ОтветыТи БВР. Билет 1 Виды химического превращения
 Скачать 4.5 Mb.
|
|
Билет №18 1.Испытание предохранительных ВВ для шахт опасных по газу и пыли в опытном штреке При серийном изготовлении взрывчатые материалы испытываются дважды:
Испытаниям подвергают вое основные параметры ВМ с набором известных стандартных методик и дополнительных (индивидуальных) рабочих методик. При этом характеристики ВВ делятся на две группы: -параметры, оценивающие эффективность применения ВВ в разных условиях, - показатели, оценивающие уровень безопасности при обращении с данным ВВ и при его применении. К первой группе рабочих характеристик, отражающих основные параметры ВВ, относится: - скорость детонации, -работоспособность, -бризантность, -теплота и объем продуктов взрыва. Ко второй: - чувствительность ВВ к тепловому и механическому воздействию, - полнота детонации и расстояние передачи детонации между патронами. У предохранительных взрывчатых веществ (ПВВ), кроме того, проверяют соответствие конкретного типа ПВВ заданному уровню предохранительности. В настоящее время при проверке качества основных параметров ВМ, проверяются такие показатели, как: - скорость детонации промышленных ВВ и СИ; - работоспособность (фугасные формы работы) ВВ; - бризантность ВВ; - полнота детонации; -теплота, объем и состав продуктов взрыва; -чувствительность ВВ и ЭД к механическим воздействиям; -чувствительность ВВ к ударной волне по передаче детонации на расстояние; -устойчивость детонации заряда ВВ по чувствительности к инициирующему импульсу, в том числе определение критического диаметрра заряда. Предохранительные ВВ разных классов и ЭД, предназначенные для применения в угольных и сланцевых шахтах, дополнительно испытывают на определение: -уровня предохранительных свойств; - детонационной способности под воздействием динамических нагрузок, возникающих при канальном эффекте, - при боковом взаимодействии шпуровыхзарядов и разной плотности ВВ в патронах. Уровень предохранительности промышленных ВВ оценивают по способности воспламенять МВС наиболее взрывоопасных концентраций в стендовых условиях – в опытных штреках: Опытный штрек представляет собой металлическую трубу диаметром 1.5-1.8 м и длиной 15-25 м, закрытую с одного конца почным стальным днищем с отверстием диаметром 300-400 мм( люк для мортиры). Опытный штрек разделен на две части бумажной диафрагмой или механическим шторным механизмом. Участок между диафрагмой и днищем трубы объемом 10м3 называется взрывной камерой, в которой перед каждым опытным взрыванием создается МВС взрывоопасной ( 8-10% по объему) концентрации. Определение уровня предохранительных свойств промышленных ВВ в опытном штреке – наиболее распространенный метод испытания. Достоинство метода- заключается в приближении условий испытаний ВВ к условиям применения их на практике. Во взрывной камере опытного штрека можно искусственно создавать газовоздушные и пылевоздушные среды наиболее опасной концентрации. Это позволяет испытывать ВВ в условиях, близких к тем , для которых они предназначены. Имитируются различные методы взрывания: - взрывание зарядо в канале мортиры с забойкой и без забойки; -взрывание зарядов ВВ , свободно подвешенных в метановоздушной среде; - взрывание в уголковой мортире. 2. Огнепроводный шнур. Конструкция. Скорость горения. Огнепроводный шнур (ОШ) (рис. 81) является средством для инициирования капсюлей-детонаторов. Он состоит из прессованной пороховой сердцевины с направляющей нитью и водоизолирующей оболочки; сердцевина ОШ изготовляется из дымного пороха (75% калиевой селитры, 15% древесного угля и 10% серы). Диаметр сердцевины 0,6—2,0 мм. Один метр огнепроводного шнура содержит 6 г дымного пороха. Оболочка ОШ состоит из одной-двух внутренних и одной наружной хлопчатобумажных нитяных оплеток, покрытых водоизолирующей мастикой, в настоящее время наружную оболочку ОШ изготовляют из пластика (рис. 81). Скорость горения ОШ составляет 1 см/с. Отрезок ОШ длиной 60 см должен сгорать за 60—69с. В настоящее время ОШ выпускают трех марок: ОША — огнепроводный шнур асфальтированный для сухих забоев; ОШДА — огнепроводный шнур двойной асфальтированный для взрывания в сырых условиях; ОШП — огнепроводный шнур пластикатный для обводненных забоев. ОШ выпускается отрезками длиной 10 м, которые свертываются в бухты различного диаметра с таким расчетом, чтобы их можно было вложить одна в другую. Бухты складывают в пачки по 25 шт., завертывают в бумагу и укладывают по 8 бухт в ящик. Гарантийный срок хранения ОШП и ОШДА— ) лет, ОША — 1 год. Для воспламенения ОШ применяют зажигательный тлеющий фитиль, зажигательные свечи, отрезки ОШ («затравку»), зажигательные и электрозажигательные патроны. Одиночные шнуры можно поджигать спичкой. Зажигательный фитиль (тлеющий) представляет собой медленно тлеющий шнур, состоящий из льняной или хлопчатобумажной сердцевины, пропитанной раствором калиевой селитры и имеющий оплетку из крученой хлопчатобумажной пряжи. Зажигательный фитиль выпускают в бухтах длиной 50 м. Отрезок фитиля марок № 1а и № 16 длиной 25 см тлеет 20—25 мин, а №2- 37-62 мин. Зажигательные свечи представляют собой бумажную гильзу диаметром 10 мм, длиной 170—200 мм, наполненную с одного конца на 2/3 горючим составом, а с другого конца на длину 50 мм инертным веществом. На конце горючей части свечи имеется специальная терочная головка для зажигания от терочной пластинки. Инертную часть свечи окрашивают краской. Зажигательные свечи имеют три вида пламени: зажигательное (белое), горящее около 5—10 с, основное красное, от которого зажигают ОШ, и сигнальное ярко-зеленое, показывающее окончание горения свечи. Свечи выпускают со временем горения 1, 2 и 3 мин. Их упаковывают в коробки, в которые вкладывают терочные пластинки для зажигания.  3. ДШ. Виды ДШ, их конструкция , скорость детонации , масса на 1м. Детонирующий шнур ( ДШ ) предназначен для передачи детонации от КД к заряду ВВ или от заряда к заряду. Если сеть ДШ имеет разветвление , то детонация передается по всем ветвям одновременно со скоростью 6.5- 9 км/с. Сердцевину ДШ изготовляют из ТЭНА с направляющими нитями или без них и покрывают на оплеточной машине оплетками из льняных или хлопчатобумажных ниток. Вес заряда в 1п.м ДШ – 12-13 г ТЭН. Для обводненных забоев выпускается шнур ДШ-В , который дополнительно покрыт полихлорвиниловой оболочкой. Гидроизоляции обычного детонирующего шнура ДШ-А и ДШ-Б осуществляется покрытием наружных оплеток воском или озокеритом. Для шахт опасных по шахту и пыли разработаны предохранительные детонирующие шнуры ДШП -1 и ДШП -2. Сердцевина шнура ДШП-1 состоит из смеси ВВ с пламегасителем, Шнур ДШП-2 отличается от обычного ДШ наличием на нем предохранительной оболочки из пламегасителя. В обращении ДШ сравнительно безопасен , к трению и удару практически не чувствителен , от огня загорается с трудом и в небольших количествах сгорает спокойно. Для получения коротких замедлений между зарядами , взрываемыми с помощью ДШ ,применяют пиротехнические замедлители КЗДШ – 58 и КЗДШ – 62-2 . включаемые в разрыв сети ДШ. Конструкция КЗДШ – 58 предусматривает замедления 10, 20, 35 и 50 мс с разбросом по времени замедления от ± 4 до ± 7 мс. Замедлитель КЗДШ – 58 передает детонацию только в одном направлении , что требует повышенного внимания при монтаже сети. В настоящее время применяют пиротехнические замедлители двухстороннего действия КЗДШ- 62 – 2. Билет №19 1. Метод определения работоспособности ВВ в баллистической мортире. Определение бризантности ВВ на баллистическом маятнике. Методы баллистического маятника и баллистической мортиры состоят в том, что работоспособность ВВ определяют или по отклонению массивного маятника при взрыве на его торец открытого заряда (рис. 142), или измеряя кинетическую энергию Е0тяжелой мортиры, подвешенной в виде маятника, в момент вылета из нее снаряда при взрыве 10 г заряда испытуемого ВВ.  Масса мортиры и снаряда известна. Измеряют величину отклонения мортиры (угол φ), затем определяют работоспособность ВВ по формуле  Для мортиры заданной конструкции величина Еоявляется постоянным параметром. Однако действительный характер работы взрыва в мортире отличается от идеального, что снижает ценность показателей работоспособности, полученных при испытаниях ВВ по этому методу. Тем не менее этот метод широко используют для оценки работы взрыва различных ВВ в США и Канаде. 2. Безопасный ток. Гарантийный ток. Импульс воспламенения. Важнейшей характеристикой ЭД, необходимой для расчетов электровзрывных сетей, является сопротивление, которое представляет собой сумму сопротивлений мостика накаливания и концевых проводов. В зависимости от длины и материала проводов, промышленные ЭД имеют сопротивление от 1,6 до 9,5 Ом. Нихромовые мостики накаливания имеют сопротивление не более 1,5—2,0 Ом. При прохождении импульса электрического тока через мостик накаливания последний выделяет тепло, количество которого определяется по формуле  где R— сопротивление мостика накаливания, Ом; I— сила тока, А; t— время прохождения тока, с. Произведение  называется импульсом тока. Минимальное значение импульса тока, при котором происходит вспышка состава капельки, называется импульсом воспламенения.Импульс воспламенения является основной характеристикой, согласно которой определяют силу тока, необходимого для безотказного группового взрывания ЭД. Величина импульса воспламенения возрастает с увеличением диаметра мостика накаливания, температуры вспышки и плотности воспламенительного состава. Величину, обратную импульсу воспламенения, называют чувствительностью электродетонатора. Чем выше чувствительность электродетонаторов, тем они восприимчивее к блуждающим токам. Чувствительность электродетонаторов характеризуется величиной безопасного тока, т. е. максимальным значением постоянного тока, который при прохождении по мостику накаливания в течение 5 мин не вызывает вспышку воспламенительной капельки ЭД. Современные промышленные ЭД с нихромовыми мостиками накаливания имеют допустимый безопасный ток 0,18А. Период времени с момента подачи импульса тока до момента вспышки воспламенительной головки называют временем воспламенения. Современные электровоспламенители с нихромовыми мостиками накаливания имеют импульс воспламенения в пределах 0,6—2,5А2-мс, т. е. при силе тока 1А воспламенение воспламенительной головки происходит максимум за 2,5 мс. Период времени с момента вспышки воспламенительной головки до момента срабатывания ЭД называют временем передачи. Период времени с момента подачи на мостик накаливания постоянного тока силой 1А и до момента взрыва электродетонатора называют временем срабатывания. Таким образом, время срабатывания электродетонаторов слагается из времени воспламенения и времени передачи. Разница во времени срабатывания электродетонаторов при прохождении по ним одного и того же импульса тока называется разбросом времени срабатывания электродетонаторов. Разброс во времени срабатывания ЭД оказывает отрицательное влияние на результаты взрывов и может даже приводить к преждевременным взрывам соседних зарядов и отказам. Минимальная величина постоянного или переменного тока, который, протекая через последовательно соединенные ЭД, вызывает срабатывание всех электродетонаторов, включенных во взрывную сеть, называется гарантийным током. Необходимая величина гарантийного тока зависит от параметров мостика накаливания и свойств воспламенительного состава, а также от количества одновременно взрываемых электродетонаторов и вида тока. Согласно Единым правилам безопасности при взрывных работах величина гарантийного тока при групповом взрывании от источников постоянного тока до 100 шт. ЭД должна быть не менее 1А, при взрывании свыше 100 шт. ЭД — не менее 1,3А. При взрывании от источников переменного тока независимо от числа одновременно взрываемых ЭД величина гарантийного тока должна быть не менее 2,5А. 3. Зоны действия взрыва (разрушения): переизмельчения, радиального трещинообразования, сейсмического воздействия. Монолитные скальные породы разрушаются, главным образом, за счет энергии ударных волн. В этом случае действие взрыва на разрушаемый объект проявляется в форме ударной волны и последующего квазистатического давления взрывших газов (продуктов взрыва). Взрывная ударная волна, проходящая по разрушаемому материалу, вызывает в нем зарождение системы плоских радиальных и тангенциальных микротрещин, последующим действием газов эти микротрещины развиваются в объемные трещины, в результате чего происходит разделение целого массива на отдельные куски и отброс разрушенной массы. В трещиноватом массиве распространение волн напряжений затрудняется. Система трещин оказывает своеобразное экранирующее действие на распространение энергии взрыва. При этом чем больше ширина трещин тем больше экранирующее действие. Действие отдельного камуфлетного заряда. При действии взрыва на горную породу скорость детонации ВВ значительно выше скорости деформации породы, поэтому поверхность породы на границе заряд — порода воспринимает действие взрыва одновременно по всей площади соприкосновения заряда с массивом (рис. 5.13). Под действием ударной волны происходит сильное измельчение породы или переход ее в квазипластичное состояние. Под действием давления взрывных газов мелкораздробленая или приведенная в квазипластичное состояние порода смещается, в результате чего образуется зона мелкораздробленой переуплотненной породы. На расстоянии, равном 5—6 радиусам заряда, ударная волна превращается в упругую волну напряжения с более плавным нарастанием и меньшим давлением, а скорость распространения ее снижается до скорости звука в данной породе. Под действием проходящей по породе ударной волны возникают радиальные сжимающие напряжения, а за счет смещения породы в волне в радиальном направлении — тангенциальные растягивающие напряжения. Образуется система радиальных трещин (зона трещинообразования — «б» по схеме, предложенной Г. И. Покровским).  Рис. 5.13. Схема разрушения породы камуфлетным зарядом: а — зона измельчения; б — зона трещинообразования (1 — зона измельчения породы; 2 — зона основного разрушения (камуфлетная воронка); 3 — зона трещинообразования; 4 — зона сейсмического действия; 5 — кривая смещения границы заряд — порода под воздействием взрыва; 6 — волна сжатия; 7 — волна растяжения). Свободная поверхность существенно влияет на разрушение породы при взрыве. Когда волна напряжений достигает поверхности, то частицы породы начинают двигаться в сторону свободной поверхности, вовлекая все более отдаленные участки [2, 18]. По массиву от поверхности начинает двигаться отраженная волна разрежения, или растяжения 5 (рис. 5.13 — модель). Напряжения в отраженной волне противоположны напряжениям волны сжатия. Растягивающие напряжения этой волны вызывают разрушение породы в виде откола, образуется откольная воронка. Взаимодействие зарядов при мгновенном взрывании. При мгновенном взрывании одновременно взрываются несколько зарядов, расположенных друг от друга на таком расстоянии, что они дают общую воронку разрушения. При этом положение зарядов относительно обнаженной поверхности и друг друга определяется тремя следующими показателями: ЛНС, расстоянием между зарядом и коэффициентом сближения зарядов, равным отношению ЛНС зарядов к расстоянию между зарядами (рис. 5.14).  Рис. 5.14. Взаимодействие зарядов при мгновенном взрывании: I и 2 — одновременно взрываемые заряды; А — точка на линии зарядов; В — точка пересечений линий зарядов под углом 45°; а — расстояние между зарядами. От каждого заряда в массиве распространяются волна сжатия и волна растяжения. До встречи волн в точке А эти волны распространяются как самостоятельные. При встрече волн в точке А напряженное состояние в этой зоне резко изменяется. Сначала порода усиленно сжимается, потом при проходе волн растяжения растягивается суммарным напряжением волн. Это вызывает в точке А зарождение новых трещин по линии зарядов, которые интенсивно развиваются навстречу трещинам, идущим от заряда. Явление это приводит к образованию, в первую очередь, сквозной трещины по линии зарядов и отделению части массива по линии зарядов без необходимого дробления породы до нужной крупности куска. В точке В, расположенной на пересечении линий, идущих от зарядов под углом 45°, происходит взаимное вычитание радиальных и тангенциальных напряжений от соседних зарядов. Поэтому в зоне точки В порода плохо разрушается, эта зона является областью формирования негабаритных кусков. Эти два явления - быстрое формирование сквозной трещины по линии зарядов и расположение зоны пониженных напряжений, находящейся и зоне взрываемого массива, - приводят к значительному выходу негабарита. |