Масаев Ю.А., Першин В.В. Технология и безопасность взрывных работ в практических задачах

Подождите немного. Документ загружается.

12. От чего зависит и на что влияет величина оптимального уг-

ла поворота бурового инструмента при ударно-поворотном бу-

рении?

13. В чем заключается принцип разрушения горной породы

при вращательно-ударном бурении?

14. Конструктивные особенности буровых коронок при враща-

тельно-ударном бурении.

15. Область применения вращательного, ударно-поворотного и

вращательно-ударного способов бурения.

РАЗДЕЛ II. ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА

Взрывчатые вещества обладают огромным запасом энергии,

превращение которой в полезную работу, несмотря на различного

рода потери, обеспечивает разрушение горной породы с неболь-

шими денежными затратами.

Основными термодинамическими характеристиками взрыв-

чатого вещества являются теплота, температура, давление и ра-

бота взрыва. Показателем запаса потенциальной энергии ВВ яв-

ляется теплота взрыва, через которую определяют все остальные

характеристики ВВ.

В зависимости от состава ВВ и условий его хранения реак-

ция взрывчатого превращения может проходить в трех режимах:

медленное химическое превращение; взрывное горение; детона-

ция. Естественно, что самым благоприятным режимом, обеспечи-

вающим максимальное накопление потенциальной энергии, явля-

ется режим детонации ВВ. Первые же два режима могут привести

к аварийным ситуациям с тяжелыми последствиями. В связи с

этим при хранении и применении ВВ необходимо постоянно вес-

ти контроль их качества.

В настоящее время отечественная промышленность выпус-

кает широкий ассортимент взрывчатых веществ, в основном

предназначенных для взрывания на земной поверхности (I класс)

и в шахтах не опасных по газу и пыли (II класс).

В табл. 2.1 приведены основные характеристики порошко-

образных и гранулированных ВВ, предназначенных для взрыв-

ных работ только на земной поверхности (I класс).

Таблица 2.1

№ п/п

Наименование

Теплота

взрыва,

ккал/кг

кДж/кг

Тротиловый эквивалент

по теплоте взрыва

Насыпная плотность,

г/см

Бризантность, мм

Скорость детонации, м/с

Работоспособность, см

Объем газообразных

ПВ, л/кг

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 Гранулит АП

720

3000

0,96

1,0–

1,05

22–23

3000–

3200



980

Гранулит

С-6М



3350

0,92



15–20

3600–

3800

320–

330

980

Граммонит

Т-5



3810



0,8–

0,9

360–

370

920

Граммонит

50/50

920

3852

0,90

0,85–

0,9

23–25

3800–

4500



800

Граммонит

30/70

900

3768

0,90

0,85–

0,9

24–27

3600–

4200



810

6 Гранулотол

870

3700



0,9–

1,0

24–26

5000–

5200

285–

295



7 Дибазит

900



0,80

2800–

3500

280–

300

900

8 Диаммон

920

3852

0,92



2600–

4400



980

Гранипор

БП-1

900



0,8–

0,85

  

850

Гранипор

ФМ

870

3650

0,87

0,85–

0,9



4500–

5000



900

Граммопор-

963

4032



1,0–

1,1



4800



945

Продолжение табл. 2.1

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Граммопор-

1035

4340



1,02–

1,15



5100



891

13 Нитропор

870

3700



0,95–

1,1



5100–

6500



950

14 Алюмотол

1240

5183

 

28–30

4800–

5000

420–

440



15 Тротил

970



0,8–

0,9

4000–

4600

285–

295



Гранулит

УП1



3710

1,1



3600–

4200



1000

Гранулит

УП2-А



3480

0,9



2000–

2500



980

Гранулит

УП2-Б



3340

0,8



1800–

2300



980

19 Гранулит Т-1

886

3712



0,8–

0,9



3200–

3600



969

20 Гранулит Т-2

868

3637



0,8–

0,9



3200–

3600



957

21 Гранулит Т-3

654

2740



0,7–

0,8



3200–

3600



1021

22 Гранулит НП

904



0,8–

0,95

15,3

2500–

3000



960

23 Гранулит Ж

900

3762



0,85–

1,0



4500–

4600



840

24 Гранулит ВК

910



0,9

 

3600



960

Гранулит

АС-С-А

740

3000



0,9–

0,95

16–18 3200



800

Гранулит

АСМ

850

3490



0,8–

0,9

3100–

3400



907

Таблица 2.2

№ п/п

Наименование

Теплота

взрыва,

кг

ккал

кгДж

Тротиловый эк-

вивалент по теп-

лоте взрыва

Скорость дето-

нации, м/с

Бризантность,

мм

Плотность, г/см

Объем газооб-

разных ПВ, л/кг

Эмулогран

Э-30

853

53,

0,96

3100–

4100

20 – 925

Эмулогран

Э-50

780

23,

0,88

3500–

4500

22 – 940

Эмульсолит



71,2

–

3600–

4000

– – 910

4 Селипор

800

353,

–

4060–

4090

– – 935

Акватол

Т-10НС

860

60,3

0,88

4800–

5100

– 1,48 960

Акватол

Т-15НС

930

90,3

0,95

5100–

5200

– 1,50 920

Акватол

Т-10МС

880

68,3

0,88 5100 – 1,48 960

8 Эмульсолит

647

71,2

–

4200–

4800

–

1,15–

1,25

910

Эмульсолит

А-20

800

3,3

–

4800–

5000

–

1,25–

1,35

910

Порэмит

П-5А



2,4

0,97

3500–

4800

– 1,3 900

Порэмит

П-10А



0,5

1,17

3500–

4800

– 1,3 950

12 Порэмит 1А



96,2

0,72

4800–

5000

–

1,15–

1,25

1010

Гранэмит

И-50

835



0,84

4200–

5000

– – 950

Таблица 2.3

№ п/п

Наименование

Теплота

взрыва,

кг

ккал

кгДж

Тротиловый эквива-

лент по теплоте взрыва

Насыпная плотность,

г/см

Бризантность, мм

Скорость детонации,

м/с

Работоспособность, см

Объем газообразных

ПВ, л/кг

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 Гранулит А6

1100

4600

–

0,9–

0,95

–

4200–

5000

400–

410

880

Гранулит ста-

билизирован-

ный Д-5

904

3788

–

0,8–

0,9

22 3000 – 980

Гранулит

АФ-7

1167

4885

1,17

0,8–

0,9

–

3000–

3500

– 873

Гранулит

АФ-12

1167

4885

1,37

0,8–

0,9

–

3000–

3500

– 829

Гранулит

МГ-10

1000

4190

1,00

0,8–

1,1

20–

2500 420 800

6 Гранулит ПС

920



–

0,85–

0,9

– – – 990

7 Игданит

904

3800

–

0,8–

0,85

–

2200–

2700

320–

360

990

8 Гранулит М

920

3852

0,92

0,8–

0,9

18–

2500–

3800

320–

330

980

Гранулит

АС-4

1080

4522

1,08

0,85–

0,9

22–

2600–

3500

– 907

Гранулит

АС-8

1248

5225

1,25

0,85–

0,95

24–

3000–

3600

– 847

Граммонит

79/21

1025

4291

1,02

0,85–

0,95

22–

3500–

3700

– 895

Продолжение табл. 2.3

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Граммонит

ТМ

940

3938

0,94

0,8–

1,15

2200–

3500

– 854

13 Грамматол-5

924

3872

–

0,85–

0,95

–

2700–

3100

– 955

14 Грамматол-10

947

3968

–

0,85–

0,95

–

2800–

3200

– 938

15 Грамматол-15

963

4037

–

0,8–

0,9

–

2900–

3300

– 926

16 Грамматол-20

980

4106

–

0,8–

0,9

–

3100–

3400

– 914

Граммонит

М-5



3910

0,93

0,8–

0,9

–

2700–

3000

330–

340

907

Граммонит

М-10



4058

0,97

0,8–

0,9

–

2900–

3200

330–

340

903

Граммонит

М-15



4224

1,01

0,8–

0,9

–

3000–

3200

340–

355

898

Граммонит

М-21



1,02

0,8–

0,9

–

3200–

3500

360–

370

895

В табл. 2.2 приведены основные характеристики водосодер-

жащих (пластичных и гелеобразных) ВВ, предназначенных для

взрывных работ только на земной поверхности (I класс).

В табл. 2.3 приведены основные характеристики гранулиро-

ванных ВВ, предназначенных для взрывных работ на земной по-

верхности и в забоях подземных выработок шахт не опасных по га-

зу или пыли (II класс).

В табл. 2.4 приведены основные характеристики порошкооб-

разных ВВ, предназначенных для взрывных работ на земной по-

верхности и в забоях подземных выработок шахт не опасных по га-

зу или пыли (II класс).

Таблица 2.4

№ п/п

Наименование

Теплота

взрыва,

кг

ккал

кгДж

Тротиловый эквива-

лент по теплоте взрыва

Насыпная плотность,

г/см

Бризантность, мм

Скорость детонации,

м/с

Работоспособность, см

Объем газообразных

ПВ, л/кг

Аммонит ДНН

и патроны из

него в полиэти-

лене диа

метром

90 мм весом

3 кг

975

4082

0,97 1,0 13

3500–

4600

320 930

Аммонит 6ЖВ

(россыпной)

– 1,03 1,1 14

3600–

4800

375 895

Аммонит 6ЖВ

(патронирован-

ный)

–

1,0–

1,2

1,0–

1,2

3600–

4800

375 895

Аммонал (в па-

тронах)

1180

4940

1,18

0,95–

1,15

4000–

4500

410 845

Аммонал в по-

лиэтиленовых

пакетах (1 кг)

1180

4940

1,18

0,95–

1,15

4000–

4500

410 845

Аммонит 6ЖВ

в полиэтилено-

вых пакетах

(1 кг)

1030

4312

1,03

1,0–

1,2

3600–

4800

365 895

7 Аммонал М-10

1354

5662

1,35 – 16

3800–

4800

425 791

Аммонал

скальный № 1

1292

5409

1,29 – 18

4800–

5300

460 830

Аммонал

скальный № 3

1340



1,36

0,95–

1,1

4500–

4700

450 820

Ассортимент взрывчатых веществ, предназначенных для

взрывных работ в шахтах опасных по газу и пыли весьма ограничен.

В выработках, проводимых только по породе, допущен к

применению аммонит АП-5ЖВ (III класс предохранительности),

в выработках, проводимых по углю и в смешанных забоях, – ам-

монит ПЖВ-20 (IV класс предохранительности). В угольных за-

боях повышенной опасности по газу и пыли допущен угленит Э-6

(V класс предохранительности) и в особо опасных угольных за-

боях – угленит 12ЦБ (VI класс предохранительности). Основные

характеристики этих ВВ приведены в табл. 2.5.

Таблица 2.5

№

п/п

Наименование

Теплота взрыва,

ккал/кг

Объем газооб-

разных ПВ, л/кг

Бризантность, мм

Скорость дето-

нации, м/с

Работоспособ-

ность, см

Насыпная плот-

ность, г/см

Аммонит АП-

5ЖВ (III класс)

907 787

14–

4000 320 1,1

Аммонит ПЖВ-

20 (IV класс)

814 724

14–

3500–

4000

265 1,1

Угленит Э-6

(V класс)

640 560 7

2000–

2500

130 1,1

Угленит 12ЦБ

(VI класс)

375 527 5 1600 100 1,1

Тема 3. Определение расчетных характеристик ВВ

1. Цель работы

Цель настоящей работы – изучение методов определения

расчетных характеристик взрывчатых веществ: состава продук-

тов взрыва; кислородного баланса; объема и давления газообраз-

ных ПВ; скорости детонации; теплоты и температуры взрыва.

2. Теоретические основы

Детонация ВВ представляет необратимую химическую ре-

акцию превращения исходного вещества в конечные газообраз-

ные продукты взрыва (ПВ), состояние которых предопределяют

такие характеристики, как теплота и температура взрыва, объем и

давление газов в зарядной камере.

Характер протекания химической реакции и состав конеч-

ных продуктов взрыва зависят от кислородного баланса ВВ.

Кислородный баланс. Кислородным балансом взрывчатого

вещества называется отношение избытка или недостатка кисло-

рода во взрывчатом веществе к количеству кислорода, необхо-

димому для полного окисления всех горючих элементов ВВ. Ки-

слородный баланс ВВ выражается в граммах кислорода на

грамм вещества (г/г) или в процентах (%).