Файл: Кутузов, Б. Н. Взрывные работы учебник.pdf

няется проба на бризантность на свинцовых столбиках (метод Гесса)' или на дробящее действие взрыва на породных образцах. Эти пробы

разрушение породы на расстоянии от заряда, движение породы при взрыве, разрушения, производимые ударными волнами и поршне­ вым действием газов при взрыве. Эффект фугасной формы работы взрыва пропорционален общей энергии ВВ. Для оценки фугасной формы работы взрыва применяются определение работоспособности в свинцовой бомбе (метод Трауцля), на баллистической мортире, на баллистическом маятнике, по воронке выброса, по дроблению об­ разцов. Результаты сравнительных испытаний ВВ на баллистиче­ ской мортире используются в США и в некоторых других странах для определения переводных коэффициентов при расчете удельных расходов различных ВВ. Для этих же целей могут быть использо­ ваны данные, полученные при испытаниях ВВ в свинцовой бомбе и на породных образцах.

Для определения бризантности по методу Гесса на столбик из рафинированного свинца высотой 60 мм и диаметром 40 мм помещают стальную пластинку толщиной 10 мм и диаметром 41 мм и заряд массой 50 г в бумажном патроне диаметром 40 мм при плотности

—1 г/см3; в заряде делается отверстие под капсюль-детонатор глу­ биной 15 мм (рис. 51). Свинцовый столбик с пластиной и зарядом располагают на массивной стальной подставке. При взрыве свинцо­ вый столбик деформируется, приобретая грибообразную форму. Бризантность оценивается разностью средних высот до и после взрыва (в миллиметрах), измеренных в четырех диаметрально про­ тивоположных точках столбика. Для определения бризантности грубодисперсных и гранулированных ВВ, у которых критический диаметр открытого заряда больше 40 мм, его размещают в стальном кольце. Однако получаемые при таких испытаниях результаты не сравнимы с результатами, полученными при взрыве открытых за­ рядов.

Для наиболее мощных ВВ (гексоген, тэн) для определения бри­ зантности применяют заряд массой 25 г, так как заряд массой 50 г полностью разрушает столбик. Эти результаты также трудно сопо­ ставимы со стандартными.

Определение работоспособности ВВ в свинцовой бомбе и на породных образцах. Бомба Трауцля в виде цилиндра высотой 200 мм и диаметром 200 мм изготовляется из рафинированного свинца с отвер­ стием диаметром 25 мм и глубиной 125 мм для помещения заряда ВВ массой 10 г с электродетонатором (рис. 52). Забойка песчаная. После взрыва в бомбе образуется расширение (раздутие), величина которого в кубических сантиметрах за вычетом объема отверстия (61—62 см3) и расширения, производимого электродетонатором (30 см3), и характеризует работоспособность ВВ.

Коэффициент относительной работоспособности испытуемого ВВ определяется как частное от деления 360 см3 (значение работоспо­

89

собности для аммонита № 6ЖВ) на полученное при взрыве значение расширения V, см3, т. е.

„360

При расчете зарядов коэффициент относительной работоспо­ собности служит для перерасчета расчетного удельного расхода ВВ

с размером ребра 200 мм. Дробящее действие ВВ характеризуется выходом мелких кусков (фракции мельче 7 мм) на 1 кг массы блока.

Рис. 53. Определение работоспособности:

90

Определение работоспособности на баллистической мортире. Бал­ листическая мортира представляет собой массивный цилиндр (рис. 53), подвешенный на тягах в виде маятника. В корпусе имеется взрывная камера, в которой подрывается заряд (обычно массой 10 г), и расширительная камера, в которой помещается массивный пор­ шень-снаряд. При взрыве поршень-снаряд выталкивается из мортиры, а сама мортира отклоняется на некоторый угол, который фикси­ руется специальным устройством.

По углу отклонения оценивается эффективность ВВ. Взяв за стандарт отклонение мортиры взрывом заряда тротила 10 г, можно найти эквивалентный заряд другого ВВ, вызывающего такое же

§ 22. Расчетно-экспериментальные характеристики взрывчатых веществ

Рассмотренные выше характеристики дают относительную оценку эффективности ВВ, не выраженную в размерностях энергии, объема газов, температуры, давления. Это затрудняет использование этих характеристик при количественной оценке эффективности ВВ. Поэтому в дополнение к вышеприведенным применяются характе­ ристики теплоты и работы продуктов взрыва, температуры, объема и давления газов взрыва, определяемые расчетным или эксперимен­ тальным методом. Эти величины характеризуют параметры идеали­ зированного процесса взрыва и не учитывают коэффициента полез­ ного использования энергии. Тем не менее они дают вполне объек­ тивную характеристику энергетического эффекта взрыва и могут быть использованы на практике.

Теплота взрыва является одной из основных характеристик с точки зрения оценки эффективности ВВ при разрушении пород. Зная затраты энергии на разрушение единицы объема породы и энергию, выделяемую при взрыве единицей массы ВВ, можно коли­ чественно оценить эффективность данного ВВ.

В последнее время получает распространение понятие объемная концентрация энергии ВВ, характеризующая количество энергии в единице объема ВВ и определяемая произведением удельной энергии ВВ на его плотность. Эта величина дает более объективную энергетическую оценку ВВ, плотность которых существенно отли­ чается от единицы, что хорошо видно из данных, приведенных в табл. 17. Для ВВ, плотность которых близка к единице, эта вели­ чина дает одинаковый результат с расчетами, проведенными по теплоте взрыва.

Теплота взрыва определяется теоретически или экспериментально.

91

Т а б л и ц а 17

Энергетические переводные коэффициенты для некоторых промышленных ВВ

Вычисление теплоты взрыва ведется на основе закона Гесса, согласно которому тепловой эффект химического превращения си­ стемы зависит только от начального и конечного ее состояний и не зависит от промежуточных состояний, т. е.

Индексы 1, 2, 3 обозначают соответственно начальное, проме­ жуточное и конечное состояния системы.

Теплота взрыва может быть рассчитана, если известна теплота образования ВВ QTl из элементов и уравнение реакции взрыва.

92