование газов происходит в ре­ зультате быстрого испарения жидкой углекислоты при нагревании;

г и д р о к с, при котором образование газов происходит

вслед­

ствие возбуждения в смеси твердых веществ при нагревании

интен­

сивной химической реакции; в качестве компонентов смеси исполь­ зуют аммиачную селитру, гексагидрат нитрата магния и древесную муку; при реакции образуются С 0 2 , Н 2 0 , N 2 ;

э р д о к с, при котором в патрон, размещенный в шпуре, по­ дается от специального компрессора воздух под давлением 700— 800 кгс/см2 .

Патрон для беспламенного взрывания (рис. 25) состоит из полого стального цилиндра, зарядной и разрядной головок. При пропуска­ нии тока через мостик накаливания нагревательного элемента пос­ ледний нагревает углекислоту или другой состав, вызывая бурное