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

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 2.4. Определение скорости детонации по методу Дотриша

После взрыва на пластине остается ложбина от прохожде-

ния детонационных волн по отрезкам ДШ и вмятина в месте их

встречи. Замерив расстояние h и подставив его в формулу, опре-

делим скорость детонации испытуемого ВВ.

Испытание на чувствительность ВВ к удару. При нанесе-

нии удара по взрывчатому веществу одним из условий возник-

новения процесса химического разложения ВВ в отдельных оча-

гах и распространения его на всю массу заряда ВВ является

замкнутость объема, в котором помещена навеска, что сохраняет

давление в возникающей волне детонации. С этой точки зрения

более опасным считается удар по ВВ плоской поверхностью,

ЭД

ВВ

чем острым предметом, поэтому для испытаний на чувствитель-

ность к удару принята плоская поверхность удара. Испытания

проводят на копре Каста (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Копер для определения чувствительности ВВ к удару:

1 – падающий груз; 2 – штемпельный прибор; 3 – ролики

штемпельного прибора; 4 – муфта; 5 – навеска испытуемого ВВ

Навеску испытуемого ВВ 0,05 г помещают между двумя ро-

ликами специального штемпельного прибора, который устанав-

ливают на нижнюю платформу копра.

Чувствительность ВВ к удару определяют по минимальной

высоте сбрасывания груза в 2 кг, при котором происходит сто-

процентное взрывание, и по проценту взорвавшихся навесок при

сбрасывании груза 10 кг с высоты 25 см.

Таких опытов проводят 25 и определяют процент частости

взрыва ВВ.

Испытания BВ на чувствительность к трению. Навес-

ку ВВ 0,025 г помещают между роликами штемпельного прибо-

ра (как и в предыдущих испытаниях), который затем устанавли-

вают в маятниковый копер (рис. 2.6):

Рис. 2.6. Копер для определения чувствительности ВВ к трению:

1 – подвижный ролик; 2 – упор; 3 – неподвижный ролик;

4 – взрывчатое вещество; 5 – шток для передачи давления

пресса на ролик; 6 – муфта; 7 – боек; 8 – маятник

Копер имеет масляный насос, с помощью которого создают

давление 4 МПа. Шток насоса, двигаясь вверх, сжимает навеску

ВВ между роликами, прессуя ее. После этого специальным пово-

ротным механизмом муфта 6 опускается так, чтобы верхний ро-

лик оказался выше ее поверхности. Затем маятник 8 с грузом 2 кг

отводят на угол 90Ç и сбрасывают. При падении маятник ударяет

по бойку 7, который вышибает верхний ролик, за счет чего соз-

дается интенсивное трение поверхности ролика по ВВ, и фикси-

руется – произошел взрыв или нет. Производят 25 таких испыта-

ний и определяют процент частости взрывов.

Испытание на предохранительные свойства. Испытания

взрывчатых веществ на предохранительные свойства проводятся

в опытном штреке.

Опытный штрек (рис. 2.7) представляет собой металличе-

скую трубу диаметром 1,65–2,00 м, длиной 20–30 м. Труба рас-

полагается на бетонном основании, часть ее с закрытой стороны

на длину 3,5 м располагается в кирпичном помещении. В днище

штрека имеется отверстие диаметром 20 см.

Основная взрывная мортира представляет из себя стальной

цилиндр диаметром 900 мм, длиной 1500 мм, расположенный на

перекатной платформе. По оси мортиры просверлен канал (мо-

дель шпура) диаметром 0,055 м, длиной 0,9 м. Часть опытного

штрека перекрывается бумажной или полиэтиленовой диафраг-

мой (или автоматической шторой), создавая замкнутую камеру

объемом 10 м

, заполняемую перед взрыванием заряда смесью

воздуха с 8–10 % метана (СН

Рис. 2.7. Схема опытного штрека для испытания предохранительных

свойств ВВ: 1 – мортира; 2 – вентиляционная труба; 3 – днище

штрека; 4 – люк в днище; 5 – взрывная камера штрека; 6 – смеситель;

7 – диафрагма; 8 – термопара; 9 – указатель воспламенения;

10 – подвод газа

Испытания проводят для различных классов предохрани-

тельных взрывчатых веществ отдельно по газу и пыли, при этом

для каждого класса ВВ установлены свои нормативы испытаний.

Взрывчатые вещества третьего класса, предназначенные

для взрывания в шахтах, опасных по газу и пыли, только по по-

родам, испытываются лишь по газу.

В канал мортиры помещается заряд ВВ массой 0,6 кг с элек-

тродетонатором, устье канала мортиры перекрывается глиняной

забойной массой 50 г. После этого мортира подкатывается к

днищу опытного штрека, изолируя перекрытую шторой часть

опытного штрека, в которую затем впускают метан до тех пор,

пока анализ не покажет, что достигнута необходимая концентра-

ция. Смесь метана с воздухом перемешивается специальной

крыльчаткой смесителя.

После этого производится взрывание заряда ВВ в мортире.

Воспламеняемость метана фиксируется термопарой с гальвано-

метром или визуально. После взрывания камера штрека провет-

ривается и опыт повторяется. При контрольных испытаниях про-

изводят по 10 опытов при прямом и обратном инициировании с

зарядом указанной массы и ни в одном из них не должно быть

воспламенения метано-воздушной смеси.

Взрывчатые вещества четвертого класса, предназначенные

для взрывания в шахтах опасных по газу и пыли, в угольных и

смешанных забоях, испытываются по метану и угольной пыли.

При испытании взрывчатых веществ по пыли количество

угольной пыли принимается 300 г на 1 м

воздуха. Угольная

пыль помещается в канал дополнительной пылеметной мортиры,

устанавливаемой в той части штрека, куда подается метан. В

донную часть канала этой мортиры предварительно помещается

šвышибнойŸ заряд из высокопредохранительного ВВ массой

50 г с электродетонатором мгновенного действия. Заряд этой

мортиры взрывается в первую очередь.

Масса заряда в основной взрывной мортире при испытании на

пыль составляет 700 г. Забойка шпура в основной мортире не произ-

водится.

В этом случае сначала создают в камере опытного штрека

метано-воздушную среду (8–10 % СН

), а затем взрывают šвы-

шибнойŸ заряд в пылеметной мортире. При этом угольная пыль

распыляется в метано-воздушной среде и лишь после этого с за-

медлением взрывается заряд ВВ в основной мортире.

Взрывчатые вещества пятого класса, предназначенные для

взрывания в угольных и смешанных забоях, включая особоопас-

ные условия, когда исключен контакт боковой поверхности шпу-

рового заряда с метано-воздушной смесью, испытывают на

взрывание зарядов в свободно подвешенном состоянии. В этом

случае вплотную к люку штрека подкатывается пустая мортира,

чтобы закрыть отверстие в днище штрека. Патроны ВВ, состав-

ляющие по своей суммарной массе проверяемый предельный за-

ряд, подвешиваются в центре взрывной камеры вдоль оси штрека

в одну линию впритык друг к другу. Проводят 20 опытов на

безопасность воспламенения метано-воздушной смеси и 5 опы-

тов на безопасность воспламенения пылевоздушной смеси.

Взрывчатые вещества шестого класса, предназначенные для

взрывания по углю в особоопасных условиях, когда возможен

контакт боковой поверхности заряда с метано-воздушной сме-

сью, предусмотрено испытывать в уголковой мортире с отража-

тельной стенкой (рис. 2.8). Вертикальная грань паза мортиры

должна отстоять от отражательной стенки на 0,6 м. Длина мор-

тиры 2 м, диаметр 0,23 м. Отражающая стенка площадью 1É2 м

Заряд ВВ массой до 1000 г укладывается в уголок мортиры по

его длине. Число опытов при испытании образцов принимается

по газу 20, по пыли – 5. ВВ считается прошедшим испытания,

если при этом отсутствует воспламенение газа и пыли.

Рис. 2.8. Испытание предохранительных ВВ в опытном штреке

с использованием уголковой мортиры:

1 – уголковая мортира; 2 – заряд ВВ; 3 – отражательная стенка;

4 – опытный штрек

Взрывчатые вещества седьмого класса, предназначенные

для ведения специальных взрывных работ (перебивание стоек,

ликвидация зависаний и др.), испытываются дополнительно

взрыванием 20 рассредоточенных зарядов или в уголковой мор-

тире с отражательной стенкой на расстоянии 0,2 м.

Рис. 2.9. Схема испытания открытых рассредоточенных зарядов ВВ:

1 – диафрагма; 2, 6 – деревянные стенки; 3 – стенка штрека;

4 – заряды ВВ; 5 – капроновая леска; 7 – дно штрека

3. Методика выполнения работы

В процессе работы студенты должны выполнить испытания

ВВ на бризантность, работоспособность, чувствительность к уда-

ру, к трению и определить скорости детонации по методу Дот-

риша, рассмотреть испытания ВВ на предохранительные свойст-

ва.

При определении бризантности и работоспособности сту-

денты решают обратную задачу – по взорванным свинцовым

столбикам и бомбам находят значения бризантности (по трем

выданным свинцовым столбикам) и работоспособности (по од-

ной бомбе). А затем определяют, какие ВВ были взорваны, на-

ходят их в Перечне промышленных ВВ, выписывают их основ-

ные взрывные характеристики, класс предохранительности, цвет

оболочки упаковки, область применения.

Скорость детонации определяют на действующем световом

тренажере. При этом для каждого звена преподаватель устанав-

ливает разные места встречи детонационных волн. По найден-

ному значению скорости детонации находят подобные ВВ и

данные о них выписывают в ту же таблицу.

Испытания на чувствительность к удару и трению проводят

в описанном выше порядке со специально изготовленными сме-

сями. Результаты испытаний заносят в таблицу.

Результаты испытаний

Бризантность, мм

Работоспособ-

ность, см

Скорость дето-

нации, м/с

Наименование ис-

пытанных ВВ

Класс предохрани-

тельности и область

применения

Теплота взрыва,

кДж/кг

Расфасовка ВВ

Гарантийный срок,

мес.

1 2 3 4 5 6 7 8

4. Содержание отчета

В отчете должно быть приведено описание порядка про-

ведения всех испытаний с необходимыми рисунками, схемами и

пояснениями.