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
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-. |
-к |
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