Файл: Эстеров, Я. Х. Буровзрывные работы на транспортном строительстве учебник.pdf

ние его не может быть больше единицы. В случае необходимости сни­ зить дробящее действие ВВ и получить породу в более крупных кусках коэффициент заряжания понижают. Фактически при заряжании шпу­ ров стандартными патронами ВВ коэффициент заряжания находится в пределах 0,6—0,8. Для повышения коэффициента заряжания нужно стремиться к тому, чтобы зазор между диаметром патрона и шпура был наименьшим, но патроны ВВ должны входить свободно. Увеличение зазора снижает мощность взрыва и ведет к удорожанию буровзрывных работ.

Сы п у ч е с т ь —■способность ВВ свободно, под действием соб­ ственного веса высыпаться из тары, хорошо заполнять шпур или сква­ жину, хорошо перемещаться по шлангу при пневмозаряжании. Луч­ шую сыпучесть имеют гранулированные ВВ.

П л а с т и ч н о с т ь — свойство несыпучих ВВ легко деформи­ роваться под внешним воздействием и сохранять придаваемую им форму. Это позволяет достигать большой плотности заряжания.

Г и г р о с к о п и ч н о с т ь — способность взрывчатого вещества впитывать влагу из воздуха и увлажняться, что может привести к сни­ жению чувствительности к детонации.

Сл е ж и в . а е м о с т ь — превращение сыпучих ВВ в связанную массу с потерей сыпучести, в результате чего снижается детонацион­ ная способность.

В л а ж н о с т ь — содержание в ВВ влаги в данный момент. Р а с с л а и в а н и е — самопроизвольное или под влиянием внеш­

них причин разделение ВВ на составные части.

Э к с у д а ц и я — способность выделения из состава ВВ жидких компонентов. Эксудация ВВ повышает опасность обращения с ними и требует особых мер предосторожности. ,

С т а р е н и е — изменение ВВ с течением времени, снижение его вязкости и пластичности, что влияет на детонационную способность.

Х и м и ч е с к а я и ф и з и ч е с к а я с т о й к о с т ь — способ­ ность ВВ сохранять химический состав и свойства, физическую харак­ теристику и структуру в пределах, обеспечивающих достаточную бе­

происходит за счет мгновенного образования ударной волны, вызы­ вающей! разрушение окружающей заряд среды (горной породы). Объем и степень разрушения характеризуются количеством энергии, выде­ лившейся при взрыве. В полезную работу переходит лишь незначи­ тельная часть полной энергии взрыва. Остальная часть ее (большая) расходуется бесполезно (на нагревание разрушаемой породы и окру­ жающей среды, переизмельчение и разброс кусков породы, образова­ ние воздушной ударной волны и т. д.).

Величина полезной работы взрыва во многом зависит от правиль­ ного выбора сорта ВВ и метода ведения взрывных работ в данных условиях.

Р а б о т у в з р ы в а характеризует мощность ВВ, т. е. запас энергии, которая из тепловой переходит в механическую. Различают бризантное и фугасное действие механической работы взрыва.

90

Б р и з а н т н о е д е й с т в и е заключается в дроблении породы, непосредственно прилегающей к заряду, от резкого удара продуктов детонации (газов взрыва), сжатых до выского давления. Существует несколько способов оценки бризантности ВВ.

Чаще всего используют пробу на обжатие свинцовых цилиндри­ ков (проба Гесса) и проводят ее следующим образом. Цилиндрик из ра­ финированного свинца диаметром 40 мм и высотой 60 мм устанавли­ вают на ровную стальную плиту толщиной не менее 20 см. На цилинд­ рик укладывают круглую стальную пластинку диаметром 41 мм и тол­ щиной 10 мм для равномерного обжатия цилиндрика, на пластинку устанавливают патрон испытываемого ВВ массой 50 г и диаметром 40 мм. (В тех случаях, когда испытывают непатронированное ВВ, из плотной бумаги изготовляют гильзу диаметром 40 мм и засыпают пор­ цию взрывчатого вещества с легкой подпрессовкой.) В центре заряда заранее подготавливают углубление (диаметром 7,5 мм и глубиной 25 мм) для капсюля-детонатора, который вставляют на месте испытания перед взрывом. Отрезок огнепроводного шпура берут длиной 300— 350 мм.

До взрыва измеряют высоту свинцового цилиндрика при помощи штангенциркуля по четырем взаимно противоположным направлениям

иопределяют среднее из четырех измерений. Заряд плотно прижимают

кстальному диску растяжками шпагата. После взрыва высоту цилинд­ рика вновь измеряют по тем же направлениям и определяют среднее из четырех измерений. Разница'в высоте цилиндрика до и после взры­ ва, выраженная в миллиметрах, характеризует степень бризантности испытанного ВВ.

При испытании на бризантность заряд помещают снаружи, поэтому взрыв такого заряда характеризует резкость и кратковременность дав­ ления, возникающего в первый момент взрыва. Чем больше скорость детонации ВВ, тем кратковременнее и резче будет удар и тем больше будет его дробящее действие. Бризантность применяемых в промышлен­

разрушения горной породы и выбросом ее из зоны взрыва.

Р а б о т о с п о с о б н о с т ь ю ВВ называют способность его при взрыве производить разрушение определенного объема породы.

Наиболее распространен метод определения работоспособности взрыванием заряда ВВ в свинцовой бомбе диаметром 200 мм и высотой 200 мм (проба Трауцля). Наибольший заряд массой 10 г помещают в бумажную гильзу диаметром 24 мм и подпрессовывают. В изготов­ ленный патрончик вставляют электродетонатор или капсюль-детонатор с огнепроводным шнуром длиной 300—350 мм. Подготовленный таким образом заряд осторожно опускают на дно канала (диаметром 25 мм, глубиной 125 мм) свинцовой бомбы. Свободный объем канала засыпают сухим просеянным песком и производят взрыв.

После взрыва канал бомбы приобретает грушеобразную форму. Его тщательно очищают и заполняют водой; по ее количеству опреде­ ляют объем канала. Разность объемов до взрыва и после него,

91

выраженная в см3, составляет численное значение работоспособ­ ности ВВ.

Промышленные взрывчатые вещества имеют работоспособность в пределах 280—500 см3.

Состав и вредность газов, образующихся при взрыве. При взрыве промышленных ВВ объем газообразных продуктов взрыва составляет от 600 до 950 л на 1 кг взрывчатого вещества. Газообразные продукты содержат различные компоненты: пары воды, углекислый газ С 02, окись углерода СО, кислород 0 2, азот N 2, окись азота N0, двуокись азота N 02, четырехокись азота 1Ч20 4. Возможно образование метана СН4, водорода Н 2, сернистых газов, паров ртути или свинца. Некото­ рые газы ядовиты (токсичны), особенно окислы азота и окись углерода. На количество выделяющихся ядовитых газов влияют: состав взры­ ваемых ВВ и СВ, их кислородный баланс и другие физико-химические свойства.

Значительное-влияние оказывают условия ведения взрывных работ: расположение патрона-боевика в заряде ВВ (у забоя шпура, в середи­ не, у устья), влажность забоя, состав и количество гидроизолирующей оболочки, коэффициент использования шпура, материал забойки и др. Важным фактором следует считать свойства горных пород.

Газы после взрыва зарядов ВВ распределяются следующим обра­ зом: часть поступает в атмосферу выработки сразу после взрыва, сме­ шиваясь с рудничным воздухом и частично взаимодействуя с ним; часть поглощается породой, раздробленной при взрыве и выброшенной в выработку; некоторая часть силой взрыва загоняется в трещины в стенках и почве выработки.

Газы удаляются из забоя при помощи вентиляции, но окислы азота, соединяясь с влагой, содержащейся в воздухе забоя, переходят в кис­ лоты и оседают на поверхности породы. Газы, захваченные обрушен­ ной породой и заполнившие трещины в ней, постепенно выделяясь, могут образовать концентрации, превышающие допустимые нормы. Задержку выделения ядовитых газов взрыва из обрушенной породы и из трещин следует учитывать при организации работ в забое после взрыва.

Ядовитые газы — продукты взрыва — имеют следующие свойства.

головная боль, одышка, головокружение, судороги. При сильном от­ равлении вызывает раздражение и отек легких. Первая помощь — пострадавшего необходимо вынести на свежий воздух, удобно уложить и создать ему покой. При остановке дыхания сделать искусственное дыхание.

О к и с л ы а з о т а — желто-бурые пары с резким запахом, тя­ желее воздуха. Допустимая концентрация в воздухе 0,0002%. Токсич­ ность — 6,5. При отравлении вызывают сдавливание гортани, кашель, одышку. Все эти явления проходят на свежем воздухе, но может быть скрытый период отправления, после которого появляется кровянистая мокрота. Отравление проявляется через 4—5 ч. Первая помощь — необходимо перенести пострадавшего в теплое помещение, создать ему

92

абсолютный покой, дать кислородную подушку. Направить

вбольницу.

Се р о в о д о р о д — газ без цвета, с запахом тухлых яиц, тяжелее воздуха, токсичность — 2,5. Вызывает жжение, слезотечение, сильное раздражение легких, кашель, судороги, потерю сознания, остановку дыхания. Первая помощь — пострадавшего необходимо вынести на свежий воздух, сделать искусственное дыхание, дать лекарства, воз­ буждающие сердечную деятельность. К носу прикладывать платок, смоченный хлорной известью.

Се р н и с т ы й г а з — без цвета, с резким запахом и кислым вкусом, тяжелее воздуха, токсичность — 2,5. Вызывает чихание, кашель, спазмы в горле. Первая помощь — пострадавшего необходимо вынести на свежий воздух, дать кислородную подушку и средства, воз­ буждающие сердечную деятельность.

§ 19. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА

Классификация взрывчатых веществ

Промышленные ВВ принято классифицировать следующим образом:

1. По структуре:

М е х а н и ч е с к и е с м е с и . ВВ, получаемые путем тщательного смешения определенных количеств веществ, входящих в рецептурныйсостав данного ВВ. Наибольшее распространение получили смеси аммиачной селитры, тротила и древесной муки — аммониты и зерногранулиты. Дымный порох получают при смешении калиевой селит­

реакцией. К таким взрывчатым веществам относят тротил, азид свинца, гремучую ртуть и др.

2. По характеру действия.

Б р и з а н т н ы е ВВ — вещества, у которых реакция взрывча­ того превращения происходит с очень большой скоростью (несколько тысяч метров в секунду), мгновенно возникает огромное давление, оказывающее дробящее действие на горную породу. Например, тротил

которых в газообразные продукты происходит относительно медленно (со скоростями в сотни метров в секунду), поэтому и давление нарас­ тает постепенно. Раскалывание горной породы происходит без дробя­ щего действия. К метательным взрывчатым веществам относятся дым­ ный порох, малоплотные аммониты и т. п. В горном деле такие ВВ применяют при добыче штучного камня.

93

3. По условиям применения (соответственно принятой Единой классификации промышленных взрывчатых веществ) ВВ подразде­ ляют —• на непредохранительные и' предохранительные.

Н е п р е д о х р а н и т е л ь н ы е (классы I, II) — ВВ для производства взрывных работ на дневной поверхности и в подземных выработках, неопасных по взрыву газа и пыли.

I класс — непредохранительные ВВ только для открытых работ. При взрыве этих веществ выделяется значительное количество ядови­ тых газов. На таре (ящиках, мешках, патронах) ставят б е л ы й штамп.

II класс — непредохранительные ВВ для открытых и подземных работ, кроме работ в шахтах, опасных по газу или пыли. Цвет штампа

соду 0,2— 3%). По водоустойчивости, чувствительности к механичес­ ким воздействиям и способности к детонации мало отличаются от непредохранительных аммонитов.

III класс — предохранительные ВВ (ПВВ) ограниченного приме­ нения и специального назначения для породных забоев, гидровзрыв­ ных работ, для шахт, опасных по взрыву метана, серы и др. Цвет

опасных условиях.

По химическому составу промышленные ВВ разделяют на аммиачноселитренные, нитросоединения, нитроглицериновые, пороха, ини­ циирующие.

Промышленные взрывчатые вещества для открытых и подземных взрывных работ

При ведении взрывных работ разрешается применять взрывчатые вещества и средства взрывания (СВ), на которые имеются ГОСТы или утвержденные в установленном’ порядке технические условия, а также журнальные постановления Госгортехнадзора СССР. Пере­ чень ВВ и СВ, допущенных к постоянному применению, ежегодно публикуется междуведомственной комиссией по взрывному делу.

Состав ВВ и технология их изготовления продолжают совершенст­ воваться. Повышению качества и безопасности взрывчатых веществ и средств взрывания уделяется большое внимание.

Характеристика промышленных ВВ дана в табл. 13 и 14. Аммиачноселитренные ВВ — вещества, у которых основным ком­

понентом служит аммиачная селитра, которая легко разлагается при

94