Взрывчатые и предохранительные характеристики опытного образца отечественного предохранительного ЭВВ IV класса

Цель. Исследовать взрывчатые и предохранительные свойства образцов отечественного предохранительного эмульсионного взрывчатого вещества IV класса. Методы исследования. Для определения взрывчатых характеристик патронированных эмульсионных веществ использованы лабораторные методы, разработанные на Го...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2020
Hauptverfasser:	Курляк, А.В., Соболев, В.В.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут фізики гірничих процесів НАН України 2020
Schriftenreihe:	Физико-технические проблемы горного производства
Schlagworte:	Технико-экономические проблемы горного производства
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/166526
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Взрывчатые и предохранительные характеристики опытного образца отечественного предохранительного ЭВВ IV класса / А.В. Курляк, В.В. Соболев // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. научн. тр. — 2020. — Вип. 22. — С. 185-196. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-166526
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1665262020-02-26T01:26:00Z Взрывчатые и предохранительные характеристики опытного образца отечественного предохранительного ЭВВ IV класса Курляк, А.В. Соболев, В.В. Технико-экономические проблемы горного производства Цель. Исследовать взрывчатые и предохранительные свойства образцов отечественного предохранительного эмульсионного взрывчатого вещества IV класса. Методы исследования. Для определения взрывчатых характеристик патронированных эмульсионных веществ использованы лабораторные методы, разработанные на Государственном предприятии «Научно-производственное объединение «Павлоградский химический завод» (ГП «НПО «ПХЗ»). Определение скорости детонации зарядов эмульсионных взрывчатых веществ проводилось с помощью прибора «Voodmate». Исследование предохранительных свойств опытных образцов эмульсионных взрывчатых веществ проводились в опытном штреке. Результаты. Разработанная рецептура отечественного предохранительного эмульсионного ВВ испытана на определение взрывчатых и предохранительных свойств. В результате испытаний установлено: взрывчатые характеристики опытных предохранительных эмульсионных взрывчатых веществ не уступают тротилсодержащим предохранительным ВВ IV класса. Проведённые испытания предохранительных свойств в опытном штреке показали, что опытные образцы ПЭВВ относятся к IV классу. Научная новизна. Определены взрывчатые и предохранительные характеристики, разработанных на ГП «НПО «ПХЗ» образцов отечественных предохранительных эмульсионных взрывчатых веществ. В предохранительных эмульсионных взрывчатых веществах сохранены взрывчатые и предохранительные свойства не хуже тротилсодержащих аналогов при отсутствии токсичного компонента. Практическое значение. Изготовленные образцы предохранительных эмульсионных взрывчатых веществ прошли испытания по определению взрывчатых и предохранительных характеристик. Полученные результаты по изготовлению образцов предохранительных эмульсионных взрывчатых веществ могут быть использованы при дальнейшем производстве отечественных предохранительных эмульсионных взрывчатых веществ IV класса. Мета. Дослідити вибухові і запобіжні властивості зразків вітчизняної запобіжної емульсійної вибухової речовини IV класу. Методи дослідження. Для визначення вибухових характеристик патронованих емульсійних речовин використані лабораторні методи, розроблені на Державному підприємстві «Науково-виробничому об'єднанні «Павлоградський хімічний завод» (ДП «НВО «ПХЗ»). Визначення швидкості детонації зарядів емульсійних вибухових речовин проводилося за допомогою приладу «Voodmate». Дослідження запобіжних властивостей дослідних зразків емульсійних вибухових речовин проводилися в дослідному штреку. Результати. Розроблена рецептура вітчизняного запобіжної емульсійної ВР випробувана на визначення вибухових і запобіжних властивостей. В результаті випробувань встановлено: вибухові характеристики дослідних запобіжних емульсійних вибухових речовин не поступаються тротилвмісним запобіжним ВР IV класу. Проведені випробування запобіжних властивостей в дослідному штреку показали, що дослідні зразки ПЕВВ відносяться до IV класу. Наукова новизна. Визначено вибухові і захисні властивості, розроблених на ДП «НВО«ПХЗ» зразків вітчизняних запобіжних емульсійних вибухових речовин. У запобіжних емульсійних вибухових речовинах збережені вибухові і запобіжні властивості не гірше тротилвмісних аналогів при відсутності токсичного компонента. Практичне значення. Виготовлені зразки запобіжних емульсійних вибухових речовин пройшли випробування за визначенням вибухових і запобіжних характеристик. Отримані результати по виготовленню зразків запобіжних емульсійних вибухових речовин можуть бути використані при подальшому виробництві вітчизняних запобіжних емульсійних вибухових речовин IV класу. Objective is to study explosive and safety properties of the samples of domestic safety emulsion explosive of class IV. Research methods. To determine explosive characteristics of the sticked emulsion substances, laboratory methods developed at the State Enterprise “Research and Production Association “Pavlohrad Chemical Plant” (SE “RPA “PCP”) are applied. Detonation velocity of the charges of the emulsion explosives was defined involving the “Voodmate” device. Safety properties of the test samples of the emulsion explosives were analyzed in the experiment mine roadway. Findings. The developed composition of the domestic safety emulsion explosive has been tested in terms of the specification of both explosive and safety properties. Test results have made it possible to define that the explosive characteristics of the tested safety emulsion explosives (SEE) are not to be inferior than the trotyl-containing safety explosives of class IV. The tests of safety properties carried out in the mine roadway have demonstrated that the SEE test samples belong to class IV. Originality. Explosive and safety characteristics of the samples of domestic safety emulsion explosives developed at the SE “RPA “PCP” have been identified. The safety emulsion explosives preserve the explosive and safety properties not to be inferior than the trotyl-containing analogues in terms of the non-available toxic component. Practical implications. The manufactured samples of the safety emulsion explosives were tested to define their explosive and safety characteristics. The obtained results concerning the manufacturing of the samples of the safety emulsion explosives may be used for further production of domestic admissible emulsion explosives of class IV. 2020 Article Взрывчатые и предохранительные характеристики опытного образца отечественного предохранительного ЭВВ IV класса / А.В. Курляк, В.В. Соболев // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. научн. тр. — 2020. — Вип. 22. — С. 185-196. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 2664-17716 DOI: https://doi.org/10.37101/ftpgp22.01.013 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/166526 622.271 ru Физико-технические проблемы горного производства Інститут фізики гірничих процесів НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Технико-экономические проблемы горного производства Технико-экономические проблемы горного производства
spellingShingle	Технико-экономические проблемы горного производства Технико-экономические проблемы горного производства Курляк, А.В. Соболев, В.В. Взрывчатые и предохранительные характеристики опытного образца отечественного предохранительного ЭВВ IV класса Физико-технические проблемы горного производства
description	Цель. Исследовать взрывчатые и предохранительные свойства образцов отечественного предохранительного эмульсионного взрывчатого вещества IV класса. Методы исследования. Для определения взрывчатых характеристик патронированных эмульсионных веществ использованы лабораторные методы, разработанные на Государственном предприятии «Научно-производственное объединение «Павлоградский химический завод» (ГП «НПО «ПХЗ»). Определение скорости детонации зарядов эмульсионных взрывчатых веществ проводилось с помощью прибора «Voodmate». Исследование предохранительных свойств опытных образцов эмульсионных взрывчатых веществ проводились в опытном штреке. Результаты. Разработанная рецептура отечественного предохранительного эмульсионного ВВ испытана на определение взрывчатых и предохранительных свойств. В результате испытаний установлено: взрывчатые характеристики опытных предохранительных эмульсионных взрывчатых веществ не уступают тротилсодержащим предохранительным ВВ IV класса. Проведённые испытания предохранительных свойств в опытном штреке показали, что опытные образцы ПЭВВ относятся к IV классу. Научная новизна. Определены взрывчатые и предохранительные характеристики, разработанных на ГП «НПО «ПХЗ» образцов отечественных предохранительных эмульсионных взрывчатых веществ. В предохранительных эмульсионных взрывчатых веществах сохранены взрывчатые и предохранительные свойства не хуже тротилсодержащих аналогов при отсутствии токсичного компонента. Практическое значение. Изготовленные образцы предохранительных эмульсионных взрывчатых веществ прошли испытания по определению взрывчатых и предохранительных характеристик. Полученные результаты по изготовлению образцов предохранительных эмульсионных взрывчатых веществ могут быть использованы при дальнейшем производстве отечественных предохранительных эмульсионных взрывчатых веществ IV класса.
format	Article
author	Курляк, А.В. Соболев, В.В.
author_facet	Курляк, А.В. Соболев, В.В.
author_sort	Курляк, А.В.
title	Взрывчатые и предохранительные характеристики опытного образца отечественного предохранительного ЭВВ IV класса
title_short	Взрывчатые и предохранительные характеристики опытного образца отечественного предохранительного ЭВВ IV класса
title_full	Взрывчатые и предохранительные характеристики опытного образца отечественного предохранительного ЭВВ IV класса
title_fullStr	Взрывчатые и предохранительные характеристики опытного образца отечественного предохранительного ЭВВ IV класса
title_full_unstemmed	Взрывчатые и предохранительные характеристики опытного образца отечественного предохранительного ЭВВ IV класса
title_sort	взрывчатые и предохранительные характеристики опытного образца отечественного предохранительного эвв iv класса
publisher	Інститут фізики гірничих процесів НАН України
publishDate	2020
topic_facet	Технико-экономические проблемы горного производства
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/166526
citation_txt	Взрывчатые и предохранительные характеристики опытного образца отечественного предохранительного ЭВВ IV класса / А.В. Курляк, В.В. Соболев // Физико-технические проблемы горного производства: Сб. научн. тр. — 2020. — Вип. 22. — С. 185-196. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.
series	Физико-технические проблемы горного производства
work_keys_str_mv	AT kurlâkav vzryvčatyeipredohranitelʹnyeharakteristikiopytnogoobrazcaotečestvennogopredohranitelʹnogoévvivklassa AT sobolevvv vzryvčatyeipredohranitelʹnyeharakteristikiopytnogoobrazcaotečestvennogopredohranitelʹnogoévvivklassa
first_indexed	2025-07-14T22:04:08Z
last_indexed	2025-07-14T22:04:08Z
_version_	1837661583039266816
fulltext	Физико-технические проблемы горного производства 2020, вып. 22 185 УДК 622.271 https://doi.org/10.37101/ftpgp22.01.013 ВЗРЫВЧАТЫЕ И ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОПЫТНОГО ОБРАЗЦА ОТЕЧЕСТВЕННОГО ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ- НОГО ЭВВ IV КЛАССА А.В. Курляк 1* , В.В. Соболев 2 1 Государственное предприятие «Научно-производственное объединение «Павлоградский химический завод», г. Павлоград, Украина 2 Национальный технический университет «Днепровская политехника», г. Днепр, Украина * Ответственный автор: e-mail: anton.kurlyak@yandex.ru EXPLOSIVE AND SAFETY CHARACTERISTICS OF A TEST SAMPLE OF A DOMESTIC SAFETY EMULSION EXPLOSIVE OF CLASS IV А.V. Kurlyak 1* , V.V. Sobolev 2 1 State Enterprise “Research and Production Association “Pavlohrad Chemical Plant”, Pavlohrad, Ukraine 2 Dnipro University of Technology, Dnipro, Ukraine * Corresponding author: e-mail: anton.kurlyak@yandex.ru ABSTRACT Objective is to study explosive and safety properties of the samples of domestic safety emulsion explosive of class IV. Research methods. To determine explosive characteristics of the sticked emul- sion substances, laboratory methods developed at the State Enterprise “Research and Production Association “Pavlohrad Chemical Plant” (SE “RPA “PCP”) are applied. Detonation velocity of the charges of the emulsion explosives was de- fined involving the “Voodmate” device. Safety properties of the test samples of the emulsion explosives were analyzed in the experiment mine roadway. Findings. The developed composition of the domestic safety emulsion explosive has been tested in terms of the specification of both explosive and safety proper- ties. Test results have made it possible to define that the explosive characteristics of the tested safety emulsion explosives (SEE) are not to be inferior than the trotyl- containing safety explosives of class IV. The tests of safety properties carried out in the mine roadway have demonstrated that the SEE test samples belong to class IV. Originality. Explosive and safety characteristics of the samples of domestic safe- ty emulsion explosives developed at the SE “RPA “PCP” have been identified. The safety emulsion explosives preserve the explosive and safety properties not to https://doi.org/10.37101/ftpgp22.01.013 Физико-технические проблемы горного производства 2020, вып. 22 186 be inferior than the trotyl-containing analogues in terms of the non-available toxic component. Practical implications. The manufactured samples of the safety emulsion explo- sives were tested to define their explosive and safety characteristics. The obtained results concerning the manufacturing of the samples of the safety emulsion explo- sives may be used for further production of domestic admissible emulsion explo- sives of class IV. Keywords: safety properties, emulsion explosives, ignition quality, experiment mine roadway, detonation velocity 1. ВВЕДЕНИЕ Существующий ассортимент предохранительных взрывчатых веществ (далее по тексту – ВВ) имеет ряд недостатков. Например, предохранитель- ные аммониты способны к выгоранию, слеживаемости, они обладают малой водоустойчивостью, высокой чувствительностью к уплотнению и т.д. ВВ, содержащие тротил, имеют в своѐм составе токсичное соединения, обладают высокой чувствительностью к механическим воздействиям, имеют высокую стоимость. Предохранительные ВВ не обеспечивают в полном объеме необходимый уровень безопасности для ведения взрывных работ во взрывоопасной атмо- сфере шахт. Поэтому необходимо их дальнейшее совершенствование в направлении увеличения массы предельного заряда в метано-воздушной смеси (МВС) (или повышения антигризутности) [1]. Некоторые специалисты считают [2], что наиболее перспективным направлением повышения уровня предохранительных свойств ВВ является применение в их составе химически активных солей-ингибиторов реакции окисления метана кислородом воздуха. В результате торможения этой реак- ции ингибитором, который находится в составе предохранительного ВВ, удается обеспечить предупреждение взрывов МВС при взрывных работах. С появлением в промышленности нового поколения эмульсионных взрывчатых веществ (ЭВВ) возникла реальная возможность создания новых предохранительных ВВ, которые сочетают в себе безопасные свойства и требуемые детонационные характеристики. Тонкодисперсная структура этих ВВ при наличии воды, имеющих теплоту взрыва в пределах 700 ккал/кг и высокую детонационную способность без использования индивидуальных взрывчатых веществ, позволили создать промышленные ВВ IV класса. В настоящее время Украина не располагает отечественными предохрани- тельными ЭВВ – в этом направлении работы находятся пока на этапе науч- ных исследований. Основные требования, предъявляемые ко всем предохранительным ВВ, сводятся к следующему: - иметь небольшую теплоту и температуру взрыва; - иметь небольшую работоспособность – порядка 200–240 см 3 при взры- вании по углю, а в особо опасных забоях – 170 см 3 ; 240–300 см 3 – при взры- вании по породе; - энергия взрыва должны быть ограничена; Физико-технические проблемы горного производства 2020, вып. 22 187 - ВВ должны обладать устойчивыми детонационными характеристиками; - иметь кислородный баланс, близкий к нулю; - в состав ВВ целесообразно вводить инертные вещества, обладающие от- рицательными каталитическими свойствами относительно реакции окисле- ния метана; - не должны содержать посторонних включений (металлических и др.), способных гореть в воздухе с развитием высокой температуры. Отвечая этим требованиям, предохранительные ВВ имеют свои, присущие только им особенности, благодаря которым они обеспечивают высокую сте- пень безопасности при взрывных работах. Современные предохранительные ВВ, безопасные с точки зрения воспламенения МВС, можно считать безопас- ными и в отношении воспламенения пылевоздушной смеси (ПВС). По оценкам специалистов ДонНТУ и МакНИИ до 25% от количества случаев воспламенения МВС и (или) ПВС в опасных выработках шахт яв- ляются взрывные работы. Расследование аварий, имевших место при произ- водстве взрывных работ, показало, что основными причинами их являются склонность применяемых штатных предохранительных ВВ к слеживанию и к выгоранию, особенно при короткозамедленном взрывании комплекта шпуровых зарядов. Порошкообразная структура компонентов таких ВВ и их компоновка по принципу обеспечения безопасности путем снижения дето- национных характеристик до предельных значений создает вероятность пе- рехода детонации в режим взрывного горения. Стендовые исследования, проведенные МакНИИ, подтверждали эти недостатки предохранительных аммонитов и угленитов, которые могли быть наиболее вероятной причиной воспламенения взрывоопасной метано-воздушной смеси в угольных шахтах [2]. При создании отечественного предохранительного эмульсионного взрыв- чатого вещества необходимо решить следующие задачи: - устойчивость к выгоранию; - придание ВВ предохранительных свойств на уровне не ниже IV класса; - обеспечение взрывчатых характеристик не хуже тротилсодержащих ВВ IV класса. С учетом установленных физико-химических закономерностей процесса воспламенения горючих газов сформулированы следующие принципы со- здания рецептур устойчиво детонирующих предохранительных ВВ различ- ных классов: – ограниченная энергии взрыва до заданного верхнего предела. Такое ограничение обусловлено тем, что при более высокой теплоте газы взрыва имеют соответственно и более высокую температуру, в результате чего уве- личивается вероятность воспламенения МВС. Для снижения температуры взрыва и уменьшения вероятности воспламе- нения метано-воздушных и пылевоздушных смесей в шахтах в состав ВВ вводятся пламегасители. В качестве пламегасителей чаще всего используют NaCl и KCl. Пламегасители не участвуют в реакции при взрыве, только нагре- ваются и испаряются, снижая тем самым температуру газов взрыва. Переме- шиваясь с МВС указанные хлориды выполняют роль ингибиторов; Физико-технические проблемы горного производства 2020, вып. 22 188 – создание селективно детонирующих ВВ. Согласно этому принципу взрывчатые механические смеси представляют собой саморегулируемые си- стемы: теплота их взрыва меняется в зависимости от условий взрывания. Селективность обеспечивается созданием ВВ из двух компонентов, отлича- ющихся между собой по химической активности. Одна из них легко детони- рует в любых условиях. Вторая представляет собой ионообменную пару со- лей, например, смесь натриевой или калиевой селитры с хлористым аммо- нием. Такой состав ВВ приводит к тому, что при торцевом или боковом обна- жении заряда взрывается только ЭВВ. Остальная часть ВВ играет роль пла- мегасителя. В результате выделяется около 50% расчѐтной теплоты, и газы взрыва нагреваются до температуры, которой недостаточно для воспламене- ния метана. – применение в качестве окислителя аммиачной селитры (АС). При взры- ве АС выделяет много газообразных продуктов (0,976 м 3 /кг) и поэтому уве- личивает работоспособность ВВ, при этом, имеет низкую температуру взры- ва – 1623 К и характеризуется небольшим выделением теплоты – 1400 кДж/кг [1]. – создание ВВ, в котором тонкодисперсный пламегаситель образуется только в процессе его взрывчатого превращения. В этом случае наличие пламегасителя в продуктах взрыва не влияет на потенциальную теплоту взрыва [1]. Предохранительные ВВ IV классов созданы на приведѐнных выше прин- ципах создания рецептур устойчиво детонирующих предохранительных ВВ. Исходя из вышеизложенного в производственных условиях ГП «НПО «ПХЗ» была разработана рецептура предохранительного ЭВВ [3]. 2. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ После выбора рецептуры предохранительного ЭВВ взрывчатые характе- ристики опытных образцов предохранительных ЭВВ определялись с ис- пользованием методик, разработанных на ГП «НПО «ПХЗ». Определение скорости детонации зарядов эмульсионных взрывчатых веществ проводи- лось с помощью прибора «Voodmate». Исследование предохранительных свойств опытных образцов эмульсионных взрывчатых веществ проводились в опытном штреке. 3. РЕЗУЛЬТАТЫ На основании разработанной рецептуры предохранительного ЭВВ были изготовлены опытные образцы и проведена оценка характеристик данного ВВ. Испытания опытных образцов ПЭВВ, производились в условиях поли- гона ГП «НПО «ПХЗ». В ходе испытаний на полигоне ГП «НПО «ПХЗ» определялись следую- щие показатели: - восприимчивость к инициирующему импульсу (электродетонатора); - полнота детонации; Физико-технические проблемы горного производства 2020, вып. 22 189 - передача детонации с определением скорости детонации; - критический диаметр ; - бризантность. В таблице 1 приведены результаты испытаний. Таблица 1. Результаты испытаний образцов ПЭВВ в условиях полигона в сравнении с аналогичными показателями аммонитов марок Т-19, ПЖВ-20 Наименование показателя Опытные об- разцы ПЭВВ Т-19 ПЖВ-20 Бризантность, мм 13-15 15-17 14-16 Передача детонации меж- ду патронами, см 2 5 5 Скорость детонации, м/с 3800-4500 3600-4300 3500-4000 Критический диаметр, мм 20 22 24 В таблице 2 приведены физико - химические характеристики ПЭВВ и тротилсодержащих ВВ аммонитов марок Т-19, ПЖВ-20. Таблица 2. Физико-химические характеристики ПЭВВ, аммонитов марок Т-19, ПЖВ-20 Характеристики ПЭВВ Т-19 ПЖВ-20 Кислородный баланс, % -0,5 -2,47 +0,62 Теплота взрыва, кДж/кг 2305 3408 3404 Температура взрыва, град. К 2054 2230 2220 Чувствительность к удару, мм 500 300 400 Чувствительность к трению, МПа 250-280 196-226 171-221 Из таблицы 1 видно, что по взрывчатым характеристикам опытные об- разцы ПЭВВ близки к тротилсодержащим предохранительным ВВ (Т-19, ПЖВ-20), исключение составляет показатель «передача детонации между патронами». У тротилсодержащих ВВ он выше, чем у эмульсионных. Дан- ный недостаток решается тем, что в процессе зарядки в шпур патроны необ- ходимо тщательно уплотнять. Из таблицы 2 видно, что ПЭВВ в сравнении с Т-19 и ПЖВ-20 по показа- телю «температура взрыва» сходны, а по остальным показателям приведѐн- ным в таблице 3 превосходят Т-19, ПЖВ -20. В частности: - показатель «кислородный баланс» близкий к 0 в ПЭВВ свидетельствует о том, что в составе ВВ кислород содержится в количестве необходимом для полного окисления горючих элементов [4]; - показатель «теплота взрыва» в ПЭВВ меньше Т-19, ПЖВ-20, свидетель- ствует о том, что ПЭВВ более безопасно при взрывании в МВС; Физико-технические проблемы горного производства 2020, вып. 22 190 - показатель «чувствительность к удару» и «чувствительность к трению» выше у ПЭВВ, чем у Т-19, ПЖВ-20, что свидетельствует о более высокой безопасности к механическим воздействиям. Уровень предохранительности ВВ, предназначенных для шахт, опасных по газу или пыли, устанавливают только экспериментальным путѐм воспла- менения метано-воздушной (МВС) и пылевоздушной (ПВС) смесей заряда- ми ВВ при различных наиболее опасных условиях их взрывания. Это основ- ной вид испытания, которому подвергаются ВВ классов III…VI. В процессе испытаний искусственно воспроизводятся наиболее опасные ситуации, воз- можные при взрывных работах в угольных шахтах. Чем выше класс предо- хранительности ВВ, тем жѐстче условия испытаний и выше нормативы уровня предохранительности [5]. Дальнейшие испытания были направлены на определение предохрани- тельных свойств. Основным оборудованием являлась лабораторная установ- ка: штрек, находящаяся на ГП «НПО «ПХЗ». В штреке моделируются усло- вия приближѐнные к условиям при взрывных работах в угольных шахтах. В условиях опытного штрека, показанного на рисунке 1, провели ис- пытание на безопасность действия взрыва в МВС. а б а – общий вид штрека, б – вид канальной мортиры Рисунок 1. Фотография опытного штрека Физико-технические проблемы горного производства 2020, вып. 22 191 Взрывание заряда предохранительного ВВ производилось в канальной мортире: показано на рисунке 2, т. е. моделировалось торцевое обнажение заряда. Рисунок. 2. Схема опытного штрека, испытание ВВ в канальной мортире: 1 – стальная труба (опытный шрек); 2 – дно штрека с отверстием; 3 – диа- фрагма; 4 – взрывная камера (10 м 3 ); 5 – канальная мортира; 6 – заряд ВВ Различают следующие варианты пространственного размещения испыту- емого заряда в канале мортиры: – для классов III и IV заряд ВВ досылается до дна канала; – при испытании ВВ классов V и VI заряд размещают на расстоянии 50 мм от устья канала [5]. В данной работе испытания проводились для IV класса ВВ. Опытный штрек представляет собой стальную трубу диаметром 1,8 м и длиной 20 м. С одной стороны труба открыта, а с другой – имеет стальное днище с отверстием диаметром 400 мм для мортиры. Во внутренней полости опытного штрека устанавливается бумажная диафрагма, разделяющая штрек на две камеры. Объем камеры от днища до диафрагмы (10 м 3 ) называют взрывной камерой, в которой перед испытанием ВВ создается метано- воздушная атмосфера взрывоопасной концентрации (9±0,5% метана по объе- му). Равномерное распределение компонентов смеси осуществляют с помо- щью лопастной мешалки. Концентрацию газа во взрывной камере измеряют электрическим газоанализатором. Мортира представляет собой стальной цилиндр длиной 1200 мм и диа- метром 550 мм с несквозным каналом диаметром 55 мм и глубиной 900 мм. В канал мортиры установили заряд предохранительного ВВ массой 300 г. Мортиру на тележке подкатили к днищу штрека, перекрывая отверстие в нѐм так, чтобы канал и заряд сообщались со взрывной камерой. Заряд ВВ взорвали электродетонатором. Было испытано 20 патронов в условиях опытного штрека в пылевоздуш- ной смеси согласно ГОСТ 7140, массой каждого заряда 0,3 кг. При этом не было воспламенения из 20 опытов, что удовлетворяет требованиям подача газа 5 6 4 3 1 2 Физико-технические проблемы горного производства 2020, вып. 22 192 ГОСТ 7140. Допускается получение до 50 % воспламенений (9 воспламене- ний из 20 опытов). При взрывании в канале мортиры энергия взрыва была направлена на выброс (через устье канала) раскалѐнных продуктов взрыва (смесь газов, ча- стиц ВВ, ЭД и пламегасителя). Выброшенные продукты взрыва расширя- лись во взрывной камере и смешивались со взрывчатой метано-воздушной или пылевоздушной смесью. Часть их, способная к окислению, догорала в воздухе, что создаѐт новое, более сильное пламя, чем то, которое при дето- нации вырвалось из канала мортиры. Далее в условиях опытного штрека провели испытание на безопасность действия взрыва в пылевоздушной среде. Для создания взрывоопасной взвеси угольной пыли (400…600 г/м 3 ) в опытном штреке на расстоянии 8…11 м от днища под углом 20 к горизон- тальной оси штрека устанавливалась пылераспылительная мортира, на дно которой помещали заряд ВВ массой 50 г с электродетонатором мгновенного действия. Сверху заряд ВВ покрыли угольной пылью массой 6 кг. Угольную пыль распыляют за 2…10 с до взрыва основного испытываемого заряда. При про- ведении испытаний диафрагму в штреке не ставили. Взрывчатые вещества считают выдержавшими испытание при массе за- ряда 700 г согласно ГОСТ 7140, если при испытании опытных предохрани- тельных ВВ отсутствует воспламенение в 5 опытах. Было проведено 5 опытов согласно ГОСТ 7140. При этом не было ни од- ного воспламенения. В таблице 3 приведены нормативы по предохранительности, которым должен удовлетворять IV класс ВВ (при прямом инициировании). Таблица 3. Нормативы по уровню предохранительности ВВ IV класса Класс ВВ Испытания в опасных условиях по Норматив, г m(50) mпр При взрывании в канальной мортире IV Газу 300 - IV Пыли - 700 Опытные образцы ПЭВВ соответствуют нормативам по уровню предо- хранительности ВВ IV класса, приведенным в таблице 3. Исходя из приведенных выше результатов испытаний в опытном штреке образцов ПЭВВ следует: взрывчатые вещества, которые выдержали испыта- ния в опытном штреке, считаются безопасными при применении их в шах- тах, опасных по газу или пыли. Использование таких зарядов ВВ предусматривает: – обязательное выполнение назначенной им работы; – в незаряженной части шпура должна быть размещена забойка; – в атмосфере забоя и на расстоянии 20 м от него содержание метана должно быть менее 1%; Физико-технические проблемы горного производства 2020, вып. 22 193 – забой, кровля, стенки и почва выработки на протяжении до 20 м от за- боя должны быть обильно смочены водой с добавкой смачивателей; – в призабойном пространстве выработки должна быть создана водорас- пылительная завеса, если это регламентируется нормативными документа- ми. 4. ВЫВОДЫ В результате испытаний образцов ПЭВВ на полигоне ГП «НПО «ПХЗ» были определены взрывчатые характеристики. Взрывчатые характеристики ПЭВВ сравнили с взрывчатыми характеристиками тротилсодержащих ам- монитов марок Т-19, ПЖВ-20. Из сравнительной оценки видно, что основные взрывчатые показатели, влияющие на качество взрывных работ, не уступают взрывчатым показате- лям ВВ марок Т-19, ПЖВ-20. Так же были проведены испытания по опреде- лению предохранительных свойств на опытном штреке. Образцы ПЭВВ по предохранительным свойствам отвечают ВВ IV класса. Таким образом опытные образцы ПЭВВ имеют взрывчатые и предохра- нительные характеристики, не уступающие тротилсодержащим аналогам, которые используются в шахтах Украины, но в отличии от аммонитов марок Т-19, ПЖВ-20 не имеют в своѐм составе токсичного компонента-тротила. Разработанное ЭВВ IV класса предохранительности устойчиво к выгора- нию и его применение может повысить безопасность производства взрыв- ных работ по сравнению с применяемыми порошкообразными ВВ. Использование ПЭВВ даѐт возможность перейти при выполнении взрыв- ных работ в производственных условиях шахт, опасных по газу и взрывам угольной пыли, к более экологически безопасным ВВ. Полученные результаты после проведения дополнительных исследований будут положены в основу изготовления промышленного ПЭВВ. 5. БЛАГОДАРНОСТИ За предоставленную возможность проведения комплекса испытаний опытных образцов предохранительных эмульсионных ВВ, помощь в органи- зации исследований, полезные советы и ценные замечания авторы выража- ют глубокую благодарность Герою Украины генеральному директору, Пав- лоградского химического завода, доктору технических наук Леониду Нико- лаевичу Шиману, техническому директору, доктору технических наук Евге- нию Борисовичу Устименко, заместителю директора по научной работе Ли- дии Ивановне Подкаменной и мастерам-взрывникам завода. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Соболєв, В.В., Терещук, Р.М., & Григор’єв, О.Є. (2017) Технологія та безпека виконаня підривних робіт. Дніпро: НГУ, 314 с. 2. Калякин, С.А. (2007) Взаимодействие кристаллов солей-ингибиторов с про- дуктами детонации взрывчатого вещества. Физика и техника высокоэнергетиче- ской обработки материалов. Днепропетровск: АРТ-ПРЕСС, 10–19. Физико-технические проблемы горного производства 2020, вып. 22 194 3. Курляк, А.В., Соболев, В.В., Устименко, Е.Б., & Балакин, О.А. (2018) Предо- хранительные эмульсионные взрывчатые вещества. Оценка рецептурных факторов влияния на свойства. Сборник научных трудов национального горного университе- та, (56), 42–49. 4. Кукиб, Б.Н., & Росси, Б.Д. (1980) Высокопредохранительные взрывчатые ве- щества. Москва: Недра, 172. 5. Дубнов, Л.В. (1953). Предохранительные взрывчатые вещества в горной промышленности. М. Л., Углетехиздат, 149. 6. Петров, Е.А., Кушнеров, П.И., & Буханов, В.И. (2008). Анализ новых разрабо- ток и испытаний предохранительных взрывчатых веществ для угольных шахт, опасных по газу и (или) угольной пыли. Вестник Научного центра по безопасно- сти работ в угольной промышленности, Изд-во ООО "ВостЭко", 123–133. REFERENCES 1. Soboliev, V.V., Tereshchuk, R.M., & Hryhoriev, O.Ie. (2017) Tekhnolohiia ta bezpeka vykonania pidryvnykh robit. Dnipro: NHU, 2017. – 314 с. 2. Kalyakin, S.A. (2007) Vzaimodeystvie kristallov soley-ingibitorov s produktami detonatsii vzryivchatogo veschestva. Fizika i tehnika vyisokoenergeticheskoy obrabotki materialov. Dneprpetrovsk: ART-PRESS, 10–19. 3. Kurlyak, A.V., Sobolev, V.V., Ustimenko, E.B., & Balakin, O.A. (2018) Pre- dohranitelnyie emulsionnyie vzryivchatyie veschestva. Otsenka retsepturnyih faktorov vliyaniya na svoystva. Sbornik nauchnyih trudov natsionalnogo gornogo universiteta, (56), 42–49. 4. Kukib, B.N., & Rossi, B.D. (1980) Vyisokopredohranitelnyie vzryivchatyie vesch- estva. Moskva: Nedra, 172. 5. Dubnov, L.V. (1953). Predohranitelnyie vzryivchatyie veschestva v gornoy promy- ishlennosti. M. L., Ugletehizdat, 149. 6. Petrov, E.A., Kushnerov, P.I., & Buhanov, V.I. (2008). Analiz novyih razrabotok i ispyi-taniy predohranitelnyih vzryivchatyih veschestv dlya ugolnyih shaht, opasnyih po gazu i (ili) ugolnoy pyili. Vestnik Nauchnogo tsentra po bezopasnosti rabot v ugolnoy promyishlennosti, Izd-vo OOO "VostEko", 123–133. ABSTRACT (IN UKRAINIAN) Мета. Дослідити вибухові і запобіжні властивості зразків вітчизняної запо- біжної емульсійної вибухової речовини IV класу. Методи дослідження. Для визначення вибухових характеристик патронова- них емульсійних речовин використані лабораторні методи, розроблені на Державному підприємстві «Науково-виробничому об'єднанні «Павлоградсь- кий хімічний завод» (ДП «НВО «ПХЗ»). Визначення швидкості детонації зарядів емульсійних вибухових речовин проводилося за допомогою приладу «Voodmate». Дослідження запобіжних властивостей дослідних зразків ему- льсійних вибухових речовин проводилися в дослідному штреку. Результати. Розроблена рецептура вітчизняного запобіжної емульсійної ВР випробувана на визначення вибухових і запобіжних властивостей. В результаті випробувань встановлено: вибухові характеристики дослідних запобіжних емульсійних вибухових речовин не поступаються тротилвміс- Физико-технические проблемы горного производства 2020, вып. 22 195 ним запобіжним ВР IV класу. Проведені випробування запобіжних власти- востей в дослідному штреку показали, що дослідні зразки ПЕВВ відносяться до IV класу. Наукова новизна. Визначено вибухові і захисні властивості, розроблених на ДП «НВО«ПХЗ» зразків вітчизняних запобіжних емульсійних вибухових речовин. У запобіжних емульсійних вибухових речовинах збережені вибу- хові і запобіжні властивості не гірше тротилвмісних аналогів при відсутнос- ті токсичного компонента. Практичне значення. Виготовлені зразки запобіжних емульсійних вибухо- вих речовин пройшли випробування за визначенням вибухових і запобіжних характеристик. Отримані результати по виготовленню зразків запобіжних емульсійних вибухових речовин можуть бути використані при подальшому виробництві вітчизняних запобіжних емульсійних вибухових речовин IV класу. Ключові слова: запобіжні властивості, емульсійні вибухові речовини, дос- лідний штрек. швидкість детонації ABSTRACT (IN RUSSIAN) Цель. Исследовать взрывчатые и предохранительные свойства образцов отечественного предохранительного эмульсионного взрывчатого вещества IV класса. Методы исследования. Для определения взрывчатых характеристик патро- нированных эмульсионных веществ использованы лабораторные методы, разработанные на Государственном предприятии «Научно- производственное объединение «Павлоградский химический завод» (ГП «НПО «ПХЗ»). Определение скорости детонации зарядов эмульсионных взрывчатых веществ проводилось с помощью прибора «Voodmate». Иссле- дование предохранительных свойств опытных образцов эмульсионных взрывчатых веществ проводились в опытном штреке. Результаты. Разработанная рецептура отечественного предохранительного эмульсионного ВВ испытана на определение взрывчатых и предохранитель- ных свойств. В результате испытаний установлено: взрывчатые характеристики опытных предохранительных эмульсионных взрывчатых веществ не уступают тро- тилсодержащим предохранительным ВВ IV класса. Проведѐнные испытания предохранительных свойств в опытном штреке показали, что опытные об- разцы ПЭВВ относятся к IV классу. Научная новизна. Определены взрывчатые и предохранительные характе- ристики, разработанных на ГП «НПО «ПХЗ» образцов отечественных предохранительных эмульсионных взрывчатых веществ. В предохранитель- ных эмульсионных взрывчатых веществах сохранены взрывчатые и предо- хранительные свойства не хуже тротилсодержащих аналогов при отсутствии токсичного компонента. Практическое значение. Изготовленные образцы предохранительных эмульсионных взрывчатых веществ прошли испытания по определению взрывчатых и предохранительных характеристик. Полученные результаты Физико-технические проблемы горного производства 2020, вып. 22 196 по изготовлению образцов предохранительных эмульсионных взрывчатых веществ могут быть использованы при дальнейшем производстве отече- ственных предохранительных эмульсионных взрывчатых веществ IV класса. Ключевые слова: предохранительные свойства, эмульсионные взрывчатые вещества, опытный штрек, скорость детонации ABOUT AUTHORS Sobolev Valerii, Doctor of Technical Sciences, Professor, State Higher Educational Institution Dnipro University of Technology, Professor of the Department of Construc- tion, Geotechnics and Geomechanics, 19 Yavornytskoho Ave., Dniprо, Ukraine, 49005. E-mail: velo1947@ukr.net Kurlyak Anton, State Enterprise Research-Industrial Complex «Pavlograd Chemical Plant», SE RIC PCP, 44 Zavodskaya Street, Pavlograd, Dnipropetrovsk region, Ukraine, 51400. E-mail: anton.kurlyak@yandex.ru mailto:anton.kurlyak@yandex.ru

Взрывчатые и предохранительные характеристики опытного образца отечественного предохранительного ЭВВ IV класса

Institution

Ähnliche Einträge