Буровзрывные работы

Исходные данные для решения

	, мм		, м	, град	Тип ВВ	, кг/дм^3	, кг/м^3
1	214	9,7	10	65	Граммонит 79/21	0,9	0,85	1,00
2	190	8	10	70	=	0,9	0,80	1,00
3	243	14	12	65	=	0,9	0,95	1,00
4	320	15,9	12	70	=	0,9	1,10	1,00
5	243	12,0	15	70	Ифзанит Т-80	1,0	0.90	1,08
6	214	8,7	15	75	=	1,0	0,80	1,08
7	320	14,5	18	75	=	1,0	1,20	1,08
8	214	9	18	80	=	1,0	0,85	1,08
9	190	8,5	10	75	Игданит	1,0	0,80	1,13
10	269	11,4	15	80	=	1,0	0,90	1,13

Практическая работа № 6

Расчет детонации взрывчатых веществ

Цель работы – получить навыки по определению детонации взрывчатых веществ
Детонационная способность является важнейшей характеристикой взрывчатого вещества. Согласно гидродинамической теории детонации, взрыв возбуждается и распространяется ударной волной, проходящей по заряду ВВ.
При прохождении ударной волны по инертному веществу происходит быстрое ее затухание, так как удельная энергия на фронте волны уменьшается пропорционально кубу расстояния от очага возбуждения. Если ударная волна проходит по взрывчатому веществу, то (при определенных ее параметрах) на фронте волны в условиях адиабатического сжатия и местного разогрева вещества начинается экзотермическая реакция окисления горючих компонентов ВВ. Выделяющаяся при этом энергия компенсирует потери энергии на фронте ударной волны и процесс распространения волны становится самоподдерживающимся.
Ударная волна, распространяющаяся по взрывчатому веществу со сверхзвуковой скоростью и сопровождающаяся экзотермической химической реакцией превращения ВВ, называется детонационной волной.
Уравнение состояния продуктов взрыва для твердых ВВ
, (6.1)
где р – давление ВВ, Па;
V – объем продуктов взрыва, м³;
n – показатель политропы продуктов взрыва, зависящий от начальной плотности ВВ:

n . . . . . . . .	1,3	1,6	2,2	2,8	3,0	3,2	3,4
ВВ, т/м^3 . . . .	0,1	0,25	0,5	0,75	1,0	1,25	1,75

Давление детонационной волны (в точке Чепмена-Жуге) рассчитывается по формуле
, (6.2)
где D – скорость детонации, м/с;
р_Д – давление, Па.
Плотность ВВ в детонационной волне
. (6.3)
Массовая скорость движения продуктов взрыва (м/с) в точке Чепмена-Жуге
. (6.4)
Формула скорости детонации, выраженная через показатель политропы n и теплоту взрыва при постоянном объеме Q_V (кДж/кг),


, (6.5)

полученная для газов, дает резко завышенные результаты для твердых ВВ. поэтому для приближенной оценке скорости детонации можно воспользоваться выражением

, (6.6)
где D_н, D_эт – скорость детонации нового и эталонного ВВ соответственно, м/с; Q_н, Q_эт – теплота взрыва нового и эталонного ВВ соответственно, кДж/кг.
В качестве эталонного ВВ примем аммонит №6ЖВ (или граммонит 79/21), имеющий теплоту взрыва 4315,7 кДж/кг и скорость детонации 3600 м/с при плотности заряжания 1,0 т/м³.
Скорость детонации (м/с) при других плотностях заряда определяется по выражению
. (6.7)
Пример. Определить параметры детонации акватола 65/35 при плотности заряда 1,45 т/м³, имеющего теплоту взрыва 3854,8 кДж/кг.
Определим, какую скорость детонации имел бы аммонит №6ЖВ при плотности заряда 1,45 т/м³
.
Определим скорость детонации акватола
.
Плотность продуктов взрыва
.
Скорость движения продуктов взрыва при n = 3,28
.
Давление детонации (в точке Чепмена-Жуге)

Задача 1. Определить параметры детонации алюмотола при плотности заряжания 1000 кг/м³ и теплоте взрыва 5279 кДж/кг.
Задача 2. Определить параметры детонации граммонала А-45 при плотности заряжания 900 кг/м³ и теплоте взрыва 5720 кДж/кг.
Задача 3. Определить параметры детонации граммонита 30/70 при плотности заряжания 870 кг/м³ и теплоте взрыва 3440 кДж/кг.
Задача 4. Определить параметры детонации игданита при плотности заряжания 800 кг/м³ и теплоте взрыва 3770 кДж/кг.
Задача 5. Определить параметры скального аммонита при плотности заряжания 1400 кг/м³ и теплоте взрыва 5415 кДж/кг.

Практическая работа № 7

Расчет числа зарядов при огневом взрывании

Цель работы – получить навыки по определению числа зарядов при огневом взрывании
Огневое взрывание - способ взрывания зарядов BB c помощью капсюля-детонатора и закреплённого в его дульце отрезка огнепроводного шнура (зажигательная трубка). При изготовлении зажигательной трубки длина шнура выбирается таким образом, чтобы время горения самого короткого или подожжённого первым отрезка (если все отрезки одинаковые) обеспечивало возможность поджигания всех шнуров и удаления взрывника в укрытие. Время зажигания каждого отрезка 3-10 c, удаления в укрытие - 60 c. Минимальная длина шнура равна глубине заложения патрона-боевика плюс 25 см (обычно не менее 1 м), максимальная - 10 м. Одновременно c зажигательной готовится контрольная трубка, длина шнура в которой на 60 см меньше. Контрольная трубка зажигается первой, после её сгорания взрывник обязан покинуть забой. Подбором длины и последовательности зажигания шнуров можно достичь необходимой последовательности взрывания зарядов. Один взрывник в забое не должен поджигать более 16 шнуров. Зажигают шнуры спичкой, отрезком того же шнура, отрезком тлеющего фитиля, патрончиком. Огневое взрывание применяется на открытых работах и в шахтах, не опасных по газу или пыли (запрещается применять при проходке вертикальных выработок). Наряду c простотой применения и дешевизной средств инициирования огневое взрывание обладает повышенной опасностью, газовыделением, невозможностью одновременного взрывания группы зарядов.
Число взрываемых зарядов огневым взрыванием зависит от технологических требований производства, условий передвижения взрывника, а также длины зажигательных и контрольных трубок.
Пример. При взрывании 16 наружных зарядов длина зажигательных трубок Lт = 2 м. Время на зажигание одной зажигательной трубки t3 = 8 c. Определить время отхода взрывника в укрытие и длину контрольной трубки. Скорость горения огнепроводного шнура Vош = 1 см/с.
Решение:

1. 
   Определяем время отхода взрывника в укрытие
   

2. Определяем длину контрольной трубки

Задача 1. При взрывании 25 наружных зарядов длина зажигательных трубок L_т = 3 м. Время на зажигание одной зажигательной трубки t₃ = 10 c. Определить время отхода взрывника в укрытие и длину контрольной трубки. Скорость горения огнепроводного шнура V_ош = 1 см/с.
Задача 2. Длина зажигательных трубок из огнепроводного шнура, используемых при огневом взрывании шпуровых зарядов, L_т = 2,4 м. Время на зажигание одной трубки t₃ = 9 c. Время отхода взрывника в безопасное место Т = 120 с. Определить число зажигательных трубок, поджигаемых одним взрывником, если скорость горения огнепроводного шнура
Задача 3. Для взрывания 36 зарядов используется зажигательные трубки длиной 3,3 м. Время на зажигание одной зажигательной трубки равно 7с. Скорость горения огнепроводного шнура Определить длину контрольной трубки Lк и время отхода взрывника в укрытие.