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: 158

Скачиваний: 5

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

характер — одно ВВ в одних и тех же условиях сравнивается с дру­ гим, результаты взрыва которого приняты за исходные.

При проведении испытаний основным условием является неиз­ менность взрываемости горных пород, характеризуемой удельным расходом ВВ на разрушение единицы объема породы при стандарт­ ных условиях взрывания. На практике трудно подобрать массивы одинаковые по взрываемости и невозможно избежать ошибок изме­ рений, поэтому обычно производят взрывы при различных пара­ метрах и получают разные результаты, которые приводят к сопоста­ вимому показателю, характеризующему работоспособность ВВ.

Взрыв внутреннего действия. Объем полости, образованной взрывом заряда полного внутреннего действия, пропорционален работе, совершенной расширяющимися газами взрыва. Испытания проводятся при одинаковом весе зарядов сравниваемых ВВ или при разном весе зарядов. В первом случае по отношению объемов котло­ вых полостей непосредственно оценивают относительную работо­ способность ВВ, во втором случае сначала вычисляют объем котловой полости на единицу веса заряда (показатель простреливаемости) для каждого ВВ. Отношение измеренных величин показателей про­ стреливаемости показывает относительную работоспособность ВВ, в общем случае она пропорциональна теплоте взрыва.

Взрывы на выброс. Объем воронки выброса при одинаковом пока­ зателе действия взрыва п пропорционален общему запасу энергии заряда. Обычно трудно провести взрывы различными ВВ при одина­ ковом п, поэтому пользуются формулой М. М. Борескова при воз­ можно малом различии величин п

где Q — вес заряда, кг;

qv — расчетный удельный расход ВВ, характеризующий взрываемость пород и работоспособность ВВ, кг/м3 ;

W — л. н. с , м.

По результатам нескольких взрывов по величинам W и п для

каждого ВВ определяют

расчетный удельный расход ВВ

a

g

4

1

W3(o,4 + 0,6n3) •

Отношение удельных расходов различных ВВ дает их относи­ тельную работоспособность.

Взрывы рыхления (дробления). При взрывах рыхления параметры воронки взрыва не могут быть точно измерены. Выдержать геометри­ ческое подобие воронок обычно трудно, поэтому получаемые резуль­ таты различны и метод одиночных зарядов применяется редко.

При испытаниях ВВ часто проводят серию опытных взрывов. Д л я каждого ВВ подбирают рациональные параметры взрыва и на их основе производят технико-экономическую оценку этого ВВ.


После промышленных испытаний крупной партии ВВ (несколько тысяч тонн) дается окончательная оценка ВВ . При получении поло­ жительных результатов ВВ рекомендуется к допуску для постоянного применения. Эффективность ВВ оценивают на основании подсчета стоимости бурения, взрывания, погрузки и транспортирования горной массы. Параметры опытных зарядов устанавливают с учетом данных о работоспособности ВВ и их переводных коэффициентов.

Стоимость отбойки данным ВВ определяют по формуле

 

С0 = ^

+ д(Свв

+Ъ) + УНСК + ^ - , коп/м3 ,

где Сб

— стоимость бурения

1 м скважины, коп;

В — выход горной массы с і м скважины,

м 3 ;

Сн

— стоимость

разделки

1 м 3 негабарита,

коп;

Сэ

стоимость экскавации,

коп/ч;

 

q — расчетный

удельный расход ВВ , кг/м3 ;

Свв

— стоимость 1 кг ВВ (франко-рудник), коп;

Ъ — стоимость взрывания,

отнесенная на 1 кг ВВ, коп;

VH

— относительный выход

негабарита;

 

Рэ

— производительность

погрузки, м3 /ч.

 

Экономическая эффективность применения нового ВВ опреде­ ляется по формуле

где С — стоимость заряда данного ВВ , эквивалентного по работо­ способности 1 кг эталонного, коп.;

 

Т а б л и ц а 6 ^

Переводные коэффициенты для расчета

эквивалентных зарядов

по идеальной работе взрыва (Аэ т — эталона;

Л в в аммонита № 6 ЖВ)

 

в в

 

к

А э т

 

 

 

 

Авв

Акватол

М-15

 

 

0,76

Аммонал

скальный

№ 3 . . .

 

0,8

 

 

 

 

0,8

Аммонит

скальный

№ 1 . . .

 

0,81

 

 

 

 

0,82

Алюмотол

 

 

0,83*

Динамон

AM-10

 

 

0,84

 

 

 

 

0,92 **

 

 

 

 

039

Аммонал водоустойчивый . . 0,91 Гра нулит АС-4 0,98

1

 

в в

 

к-

Л э т

 

 

Авв

Зерногранулит 79/21 . . .

 

1

Аммонит

№ 7 Ж В . . . .

 

1,04

Динафталит

 

 

1,08

Акватол

65/35

 

 

1,1*

Зерногранулит 50/50-В . .

 

1,11

Гранулит

С-2

 

 

1,13

Гранулит

М

 

 

1,13

Зерногранулит

30/70-В . .

 

1,13

 

1,13

Зерногранулит

30/70 . . .

 

1,14*

 

 

 

 

1,16

 

 

 

 

1,2*

* При расчете коэффициента К использованы величины A g g водонаполненного В В ,

относящиеся к 1 кг сухой смеси.

** Данные относятся к 1 кг Еодонаполненной смеси.


С б — стоимость бурения скважины для размещения эквивалент­ ного заряда данного ВВ, коп.;

С — стоимость 1 кг эталонного ВВ, коп.; С6 стоимость бурения скважины для размещения 1 кг эталон­

ного ВВ, коп.

Относительная работоспособность ВВ, вычисленная по идеаль­ ной работе взрыва, может использоваться для укрупненных расчетов

расхода ВВ

при замене одного ВВ другим (табл. 6).

 

§ 12. Методы проверки качества ВВ

Свойства

ВВ изменяются в процессе транспортирования и хра­

нения. Поэтому при поступлении на склад и в процессе хранения все ВВ периодически испытывают для определения их пригодности к дальнейшему хранению и безопасному использованию при взрыв­ ных работах.

При поступлении ВВ на базисные склады выполняют весь ком­ плекс испытаний. На расходных складах ВВ, поступившие с базис­ ного склада, подвергают только наружному осмотру.

Испытания ВВ производят взрывники или лаборанты под руко­ водством заведующего складом в следующие сроки: ВВ, не содер­ жащие жидких нитроэфиров, в конце гарантийного срока и каждые три месяца после его истечения; ВВ, содержащие жидкие нитроэфиры, в конце гарантийного срока и через каждый месяц после его истечения.

Возможность дальнейшего использования забракованных ВВ на взрывных работах определяет специальная комиссия с участием представителей завода-изготовителя.

Аммиачно-селитренные ВВ и тротил в соответствии с «Едиными правилами безопасности при взрывных работах» подвергают следу­ ющим испытаниям: наружному осмотру тары, наружному осмотру патронов, испытанию на передачу детонации и определению влаж­ ности.

При

испытании на

п е р е д а ч у

д е т о н а ц и и

на плотном

грунте

укладывают

два патрона ВВ

на расстоянии,

указанном

в ГОСТе, и взрывают. О полноте взрыва судят по наличию углубле­ ний в грунте и отсутствию остатков бумаги и ВВ. ВВ считается выдержавшим испытания, если при двух взрывах отказов не проис­ ходит. Взаимные переходы детонационной волны в ударную и обратно

при

передаче детонации

на расстояние схематично

показаны

на рис. 18.

 

 

В

случае отказа число

опытов удваивают. Если при

этом будут

снова отказы, партию ВВ бракуют. Слежавшиеся патроны аммонита перед испытанием разминают. При испытании ВВ, поступивших

на

склад

в мешках, изготавливают патроны диаметром 31 ± 1мм

и

весом

20О±10 г при плотности ВВ в патроне 0,95—1,05 г/см3 .

Затем проводят необходимые испытания. Испытание на передачу детонации водоустойчивых ВВ производят после выдержки патронов в воде на глубине 1 м в вертикальном положении в течение 1 ч.


В л а ж н о с т ь ВВ определяют по формуле

 

Р = Q*~Ql

100, %,

где 02

и Q1 — вес навески ВВ соответственно до и после просушки, г.

Влажность аммонитов не должна превышать 1,5%.

ВВ,

содержащие жидкие нитроэфиры, проверяют дополнительно

на эксудацию (выделение жидких нитроэфиров). При развертывании оболочки патрона на бумаге не должно быть следов жидкости. Допу­ скается блестящая полоска на внутреннем стыке бумажной оболочки

шириной 6 мм. ВВ со следами эксудации подлежат

немедленному

уничтожению.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение стойкости и чувствительности ВВ.

С т о й к о с т ь ю

называется

способность

ВВ сохранять постоянными

свои первона­

 

 

 

 

чальные

химические

 

и

 

физические

Дктидный.

 

Пассибный

 

свойства.

Различают

 

химическую

и

заряд Воздух заряд

 

физическую стойкость.

Х и м и ч е ­

s

 

/

 

с к а я

с т о й к о с т ь

— способ­

S

 

ность

ВВ

сохранять

 

неизменными

 

 

 

свои

химические

свойства,

завися­

 

 

 

 

 

 

 

 

щая от состава ВВ (нитроэфировые

 

 

 

 

ВВ

менее

стойки,

 

чем

 

аммониты),

 

 

 

 

от чистоты (наличие

следов кислот

в

Рис. 18. Взаимные переходы де­

нитроэфировых

ВВ

сильно

снижает

их

стойкость),

а также

 

от

условий

тонационной

и

ударной

волны

 

при передаче

детонации на

рас­

их

 

хранения.

 

Ф и з и ч е с к а я

стояние

 

с т о й к о с т ь

— способность

ВВ

 

 

 

 

сохранять

неизменными

 

свои

физи­

 

 

 

 

ческие свойства и

структуру.

 

 

 

При оценке физической стойкости различают следующие харак­

теристики:

г и г р о с к о п и ч н о с т ь

— способность

ВВ

 

погло­

щать влагу

из

атмосферы;

с л е ж и в а е м о с т ь

 

— способность

порошкообразных ВВ при хранении превращаться в сплошную массу и терять сыпучесть, при этом снижается или полностью те­ ряется восприимчивость к детонации; в о д о у с т о й ч и в о с т ь — способность ВВ при непосредственном соприкосновении с водой сохранять в течение определенного времени взрывчатые свойства;

при испытании зарядов ВВ на

водоустойчивость их выдерживают

в воде в течение определенного

времени на

определенной глубине;

р а с с л а и в а е м о с т ь — свойство ВВ

при транспортировании

и заряжании терять однородность состава вследствие перераспре­ деления компонентов с разными удельными весами; в результате расслаиваемое™ ухудшается детонационная способность ВВ; с т а ­ р е н и е — свойство высокопроцентных нитроэфировых ВВ снижать восприимчивость к инициированию вследствие изменения физиче­ ских свойств желатины при хранении; э к с у д а ц и я — свойство нитроэфировых ВВ выделять при хранении из своего состава жидкие нитроэфиры (нитроглицерин, нитрогликоль).


Ч у в с т в и т е л ь н о с т ь

ВВ к

и н и ц и и р о в а н и ю

характеризуется величиной начального

импульса, требующегося

для возбуждения взрыва заряда. Чувствительность к инициирова­ нию принято оценивать минимальным зарядом, который необходим для возбуждения детонации (табл. 7).

Т а б л и ц а 7

 

Чувствительность к инициированию для некоторых ВВ

 

 

 

Предельный иници­

 

Предельный иници­

 

 

ирующий заряд, г

 

ирующий заряд, г

 

в в

гремучей

азида

в в

гремучей

азида

 

 

 

 

 

ртути

свинца

 

ртути

свинца

Тротил

(порошкооб-

 

 

Динафталит . . .

0,6

0,025

Аммонит

№ 6 Ж В

0,36

0,09

 

0,29

0,3

 

 

 

 

Наибольшее значение для оценки чувствительности ВВ к меха­ ническим и физическим воздействиям имеет чувствительность к те­ пловому импульсу, удару и трению.

Ч у в с т в и т е л ь н о с т ь ВВ к у д а р у определяют на специальных копрах. Н а навеску ВВ, заключенную между двумя металлическими поверхностями, сбрасывают груз определенного веса. Дл я инициирующих ВВ обычно применяют рычажный копер с грузом весом 0,5—2 кг, для бризантных ВВ вертикальный копер с грузами весом от 2 до 20 кг и высотой падения до 3 м. Чувствитель­ ность некоторых ВВ на удар приведена в табл. 8.

в в

Характеристика чувствительности некоторых

Температуравспышки, °С

Чувствительностьк удару(минимальная высотападения груза весом2 кг, при кото­ происходитрой взрыв), см

 

в в

Т а б л и ц а

8

ВВ

Чувствительность к удару (минимальная высота падения груза весом 2. кг, при кото­ рой происходит взрыв), см

Температура вспышки, °С

 

 

 

330

3

Нитроглицери н

. . 200

4

Аммонит

6 Ж В . .

320

60

 

195

30

Аммонит

7 Ж В . .

330

70

 

270

11

Гремучая

ртуть . . .

230

Тэн

310

70

170

2

220

28

Динами т

62% - ный . .

205

17

 

 

 

Ч у в с т в и т е л ь н о с т ь ВВ к т е п л о в о м у и м п у л ь с у опре­

деляют температурой

вспышки.

Температурой вспышки называют ту

температуру (с точностью до

5° С),

ниже которой при выдержке

навески ВВ в течение

5 мин вспышка

не происходит (см. табл. 8).

Ч у в с т в и т е л ь н о с т ь

к

т р е н и ю

определяют на

маятниковых копрах.