- •Курс лекций для студентов групп
- •Технология и безопасность взрывных работ
- •Цель и задачи дисциплины.
- •Основные задачи по изучению курса:
- •Лекция №1 История развития вв
- •Основные понятия и определения
- •Лекция №2 Явление взрыва и виды взрывчатого превращения
- •По характеру процесса протекания взрывов их принято классифицировать на:
- •Взрывчатые вещества
- •Основные признаки взрыва:
- •Основные формы химического превращения:
- •Для придания определенных свойств и характеристик смесям вв в их состав входят следующие компоненты:
- •Лекция №3 Кислородный баланс н реакции превращения вв
- •Теплота и температура взрыва
- •Аммиачная селитра.
- •Классификация вв по химическому составу и краткие сведения по технологии изготовления промышленных вв
- •Нитроглицериновые вв:
- •Прочие вв.
- •Лекция №5 Физическая сущность детонации промышленных вв
- •Работа и баланс энергии взрыва
- •Формы работы взрыва и методы их определения
- •Лекция №6
- •Лекция №7
- •Краткая характеристика инициирующих вв
- •Лекция №8 Детонирующий шнур и пиротехнические замедлители
- •Неэлектрическая Система инициирования зарядов при взрывании в подземных выработках
- •1 Общие сведения
- •Системы синв:
- •Достоинства системы синв:
- •2 Конструкция устройств системы синв
- •3 Волновод
- •4 Капсюль-детонатор
- •5 Схемы и элементы монтажа взрывной сети
- •Лекция №9
- •Инициирующие вв:
- •Средства огневого инициирования зарядов
- •Лекция №10 Электрическое взрывание
- •Электродетонаторы для электрического инициирования зарядов
- •Источники тока для электрического инициирования
- •Типы конденсаторных взрывных машинок:
- •Основы расчета электровзрывных сетей.
- •Детонирующий шнур.
- •Достоинства электрического взрывания:
- •Недостатки электрического взрывания.
- •Достоинства взрывания с помощью дш:
- •Недостатки взрывания при помощи дш:
- •При короткозамедленном взрывании.
- •Требования к качеству взрыва.
- •Лекция №11 Общие принципы расчета шпуровых, скважинных и камерных зарядов.
- •Виды врубов
- •Лекция №12
- •Расход вв на отбойку
- •Лекция № 13 Технология взрывных работ при проведении горных выработок, добыче угля и сланца.
- •Проведение горных выработок
- •Проведения горизонтальных и наклонных выработок буровзрывным способом.
- •Проведения выработок в неоднородных породах узким и широким забоем.
- •Достоинства этой схемы :
- •Недостатки схемы :
- •Технология и механизация проведения наклонных стволов.
- •Схемы и средства механизации взрывных работ
- •Лекция №14
- •Машины для водосодержащих и эмульсионных вв
- •Зарядчики инжекторного типа:
- •Характеристика зарядчиков типа «Курама»
- •Порционные зарядчики
- •Эжекторно-нагнетательные зарядчики
- •Самоходные зарядно-доставочные машины разработаны для заряжания забоев с самоходным оборудованием.
- •Механизмы для заряжания пластичными и водонаполненными вв.
- •Безопасность работ при перевозке и хранении вм.
- •Хранение вм на местах работ.
- •Хранение вм на предприятиях.
- •Общие правила безопасности ведения взрывных работ, техническая документация и ответственность за ведение взрывных работ.
- •Предприятие, ведущее вр с применением массовых взрывов: Массовым взрывом следует считать:
- •Для шахт опасных по газу и пыли
Прочие вв.
В ряде стран находят применение перхлоратные ВВ, окислителем в которых являются перхлораты калия, натрия и аммония.
Большинство перхлоратов растворимо в воде и органических растворителях. Перхлораты калия и натрия не обладают взрывчатыми свойствами, а перхлорат аммония является слабым ВВ: работоспособность в свинцовой бомбе составляет 200 см3.
Перхлоратные ВВ, как правило, имеют высокую теплоту взрыва и работоспособность. Однако вследствие высокой стоимости перхлоратов и большой чувствительности к механическим воздействиям эти ВВ не нашли применения в промышленности.
Одно время в нашей стране применяли оксиликвиты, которые по составу можно было бы отнести к простейшим ВВ. Их готовят пропиткой жидким кислородом измельченных углеродистых поглотителей: древесного угля, торфа, мха-сфагнума и др. Изготовляют оксиликвитные заряды в две стадии. Сначала готовят из углеродистых поглотителей патроны. Перед заряжанием эти патроны пропитывают жидким кислородом в специальных термосах.
Оксиликвиты имеют очень высокую расчетную теплоту взрыва (1600—2300 ккал/кг) однако практический эффект взрыва мало отличается от эффекта, производимого аммиачно-селитренными ВВ. Это объясняется тем, что свойства оксиликвитов непрерывно меняются в связи с быстрым испарением жидкого кислорода и взрывание патронов в основном осуществляется в тот момент, когда оксиликвитные патроны уже имеют значительный отрицательный кислородный баланс. В связи с производством других, более совершенных — безопасных и удобных в обращении промышленных ВВ оксиликвиты в настоящее время утратили свое значение.
Ограниченное применение для взрывных работ находят пороха, однако раньше их достаточно широко использовали в горнодобывающей промышленности многих стран мира.
Лекция №5 Физическая сущность детонации промышленных вв
Детонация – распространение взрыва по ВВ с постоянной для данного ВВ и диаметра заряда, сверзвуковой скоростью, обусловленное прохождением по заряду ВВ детонационной волны.
Это сложное газодинамическое явление, объясняется распространением ударных волн по массе ВВ.
Ударная волна в массе ВВ возбуждается однократным начальным импульсом от внешнего источника, которым чаще всего является взрыв КД или ЭД.
Распространение взрыва по ВВ обусловлено распространением по нему ударной волны, создающей в очень узком слое скачкообразное изменение всех термодинамических параметров ВВ:
- давления,
- плотности,
- температуры.
При этом за фронтом волны происходит мгновенное разогревание частиц ВВ и пузырьков газа между ними, за счет чего возникает интенсивная химическая реакция, энергия которой поддерживает распространение ударной волны по ВВ и его детонацию.
Совокупность ударной волны и прилегающей к ней зоны взрывчатого химического превращения ВВ называется детонационной волной.
Продукты взрыва детонаторов производят резкий удар по прилегающему к нему слою ВВ и формируют ударную волну, распространяющуюся в виде однократного скачка уплотнения по массе заряда ВВ. имеющую следующие особенности:
Скорость распространения ударной волны всегда выше скорости звука в данной среде ( заряде ВВ ).
На фронте ударной волны происходит скачкообразное изменение давления, плотности и температуры.
Частицы среды (продукты взрыва) движутся вслед за фронтом ударной волны.
Скорость ударной волны зависит от величины давления (амплитуды) за фронтом волны.
Схема протекания детонации заряда ВВ
Фронт детонации волны (1) представляет собою сильную ударную волну, которая разрушает молекулы ВВ.
Освободившись от первоначальных связей, нагретые до высокой температуры атомы горючих элементов и кислорода вступают за фронтом волны в бурную химическую реакцию с выделением тепла и превращением ВВ в газообразное состояние.
Фронт детонационной волны движется со скоростью нескольких километров в секунду.
(2) – фронт ударной волны.
За фронтом ударной волны движется фронт расширения продуктов взрыва – (3),
А центру (оси) заряда движется фронт волны разряжения (4).
Условия стабильности процесса детонации обеспечивается наличием зоны нерасширившихся газов (5).
Головная часть детонационной волны называется – химическим пиком
(А-М).
Энергия выделяющаяся при реакции , догоняет фронт ударной волны и подпитывает его, не давая затухнуть.
Время химической реакции за фронтом ударной волны весьма мало:
Для тротила – 1мкс
гексогена - 0.1 мкс
аммиачная селитра – 30 мкс