РАБОТА ВЗРЫВА. ПРОБЫ НА БРИЗАНТНОСТЬ И РАБОТОСПОСОБНОСТЬ Лекция 8 1. Работа взрыва Схема баланса энергии взрыва, по проф. А. Ф. Беляеву, приведена на рисунке. Потенциальная энергия ВВ Химические потери Тепловая энергия взрыва Полная фактическая работа взрыва Бризантные формы работы взрыва Идеальные тепловые потери Потери тепла на нагревание окружающей среды Фугасные формы работы взрыва Разрушение горных пород взрывом, 2010 1
Бризантность – это способность взрывчатого вещества к местному разрушительному действию, которое является результатом резкого удара продуктов детонации по окружающей заряд среде. Бризантное (дробящее) действие взрыва заключается в интенсивном дроблении и деформации среды, непосредственно прилегающей к заряду, в результате резкого удара продуктов детонации, сжатых до высоких давлений. Бризантное действие взрыва связано с прохождением по породе ударной волны. Основными формами проявления бризантного действия взрыва являются: переизмельчение горной породы в ближней от заряда зоне; развитие радиальных трещин, связанных с прохождением по породе ударной волны; сейсмические колебания массива пород. Фугасное (общее) действие взрыва в горной породе связано, в первую очередь, с действием газообразных продуктов взрыва и проявляется на больших расстояниях от заряда, чем бризантные формы работы взрыва. К фугасным формам работы взрыва в горной породе относят: разрушение породы по трещинам, созданным бризантным действием взрыва; перемещение отдельных кусков породы относительно друга; выброс горной породы; создание ударной воздушной волны. Разрушение горных пород взрывом, 2010 2
Методы определения работоспособности (фугасности) Для экспериментальной оценки работоспособности ВВ на практике нашли наибольшее распространение следующие методы: метод свинцовой бомбы (проба Трауцля); метод баллистического маятника и др. (метод баллистической мортиры; определение объема воронки выброса грунта). Метод свинцовой бомбы (проба Трауцля) Определение работоспособности ВВ в свинцовой бомбе (метод Трауцля): а – до взрыва: 1 – свинцовый цилиндр, 2 – заряд ВВ, 3 – детонатор, 4 – забойка; б – после взрыва Разрушение горных пород взрывом, 2010 3
Размер свинцового цилиндра: диаметр – 200 мм, высота – 200 мм. Диаметр канала: диаметр – 25 мм, глубина – 125 мм. На дно отверстия (канала) помещают заряд исследуемого ВВ массой 10 г в бумажной гильзе. В качестве забойки поверх заряда насыпают сухой кварцевый песок. Заряд инициируют электродетонатором ЭД-8 -Э. В результате работы взрыва происходит вздутие свинцовой бомбы. В качестве меры относительной работоспособности ВВ принимают объем V (см 3) образовавшейся грушевидной полости за вычетом начального объема канала и расширения, производимого электродетонатором (30 см 3). Объем полости определяют по количеству вместившейся туда воды. Разрушение горных пород взрывом, 2010 4
Метод баллистического маятника Основой баллистического маятника является груз, подвешенный на жестких тягах к неподвижной опоре. Под воздействием на маятник потока продуктов взрыва он получит импульс и отклонится на некоторый угол . Определение работоспособности: с помощью баллистического маятника: 1 – маятник; 2 – подвеска; 3 – мортира; 4 – заряд ВВ Практическое использование метода баллистического маятника дает большие погрешности. Это обусловлено невозможностью учесть потери давления продуктов на контакте заряда и маятника, характером взаимодействия прямой и отраженной ударных волн и др. В этой связи обычно определяют не непосредственно работу взрыва, а массу заряда исследуемого ВВ, который дает отклонение маятника, равное отклонению его при взрыве заряда стандартного ВВ (обычно тротила массой 200 г). Разрушение горных пород взрывом, 2010 5
Методы определения бризантности ВВ Наиболее простым и распространенным методом испытания на бризантность является проба на обжатие свинцовых столбиков или проба Гесса. Схема испытательного устройства представлена на рисунке. Испытания ВВ на бризантность (метод Гесса): 1 – электродетонатор; 2 – заряд ВВ; 3 – стальной диск; 4 – свинцовый цилиндрик до взрыва; 5 – стальная плита; 6– винт; 6 – растяжка; 8 – свинцовый цилиндрик после взрыва Разрушение горных пород взрывом, 2010 6
Для испытаний применяют свинцовый столбик, деформация которого при взрыве и является мерой бризантности ВВ. Высота столбика 60 мм, диаметр 40 мм. На столбике размещают стальную пластину толщиной 10 мм и заряд ВВ. В соответствии со стандартом масса заряда составляет 50 г. Испытываемое ВВ помещают в цилиндрический бумажный патрон и подпрессовывают до плотности 1 г/см 3 с одновременным образованием гнезда для капсюля-детонатора. Свинцовый столбик с пластиной и зарядом располагают на массивной стальной подставке. Об относительной бризантности судят по величине абсолютной продольной деформации столбика после взрыва h, мм. Величина деформации сильно зависит от консистенции и степени измельчения ВВ, поэтому проба Гесса используется в качестве испытательной приемочной пробы при изготовлении промышленных ВВ. Например, тетрил должен иметь бризантность h = 20 -22 мм, аммонит № 6 ЖВ - h = 14 -15 мм. Разрушение горных пород взрывом, 2010 7
Проба Гесса используется для испытаний промышленных ВВ. Высокобризантные, например инициирующие ВВ, разрушают стальную пластину в установке Гесса, что, в свою очередь, ведет к сильнейшему разрушению свинцового столбика, который превращается в изорванную бесформенную массу. В этом случае для испытаний применяют пробу Каста. 1 2 3 4 5 Схема подготовки опыта для оценки бризантного действия по пробе Каста: 1 – заряд ВВ; 2 – свинцовая пластинка; 3 – стальная пластинка; 4 – цилиндрический поршень; 5 – направляющая муфта; 6 – медный крешер; 7 – подставка 6 7 Разрушение горных пород взрывом, 2010 8
Здесь действие взрыва заряда ВВ передается через массивный стальной поршень медному столбику (крешеру), вызывая его деформацию. Величина этой деформации, так же как в пробе Гесса, принимается за меру бризантности ВВ. При испытаниях используют заряды диаметром 21 мм и высотой 80 мм. Для оценки бризантности ВВ на практике применяют и некоторые другие способы. Например, оценку дробящего действия взрыва можно получить из данных о величине вмятин в свинцовых плитах, по пробиванию стальных пластин и т. д. При этом результаты испытаний носят сугубо качественный характер. Разрушение горных пород взрывом, 2010 9
Скачать презентацию РАБОТА ВЗРЫВА ПРОБЫ НА БРИЗАНТНОСТЬ И РАБОТОСПОСОБНОСТЬ Лекция
Лекция 8_РГПВ.ppt