ОтветыТи БВР. Билет 1 Виды химического превращения

• Название: Билет 1 Виды химического превращения
• Анкор: ОтветыТи БВР.doc
• Дата: 18.05.2017
• Размер: 4.5 Mb.
• Имя файла: ОтветыТи БВР.doc
• Тип: Документы; #7881
• страница: 2 из 11

Билет№3

1. Аммонит №6ЖВ. Состав,характеристика, область применения. Расчет Кб.

Аммонитами называют аммиачно-селитренные ВВ, представляющие смеси аммиачной селитры с нитросоединениями, главным образом с тротилом. Аммониты получают путем механиче­ского смешения аммиачной селитры с тротилом и другими компонен­тами в шаровых мельницах.

Аммонит №6ЖВ состоит из 21% Аммонит №6ЖВтротила,который служит в качестве сенсибилизатора и 79% аммиачной селитры марки ЖВ.

Характеристика аммонита №6ЖВ:

Теплота взрыва- 1030 ккал/кг,

Работоспособность – 360-380 см³,

Объем газов – л/кг

Критический диаметр -10-13 мм,

Бризантность в водосодержащем состоянии - мм,

Скорость детонации в стальной трубе- 3.6-3.8 км/с,

Насыпная плотность – 1.0-1.2 г/см³

Кислородный баланс -0.53.2%

Применяется на открытых работах и шахтах не опасных по газу и пыли.

составим уравнение взрывчатого превращения типичного промышленного ВВ — аммонита № 6 ЖВ, состоящего из 79% аммиачной селитры и 21% тротила. Расчет будем вести на 1 кг ВВ. Коэффициенты в левой части уравнения получим делением весового содержания данного компонента в 1 кг ВВ на его молеку­лярный вес. Тогда левая часть уравнения (исходное ВВ) будет иметь вид:



Аммонит № 6 ЖВ имеет кислородный баланс, близкий к нулю, по­этому, в соответствии с вышеизложенным, в состав продуктов взрыва его будут входить вода, двуокись углерода и азот. Записав таким образом состав продуктов взрыва и, уравняв содержание элементов в правой и левой частях, получим уравнение взрывчатого превраще­ния аммонита № 6 ЖВ.


2. Схемы соединения ЭД и расчет электровзрывной цепи.

Применяются следующие виды соединения ЭД в сети :

-последовательное,

- параллельно –последовательное,

- параллельно –пучковое,

- последовательно-параллельное ,

В ряде случае в большие заряды вводят по два последовательно или параллельно соединенных электродетонатора. Для большей гарантии электрические сети дублируют.

Наиболее широко при взрывании применяют последовательную схему соединения электродетонаторов , отличающуюся простотой монтажа и расчета , надежностью проверки и требующей минимального по мощности источника тока.

Недостаток последовательных схем : возможны массовые отказы.

Параллельные схемы соединения требуют применения более мощного источника тока.

Проверка параллельных сетей приборами практически невозможна.

Расчет сети , особенно при параллельно-ступенчатой схеме , сложнее , чем при последовательном соединении.

При расчете взрывных сетей определяют :

- величины сопротивления сети;

- силу тока проходящего через отдельный электродетонатор, и сравнивают полученные результаты с предельным значением сопротивления сети для конденсаторных машинок ,приводимых в паспорте, или с гарантийной величиной тока для электродетонатора при взрывании от сети.

Для определения этих величин при применении конденсаторных машинок рекомендуется пользоваться следующими формулами:

Для последовательных сетей

R посл .= Rпасп.

Для параллельно – пучковых сетей и для смешанных пучковых сетей

1

R пучк .= ---- * Rпасп.;

n²

где - R пасп.; - предельно допустимое сопротивление , указанное в паспорте машинки для последовательных цепей , Ом;

где: n – число параллельных ветвей.
3.Определение массовых взрывов для открытых горных работ и в подземных выработках.

Массовым взрывом следует считать:

• 
  на подземных работах – взрыв, при осуществлении которого требуется время для проветривания и возобновления работ в руднике, шахте, участке большее, чем это предусмотрено в расчете при повседневной организации работ.
  
• 
  на открытых работах - взрыв смонтированных в общую взрывную сеть двух и более скважинных, котловых или камерных зарядов, независимо от протяженности взрываемой выработки, а так же единичных зарядов в выработках протяженностью более 10м.
  

Билет № 4

1. 
   Взрыв. Понятие взрыва. Виды взрывов. Энергетические показатели.
   

По характеру процесса протекания взрывов их принято классифицировать на физические, при которых происходят только физические преобразования веществ (беспламенное взрывание с помощью жидкой углекислоты и сжатого воздуха, взрывы паровых котлов, баллонов со сжиженным газом, электрические разряды и т. д.);

химические, при которых происходят чрезвычайно быстрые изменения химического состава веществ, участвующих в реакции с выделением тепла и газов (взрыв метана, угольной пыли, взрывчатых веществ и т. д.);

ядерные, при которых происходят цепные реакции деления ядер с образованием новых элементов. Существуют два способа выделения атомной энергии при взрыве: превращение наиболее тяжелых ядер в более легкие (радиоактивный распад и деление атомных ядер) и образование из легких ядер более тяжелых (синтез атомных ядер). Например, при термоядерном взрыве из тяжелого водорода образуется гелий. При ядерном и термоядерном взрывах выделяется в миллионы раз больше тепла на единицу взрываемого вещества (1,6 • 10¹⁰ ккал/кг при ядерном и 10¹¹ ккал/кг при термоядерном взрыве), чем при химическом взрыве (10³ ккал/кг). Эти взрывы являются наиболее мощными из известных человечеству в настоящее время.

2. 
   Граммонит 50/50. Состав, характеристика, область применения. Расчет Кб.
   

Граммониты - двухкомпонентные ВВ, содержащие гранулотол или чешуйчатый ТНТ в количестве 18-70 %.

Преимущества граммонита перед порошкообразным аммонитом - пониженное пыление, лучшая сыпучесть и меньшая слеживаемость.

Характеристика граммонита 50/50:

Теплота взрыва- 880 ккал/кг,

Работоспособность – 340-350 см³,

Объем газов – л/кг

Критический диаметр -15-20 мм,

Бризантность в водосодержащем состоянии - мм,

Скорость детонации в стальной трубе- км/с,

Насыпная плотность – г/см³

Кислородный баланс -27.2%

3. Электровоспламенитель жесткий и эластичный. Мостик накаливания.

Для взрывных работ в горной промышленности применя­ются электровоспламенители с металлическими мостиками с сопротивлением 0,5—5 Ом. Мостики электровоспламенителей изготовляют из нихромовой (сплав 80 % никеля и 20 % хрома) проволочки диаметром 24—54 мкм, длиной до 5 мм. Некоторые ЭД выпускают с мостиками накаливания из константана.

Крепление мостика может быть эластичным или жестким. При первом способе крепления мостик припаян или проштам­пован к концам выводных проводов (рис. 7.8, а). При жестком креплении мостика (рис. 7.8, б) основой для его крепления слу­жит каркас, состоящий из двух тонких латунных (стальных) контактных полосок, обернутых полоской из тонкого электро­изоляционного картона, которая, в свою очередь охвачена скоб­кой, обжатой по картону в нескольких местах. Мостик припаян к контактным полоскам, к которым с другого конца припаяны выводные провода.

Жесткое крепление мостика обеспечивает большую ста­бильность свойств, достаточную прочность крепления, большую безопасность в обращении (при случайном выдергивании про­водов), а также возможность применения на заводах автомати­ческих линий по их сборке.

На мостик накаливания нанесена однослойная или двухслой­ная воспламенительная головка. Состав прилегающей к мостику накаливания головки легко воспламеняется при пропускании электрического тока через мостик, а наружный слой создает дос­таточно мощный луч огня для инициирования заряда первичного инициирующего ВВ. Для предохранения от отсыревания воспламенительные головки покрывают водонепроницаемым лаком.

В гильзе ЭД электровоспламенитель укреплен путем об­жимки гильзы по пластиковой пробочке, сквозь которую про­пущены провода. Такое крепление надежно предохраняет внут­реннюю полость ЭД от попадания воды, а провода от выдерги­вания.





Рис. 7.8. Конструкция электровоспламенителей:

а — с эластичным креплением: 1— воспламенительная головка; 2 — мостик накаливания;

3. 
   — провода; 6 — с жестким креплением: / — контактные полоски с каналами для припаи-вания проводов; 2 — двухслойная воспламенительная головка; 3 — мостик накаливания;
   
4. 
   — изоляционный картон; 5 — обжимная скоба
   

Билет № 5

1. Кислородный баланс .Рецептуры ВВ составляют с таким расчетом, чтобы при реакции взрыва образовались в основном пары воды, азот и углекислый газ, т. е. газообразные продукты, наименее опасные для человеческого организма.

Степень опасности ВВ с точки зрения образования при взрыве ядовитых газов определяется кислородным балансом.

КИСЛОРОДНЫЙ БАЛАНС характеризуется отношением избытка или недостатка кислорода в составе ВВ к количеству его, необходимому для полного окисления горючих элементов ВВ. Кислородный баланс наиболее просто определяется выраженным в процентах отношением грамм-атомного веса избытка или недостатка кислорода к грамм-молекулярному весу ВВ.

Кислородный баланс считается нулевым, если в составе ВВ содержится количество кислорода, необходимое для полного окисления горючих компонентов. Если в составе ВВ кисло­рода не хватает для полного окисления горючих элементов, то такое ВВ имеет отрицательный кислородный баланс, а при избытке кислорода — положительный.

При взрыве ВВ с нулевым кислородным балансом образуется минимальное количество ядовитых газов и выделяется максимальное количество энергии.

При взрыве ВВ с отрицательным кислородным балансом при недостатке кислорода образуется ядовитая окись углерода, при этом выделяется тепла 27,7 ккал/(г-моль), при образовании двуокиси углерода (углекислого газа) тепла выде­ляются 94,5 ккал/(г-моль). При взрыве ВВ с положительным кислородным балансом избыточный кислород образует весьма ядовитые окислы с азотом. Реакция образования окислов азота эндотермична.

Для расчета состава продуктов взрыва все ВВ делят на три группы:

• 
  ВВ с количеством кислорода, достаточным (или избыточным) для полного окисления горючих элементов. В этом случае весь угле­род превращается в углекислый газ, а водород — в воду (например, при реакции разложения динитрогликоля.
  
• 
  ВВ с количеством кислорода, достаточным для полного газообра­зования. При этом принимается, что кислород сначала окисляет весь водород в воду, углерод — в окись углерода, а затем оставшаяся часть кислорода образует с окисью углерода углекислый газ, на­пример при реакции разложения тэна.
  
• 
  ВВ с количеством кислорода, недостаточным для полного газо­образования. В этом случае водород окисляется в воду, часть угле­рода — в окись углерода, а оставшийся углерод выделяется в сво­бодном виде, как, например, при реакции разложения тротила.
  

Это правило составления реакций дает ориентировочный состав газообразных продуктов взрыва и не позволяет определить вторич­ные продукты реакции, которые часто, особенно у ВВ с отрицатель­ным кислородным балансом, резко меняют состав газов взрыва.

В качестве примера рассчитаем кислородный баланс аммиачной селитры — основного компонента современных промышленных ВВ. Напишем уравнение взрывчатого превращения аммиачной селитры:



В граммолекуле аммиачной селитры (80 г) содержится 48 г кислорода. На окисление горючих элементов, входящих в состав молекулы аммиачной селитры (водород), потребуется 32 г кислорода. Следовательно, аммиачная селитра имеет положительный кислородный баланс, равный КБ=(48-32)/80*100=+20%.

2. Электродетонаторы для электрического инициирования зарядов

Электродетонаторы различают :

- по роду находящегося в них заряда инициирующего В.В.

а) гремучертутнотетриловые,

б) азидотетриловые.

- по времени срабатывания :

а) мгновенного действия,

- водостойкие –ЭД-8Э;

-ЭД-8Ж с жестким креплением мостика,

-ЭД-8-П изготовлении на основе азида свинца,

-ЭДБ –с пониженной чувствительностью к механическим воздействиям

- сейсмические – ЭД.

- предохранительные мощные Э.Д.8-ПМ

- защищенные от воздействия блуждающих токов ( до 1 А ) и зарядов статического электричества ( 10кВ ) – ЭД-1-8Т,

- термостойкие – ТЭД-2,

- высоковольтные – ЭДВ.- для прессовки, штамповки, резки , сварки.

- для взрывной обработки металлов- ЭД-22; ЭД-23-01; ЭД-23-02; Э.Д.-27 ( (защищенные от зарядов статического электричества - 10 кв), безопасный ток - !а гарантийный ток -5а )

- для сварки металлов ЭД -29.

б) короткозамедленного действия.-ЭДКЗ.-25 мс;

-ЭДКЗ-50 мс;

- ЭДКЗ- 75 мс;

- ЭДКЗ-100 мс;

- ЭДКЗ-150 мс;

- ЭДКЗ-250 мс.

- ЭД З-Н ( с 30 ступенями замедлений от 15мс до 1000 мс:,

Первые 10 ступеней имеют интервал 15 мс, а остадьные -25 мс.

-ЭД-КЗМ -15 мощные электродетонаторы по интервалам замедления аналогичны электродетонаторам ЭДЗ-Н, но имеют больший вес вторичного инициирующего ВВ(1.5 г)

ЭДКЗ –ПМ –предохранительные электродетонаторы имеют увеличенный заряд ВВ, на наружной поверхности гильзы нанесен слой пламегасителя.

-в) замедленного действия ( взрываются через строго определенный промежуток времени , после пропускания электрического тока через мостик накаливания);

Замедление достигается с помощью столбика замедляющего состава, размещенного между электровоспламенителем и инициирующим В.В.

От времени замедления различают :

ЭДЗД – от 0.5 мс до 10 мс ( 8 ступеней замедления – 0.5;0.75;1;2;4;6;8;10 с).

Основы расчета электровзрывных сетей.

ПрименяютсяследующиевидысоединенияЭДв сети :

-последовательное,

- параллельно –последовательное,

- параллельно –пучковое,

- последовательно-параллельное ,

В ряде случае в большие заряды вводят по два последовательно или параллельно соединенных электродетонатора. Для большей гарантии электрические сети дублируют.

Наиболее широко при взрывании применяют последовательную схему соединения электродетонаторов , отличающуюся простотой монтажа и расчета , надежностью проверки и требующей минимального по мощности источника тока.

Недостаток последовательных схем : возможны массовые отказы.

Параллельные схемы соединения требуют применения более мощного источника тока.

Проверка параллельных сетей приборами практически невозможна.

Расчет сети , особенно при параллельно-ступенчатой схеме , сложнее , чем при последовательном соединении.

При расчете взрывных сетей определяют :

- величины сопротивления сети;

- силу тока проходящего через отдельный электродетонатор, и сравнивают полученные результаты с предельным значением сопротивления сети для конденсаторных машинок ,приводимых в паспорте, или с гарантийной величиной тока для электродетонатора при взрывании от сети.

Для определения этих величин при применении конденсаторных машинок рекомендуется пользоваться следующими формулами:

Для последовательных сетей

R посл .= Rпасп.

Для параллельно – пучковых сетей и для смешанных пучковых сетей

1

R пучк .= ---- ∙ Rпасп.;

n²

где - R пасп.; - предельно допустимое сопротивление , указанное в паспорте машинки для последовательных цепей , Ом;

где: n – число параллельных ветвей.

3.Гранулит АС-8, гранулит АС-4.Состав, характеристика, область применения. Расчет Кб АС-8

Наиболее распространенные гранулиты АС-4 и АС-8 представляют собой однородные по внешнему виду гранулированные ВВ серебристо-серого цвета. Изготовляют их из гранулированной аммиачной: селитры, покрытой пленкой минерального масла и опудренной мелко­дисперсным алюминием.

Гранулиты предназначены для взрывных работ на открытых и подземных работахпо породам различной крепости.

Состав гранулита: АС-4 АС-8

Селитра аммиачная гранулированная- 91.8% 89.0%

Масло минеральное - 4.2% 3.0%

Пудра алюминевая - 4.0% 8.0%

Кислородный баланс + 0.71 + 0.34

Теплота взрыва , ккал/кг 1080 1212

Работоспособность , см 390-410 410-430

Благодаря опудривающим добавкам гранулиты отличаются малой: слеживаемостью и хорошей сыпучестью.

Все гранулиты и игданит устойчиво детонируют при применении промежуточного детонатора, представляющего собой шашку прессо­ванного тротила или тетрила массой 150—200 г или патрон аммонита. массой 200—400 г.

Существенным недостатком всех гранулитов является их неводо­устойчивость.

Билет №6

1. 
   Определение ВВ. Классификация ВВ. Индивидуальные и смесевые ВВ.
   

ВВ называют химические соединения или механические смеси, которые под действием внешнего импульсов (нагрева, удара, трения и т.д.) способны взрываться, т.е. чрезвычайно быстро превращаться в другие соединения с выделением тепла и газообразных продуктов, способных производить разрушение и перемещение окружающей среды. При взрыве большинства ВВ горючие элементы – водород и углерод – окисляются кислородом, входящем в состав ВВ, в отличие от процесса горения, при котором окисление происходит за счет кислорода воздуха.

Основные признаки взрыва:

• 
  Высокая объемная концентрация энергии;
  
• 
  Сверхзвуковая скорость выделения энергии;
  
• 
  Экзотермичность процесса;
  
• 
  Образование большого объема газообразных продуктов;
  
• 
  Звуковой эффект.
  

Для расчета состава продуктов взрыва все ВВ делят на три группы:

• 
  ВВ с количеством кислорода, достаточным (или избыточным) для полного окисления горючих элементов. В этом случае весь угле­род превращается в углекислый газ, а водород — в воду (например, при реакции разложения динитрогликоля.
  
• 
  ВВ с количеством кислорода, достаточным для полного газообра­зования. При этом принимается, что кислород сначала окисляет весь водород в воду, углерод — в окись углерода, а затем оставшаяся часть кислорода образует с окисью углерода углекислый газ, на­пример при реакции разложения тэна.
  
• 
  ВВ с количеством кислорода, недостаточным для полного газо­образования. В этом случае водород окисляется в воду, часть угле­рода — в окись углерода, а оставшийся углерод выделяется в сво­бодном виде, как, например, при реакции разложения тротила.
  

КЛАССИФИКАЦИЯ ВВ

в 1962 г. принята единая классификация промышленных ВВ.

Непредохранительные ВВ

I класс Для открытых работ

II класс Для подземных работ в шахтах, не опасных по газу и пыли

Предохранительные ВВ

III класс ВВ ограниченного применения и специального назначения:

1. 
   для работ в породных забоях,
   
2. 
   для гидровзрывных работ,
   
3. 
   для серных шахт,
   
4. 
   для шахт, опасных по водороду и углеводородам
   

IV класс Для взрывных работ по углю

V класс ВВ повышенной предохранительности

VI класс Высокопредохранительные ВВ

VII класс Высокопредохранительные ВВ

Классификация ВМ по условиям применения

Класс ВВ Группа ВВ	Вид ВВ и условия применения	цвет
I	Непредохр-ные ВВ для откр. работ	Бел.
II	Непредохр. ВВ для откр. работ и шахт не опасных по газу и пыли	Красн.
III	Предохран. ВВ в породных забоях с выбросами газа (аммонит АП – 5ЖВ)	Син.
IV	Предохран. ВВ по углю или породе, опасн по выбросу пыли (аммонит ПЖВ – 20, Т - 19)	Желт.
V	Предохр. ВВ по углю с повыш. выделен. горюч. газов, когда исключ. контакт боковой поверхности шпура с газовоздушной смесью в выработке (угленит 13П, 13П/1, Э – 6)	Желт.
VI	Предохр. ВВ по углю с повыш. выделен. горюч. газов, когда возможен контакт боковой поверхности шпура с газовоздушной смесью в выработке (угленит П12ЦБ – 2М)	Желт.
VII	Предохр. ВВ V-VI классов для веден. спец. взр. раб. (заряды ЗПН – 1, ЗНП, ИОНИТ)
С
1	Взрыв .раб. на земн. пов-ти	Бел.
2	Взрыв.раб в забоях не опасн по г. и п.	Красн.
3	Прострелочно-взрывн.раб. в скважинах	Черн.
4	Взр. раб. в серн., нефтян. шахтах, опасн. по взрыву серной пыли и водорода	Зелен.

Существуют еще несколько классификаций ВВ по другим признакам. По действию на окружающую среду ВВ делят на три группы:

• 
  бризантные (дробящие)
  
• 
  метательные ВВ (пороха)
  
• 
  пиротехнические составы.
  

Из бризантных ВВ выделяют первичные инициирующие ВВ, обладающие высокой чувствительностью, которые применяют для изготовления средств взрывания (капсюлей-детонаторов, электродетонаторов, детонирующего шнура). К этим ВВ относят:

• 
  гремучую ртуть Hg(CNO)₂,
  
• 
  азид свинца Pb(N₃)₂,
  
• 
  тенерес (тринитрорезорцинтат свинца).
  

Промышленные (вторичные) ВВ предназначаются для дробления и разрушения горных пород. Детонацию этих ВВ вызвать труднее, чем инициирующих, поэтому их взрывают посредством взрыва инициирующих ВВ.

ВВ может быть химическим соединением или механической смесью. К химическим соединениям относятся следующие ВВ:

нитро-соединения ароматического ряда —

• 
  тротил (тринитро­толуол) C₆H₂(NО₂)_sCH₃,
  
• 
  пикриновая кислота (тринитрофе-нол) ' C₆H₂(N0₂)₃OH,
  
• 
  тетрил (тринитрофенилметилнитрамин) C₆H₂(N0₂)₄NCH₃ и др.;
  

нитропроизводные аминов —

• 
  гексоген (триметилентринитрамин (CH₂NN0₂)₃ и др.;
  

нитраты, или эфиры азотной кислоты —

• 
  нитроглицерин (глицеринтринитрат) C₃H₅(ON0₂)₃,
  
• 
  нитрогликоль (нитро-дигликоль) C₂H₄(ON0₂)₂;
  

нитраты целлюлозы —

• 
  пироксилины и коллоксилины,
  
• 
  тэн (пентаэритриттетранитрат) C(CH₂ON0₂)₄ и др.
  

По физическому состоянию взрывчатые системы могут быть: твердыми соединениями или смесями (тротил, гексоген или аммиачная селитра + тротил и т. д.); смесями жидких и твердых веществ (аммиачная селитра + жидкое горючее, нитроэфиры + селитра и т. д.); газовыми смесями (метан + воздух, ацетилен + кислород и т. д.); сме­сями твердых или жидких веществ с газами (угольная, древесная и другая органическая пыль, брызги керосина, бензин с воздухом и т. д.); жидкими веществами (нитро­глицерин, нитрогликоль); смесями жидких веществ (тетранитрометан + бензол и т. д.).

Наибольшее применение в качестве промышленных ВВ имеют первые две группы. По физическому состоянию промышленные ВВ могут быть:

• 
  порошкообразными,
  
• 
  гранулирован­ными,
  
• 
  прессованным,
  
• 
  литыми,
  
• 
  пластичными,
  
• 
  водонаполненными,
  
• 
  льющимися.
  

2. Показатели действия взрыва сосредоточенного заряда.

Сосредоточенный заряд- заряд у которого отношение высоты к ширине составляет не более 4:1.

При взрыве сосредоточенного заряда в массиве с одной открытой поверхностью образуется конусообразная зона разрушения, которую принято называть воронкой разрушения, или воронкой взрыва (рис. 8.1, в); за­ряд выброса, вызывающий дробление и выброс породы за пределы воронки взрыва (рис. 8.1, г).Изменение характера действия заряда может быть достиг­нуто как путем уменьшения глубины заложения заряда постоян­ной величины (8.2, а), так и путем увеличения массы заряда при постоянной глубине заложения (8.2, б).



Рис. 8.1. Проявление действия взрыва различных зарядов:

а — камуфлетиого; б—откольного; в — рыхления; г—выброса



Рис. 8.2. Способы изменения характера действия взрыва:

а — за счет уменьшения глубины заложения заряда; б — за счет увеличения массы за­ряда


Рис. 8.3. Элементы воронки взрыва:

а — нормального; б—уменьшенного; в—усиленного выброса



Форма образуемой воронки зависит от свойств взрываемой среды. При расчетах одиночных сосредоточенных зарядов фор­му воронки взрыва принимают в виде опрокинутого конуса вращения с вершиной в центре заряда.

Различают следующие элементы воронки взрыва (рис. 8.3):

• 
  глубина заложения заряда или линия наименьшего сопро­тивления (ЛНС) — кратчайшее расстояние от центра заряда до ближайшей открытой поверхности W. Для удлиненных зарядов при их многорядном расположении ЛНС — среднее расстояние между рядами или отдельными зарядами;
  
• 
  угол полураствора воронки взрыва (а); радиус действия взрыва заряда (R); радиус основания воронки взрыва (г), показа­тель действия взрыва, равный отношению радиуса воронки к ее глубине, т.е. п = r/W = tga.
  

В зависимости от величины показателя действия взрыва раз­личают три разновидности зарядов выброса: нормальный при п = 1 (рис. 8.3, а), уменьшенный при п < 1 (рис. 8.3, б) и усиленный при п > 1 (рис. 8.3, в). Заряды уменьшенного и нормального






3. Схемы соединения ЭД и расчет электровзрывной цепи.

ПрименяютсяследующиевидысоединенияЭД в сети :

-последовательное,

- параллельно –последовательное,

- параллельно –пучковое,

- последовательно-параллельное ,

В ряде случае в большие заряды вводят по два последовательно или параллельно соединенных электродетонатора. Для большей гарантии электрические сети дублируют.

Наиболее широко при взрывании применяют последовательную схему соединения электродетонаторов , отличающуюся простотой монтажа и расчета , надежностью проверки и требующей минимального по мощности источника тока.

Недостаток последовательных схем : возможны массовые отказы.

Параллельные схемы соединения требуют применения более мощного источника тока.

Проверка параллельных сетей приборами практически невозможна.

Расчет сети , особенно при параллельно-ступенчатой схеме , сложнее , чем при последовательном соединении.

При расчете взрывных сетей определяют :

- величины сопротивления сети;

- силу тока проходящего через отдельный электродетонатор, и сравнивают полученные результаты с предельным значением сопротивления сети для конденсаторных машинок ,приводимых в паспорте, или с гарантийной величиной тока для электродетонатора при взрывании от сети.

Для определения этих величин при применении конденсаторных машинок рекомендуется пользоваться следующими формулами:

Для последовательных сетей

R посл .= Rпасп.

Для параллельно – пучковых сетей и для смешанных пучковых сетей

1

R пучк .= ---- ∙ Rпасп.;

n²

где - R пасп.; - предельно допустимое сопротивление , указанное в паспорте машинки для последовательных цепей , Ом;

где: n – число параллельных ветвей.

Билет №7

1. Основные характеристики взрыва ВВ: энергия ,скорость детонации ,давление продуктов детонации ,объем газов.

Энергия взрыва ВВ высвобождается в результате химических реакций, основным типом которых является реакция окисления. Для протекания этой реакции необходимы окислитель и горючее. В смесевых ВВ окислителем является химическое соединение, кото­рое при нагревании способно разлагаться с выделением окисляющих агентов (кислорода, окислов азота и т. п.). Наиболее распространен­ным в настоящее время окислителем является нитрат аммония (NH₄NO₃), широко известный под названием аммиачная селитра. В качестве горючего можно использовать уголь, древесную муку или органические соединения, содержащие, как правило, много углерода и водорода.

Работа заряда взрыва проявляется во многих формах :

- полезных, с целью которых производят взрыв.

-бесполезных, представляющих потери, также вредным воздействием на законтурный массив. В зависимости от условий взрыва и его целей работы, КПД взрыва будет меняться. При взрывных работах в скальных породах наибольшее значение имеет работа дробления и перемещения пород

При взрывных работах в скальных породах наибольшее значение имеет работа дробления и перемещения пород

При взрывных работах в скальных породах наибольшее значение имеет работа дробления и перемещения пород

При взрывных работах в скальных породах наибольшее значение имеет работа дробления и перемещения пород, в рыхлых – простреливание (образование полостей ) и выброс на определенную высоту и расстояние.

Энергия , затраченная при взрыве на разрушение, перемещение горной массы , образование сейсмических и воздушных волн , нагревание породы и воздуха , характеризует полную работу взрыва.

Работа взрыва совершается за счет теплоты , выделившейся при взрыве , поэтому общая энергия взрыва

E = Eу * Q ;

где: Eу – удельная теплота взрыва ; кдж/кг;

Q – масса заряда ВВ, кг;

Работу произведенную взрывом по разрушению и перемещению массива породы ,называют полезной работой взрыва ( Ап ). Полезная работа взрыва составляет часть полезной энергии ( теплоты ) взрыва.

Ап = Е * h п ;

где - h п -к.п.д. взрыва = 0.7- 0.8 ;

Однако отдельные виды виды работы могут изменяться.

Так , если взрыв произведен на поверхности массива, то полная работа остается прежней , работа по разрушению среды и сейсмическая волна в массиве уменьшится , а на образование воздушной волны увеличится.

Максимальная работа взрыва ( Ап) , которую могут совершить газы взрыва ( при расширении до атмосферного давления ) при условии перехода всей внутренней энергии газов в механическую работу , называют идеальной работой взрыва.

Приняв приближенно , что при определенном взрыве к.п.д. действия различных ВВ примерно одинаковы , можно сравнивать их эффективность по теплотам взрыва этих ВВ.

Детонация – распространение взрыва по ВВ с постоянной для данного ВВ и диаметра заряда, сверзвуковой скоростью, обусловленное прохождением по заряду ВВ детонационной волны.

Детонационная волна – ударная волна сжатая, распространяющаяся по заряду ВВ со сверхзвуковой скоростью и обеспечивающая возникновение за фронтом волны химической реакции.

Скорость детонации равна сумме скоростей( скорость звука и скорости потока вещества ВВ за фронтом детонационной волны), т.е. равна местной скорости звука в продуктах реакции

D = u₂ + C₂ ; м/с

Где

D - скорость распространения химической реакции по ВВ, равной скорости движения фронта ударной волны;

C₂ -местная скорость звука в продуктах детонации ВВ , с которой распространяется детонационная волна относительно скорости движения продуктов взрыва.

u₂ – скорость движения продуктов взрыва.

Давление во фронте продуктов детонации ВВ пропорционально плотности ВВ в третьей степени.

При взрыве ВВ образуется значительное количество газов (600-1000 л/кг). По закону Авогадро, рассчитаем объем продуктов взрыва V_o, образующихся при взрыве 1 кг аммонита № 6ЖВ. Воду при этом рассматривают как газ; твердые продукты не учитывают, так как их объем мал по сравнению с объемом продуктов взрыва. Для расчета воспользуемся уравнением (Х.1) взрывчатого превращения аммонита №6ЖВ.

Составим уравнение взрывчатого превращения типичного промышленного ВВ — аммонита № 6 ЖВ, состоящего из 79% аммиачной селитры и 21% тротила. Расчет будем вести на 1 кг ВВ. Коэффициенты в левой части уравнения получим делением весового содержания данного компонента в 1 кг ВВ на его молеку­лярный вес. Тогда левая часть уравнения (исходное ВВ) будет иметь вид:



Аммонит № 6 ЖВ имеет кислородный баланс, близкий к нулю, по­этому, в соответствии с вышеизложенным, в состав продуктов взрыва его будут входить вода, двуокись углерода и азот. Записав таким образом состав продуктов взрыва и, уравняв содержание элементов в правой и левой частях, получим уравнение взрывчатого превраще­ния аммонита № 6 ЖВ.



В этом случае удель­ный объем продуктов взрыва составит

V_о = 22,4*n = 22,4(6,48 +22,07+11,26 +0,08)≈894 л/кг,

где 22,4 — объем моля газов (по закону Авогадро), л; п — число молей газообразных продуктов, образующихся при взрыве 1 кг ВВ.

2. Контрольно-измерительные приборы. Взрывные машинки.

Контрольно – измерительная аппаратура для электрического взрывания.

Контрольно-измерительные приборы рассчитаны на подачу в цепь безопасного тока ( Iб ≤ 0.5А ).По конструкции приборы разделяются на приборы со стрелочным индикатором и приборы со световым или звуковым индикатором. Приборы со стрелочным индикатором дают численное значение сопротивления, Приборы второго типа позволяют определить только исправность взрывной сети по вспышке лампочки или звуку.

Для проверки взрывных машинок применяют приборы со световым индикатором, который срабатывает , если импульс тока , посланного в прибор , соответствует технической характеристике машинки.

Линейный взрывной мостик ЛМ-48 предназначен для измерения сопротивлений от 0.2 до 5000 Ом электродетонаторов и электровзрывных цепей.

Взрывной испытатель ВИО-3 относится к пъезоэлектрическим приборам со световым индикатором. Исправность цепи , подключаемой к зажимам прибора , определяется по вспышкам неоновой лампочки. Короткое замыкание внешней цепи ,прибор не обнаруживает.

Испытатель взрывной цепи ИВЦ-2 представляет собой прибор с акустической индикацией проводимости электрической цепи и предназначен для определения сопротивления в пределах 1-5000 Ом.

Омметр – классификатор ОКЕД-1 предназначен для проверки сопротивления и классификации электродетонаторов.

Для проверки исправности конденсаторных взрывных машинок предназначены приборы

ПКВИ – 3 для контроля величины импульса и испытатель взрывных машинок ИВМ-1.

Эффективность и безопасность электровзрывания неразрывно связана с использова-нием приборов взрывания для подачи электроэнергии в электродетонатор или электровоспламенитель для их инициирования.

Приборы выпускают трех типов:

1. 
   Автоматические приборы взрывания:
   

• 
  автоматические приборы взрывания;
  
• 
  сетевые приборы взрывания;
  
• 
  конденсаторные приборы взрывания.
  

2. 
   Сетевые приборы взрывания:
   

• 
  с прямым включением тока;
  
• 
  выпрямительные
  
• 
  конденсаторные
  
• 
  с включением в фиксированной точке синусоиды переменного тока вблизи его максимума.
  

3. 
   Конденсаторные приборы взрывания:
   

• 
  Конденсаторные взрывные машинки;
  
• 
  Конденсаторные взрывные приборы (автономные и сетевые)
  

В настоящее время наибольшее распространение получили автономные конденса-

торные взрывные приборы с ограничением времени прохождения взрывного тока (разряд конденсатора – накопителя через преобразователь).

Преимущество этих приборов состоит: в простоте их конструкции и высокой надежности при одновременном взрывании большого количества электродетонаторов с последовательным, параллельным и смешанным их включением. Они могут соединяться между собой параллельно для увеличения числа взрываемых электродетонаторов.
Таблица

Область применения автономных конденсаторных взрывных приборов
Шахты неопасные по газу и пыли		Шахты опасные по газу и пыли				Особо опасные забои
Индукторные конденсаторные взрывные машинки нормального и взрывобеопасного исполнения типа:		Батарейные конденсаторные приборы во взрывобезопасном исполнении типа:				Искробезопасные взрывные приборы
КПМ-1А	ВМК-500	ПИВ-100м	КВП-1/100м	ВМК-500	ВП-2000м	ИВП-1/12

Таблица Основные характеристики взрывных приборов,

используемых в угольных шахтах опасных по газу и угольной пыли.

Показатели	КВП-1/100м	ПИВ-100м	ИВП-1/12
Напряжение, стабилизированное на конденсаторе- накопителе, В	600-650	610-670	73
Емкость конденсатора- накопителя, мкФ	10	10	50
Максимальное сопротивление последовательной взрывной сети ЭД, Ом	320	320	36
Импульс тока,А2мс	3.62	3.62	-
Ток в конце импульса при номинальном сопротивлении, А	1.41	1.41	более 1
Минимальное напряжение устойчивого зажигания неоновой лампочки ССУ, В	590-620	-	-
Продолжительность импульса тока, мс	2-4	2-4	Не менее 3
Допустимое число предохранительных ЭД с медными кон-цевыми проводами	100	100	12
Основные размеры, мм	152*122*100	195*126*95	220*132*76
Масса прибора, кг	2	2.7	2.1

В настоящее время используются новые взрывные приборы типа:

ВПА и ЖС2460 ( устройство взрывное программируемое) питаются от батарей Д-0.55. Их схемы содержат электронные ключи , которые обеспечивают автоматическую выдачу взрывного импульса только при заданном напряжении конденсатора- накопителя. Предусмотрен также контроль предельного сопротивления взрывной сети.

Отличительные способности приборов:

ВПА- выпускается трех модификаций, которые имеют встроенный испытатель взрывной цепи отдельными клеммами;
Таблица

Техническая характеристика взрывного прибора ВПА

Наименование характеристики	Значение параметра
	ВПА-30	ВПА-60	ВПА-120
Количество инициируемых ЭД нормальной чувствительности, шт.	30	60	120
Предельной сопротивление взрывной сети, Ом	110	200	380
Нормальная амплитуда напряжения взрывного импульса, В	200	290	430
Время заряда конденсатора-накопителя, с	5	10	18
Число циклов работы без перезарядки аккумулятора	600	300	100
Масса, кг	1.9	1.9	1.9
Габариты	218*135*54

ЖЗ-2460- имеет четыре режима работы, включение каждого режима производится одним из четырех ключей взрывника. Устройство оборудовано узлом, обеспечива-ющим снижение напряжения импульса при уменьшении сопротивления взрывной сети.

Таблица

Техническая характеристика взрывного устройства ЖЗ-2460

Наименование характеристики	I режим	II режим	III режим	IV режим
Максимальное число последовательно соединенных ЭД. шт.	200 ЭД нормальной чувствительности	100 ЭД в обводненных забоях	200 ЭД В двух ветвях, в обводненных забоях	150 ЭД Пониженной чувствительности
Предельно максимальное сопротивление взрывной сети, Ом	660	360	200	140
Гарантированный импульс тока, подаваемый на ЭД , А2мс	3-8	6-18	12-32	22-44
Максимальное напряжение взрывного импульса, В	1500
Габариты , мм	136*218*85
Масса, кг	3.0

При выборе типа взрывного прибора учитываются :

- опасность шахты по газу и пыли.

- обводненность пород;

- возможность механизированного заряжания шпуров.

- расчетное количество электодетонаторов.
3. Аммонит ПЖВ-20, аммонит Т-19 . Состав, характеристика,область применения. Расчет Кб аммонита ПЖВ-20.

Характеристика аммонита :

ПЖВ-20 Т-19

Теплота взрыва- 3400 ккал/кг, 3410 кал/кг,

Работоспособность – 265-280 см³, 265-280 см3

Объем газов – 717 л/кг 724 л/кг

Критический диаметр - 12-14 мм, 10-12мм

Бризантность в водосодержащем состоянии - 14-16 мм, 15-17мм

Скорость детонации в стальной трубе- 3.5-4.0 км/с, 3.6-4.3км/с

Кислородный баланс - + 0.32% - 2.47%
Билет № 8

1. Игданит. Состав, характеристика ,область применения. Расчет Кб.

К ВВ простейшего состава относятся механические смеси аммиачной селитры с горючими невзрывчатыми добавками. ВВ простей­шего состава: смесь гранулированной аммиач­ной селитры (АС) с жидкими нефтепродуктами (обычно с дизельным топливом ДТ в нашей стране широко известна какигданит, за рубежом как смесь АС-ДТ.

Состав игданита:

Селитра аммиачная гранулированная - 94.0-94.5%

Дизельное топливо - 5.5-6.0 %

Кислородный баланс + 0.12- 1.65

Теплота взрыва , ккал/кг 900 - 920

Работоспособность , см 320=330

Игданит безопасен в обращении, что позволяет механизировать процессы смешения компонентов и процессы заряжания готовой взрывчатой смеси для заряжания шпуров и скважин и может быть изготовлен в непосредственно на горном предприятии.

2. Компоненты ВВ. Окислители, горючие добавки,флегматизаторы , сенсибилизаторы и др. их свойства.

Для придания определенных свойств и характеристик смесям ВВ в их состав входят следующие компоненты:

ОКИСЛИТЕЛИ – вещества, содержащие избыточный кислород, расходуемый при взрыве на окисление горючих элементов.

В качестве ОКИСЛИТЕЛЯ применяют аммиачную селитру, калиевую и натриевую селитры, хлораты и перхлораты калия и аммония, жидкий кислород и другие вещества.

ГОРЮЧИЕ ДОБАВКИ – твердые или жидкие компоненты богатые углеродом и водородом, как правило, не взрывчатые, например, тонко измельченный уголь, древесная мука, соляровое масло или пудра легкоокисляющихся и выделяющихся при этом большое количество тепло металлов, например аммония, магния.

Горючие вещества входят в состав ВВ для увеличения количества энергии, выделяемой при взрыве.

В качестве горючих веществ используют такие взрывные компоненты (тротил, гексоген) которые имеют в своем составе недостаточное количество кислорода для полного окисления содержащихся в нем горючих элементов.