Характеристика чувствительности некоторых ВВ
| ВВ | Температура вспышки, °С | Чувствительность к удару (минимальная высота падения груза 2 кг, при которой происходит взрыв), м |
| Аммонит 6ЖВ | 320 | 0,6 |
| Гексоген | 230 | 0,29 |
| Нитроглицерин | 200 | 0,4 |
| Тротил | 310 | 0,7 |
| ТЭН | 220 | 0,28 |
5.6. Методы проверки качества ВВ
Свойства ВВ могут изменяться в процессе транспортировки и хранения. Поэтому при поступлении на склад и в процессе хранения все ВВ периодически должны испытывать для оценки их пригодности к дальнейшему хранению и безопасному использованию для взрывных работ.
При поступлении ВВ на базисные склады выполняют весь комплекс испытаний. На расходных складах ВВ подвергают только наружному осмотру, если они поступают туда с базисного склада.
Испытания ВВ выполняют взрывники или лаборанты под руководством заведующего складом:
¨ ВВ, не содержащие жидких нитроэфиров, ¾ в конце гарантийного срока и каждые три месяца после его истечения;
¨ ВВ, содержащие жидкие нитроэфиры, испытывают в конце гарантийного срока и через каждый месяц после его истечения;
¨ если возникает сомнение в их доброкачественности, проводят испытания независимо от сроков хранения.
Испытания проводят на территории склада на специально отведенных площадках.
В случае обнаружения дефектов при осмотре или испытаниях всю партию ВВ бракуют и составляют акт, который направляют заводу-изготовителю и в Гостехнадзор РФ. Возможность дальнейшего использования забракованных ВВ на взрывных работах определяется специальной комиссией с участием представителей завода-изготовителя.
|
|
|
Аммиачно-селитренные ВВ и тротил подвергают следующим испытаниям.
Наружный осмотр тары, при котором устанавливают наличие внешних повреждений на ящиках или мешках, проверяют обвязку и пломбировку тары, отсутствие следов подмокания. Такому осмотру подвергают все ВВ, поступающие на склад в упаковке. Ящики с дефектами отбирают в отдельную партию, составляют акт, а затем проверяют внутреннюю упаковку. При целой внутренней упаковке испытания проводят по обычной методике. При нарушенной упаковке испытанию подвергают каждый ящик.
При наружном осмотре патронов из поступившей партии отбирают и распаковывают пять пачек и все патроны осматривают. На патронах должен стоять штамп с указанием типа ВВ, номера и массы патрона, даты изготовления, марки завода и номера ящика. На патронах не должно быть следов подмокания и увлажнения. Торцы патронов должны быть аккуратно заделаны.
Испытания на полноту детонации проводят для определения детонационной способности одного или нескольких патронов ВВ. Патроны укладывают на полигоне в один ряд торцами встык. Полноту детонации определяют по углублениям в грунте на месте расположения патронов и по отсутствию бумаги и ВВ. Гранулированные ВВ помещают при насыпной плотности в бумажную гильзу заданного диаметра длиной более пяти диаметров заряда. Заряд инициируют КД или ЭД через промежуточный детонатор (патрон аммонита 6ЖВ массой 200 г или шашка). При взрыве допускается разброс отдельных гранул и остатков бумажной оболочки. Партия ВВ считается выдержавшей испытания, если при трех опытах наблюдается полная детонация. В случае получения отказа число опытов удваивается, и при повторном отказе партия ВВ бракуется. Установлено, что гранулированные и водосодержащие ВВ устойчиво детонируют при размещении заряда в массиве горных пород при диаметрах в 3—4 раза меньших, чем диаметр открытого заряда.
|
|
|
Проводят испытание на передачу детонации, при котором проверяют соответствие паспортным данным чувствительности ВВ к взрыву другого заряда. Для этого на плотном грунте укладывают по одной оси два патрона ВВ (рис. 5.5) на расстоянии, указанном в паспорте ВВ, и взрывают. О полноте взрыва судят по углублению в грунте, отсутствию остатков бумаги и ВВ. Если при двух взрывах отказов не произошло, то ВВ считают выдержавшим испытания.
|
|
|
Рис. 5.5. Схема испытаний на передачу детонации
Важность этих испытаний состоит в том, что при заряжании шпуров патронированными ВВ между патронами могут оставаться воздушные промежутки, которые могут быть частично или полностью заполнены буровой мелочью. При взрыве такого заряда детонационная волна на границе ВВ ¾ воздух переходит в ударную и происходит ее интенсивное затухание в воздухе. Если качество ВВ нормальное, то энергии в ударной волне, прошедшей через воздушный промежуток, достаточно для того, чтобы возбудить детонацию в торце следующего патрона.
Взаимные переходы детонационной волны в ударную и обратно при передаче детонации на расстояние схематично показаны на рис. 5.6.
В случае отказа число опытов удваивают. Если при этом повторяются отказы, партию ВВ бракуют. Слежавшиеся патроны аммонита перед испытанием разминают. При испытании ВВ, поступивших на склад в мешках, изготавливают патроны диаметром 31±1 мм массой 200±10 г при плотности ВВ в патроне 0,95—1,05 г/см3. Затем проводят испытания. Испытание водоустойчивых ВВ проводят после выдержки патронов в воде на глубине 1 м в вертикальном положении в течение 1 ч. Патроны помещают в специальные футляры с отверстиями. При испытании к нижнему концу активного заряда должен быть обращен верхний конец пассивного заряда. Сами испытания проводят по обычной методике. В характеристиках патронированных ВВ обязательно указывают расстояние, на которое передается детонация между патронами. Эта величина является косвенной мерой чувствительности ВВ к внешнему импульсу. Чем больше расстояние, тем надежнее детонирует заряд.
|
|
|
Рис. 5.6. Взаимные переходы детонационной и ударной волны при передаче детонации на расстояние:
1 ¾ активный заряд; 2 ¾ воздушный промежуток; 3 ¾ пассивный заряд; I—III ¾ зоны распространения детонации
Определение влажностиВВ. Из пяти патронов, взятых для осмотра из пяти пачек, после смешивания берут две навески ВВ массой по 10 г, помещают их в термостаты и сушат при температуре +65 °С до получения постоянной массы пробы.
Влажность определяют по формуле
где 
¾ масса навески до просушки, г; 
¾ масса навески после просушки, г.
Влажность аммонитов не должна превышать 1,5 %. Однако при механизированном пневматическом заряжании гранулированных аммиачно-селитренных ВВ для уменьшения пыления и электризации рекомендуется впрыскивать в подаваемый поток 2—4 % воды.
Испытания бездымных порохов, которые иногда применяют при взрывах на выброс и сброс в грунтах или на карьерах, проводят по специальным методикам. Определяют состояние тары, физико-химическое состояние порохов, способность к детонации и работоспособность. При физико-химической оценке пороха обращают внимание на отсутствие следов его разложения: при разложении изменяется цвет пороха, появляются желтоватые вздутия и трещины. У нитроглицериновых и нитрогликолевых порохов может наблюдаться выделение жидких взрывоопасных компонентов (нитроглицерина, нитрогликоля) в виде капель (экссудация). Капельку можно промакнуть промокательной бумагой, а затем ударить по ней молотком на наковальне. Взрыв или треск свидетельствует об экссудации пороха. Такие пороха подлежат только уничтожению.
Детонационную способность пороха определяют в зарядах массой 8 кг, располагаемых на глубине 1 м в шурфах 0,5´0,5 м или канавах. Если порох не детонирует от детонатора из заряда аммонита 6ЖВ массой 2 кг, партию бракуют.
Работоспособность пороха каждой партии определяют проведением сравнительных взрывов с аммонитом 6ЖВ в грунте и находят переводные коэффициенты по объему выброшенного грунта при постоянной массе и глубине заложения зарядов. Если 
— объем разрушения от взрыва аммонита 6ЖВ, a 
¾ от пороха, то переводной коэффициент для определения расчетного удельного расхода ВВ:
.
При испытании дымного пороха из 10 % прибывших мешков отбирают навески по 0,5 кг и осматривают. Зерна пороха должны быть сизо-черного цвета с блестящей поверхностью. Не должно быть белых или желтых кристаллов на зернах, а также слипшихся комков пороха.
При высыпании пороха на белом листе не должно оставаться пыли или черных пятен. Если пробы не соответствуют указанным требованиям, партию бракуют.
5.7. Оценка технологической
стойкости ВВ
При подготовке к заряжанию и в процессе заряжания ВВ подвергается различным механическим воздействиям, которые могут менять его свойства, санитарно-гигиенические условия в зоне работы, а также уровень опасности выполнения этих работ. С применением механизированного заряжания такие механические воздействия на ВВ значительно возросли. Ниже рассмотрены основные характеристики, определяющие технологическую стойкость ВВ, т.е. способность сохранять свои первоначальные свойства и качество в процессе выполнения с ВВ технологических операций по его подготовке, транспортированию и заряжанию.
СЫПУЧЕСТЬ ¾ способность ВВ свободно высыпаться из калиброванных отверстий, полностью заполнять определенные замкнутые объемы (скважины, камеры, бункера, емкости зарядных машин).
Хорошую сыпучесть имеют гранулированные ВВ, плохую ¾ порошкообразные. Последние теряют сыпучесть при содержании влаги ¾ 1,2—2 %, а также при слеживании. Гранулированные ВВ теряют сыпучесть только при увлажнении их до 6 % и выше.
Сыпучесть имеет большое значение при механизированном заряжании, особенно восстающих скважин в подземных усло-
виях.
РАССЛАИВАНИЕ ¾ свойство смесевых, россыпных ВВ самопроизвольно или в процессе заряжания разделяться на составные компоненты, особенно когда компоненты имеют разную плотность. Например, порошкообразные динамоны ¾ смеси аммиачной селитры с древесной мукой ¾ были запрещены для применения из-за расслаивания заряда в процессе зарядки скважин на карьерах. При расслаивании образовывались участки чистой селитры и прослойки древесной муки, из-за чего детонация в таком заряде прекращалась.
Такое же расслаивание будет наблюдаться при использовании ВВ с добавками вспененного полистирола, т.к. его плотность на два порядка меньше плотности гранул селитры.
У игданита на обычной гранулированной селитре при его длительном нахождении в скважине происходит отекание солярового масла в нижнюю часть заряда, вследствие чего создаются неблагоприятные условия детонации заряда по высоте: в верхней части вследствие стекания солярового масла энергия взрыва снизится, а количество ядовитых оксидов азота выделится намного больше, а в нижней части будет избыток солярового масла и детонация в этой части заряда может затухнуть. При этом качество взрыва ухудшается (по крупности дробления и образуются пороги в подошве уступа).
У водосодержащих акватолов, если объем раствора больше, чем объем межгранульного пространства твердой фазы, наблюдается постепенное оседание твердых фракций заряда в нижнюю часть скважины, что также неблагоприятно сказывается на детонации верхней части заряда и разрушении взрываемого массива.
ТЕКУЧЕСТЬ ¾ способность водосодержащих ВВ вытекать из емкостей и сквозь рукава и шланги под действием силы тяжести или избыточного давления. Это свойство определяет эффективность механизированного заряжания ВВ этих типов и существенно зависит от температуры ВВ, продолжительности его хранения и начальной консистенции. Это свойство надо учитывать при заряжании скважин в трещиноватых массивах.
ГИГРОСКОПИЧНОСТЬ ¾ способность ВВ поглощать влагу из воздуха или при искусственном впрыскивании в него воды. Это в основном определяется гигроскопичными свойствами аммиачной селитры. Пониженная гигроскопичность гранулированной аммиачной селитры марки ЖВ имеет особенно важное значение при бестарном ее хранении на складах и в пунктах приготовления игданитов, а также при бункерном и бестарном хранении гранулированных ВВ, так как увлажняемость, как правило, связана со слеживаемостью ВВ.
В большинстве районов России при хранении без влагозащитной упаковки ВВ увлажняются, что нарушает их физическую стабильность (увеличивает слеживаемость, ухудшает сыпучесть, водоустойчивость, способствует разрушению гранул) и ухудшает детонационную способность.
Водоустойчивость ¾ способность ВВ противостоять проникновению воды в массу заряда, растворению компонентов и устойчиво детонировать в окружении воды. Следует отдельно рассматривать это свойство для порошкообразных, гранулированных и водосодержащих ВВ.
Для порошкообразных ВВ водоустойчивость оценивают по величине давления столба воды, необходимого для ее проникновения внутрь заряда в течение определенного времени.
Испытаниями на водоустойчивость предусмотрена выдержка патронов ВВ на глубине 1,0 м в течение определенного времени. Все порошкообразные ВВ имеют слабую водоустойчивость, особенно при повышенном гидростатическом давлении (в обводненной скважине при высоте столба воды 6—10 м, в шахтах, где из шпуров вытекает вода под давлением).
Для гранулированных ВВ это способность гранул не растворяться в воде и детонировать в водосодержащем состоянии. Повышение водоустойчивости гранулированной аммиачной селитры достигают покрытием гранул водоустойчивыми составами (например, вязкими горючими добавками типа мазута, тротилом, пленкой полиэтилена). Однако при малейшем нарушении покрытия при транспортировке и зарядке происходит вымывание селитры и снижение детонационной способности заряда.
Для водосодержащих ВВ, включая эмульсионные, водоустойчивость определяют способностью к растворению или размыванию сплошной структуры заряда, образованию в нем водных промежутков. Большинство водосодержащих ВВ достаточно водоустойчиво при нахождении заряда в непроточной воде. Однако при заряжании обводненных скважин сквозь слой воды водоустойчивость этих ВВ резко снижается, снижается она также при их нахождении в скважинах с проточной водой.
ПЫЛЕНИЕ ¾ способность сыпучих ВВ при операциях с ними измельчаться и выделять в атмосферу мелкодисперсные частицы. Наиболее пылящими являются порошкообразные ВВ, значительно меньше пылят гранулированные, особенно омасленные составы (игданит, гранулиты), а также гранулотол и алюмотол. Пыление гранулированных ВВ в основном зависит от прочности гранул селитры. У гранулированных ВВ источником пыления является алюминиевая пудра, а у граммонита 79/21 ¾ мелкие фракции чешуйчатого тротила.
Для борьбы с пылением, особенно при механизированном заряжании, ВВ увлажняют до 2—4 %, ограничивают скорость пневмотранспортирования по шлангам и трубам, соблюдают рациональные расстояния между срезом зарядного шланга и торцом заряда ВВ в скважине. Последний параметр имеет важное значение при механизированном заряжании восстающих скважин в подземных условиях.
СЛЕЖИВАНИЕ ¾ способность ВВ терять сыпучесть при хранении и превращаться в прочную камнеобразную массу.
Слежавшиеся ВВ непригодны для заряжания и имеют резко сниженную детонационную способность. Единые правила безопасности требуют обязательного измельчения ВВ перед у потреблением. Наиболее склонны к слеживаемости порошкообразный аммонит 6ЖВ, особенно при изменении влажности и температуры окружающего воздуха. Слеживанию способствует внешнее давление на ВВ (при патронировании или хранении в штабелях), а также расфасовке в мешки на заводах-изгото-вителях недостаточно остывших смесей. Для уменьшения слеживания аммиачно-селитренных ВВ частицы селитры опудривают гидрофобными добавками, добавляют в их состав поверхностно-активные вещества, применяют гранулирование, чтобы уменьшить поверхность контактов между кристаллами, а также омасливание жидкими нефтепродуктами с последующим их покрытием алюминиевой пудрой или органической мукой. ВВ считают неслежавшимся, если куски его рассыпаются при раздавливании рукой.
Гранулированные ВВ обычно слеживаются значительно меньше, и ВВ в мешке приобретает первоначальную структуру при сбрасывании его с высоты в 1 м. Кроме слеживаемости при высокой влажности (>2 %) и низких температурах гранулированные ВВ могут смерзаться, что также нарушает нормальный процесс заряжания скважин.
ЭЛЕКТРИЗАЦИЯ ВВ ¾ способность движущейся смеси из частиц ВВ, взвешенных в воздушном потоке, электризоваться (накапливать заряды статического электричества), что может привести к взрывоподобным вспышкам.
Чем выше электрическое сопротивление материала, тем он легче электризуется. Наиболее высокие диэлектрические свойства имеют гексоген, тротил, которые и наиболее склонны к электризации. Наименее электризуемые ¾ бестротиловые ВВ (гранулиты, игданиты). Смесевые ВВ особенно подвержены элек-тризации, если в их составе содержатся тонкодисперсные компоненты, обладающие диэлектрическими свойствами (алюми-ниевая пудра, тротиловая мука). Опасность электризации таких составов увеличивается в связи с тем, что при их транспортировании по проводящим шлангам или металлическим трубам мелкие фракции диэлектриков покрывают тонким слоем внутреннюю поверхность шлангов и превращают их из проводников в диэлектрики, которые не обеспечивают стекания зарядов из смеси ВВ с воздухом.
На электризацию ВВ влияют относительная влажность воздуха, влагосодержание в ВВ, его дисперсность, радиус закругления магистралей зарядных шлангов, скорость транспортирования.
При увлажнении транспортируемого ВВ до 4 % на внутренней поверхности шланга образуется токопроводящая пленка, которая обеспечивает стекание электрических зарядов. Электризация потока происходит весьма незначительно при скорости до 18 м/с, а при скорости более 20 м/с электризация становится интенсивной и может привести к вспышкам.
Для уменьшения электризации радиусы закруглений магистралей не должны быть меньше 0,5 м. Это одновременно уменьшает дробление гранул на поворотах магистралей.
С увеличением содержания в составе ВВ мелких гранул (мельче 1 мм) и особенно порошкообразных фракций степень электризации при прочих одинаковых параметрах пневмотранспортирования увеличивается.
ПЫЛЕОБРАЗОВАНИЕ ПРИ ЗАРЯЖАНИИ. Основные зарядные машины МЗ-3А, МЗ-3Б, MЗ-8, MЗ-4, применяемые на крупных карьерах, подают гранулированные ВВ в скважину шнеками, самотеком или пневмотранспортом из бункеров-дозаторов. Скорости транспортирования ВВ в этих машинах существенно меньше 18 м/с, а потому при их работе электризации взвеси ВВ не происходит. Однако на рабочих местах взрывников-операторов у заряжаемых скважин загрязненность воздуха пылью ВВ может превышать предельно допустимые концентрации: 1 мг/м3 для пыли тротила, 2 мг/м3 для алюминиевой пудры, 1 % / 300* мг/м3 для солярового масла. Пыление ВВ значительно возрастает при низкой влажности воздуха и в холодное время года. В этих случаях взрывники должны обязательно использовать индивидуальные средства защиты дыхательных путей от пыли (респираторы, фильтры-лепестки и т.п.).
На подземных горных работах, карьерах небольшой производительности в транспортном и гидротехническом строительстве, где используются зарядные машины с пневмотранспортированием гранулированных ВВ, предназначенные для пневмозаряжания или оригинальной конструкции, изготовленные непосредственно предприятиями, необходимо соблюдать отмеченные выше мероприятия по снижению пылеобразования и электризации наряду с применением индивидуальных средств защиты и установки тканевых фильтров над устьем заряжаемой скважины.
Водосодержащие ВВ никакой опасности в части пылеобразования и электризации не представляют.
ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ ¾ способность ВВ сохранять неизменными свои химические свойства при длительном хранении, транспортировании и нахождении в скважине.
Все аммиачно-селитренные ВВ имеют достаточно высокую химическую стойкость, в связи с чем их никаким специальным испытаниям не подвергают. ВВ с добавками жидких нитроэфиров (детонит, предохранительные ВВ) имеют меньшую химическую стойкость, особенно если имеются хотя бы незначительные остатки кислот в нитроэфирах.
* Числитель — для паров, знаменатель ¾ для капельно-жидкого аэро-
золя.
Следует подчеркнуть, что аммиачно-селитренные ВВ резко снижают свою стойкость при попадании в заряд сульфидов (пирита, колчедана). При этом аммиачная селитра вступает в реакцию с сульфидами с выделением тепла и ядовитых оксидов азота. При этом температура в очаге реакции достигает 1100 °С, что может привести к возгоранию ВВ, а затем к детонации. Поэтому следует исключить контакты зарядов ВВ с сульфидами.
На карьерах, добывающих сульфидные руды, имеются специальные инструкции по безопасности заряжания скважин в таких условиях.
В случае воспламенения заряда в скважине недопустимо пытаться погасить возгорание путем засыпки в нее забойки, т.к. это может привести к взрыву.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 229; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!