Перечень задач

Задача 1. Определить теплоту, температуру и объем газов взрыва аммиачной селитры, реакция взрывчатого превращения которой

2NH₄NО₃ → 4Н₂О + 2N₂ + О₂.

Задача 2. Определить теплоту, температуру и объем газов взрыва нитрогликоля, реакция взрывчатого превращения которых

C₂H₄(ONO₂)₂ → 2СО₂ + 2Н₂О + N₂.

Задача 3. Определить теплоту взрыва, температуру и объем газов взрыва динитронафталина, реакция взрывчатого разложения которого

C₁₀H₆(NO₂)₂ → СО + 3Н₂О + N₂ + 9С.

Задача 4. Определить расчетные характеристики взрыва тротила при плотности заряжания 0,8 т/м³. Реакция взрывчатого превращения тротила

2C₆H₂(NО₂)₃CH₃ → 5Н₂О + 7СО + 7С + 3N₂.

Задача 5. Определить расчетные характеристики взрыва гексогена при плотности заряжания 0,8 т/м³, который претерпевает следующее превращение

C₃H₆N₆О₆ → ЗН₂О + 3СО + 3N₂.

Задача 6. Определить расчетные характеристики взрыва тэна с плотностью заряжания 1,2 т/м³. Взрыв протекает по реакции

C(CH₂ONО₂)₄ → 4Н₂О + 3СО₂ + 2СО + 2N₂.

Определить расчетные характеристики взрыва тетрила.

Задача 7. Определить расчетные характеристики взрыва аммонита № 6ЖВ при плотности заряжания 1,0 т/м³. Взрывчатое превращение протекает следующим образом:

9,88NH₄NО₃ + 0,925C₇H₅O₆N₃ → 6,48СО₂ + 22,07Н₂О + 11,26N₂ + 0,08О₂.

Задача 8. Сравнить расчетные характеристики взрыва нитрата аммония (теплоту, температуру и объем газов взрыва), который может идти по следующим направлениям:

С₆H₂(NО₂)₃ONH₄ → 6СО + Н₂О + 2Н₂ + 2N₂;

C₆H₂(NО₂)₃ONH₄ → 3,5СО₂ + 2,5С + 3Н₂ + 2N₂.

Задача 9. Определить расчетные характеристики взрыва тротила, имеющего плотность заряжания 0,9 т/м³ и следующую уточненную реакцию взрывчатого превращения:

C₆H₂(NО₂)₃CH₃ → 2СО + 1,2СО₂ + 3,8С + 0,6Н₂ + 1,6Н₂О + 1,4N₂ + 0,2NH₃

и сравнить результаты с решением задачи 4.

Порядок выполнения работы

В результате изучения характеристик взрывчатого разложения ВВ необходимо самостоятельно рассчитать задачи, связанные с определением теплоты, объема, температуры и давления газов. Номера задач для выполнения берутся у преподавателя. Задачи оформляются в рабочей тетради и сдаются на проверку.

В случае успешного выполнения, работа защищается преподавателю во время аудиторных практических занятий.

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные параметры взрывчатого превращения ВВ. Что называется теплотой и температурой взрыва?

2. На каких законах основан принцип расчета температуры, объема и давления газов?

3. Назовите основные факторы, влияющие на температуру, объем и давления выделяющихся при взрыве газов.

4. На основе рассчитанных задач охарактеризуйте характеристики взрыва для различных типов ВВ.

Список источников

1. Корнилков М.В Разрушение горных пород взрывом: конспект лекций / М.В. Корнилков; Урал. гос. горный ун-т. – Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2008. – 202 с.

2. Кутузов Б.Н., Комащенко В.Ф., и др. Лабораторные и практические работы по разрушению горных пород взрывом. Учеб. Пособие для вузов / Б.Н. Кутузов, В.Ф. Комащенко и др. – М., Недра 1981. 255 с.

Лабораторная работа № 3

Средства и способы инициирования зарядов промышленных взрывчатых веществ

Цель работы: изучение основных способов и средств взрывания, особенностей инициирования зарядов взрывчатых веществ и технологии их использования. Визуальное ознакомление с конструкцией средств взрывания и методов инициирования зарядов.

Используемое оборудование

Учебный видеофильм, технические паспорта изучаемых средств инициирования, технические проекты предприятий, макет проходки квершлага.

Общие сведения

Технология производства взрывных работ предусматривает возбуждение (детонацию) зарядов ВВ в строго заданной последовательности и в определенный промежуток времени. Специальные технические устройства, служащие созданию начального импульса для срабатывания зарядов ВВ, называются средствами инициирования. В соответствии с видом используемых средств инициирования в горном деле применяют различные способы взрывания.

Способы взрывания зарядов промышленных ВВ разделяются по двум признакам - по средствам инициирования и по последовательности взрывания зарядов.

По средствам инициирования различают следующие способы:

1. Огневой способ взрывания. Взрыв заряда осуществляется от капсюля-детонатора, который получает начальный импульс от искры горящей пороховой сердцевины огнепроводного шнура (ОШ). Воспламенение ОШ производится с помощью специальных средств зажигания или спичкой. Огневой способ имеет ограниченное применение, в основном при небольших объемах взрывных работ и в тех случаях, когда его нельзя заменить более эффективными и безопасными способами инициирования. Огневое взрывание запрещено применять в подземных условиях.

2. Электроогневой способ взрывания. Взрыв заряда ВВ осуществляется от капсюля-детонатора, а огнепроводный шнур воспламеняется вспышкой поро­хового заряда от электрического тока. Инициирование зарядов ВВ производится дистанционно из укрытия. Этот способ также имеет ограниченное распространение и применяется, когда отход взрывника в безопасное место затруднен.

3. Электрический способ срывания. Взрыв заряда осуществляется с по­мощью электродетонатора, инициируемого от мостика накаливания электровоспламенителем. Данный способ является основным при взрывных работах в шахтах, опасных по газу и пыли. Широко применяется при проходке подземных горных выработок, может использоваться при взрывании скважинных зарядов на карьерах.

4. Взрывание с помощью детонирующего шнура. Взрыв заряда осуще­ствляется от детонирующего шнура, который получает начальный импульс от капсюля-детонатора или электродетонатора. Наибольшее распространение дан­ный способ получил при взрывных работах на карьерах. Может использоваться также на рудных и соляных шахтах.

5. Взрывание с помощью низкоэнергетических волноводов (неэлек­трических систем инициирования).

Взрыв заряда производится от капсюля-детонатора, который получает начальный импульс от ударно-волновой трубки (УВТ). В свою очередь, для возбуждения детонации ВВ в УВТ применяют стартовые устройства, электродетонаторы и детонирующие шпуры.

По последовательности взрывания отдельных зарядов выделяют сле­дующие способы:

1. Мгновенное взрывание. Взрывание отдельных зарядов или их групп происходит без регулируемых интервалов, практически мгновенно. Для его реализации используют детонирующий шнур или электродетонаторы мгновенного действия. Как самостоятельный способ имеет достаточно ограниченное применение. Чаще всего мгновенное взрывание группы зарядов, например оконтуривающих, осуществляется в комбинации с короткозамедленным взрыванием других групп зарядов.

2. Короткозамедленное взрывание. При данном способе интервалы замедления при взрыве зарядов составляют от 10 до 250 миллисекунд. Это самый распространенный способ взрывания, применяемый как в подземных выработках, прежде всего опасных по взрыву газа или пыли, так и на карьерах.

3. Замедленное взрывание. Смежные заряды или группа зарядов взры­ваются с интервалами от 0,25 до 10 секунд. Для этого используются электродетонаторы замедленного действия, а также капсюли-детонаторы неэлектрических систем. Замедленное взрывание применяют при проходке подземных горных выработок в шахтах, неопасных по газу или пыли, и тоннелей различного назначения.