Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

Министерство образования Республики Беларусь
БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТЕХНИЧЕСКАЯ
АКАДЕМИЯ
В.И. Стасевич
РАЗРУШЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД ВЗРЫВОМ
Методическое пособие
для студентов специальности Т 20.02
"Разработка полезных ископаемых"
В 2-х частях
Часть 1
ТЕОРИЯ ВЗРЫВА И ВЗРЫВЧАТЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Минск 2001
2
УДК 622.4
Стасевич В.И. Разрушение горных пород взрывом: Методическое
пособие для студентов спец. Т 20.02. В 2-х частях. Ч.1. Теория взрыва и
взрывчатые материалы.- Мн.: БГПА, 2001. - 60 стр., 9 табл., 19 рис.
В первой части методического пособия "Разрушение горных пород
взрывом" приведены краткие (основные) сведения по теории детонации
взрывчатых
веществ
(ВВ),
рассмотрены
методы
испытаний
промышленных ВВ для оценки их эффективности и качества. Дана общая
характеристика промышленных ВВ, средств инициирования (СИ) и
способов взрывания, рассмотрены вопросы хранения и перевозки ВМ.
Пособие предназначено для студентов специальности Т 20.02
"Разработка полезных ископаемых".
Рецензент: Антонов П.Е.
3
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
5
1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ДЕТОНАЦИИ И СВОЙСТВА
ПРОМЫШЛЕННЫХ ВВ
1.1 Природа взрыва
1.2. Параметры взрыва промышленных ВВ
1.3. Основные сведения о промышленных ВВ
1.4. Формы превращения ВВ, кислородный баланс и химические
реакции при взрыве
1.5. Ядовитые газы взрыва
1.6. Теплота и температура взрыва. Объем и давление газообразных
продуктов взрыва
1.7. Детонация взрывчатых веществ
1.8. Факторы, влияющие на детонацию зарядов промышленных ВВ
2. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ И КАЧЕСТВА
ПРОМЫШЛЕННЫХ ВВ
6
6
6
7
8
9
10
13
14
16
2.1. Методы испытаний промышленных ВВ
2.2. Методы определения взрывчатых свойств ВВ
2.3. Методы проверки качества ВВ
2.4. Методы оценки чувствительности и опасности ВВ в обращении
16
17
22
23
ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА
24
3.
3.1. Классификации взрывчатых веществ
3.2. Компоненты промышленных ВВ
3.3. Взрывчатые вещества для взрывных работ только на земной
поверхности
3.4. Взрывчатые вещества для взрывных работ на земной поверхности
и в шахтах не опасных по газу и пыли
3.5. Предохранительыне ВВ
3.6. Промышленные ВВ на основе утилизируемых боеприпасов
4. СРЕДСТВА И СПОСОБЫ ИНИЦИИРОВАНИЯ ЗАРЯДОВ
4.1. Классификация способов взрывания зарядов
4.2. Устройство и характеристики средств огневого способа взрывания
4.3. Конструкции средств электрического способа взрывания
4.4. Конструкции средств бескапсюльного способа взрывания
4.5. Неэлектрические системы взрывания
24
25
29
32
37
38
39
39
40
42
43
45
4
5. ХРАНЕНИЕ ВЗРЫВЧАТЫХ МАТЕРИАЛОВ
5.1. Общие положения
5.2. Поверхностные и полууглубленные постоянные склады ВМ
5.3. Поверхностные и полууглубленные временные и кратковременные
склады ВМ
5.4 Размещение ВМ в хранилищах
6. ПЕРЕВОЗКА ВЗРЫВЧАТЫХ МАТЕРИАЛОВ
6.1. Общие положения
6.2. Подготовка ВМ к перевозке, маршрут, организация движения,
технические состояние транспортных средств
6.3. Требования к водителям, охрана и сопровождение транспортных
средств, система информации об опасности (СИО)
ЛИТЕРАТУРА
46
46
47
48
49
50
50
51
53
60
5
Введение
Работы с применением взрывчатых материалов (ВМ) получили
широкое распространение во многих отраслях: горнодобывающей,
строительной,
металлургии,
сейсморазведке,
торпедировании
и
перфорации глубоких скважин и других областях деятельности человека.
Разнообразие областей, где применяются взрывные работы,
предполагает использование большого количества различных по
свойствам и условиям применения взрывчатых веществ и средств
инициирования. В настоящее время разработан и выпускается очень
большой ассортимент ВВ и СИ, которые постоянно обновляются и
совершенствуются.
Первым ВВ, которое использовал человек, является дымный порох. В
горном деле впервые дымный порох применен для проходки штольни
(горизонтальная выработка сечением не менее 1,2 м2) в 1627 г. Быстрое
развитие промышленности в ХIХ веке привело к созданию и производству
мощных ВВ: в это время получены нитроглицерин, тротил, тетрин,
пикриновая кислота, запатентованы детонатор (запал Нобеля), ВВ на
основе аммиачной селитры и динамиты.
В начале ХХ века получены ТЭН и гексоген, которые очень широко
применяются в настоящее время.
В 30-ые годы возникла необходимость замены ранее применявшихся
нитроглицериновых динамитов на более безопасные ВВ на основе
аммиачной селитры (аммониты и динамоны). Важной вехой в истории
взрывного дела является разработка и выпуск в начале 60-ых годов
простейших ВВ-игданитов (смеси АС-ДТ) и гранулированных ВВ
(граммониты и гранулиты), что позволило применить механизированное
заряжание, повысить плотность ВВ в зарядах, улучшить условия труда
взрывников.
Одной из особенностей взрывных работ в настоящее время является
использование промышленных ВВ, полученных из утилизируемых
боеприпасов. Широко внедряются в производство утилизируемый из
снарядов и бомб тротил (тротил У, УД), пироксилиновые и
нитроглицериновые пороха в качестве мощных бризантных ВВ для
дробления крепких горных пород.
6
1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ДЕТОНАЦИИ И СВОЙСТВА
ПРОМЫШЛЕННЫХ ВВ
1.1. Природа взрыва
По своей природе взрывы делят на:
физические - происходит физическое преобразование вещества без
изменения химической природы (взрывы паровых котлов, баллонов с
сжиженным газом и т.д.);
химические - происходит чрезвычайно быстрое химическое
превращение веществ (образование новых химических соединений за счет
реакций окисления углерода, водорода, алюминия) с выделением
большого количества тепла (до 6.103 кДж/кг) и газообразных продуктов (до
1000 л/кг);
ядерные - происходят реакции синтеза и деления ядер с образованием
новых химических элементов и выделением значительного количества
тепла (до 4.1014 кДж/кг).
В горном производстве применяются химические взрывы.
1.2. Параметры взрыва промышленных ВВ
Взрывчатые вещества под действием внешнего импульса (удар, накол,
быстрый нагрев) способны детонировать (взрываться), т.е. вступать в
химическую реакцию с выделением теплоты и газов и совершать
механическую работу (дробление и перемещение горных пород).
Энергия при взрыве выделяется при протекании реакций окисления
водорода в воду, углерода в оксиды СО и СО2 кислородом, входящим в
состав молекул взрывчатого вещества (при взрыве 1 л нитроглицерина
выделяется ≈ 104 кДж, что значительно меньше энергии, выделяемой при
сгорании такого же количества спирта или бензина). Однако , при взрыве
энергия выделяется в течение доли секунды, что обеспечивает большую
мощность взрыва.
Выделяемым теплом нагреваются образующиеся продукты взрыва
(газы) до температуры 2.103 - 5.103 оС. Так как скорость взрыва очень
велика, то в зоне взрыва в начальный момент газы развивают давление до
104 Мпа, что обеспечивает разрушение и перемещение горных пород.
Отличительными признаками взрыва ВВ являются:
1. Сверхзвуковая скорость выделения энергии.
2. Высокая объемная концентрация энергии.
3. Экзотермичность процесса.
4. Образование большого количества газообразных продуктов.
7
1.3. Основные сведения о промышленных ВВ
ВВ - химические соединения или смеси, способные под действием
внешнего
импульса
к
быстрому
самораспространяющемуся
экзотермическому процессу.
По физическому состоянию ВВ делят на:
а) твердые однокомпонентные соединения или смеси твердых веществ
(тротил, гексоген, пикриновая кислота; смесь тротила с аммиачной
селитрой);
б) смеси твердых и жидких веществ (аммиачная селитра и дизельное
топливо, аммиачная селитра и минеральное масло);
в) смеси газов (метан в воздухе);
г) смеси твердых веществ и газов (угольная пыль в воздухе);
д) смеси жидких веществ (смеси нитроэфиров, четырехокись азота и
керосин).
Практическое применение в качестве промышленных ВВ получили
взрывчатые вещества групп а и б.
В состав промышленных ВВ может входить несколько компонентов
(взрывчатые и невзрывчатые), которые придают каждому ВВ
определенные свойства. Все эти компоненты делят на:
окислители - соединения, содержащие в своем составе избыточный
кислород, расходуемый на окисление углерода и водорода, которые входят
в состав всех компонентов. Окислителями являются аммиачная, калиевая и
др. виды селитры;
горючие добавки - вещества, содержащие в большом количестве
углерод и водород (уголь, древесная мука, жидкие углеводороды), а также
алюминий;
сенсибилизаторы - наиболее мощные ВВ, вводимые в смеси для
повышения чувствительности и передаче детонации ( гексоген,
нитроглицерин);
стабилизаторы - высокомолекулярные вещества, торфяная и
жмыховая мука. Вводятся в состав ВВ для предотвращения расслоения
водонаполненных и слеживания порошкообразных ВВ;
флегматизаторы
легкоплавкие
углеводороды,
которыми
обволакиваются частицы ВВ, что приводит к снижению чувствительности
к тепловому и инициируещему импульсам (парафин, вазелин);
пламегасители - для взрывчатых веществ, используемых в подземных
выработках, в которых возможно выделение метана и (или) взрывчатой
пыли (снижают температуру взрыва). В качестве пламегасителей
наибольшее распространение получили NaCℓ, KCℓ, CaCℓ.
8
Формы превращения ВВ, кислородный баланс и
химические реакции при взрыве
Различают четыре характерные формы химического превращения ВВ:
термический распад - происходит при нагреве ВВ ниже температуры
вспышки. Важное значение при этом имеет баланс подводимого и
отводимого тепла (может произойти взрыв);
горение - возникает при сильных нагревах отдельных очагов, что
приводит к перемещению данной зоны по всему ВВ за счет выделяемого
тепла. Скорость распространения реакции до нескольких метров в минуту;
детонация - взрывчатое превращение, поддерживаемое за счет
резкого скачка давления и температуры в зоне химических реакций и мало
зависящее от внешнего давления и температуры;
взрывное горение - промежуточный режим между горением и
детонацией, распространяется по ВВ со скоростью до нескольких сотен
метров в секунду.
Важной характеристикой промышленных ВВ является кислородный
баланс, показывающий на избыток или недостаток кислорода к
количеству, необходимому для окисления горючих элементов до высших
оксидов. Практически любое взрывчатое вещество состоит из четырех
элементов, химическую формулу которого можно представить в виде
СaНвNсOd. Тогда кислородный баланс можно вычислить по формуле (в
процентах)
1.4.
Kб 
[d  2a  0,5b ]16
 100%,
M BB
(11)
где М - молекулярная масса ВВ, 16 - атомарная масса кислорода.
Различают нулевой, положительный и отрицательный кислородные
балансы. При Кб =0 кислорода достаточно для окисления С и Н до высших
оксидов; при Кб <0 кислорода недостаточно и выделяется СО; при Кб > 0
избыток кислорода идет на образование ядовитых газов NO и NO2.
При недостатке кислорода снижается количество выделяемой
теплоты, т.к. реакция образования СО идет с меньшим выделением тепла,
чем реакция образования СО2. При взрыве ВВ с Кб = 0 выделяется
максимально возможное количество энергии и минимальный объем
ядовитых газов. При подземных взрывах допускается использование ВВ
только с Кб близким к нулевому, на карьерах и с отрицательным.
Кислородный баланс некоторых промышленных ВВ:
Гранулотол
- 74%
Гранулит АС-4
+ 0,4%
Граммонит 30/70 - 45,9%
Гранулит АС-8
+ 0,3%
Граммонит 50/50 - 27,5%
Гранулит М
+ 0,1%
Граммонит 79/21
≈0
Игданит
+ 1,4%
9
Важное значение для расчета объема газов взрыва, теплоты взрыва,
полной идеальной работы взрыва (расчетные характеристики ВВ) имеет
состав продуктов взрыва, которые выделяются в результате составления
химических реакций взрывчатого превращения ВВ.
Все ВВ условно делятся на 3 группы:
1. ВВ с кислородом, достаточным для окисления горючих элементов
до высших оксидов (Кб≥0). При составлении реакции сначала окисляется
водород, затем углерод, азот выделяется в виде молекулярного газа
(реакция нитроглицерина)
4С3Н5(ОNО2)3 → 10Н2О + 12СО2 + О2 + 6N2 + Q
2. ВВ с кислородом, достаточным для полного газообразования. При
составлении реакции сначала окисляется водород в воду, углерод
окисляется в окись углерода. Оставшийся кислород с частью окиси
углерода образует углекислый газ (реакция ТЭНа и гексогена)
С5Н8N4О12 → 4Н2О + 3СО2 + 2СО + 2N2 + Q
C3Н6N6О6 → 3Н2О + 3СО + 3N2 + Q
3. ВВ с количеством кислорода, недостаточным для образования
газообразных продуктов. Для составления реакций этого типа сначала
окисляют водород в воду. Оставшимся кислородом окисляется углерод до
окиси углерода и выделяется свободный углерод (реакция тротила)
2С7Н5N3O6 = 5H2O + 7CO + 7C + 3N2 + Q
Данные реакции возможны только при идеальных условиях и дают
приближенную характеристику ВВ. В реальных условиях состав
продуктов более разнообразен и зависит от конкретных условий
применения ВВ.
1.5. Ядовитые газы взрыва
Взрывные работы на карьерах сопровождаются выделением большого
количества газообразных продуктов, часть которых ядовиты. В составе
продуктов взрыва можно выделить окись углерода СО; окислы азота NO,
NO2, N2O4; сернистый ангидрид SO2; сероводород Н2S; а также соединения
свинца и пары ртути, образующиеся при огневом и электрическом
способах взрывания.
Окись углерода СО - бесцветный газ, практически без запаха. Хорошо
растворяется в воде, плотность равна плотности воздуха. В небольших
количествах вызывает сильные головные боли, головокружение, тошноту.
При больших концентрациях наступает отравление с потерей сознания,
судорогами.
При отравлении пострадавшего необходимо сразу же
вынести на свежий воздух и по возможности дать кислород. Предельно
допустимая концентрация при длительном пребывании людей не должна
превышать 0,02 мг/л (0,0016 % объема воздуха).
Окислы азота - более опасны, чем окись углерода. Имеют резкий
запах, желто-бурый цвет. При взрывах обычно образуется окись азота NО,
10
которая в воздухе переходит в NO2 или N2O4. Так как в воздухе
присутствуют пары воды, то соединяясь с ней окислы азота образуют
азотную или азотистую кислоты, которые при вдыхании воздуха
осаждаются на слизистых оболочках и в легких, вызывая отек. Обычно это
проявляется через 4-5 часов. Предельно допустимая концентрация окислов
азота 0,005 мг/л (0,0001 %), концентрация 0,02 % смертельна даже при
непродолжительном вдыхании.
Сернистый ангидрид - газ с кислым вкусом и сильным раздражающим
запахом, бесцветный. В воздухе с парами воды образуется сернистая
кислота. Предельно допустимая концентрация 0,0007 % объема.
Сероводород - бесцветный газ с запахом тухлых яиц. В смеси с
воздухом взрывоопасен. Предельно допустимая концентрация 0,00066 %.
Пары ртути - не имеют запаха, цвета, вкуса. Поражают центральную
нервную систему и почки. Предельно допустимая концентрация в
атмосфере 0,00001 мг/л.
Для расчета общего количества выделяющихся ядовитых газов
пользуются формулой, в которой объем газов пересчитывается на объем
СО:
V = VCO + 6,5(VNO + VNO  VN O )
2
2
4
(1.2)
Теплота и температура взрыва. Объем и давление
газообразных продуктов взрыва
Объем газообразных продуктов взрыва можно рассчитывать
аналитически или определить экспериментально (бомба Долгова).
Аналитическое определение объема продуктов взрыва производится на
основе закона Авогадро, в соответствии с которым объем, занимаемый
грамм-молекулой газа при температуре 0оС и давлении 9,8.104 Па равен
22,4 л.
Объем газа, образующийся при взрыве 1 кг ВВ рассчитывается по
формуле
1.6.
V
22,42(n 1  n 2  n 3  ...  n n )
 1000,
m1M1  m 2 M 2  m 3 M 3  ...  m n M n
(1.3)
где n1,n2,n3,…,nn - количество грамм-молекул газообразных продуктов
взрыва;
М1,М2,М3,…,Мn - молекулярная масса составных частей смесевого
ВВ;
m1,m2,m3,…,mn - количество грамм-молекул составных частей
смесевого ВВ.
11
В качестве примера рассмотрим расчет объема газообразных
продуктов при взрыве гексогена
С3Н6N6O6 → 3H2O + 3CO + 3N2
22,42  (3  3  3)  1000
 909 л / кг
222
Для экспериментального определения
объема газообразных
продуктов взрыва в бомбе Долгова (стальной сосуд емкостью до 50 л с
массивной крышкой и вентилями для откачки воздуха и замера давления
газов взрыва) взрывают до 100 г ВВ. После взрыва бомба выдерживается в
течение 30 мин на воздухе для выравнивания температуры внутри и
снаружи и измеряется давление внутри бомбы. Объем газов (без паров
воды, которые конденсируются), приведенный к нормальным условиям,
вычисляется по формуле
V (Р  W)T  1000
(1.4)
Vг  б
,
760Tб q
где Vб - объем бомбы, л;
Р - давление в бомбе после взрыва;
Тб - температура бомбы в момент измерения давления, оС;
q - масса взрываемого ВВ, г.
Т=273оК
Теплота (удельная энергия) взрыва - количество тепла, которое
выделяется при взрыве 1 кг ВВ - выражается кДж/кг. Теплота взрыва одна из наиболее важных характеристик ВВ. Если теплоту взрыва
умножить на плотность ВВ в заряде, то получим объемную концентрацию
энергии (кДж/м3).
Теплота взрыва рассчитывается на основе закона Гесса, в
соответствии с которым тепловой эффект химического превращения
системы зависит только от начального и конечного состояний и не зависит
от промежуточных. Теплоту взрыва можно рассчитывать при постоянном
объеме или при постоянном давлении.
Q1 + Q2 = Q3
(1.5)
где Q1 - теплота образования компонентов смесевого ВВ, кДж/кг;
Q2 - теплота взрыва, кДж/кг;
Q3 - теплота образования продуктов взрыва, кДж/кг.
V
Таким образом, теплота взрыва определяется из уравнения
Q2 = Q3 - Q1
(1.6)
Теплота образования компонентов, входящих в состав ВВ и продуктов
взрыва определяется по справочной литературе (справочники по
термодинамике).
12
Экспериментальное определение теплоты взрыва производится в
калориметрических установках с бомбами емкостью 5-50 л, в которых
взрывают навески ВВ массой до 100 г.
Температура взрыва - максимальная температура, до которой
нагреваются продукты взрыва. Температуру взрыва обычно определяют
расчетным путем на основе рассчитанной теплоты взрыва и теплоемкости
всех продуктов взрыва по формуле
Q
(1.7)
t 2 ,
CV
где Q2 - теплота взрыва, Дж/моль;
СV - средняя теплоемкость всех продуктов взрыва при постоянном
объеме в интервале температур от 0 до Т оС, Дж/(моль.оС).
Значение теплоемкости в зависимости от температуры определяется
из выражения
СV = а + bt
(1.8)
где а и b - температурные коэффициенты.
Решив совместно уравнения (1.6) и (1.7) получим
 a  a 2  4Qb
t
.
2b
При определении теплоемкости смеси газов необходимо учесть
долевое участие каждого из них. Расчетная формула принимает вид:
  a  ( a ) 2  4( b)  Q  1000
t
(1.9)
2 b
Давление газов, образующихся при взрыве ВВ определяется по закону
Бойля-Мариотта и Гей-Люссака:
PVT
(1.10)
P 0 0 ,
273V
где Ро - атмосферное давление газов при температуре 0оС, равное
1,01.105 Па;
Vо - объем газов взрыва при нулевой температуре и давлении Ро, м3;
Т - температура взрыва, К;
V - объем зарядной камеры, м3.
При фактических плотностях заряжания большую роль играет
собственный объем молекул продуктов взрыва (коволюм), который
принимается равным α=0,001Vо (для ρ=0,5-1 т/м3) и α=0,0006Vо (при
ρ>1 т/м3). С учетом коволюма давление рассчитывается по формуле:
P
Po V0 T
273(V  )
(1.11)
13
1.7. Детонация взрывчатых веществ
В соответствии с гидродинамической теорией детонация ВВ
представляет собой перемещение по ВВ ударной волны, вызывающей в
некотором слое скачкообразное изменение всех термодинамических
параметров: давления, плотности, температуры. За фронтом волны
происходит резкий разогрев частиц ВВ и газов между ними. В результате
начинается интенсивная химическая (экзотермическая) реакция, энергия
которой поддерживает дальнейшее распространение ударной волны.
Отличительными особенностями ударной волны являются:
а) скорость распространения выше скорости звука в данной среде;
б) среда движется вслед за фронтом ударной волны;
в) на фронте волны происходит скачкообразное увеличение давления,
плотности и температуры;
г) скорость ударной волны зависит от величины давления
(амплитуды) на фронте волны.
Ударная волна, проходящая по ВВ и вызывающая его детонацию,
называется детонационной волной. Детонация является стационарным
процессом, т.е. распространяется с постоянной скоростью и амплитудой
давления (рис. 1 а, б).
Рис.1. Процесс детонации ВВ
1 - продукты взрыва; 2 - фронт детонационной волны;
3 - фронт расширения продуктов взрыва;
4 - не расширившиеся газы (ρ1, T1, Р1);
5 - фронт волны разрежения; 6 - ударная волна.
Теория детонации разработана для газовых смесей. Для
конденсированных (твердых) ВВ она разработана еще недостаточно полно.
Установлено, что давление на фронте детонационной волны (Р), скорость
14
движения газов за фронтом детонационной волны (vw), скорость детонации
(vд) связаны между собой следующими соотношениями:
v 2д
P
(1.12)
4
v
vw  д
(1.13)
4
v д = vw + c
(1.14)
где c - скорость звука в продуктах детонации, км/с.
Скорость детонации можно определить и по следующей формуле:
v д  2Q v (k 2  1),
(1.15)
где k - коэффициент, значение которого принимается в зависимости
от плотности ВВ (ρ) и теплоты взрыва при постоянном объеме (Qv).
В теории принято, что фронт детонационной волны сжимает впереди
лежащие слои ВВ, вызывая химические реакции. Данный механизм
считается однородным и возможен только при взрыве однокомпонентных
мощных ВВ (тетрил, гексоген, ТЭН). Промышленные ВВ являются
многокомпонентными смесями, т.е. химически и физически неоднородны.
Для таких ВВ взрывчатое превращение является многостадиальным
(первичные и вторичные химические реакции). Сначала происходит
разрыв связей в молекулах ВВ или их газификация, затем взаимодействие
их между собой или с веществами не претерпевшими изменений на первой
стадии (окисление алюминия). Существенное влияние на процесс
детонации промышленных ВВ оказывает гранулометрический состав и
равномерность распределения компонентов в смеси. Химические реакции
сначала протекают в отдельных гранулах и лишь только потом продукты
разложения взаимодействуют между собой.
Факторы, влияющие на детонацию зарядов
промышленных ВВ
Скорость детонации промышленных ВВ существенно зависит от
физических характеристик ВВ (тип, дисперсность, плотность) и внешних
условий (диаметр заряда, наличие оболочки). В промышленных условиях
это сводится к оценке устойчивости и скорости детонации по отношению к
максимально возможным для данного ВВ.
Для каждого ВВ определяется два характерных диаметра: предельный
(скорость детонации максимальна) и критический (в зарядах возможно
прекращение детонации). Фактические значения диаметров зависят от
теплоты взрыва: чем выше Qv, тем меньше критический и предельный
диаметры, а, значит, ВВ устойчиво детонирует в зарядах меньшего
диаметра (рис. 2).
1.8.
15
Cущественное влияние на скорость и устойчивость детонации
промышленных ВВ оказывает наличие оболочки, затрудняющей боковой
разлет продуктов взрыва, т.е. большая часть энергии воздействует на
близлежащий слой ВВ. В данном случае также снижается предельный и
критический диаметры, что ведет к снижению объема буровых работ и
повышению качества дробления горной породы (рис. 3).
Критический диаметр некоторых ВВ (без оболочки), мм:
Гексоген
1,0-1,5
Граммонит 79/21 40-60
Тротил (порошок) 8-10
Игданит
100-120
Аммонит № 6 ЖВ 10-12
Рис. 2. Зависимость скорости
детонации (vд) ВВ от диаметра
заряда (dз)
1 и 2 - для ВВ с большей и
меньшей теплотой взрыва
Рис. 3. Изменение скорости
детонации открытого заряда
(1) и в прочной оболочке (2)
при увеличении диаметра
Влияние плотности ВВ неоднозначно для однокомпонентных и
смесевых ВВ. Для первых при увеличении плотности скорость детонации
возрастает до максимального значения и дальше не увеличивается. Для
каждого смесевого ВВ имеется значение критической плотности, при
которой скорость детонации максимальна. При дальнейшем уплотнении
ВВ скорость детонации снижается вплоть до возникновения отказов
(рис.4).
С увеличением теплоты взрыва возрастает скорость детонации ВВ и
уменьшаются предельный и критический диаметры (рис.2). Существенное
влияние на скорость детонации и критический диаметр оказывает
дисперсность (гранулометрический состав) ВВ. С увеличением размера
частиц ВВ критический диаметр увеличивается. Для аммонита №6 ЖВ
16
критический диаметр равен 10-12 мм, а для гранулированного ВВ того же
состава (граммонит 79/21) критический диаметр равен 40-60 мм.
Критический диаметр смесевых ВВ зависит и от процентного
соотношения компонентов в смеси. С увеличением в составе ВВ мощных
однокомпонентных ВВ критический диаметр снижается (рис. 5).
Рис. 4. Влияние плотности зарядов
ВВ на скорость детонации
1 - мощные однокомпонентные ВВ
2, 3 - смесевые ВВ
Рис. 5. Зависимость
критического диаметра (dкр)
смеси тротил-селитра от
содержания тротила
2. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ И КАЧЕСТВА
ПРОМЫШЛЕННЫХ ВВ
2.1. Методы испытаний промышленных ВВ
Для определения характеристик ВВ подвергают различного рода
испытаниям:
а) для оценки взрывчатых свойств:
- скорость детонации;
- бризантность;
- работоспособность;
б) для проверки качества ВВ, соответствия ТУ или ГОСТу и
пригодности к применению:
- полнота детонации;
- передача детонации от патрона к патрону;
- физическая и химическая стойкость;
- влажность;
- экссудация (для ВВ на основе нитроэфиров);
17
в) для определения чувствительности ВВ и опасности обращения с
ними:
- чувствительность к удару и трению;
- чувствительность к тепловому и инициируещему импульсу;
- склонность к пылению и электризации;
г) для определения технологичности применения:
- гигроскопичность;
- расслаиваемость;
- сыпучесть;
- гранулометрический состав;
- водоустойчивость.
2.2. Методы определения взрывчатых свойств ВВ
Для определения скорости детонации ВВ разработаны и используются
три основных метода: метод Дотриша, осциллографический и
фотографический.
Метод Дотриша - производится сравнение известной скорости
детонации детонирующего шнура (vдш) со скоростью детонации
испытуемого ВВ (рис. 6).
Рис. 6. Определение скорости детонации
по методу Дотриша
Испытуемое ВВ (1) помещается в стальную трубу (2) длиной ≈ 450
мм. Труба с двух сторон завинчивается крышками (3), в одной из которых
есть отверстие для капсюля-детонатора или электродетонатора (4). В
боковой поверхности трубы имеются два отверстия для отрезков ДШ (5).
Свободные концы ДШ крепят на стальной пластинке (6). При взрыве
детонация распространяется по заряду ВВ и по обеим ветвям ДШ. В месте
на пластинке, где детонационные волны встретятся, образуется четкое
18
характерное углубление (точка К). Расчет скорости детонации
производится из предположения, что время, в течение которого проходят
детонационные волны по первому отрезку ДШ и по второму (плюс
испытуемое ВВ) равны.
АК АВ ВК
.
(2.1)


v дш
v вв
v дш
Приняв │АК│ = L1, │АВ│ = L2, │ВК│ = L3 и выразив из (2.1) vвв,
получим выражение для расчета скорости детонации
v L
v вв  дш 2 .
L1  L 3
Данный метод позволяет определить скорость детонации ВВ с
точностью ± 3 %.
Осциллографический метод (рис. 7). В заряде ( 1 ) испытуемого ВВ
размещают на определенных расстояниях несколько датчиков ( 2 ) и
собирают электрическую цепь, которая соединяется с электронным
осциллографом ( 3 ). При распространении по заряду детонационной
волны замыкаются искровые промежутки датчиков за счет
ионизированных веществ в зоне химических реакций. На экране
осциллографа фиксируются характерные всплески напряжения. Всплесков
на экране будет столько, сколько датчиков размещено в заряде.
Рис. 7. Схема к определению скорости детонации ( Vд)
осциллографическим методом
1- взрывчатое вещество; 2 -датчики;
3 - осциллограф.
Зная расстояния между датчиками и скорость развертки сигнала на
экране осциллографа, можно рассчитать скорость детонации как на всей
19
длине заряда, так и на отдельных участках. Точность определения
скорости детонации по этому методу составляет ±1%.
Измерение скорости детонации фотографическим методом основано
на фоторегистрации
светящегося фронта детонационной волны,
распространяющейся по заряду ВВ, находящемуся в стеклянной трубке
(рис. 8 ). На принципиальной схеме заряд ВВ (1) располагается
перпендикулярно оси объектива (2) скоростного фоторегистратора.
Изображение проецируется на пленку (6) через регулируемую щель (3),
объектив (4) и вращающееся зеркало (5). При вращении зеркала световая
полоска изображения процесса перемещается вдоль фокальной плоскости,
экспонируя при этом фотопленку.
Перемещение светящейся зоны детонации в сочетании с движением
изображения по пленке дает линию, наклон которой определяет скорость
детонации заряда ВВ. Скорость детонации рассчитывается по формуле:
v
v д  р tg,
(2.2)
k
где Vp - скорость развертки изобретения, м/с;
k - коэффициент поперечного увеличения системы (отношение
длины изображения на пленке к длине заряда);
 - угол наклона кривой, град.
Рис. 8. Принципиальная схема к определению скорости
детонации фотографическим методом
Характеристика ВВ, определяющая способность измельчать породу
на контакте с ВВ и в непосредственной близости от него называется
бризантностью. Эта работа определяется концентрацией энергии во
фронте
детонационной
волны.
Бризантность,
следовательно,
20
пропорциональнa Vд2 и прямо пропорциональна плотности ВВ. Одним из
основных сравнительных методов определения бризантности является
метод обжатия свинцовых столбиков (проба Гесса) (рис. 9).
Рис. 9. Определение бризантности ВВ
а) установка до взрыва; б) свинцовый столбик после взрыва.
Для определения бризантности по методу Гесса на стальную плиту (1)
устанавливается свинцовый цилиндр (2) диаметром 40 мм и высотой 60
мм. На свинцовый цилиндр устанавливается стальная прокладка (3)
толщиной 10 мм и диаметром 41 мм, а на нее заряд ВВ (4) массой 50 г при
плотности 1 г/см3 в бумажном стакане. Испытание гранулированных и
водонаполненных ВВ проводят при собственной плотности. Собранную
установку закрепляют шпагатом (3) так, чтобы все изделия располагались
строго по одной оси. При взрыве заряда ВВ продукты детонации наносят
удар по стальной прокладке и через нее по свинцовому столбику, который
деформируется (рис. 9, б) и приобретает грибовидную форму.
Бризантность испытуемого ВВ оценивается по разности высот свинцового
столбика до и после испытаний. Испытание производят дважды и высоту
столбика после испытаний измеряют в четырех диаметрально
противоположных точках. Бризантность определяется по формуле:
Б = Ндо - Нпф
( 2.3 )
где Ндо - высота свинцового столбика до испытаний, Н = 60 мм
Нпф - средняя высота столбика после испытаний, мм.
Грубодисперсные ВВ с пониженной детонационной способностью
(dкр>40 мм) помещают в стальную гильзу. ( В таблицах обязательно
указываются условия проведения испытаний).
21
Характеристика, определяющая способность ВВ производить общую
работу и в идеальном случае равная механическому эквиваленту теплоты
взрыва, называется работоспособность (фугасность).
Самым распространенным методом определения работоспособности
ВВ является проба Трауцля (свинцовая бомба) (рис. 10). В данной
установке
определяется
работоспособность
порошкообразных,
гранулированных и других ВВ, у которых критический диаметр детонации
(dкр) в данных условиях не более 20 мм.
Рис. 10. Схема к определению работоспособности ВВ
в свинцовой бомбе
а) до испытаний; б) после испытаний.
Навеску ВВ массой 10 г и электродетонатор размещают в бумажном
стаканчике ( 1 ) и опускают в канал свинцовой бомбы ( 2 ). Свободную
часть канала засыпают забойкой (кварцевый песок) ( 3 ). В результате
взрыва происходит расширение канала бомбы (рис. 10 б). Производится
измерение объема канала бомбы до взрыва (Vд) и после взрыва (Vп).
Работоспособность ( Рв, см3) определяется по формуле
Рв = Vд - Vп- Vк,
(2.4)
3
где Vк - прирост объема бомбы за счет взрыва ЭД, см
Vд  30 см3.
Недостатком данного метода является то, что при Рв >420 см3 стенки
бомбы становятся тонкими и расширение внутренней полости происходит
быстрее, чем рост энергии самого ВВ.
Существует ряд установок (баллистическая мортира, баллистический
маятник) в которых можно проводить испытания значительно больших по
массе образцов ВВ (до 500 г). К примеру, на баллистическом маятнике
кроме работоспособности можно определять и тротиловый эквивалент,
22
который равен отношению энергии которая выделяется при взрыве
испытуемого ВВ (200 г) к энергии которая выделяется при взрыве
эталонного ВВ той же массы (тротил).
2.3. Методы проверки качества ВВ
Во время хранения и транспортирования ВВ возможно изменение их
свойств. Поэтому во время хранения производится периодическая
проверка качества ВВ. Испытания регламентированы "Едиными
правилами безопасности при взрывных работах" и проводятся в
следующих случаях: при поступлении на склад, при возникновении
сомнений в доброкачественности ВВ, в конце гарантийного срока.
Испытания проводят взрывники предприятия под руководством
заведующего складом.
Все взрывчатые материалы, поступающие на склад, подвергаются
внешнему осмотру (определяется наличие внешних повреждений, наличие
необходимых обозначений на мешках или патронах ВВ).
Испытание на передачу детонации. На песчаном плотном грунте
укладывают соосно два патрона ВВ. Расстояние между ними должно
соответствовать величине, указанной в ГОСТе или ТУ для испытуемого
ВВ. После инициирования одного из патронов должен сдетонировать и
другой патрон за счет энергии ударной волны, передающейся через воздух.
О полноте взрыва судят по образовавшимся отпечаткам на поверхности
грунта. ВВ считается прошедшим испытание, если в двух параллельных
опытах не произошло отказов. В случае отказа число опытов удваивается.
В повторных испытаниях не должно быть ни одного отказа, в противном
случае ВВ бракуется и возможность дальнейшего использования
определяется комиссией.
Испытания на полноту детонации. На плотном песчаном грунте
торцами впритык друг к другу укладываются патроны испытуемого ВВ.
Количество патронов может соответствовать количеству патронов в
применяемых зарядах. В наружный торец крайнего патрона вставляется
КД или ЭД и производится инициирование заряда. По отпечатку на грунте
судят о полноте детонации. Допускается разбрасывание отдельных гранул
грубодисперсных ВВ и остатков бумаги. Количество опытов и их
повторность в случае отказа как и для испытаний на передачу детонации.
Для ВВ на основе нитроэфиров, кроме того, проводятся испытания на
экссудацию. Суть метода заключается в определении следов нитроэфиров
на внутренней поверхности патронов (капли или следы жидкости). Если
присутствуют следы или капли жидкости, то данные ВВ подлежат
уничтожению.
23
2.4. Методы оценки чувствительности и опасности ВВ
в обращении
Чувствительность ВВ - восприимчивость к определенному внешнему
импульсу (удар, трение, нагрев и т.д.), вызывающему детонацию ВВ.
Чувствительность ВВ зависит от большого числа разнообразных факторов:
гранулометрический
состав,
состояние
ВВ
(порошкообразные,
гранулированные, литые), температуры, влажности, засоренности.
Чувствительность к удару. Испытания проводятся на специальных
установках - копрах. Навеску ВВ ( 4 ) размещают между двумя роликами
( 3 ) в матрице ( 2,1 ) (рис. 11 ). На ролик, выступающий из матрицы,
сбрасывается груз определенной массы с определенной высоты. За меру
чувствительности принимается процент взрывов в 25 экспериментах.
Масса груза принимается равной 10 кг или 2 кг, а высота сбрасывания 25
см, масса навески ВВ - 0,05 г.
Рис. 11. Схема установки для определения чувствительности
к удару (роликовый приборчик)
По данному методу испытаний также можно определять нижний
предел чувствительности к удару, т.е. максимальную высоту сбрасывания
груза массой 10 или 2 кг на навеску ВВ массой 0,1 г при которой из 25
испытаний не происходит ни одного взрыва.
Определение чувствительности ВВ к трению проводят с помощью
маятника (скользящий удар) или путем истирания навески ВВ массой 0,03
г между стальными поверхностями плоского профиля. Критерием
чувствительности служит максимальное давление на навеску ВВ, при
котором ни в одном из опытов не происходит разложения ВВ. Это
давление называют нижним пределом чувствительности.
24
Чувствительность ВВ к инициируещему импульсу оценивается массой
заряда, необходимой для возбуждения детонации испытываемого ВВ.
Чувствительность к тепловому импульсу определяется по
температуре вспышки навески ВВ. Ниже данной температуры (с
точностью ± 5 оС) ВВ не должно вспыхивать при выдержке при данной
температуре в течение 5 минут.
3. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА
3.1. Классификация взрывчатых веществ
В соответствии с Едиными правилами безопасности при взрывных
работах все промышленные взрывчатые материалы (ВВ, СИ,
прострелочные и взрывчатые аппараты) по степени опасности при
обращении с ними (хранение, перевозка, использование) относятся к
классу I и разделяются на группы (табл. 1).
Таблица 1
Классификация ВМ по степени опасности при
обращении с ними
Группа
совместимости
(опасности)
В
С
D
F
G
Вещества, изделия
Изделия, содержащие инициирующие ВВ
Метательные ВВ и другие дефлагирующие ВВ или
изделия, содержащие их
Вторичные детонирующие ВВ; дымный порох;
изделия содержащие детонирующие ВВ без средств
инициирования и метательных зарядов
Изделия, содержащие вторичные детонирующие ВВ,
средства инициирования и метательные заряды, или
без метательных зарядов
Пиротехнические вещества и изделия, содержащие их
Взрывчатые материалы различных групп совместимости должны
храниться и перевозиться раздельно. Допускается совместное хранение:
1. Дымных (D) и бездымных (С) порохов в соответствии с
требованиями к наиболее чувствительным из них.
2. Изделий группы а с взрывчатыми материалами групп В, С, и D.
3. Детонирующего шнура (D) с изделиями группы В (КД, ЭД, РП,
КЗДШ).
25
По условиям применения промышленные ВВ разделяются на УП
классов и специальный класс (С), который делится на 4 группы. Данная
классификация разделяет ВВ на:
- непредохранительные ВВ для взрывания только на земной
поверхности (большой отрицательный Кб) (класс 1);
- непредохранительные ВВ для взрывания на земной поверхности и
в шахтах не опасных по выделению метана и (или) взрывчатой
пыли (Кб 0) (класс П);
- предохранительные ВВ для взрывания в подземных выработках
где есть выделение метана и (или) взрывчатой пыли (класс Ш-УП);
- непредохранительные ВВ и изделия из них (специальный класс С),
предназначенные для специальных взрывных работ, кроме
выработок, в которых возможно выделение метана и взрывчатой
пыли (сварка, прессование, упрочнение металлов и т.д.)
По физическому состоянию промышленные ВВ делятся на
порошкообразные, гранулированные, чешуйчатые, прессованные, литые,
пластичные, текучие.
3.2. Компоненты промышленных ВВ
В состав промышленных ВВ входит большое количество
компонентов. Среди них могут быть как взрывчатые вещества ( тротил,
гексоген, нитроглицерин, ТЭН, октоген) так и невзрывчатые вещества
(аммиачная селитра; КМЦ; полиакриламид; гуаргам; сода; торфяная,
жмыховая мука; минеральное масло; порошкообразный алюминий; вода).
Взрывчатые компоненты промышленных ВВ представляют собой в
основном
нитросоединения,
содержащие
нитрогруппу
NO2
(нитросоединения ароматического ряда - тротил, динитронафталин,
нитрометан), -О-NO2 (нитраты спиртов - нитроглицерин, нитрогликоль,
ТЭН), -N-NO2 (нитрамины - гексоген, октоген).
Тротил (тринитротолуол) - C6H2(NO2)3 CH3 - малочувствительное
химически и термически стойкое соединение, представляющее порошок
белого цвета, желтеющий на свету. Практически нерастворим в воде,
токсичен, хорошо детонирует в воде. Применяется как компонент
аммиачно-селитренных ВВ; для изготовления промежуточных детонаторов
(Т-400Г, ТГ-500); как самостоятельное ВВ (гранулотол).
Нитроглицерин СН(СН2ОNO2)3 - бесцветная маслянистая жидкость,
твердеющая при температуре 13,2оС. Очень чувствителен к механическим
воздействиям и нагреванию, очень токсичен, практически не растворим в
воде. Одно из наиболее мощных ВВ. Используется в смеси с
нитрогликолем и нитродигликолем для производства ВВ на основе
нитроэфиров (детонит М, углениты).
ТЭН
(тетранитропентаэритрит)
С(СН2ОNО2)4
белое
кристаллическое вещество с насыпной плотностью около 1 г/см3.
26
Химически стоек, токсичен, чувствителен к механическим воздействиям,
практически нерастворим в воде. Чистый и флегматизированный ТЭН
применяется в КД, ЭД и особенно широко в качестве сердцевины
нетермостойких детонирующих шнуров.
Гексоген (циклотриметилентринитрамин) (СН2)3N3(NO2)3
,белый
кристаллический порошок. Химически и термически стабилен, длительно
выдерживает высокую температуру, весьма ядовит, обладает высокой
чувствительностью к механическим воздействиям. Имеет малый
критический диаметр детонации. Используется в КД, ЭД, термостойких и
повышенной мощности ДШ, как сенсибилизатор в аммиачно-селитренных
ВВ. Используют во флегматизированном состоянии (до 6% церезина или
парафина).
Октоген (циклотетраметилентетранитрамин) (СН2)4N4(NO2)4 - ,белое
кристаллическое вещество с высокой температурой плавления и
термостабильностью.
Обладает
высокой
чувствительностью
к
механическим воздействиям и малым критическим диаметром. Благодаря
высокой термостабильности (200оС в течение 8 часов) применяется
исключительно в термостойких КД, ЭД, ДШ.
Тетрил (тринитрофенилметилнитрамин) С6Н2(NO2)4NCH3.
Кристаллический порошок бледно-желтого цвета. При воспламенении
быстро горит с возможностью перехода горения в детонацию. Не
взаимодействует с металлами. Обладает высокой чувствительностью и
инициирующей способностью. Используется в качестве вторичного
инициирующего ВВ в большинстве выпускаемых КД и ЭД.
Среди взрывчатых веществ в отдельную группу выделяют так
называемые первичные инициирующие ВВ, которые применяются
исключительно для снаряжения средств инициирования. Они обладают
значительно более высокой чувствительностью к внешним воздействиям,
по сравнению с промышленными и другими ВВ, способны в малых
количествах (десятые доли грамма) взрываться под действием слабого
импульса (удар, накол, луч огня). По чувствительности инициирующие ВВ
делят на первичные (гремучая ртуть, азид свинца, ТНРС) и вторичные
(тетрил, ТЭН, гексоген).
Гремучая ртуть (ртутная соль гремучей кислоты - фульминат)
Нg(ONC)2. Представляет собой мелкокристаллический порошок белого
цвета с температурой вспышки ≈ 170оС и насыпной плотностью ≈ 1,2 г/см3.
Хорошо прессуется до плотности 4 г/см3, сохраняя при этом
чувствительность и инициирующую способность. Очень чувствительна к
влаге (при влажности 10 % не детонирует). В увлажненном состоянии
вступает в реакцию с медью с образованием фульмината меди, очень
чувствительного к трению. С алюминием в тех же условиях образуется
пористая невзрывчатая масса. При снаряжении капсюлей допустимая
27
влажность 0,03 %, а чашечку, в которой запрессовывают гремучую ртуть,
покрывают лаком.
Азид свинца (свинцовая соль азотистоводородной кислоты ) Рb(N3)2.
Белый мелкокристаллический порошок. Не гигроскопичен, не
растворим в воде, не теряет детонационной способности в увлажненном
состоянии. В сухом состоянии не взаимодействует с металлами. В
увлажненном состоянии взаимодействует с медью с образованием
высокочувствительных соединений. Запрессовывается в алюминиевые
гильзы. Менее чувствителен к лучу огня, чем ТНРС и гремучая ртуть,
однако превосходит гремучую ртуть по инициирующей способности. В
средствах инициирования используется в сочетании с ТНРС, как более
чувствительным к лучу огня.
ТНРС (тринитрорезорцинат свинца) С2Н6(NO2)3Pb.H2O - ртутная
соль стифниновой кислоты (стифнат свинца). Кристаллический порошок
золотисто-желтого
цвета. Занимает
промежуточное
место
по
чувствительности и слабее азида свинца и гремучей ртути по
инициирующей способности. Не вступает в химические реакции с
металлами. Применяется как промежуточный заряд массой 0,1 г для
инициирования азида свинца.
Основные характеристики первичных и вторичных инициирующих
веществ представлены в табл. 2.
Таблица 2
Характеристика инициирующих ВВ
Показатели
Теплота взрыва, МДж/кг
Объем газов, л/кг
Температура взрыва, оС
Плотность, г/см3
Кислородный баланс, %
Скорость детонации, км/с
Работоспособность в
свинцовой бомбе, см3
Температура вспышки, оС
Чувствительность к удару
(высота падения груза
массой 2 кг), см
Первичные
гремучая
азид
ТНРС
ртуть
свинца
1,49
1,59
1,64
316
308
448
4450
4300
3030
3,5
4,6
2,9
-11,8
-56
5,4
5,3
5,2
Вторичные
теттэн
гексорил
ген
4,2
6,2
5,44
412
780
890
3810
4000
3850
1
1
1,05
-47,4 -10,1
-20,1
7,2
8,2
8,3
110
165
115
327
110
270
350
195
500
220
520
203
2
4
11
30
30
30
Аммиачная селитра NH4NO3 - белый кристаллический порошок.
Выпускается несколько видов аммиачной селитры (АС): порошкообразная,
мелкокристаллическая, гранулированная беспористая, гранулированная
пористая, водоустойчивая кристаллическая. АС содержит 35 % азота, 5 %
водорода, 60 % кислорода. При взрывчатом превращении 20 % кислорода
28
выделяется в свободном состоянии. Температура плавления 160 оС, при
влажности 2,5 % температура плавления снижается до 140 оС. Химически
стойка и термостабильна (термический распад начинается при температуре
185-200 оС). Очень хорошо растворяется в воде (178 г в 100 мл воды при
Т=20 оС). Гигроскопична, сильно подвержена слеживанию, особенно при
увеличении влажности и температуры. С некоторыми веществами (сера,
сульфиды, железные руды) вступает в химические реакции с выделением
тепла, что может привести к самопроизвольной детонации. Разложение
АС может произойти по нескольким реакциям. При детонации АС в
идеальных условиях выделяется максимальное количество теплоты (384
ккал/кг) и газообразных продуктов ( ≈ 980 л/кг):
NH4NO3 → 2H2O↑ + N2↑ + 0,5O2 + Q
АС пожароопасна, что связано с возможностью перехода горения в
детонацию. Способность к детонации снижается с увеличением диаметра
гранул, влажности. Примеси горючих веществ (дизтопливо, масло) при
содержании до 6 % резко увеличивают чувствительность АС к детонации.
Стоимость АС наименьшая среди всех выпускаемых селитр (натриевая,
калиевая, кальциевая). Используется в большинстве промышленных ВВ в
качестве окислителя.
Другие виды селитр содержат значительно больше "свободного"
кислорода (в 2-2,5 раза), имеют более высокую плотность, обладают более
высокой чувствительностью, однако при взрывчатом превращении
образуют значительно меньше газообразных продуктов и твердые окислы,
что значительно снижает их ценность как возможного компонента для
промышленных ВВ. Используются в основном в водонаполненных ВВ для
повышения плотности, пластичности, снижения температуры замерзания
(особенно кальциевая).
Дизельные топлива и масла. Для изготовления промышленных ВВ
используют все выпускаемые виды дизельного топлива (арктическое,
зимнее, летнее и др.) с цетановым числом не менее 40 или низковязкие
виды масел (индустриальное, веретенное, приборное, трансформаторное,
соляровое). Степень очистки данных масел от различных примесей
удовлетворяет требованиям ГОСТ и ТУ для промышленных ВВ.
Карбамид
(мочевина)
Н2NCOOH2.
Сыпучее,
нетоксичное,
неслеживающееся вещество. Используется в качестве удобрения, для
очистки нефти от парафинов. Не взрывоопасно. Применяется в
горячельющихся ВВ (карбатолы) для получения низкоплавких смесей
(смесь карбамида и АС с 5% воды плавится при tо ≈75-80оС).
Загустители - высокомолекулярные прирдные и промышленные
вещества, предназначенные для придания ВВ густой (вязкой)
консистенции и повышения физической стойкости (отсутствие расслоения)
водонаполненных (водосодержащих) промышленных ВВ. В качестве
загустителя
наиболее
часто
используются
КМЦ
29
(карбоксиметилцеллюлоза), ПАА (полиакриламид) и гуаргам (природный
продукт). Выпускаются в виде порошков, которые затем растворяясь в
воде значительно повышают вязкость растворов. Лучшей растворимостью
обладает гуаргам, несколько хуже растворяется КМЦ. Для растворения
ПАА необходима подогретая вода и постоянное перемешивание.
Растворимость в воде загустителей 98-99%.
КМЦ
используется
в
водонаполненных
ВВ
со
структурообразующими добавками, ПАА для изготовления гелеобразных
ВВ в заводских условиях. Гуаргам - импортный продукт, получаемый
размолом высушенных бобов некоторых видов тропической акации. В
настоящее время в промышленных ВВ гуаргам не используется.
Cтруктурообразующие добавки (сшивки) - применяются для
поперечной связи (сшивки) макромолекул загустителей в водных
растворах. В качестве сшивок используются: сернокислый хром, нитрат
хрома, калиевые квасцы хрома (для КМЦ), бура (для ПАА и гуаргама).
Масса сшивок, вводимых в растворы ≈ 0,01-0,05% по отношению к массе
загустителя.
Металлические горючие добавки. Одним из путей повышения энергии
взрыва является введение в состав промышленных ВВ порошкообразных
металлов. Химические реакции окисления металлов идут со значительно
большим выделением теплоты, чем при окислении водорода и углерода.
Наибольший эффект достигается при добавке алюминиевой пудры до 15%
по массе ВВ (алюмотол). Дальнейшее увеличение массы алюминия
приводит к значительному удорожанию ВВ. В качестве добавок могут
быть использованы и другие более экономичные и менее дефицитные
металлы и их соединения (кремний, железо, ферросилиций,
силикокальций). Данные вещества также обеспечивают высокую
объемную концентрацию энергии (практически не уступая алюминию) и
позволяют снизить стоимость ВВ на 10-15%.
Взрывчатые вещества для взрывных работ только
на земной поверхности
Гранулированные ВВ
Гранулотол - гранулированный тротил со средним размером
сферических гранул 2-4 мм. Гранулы от светло-желтого до коричневого
цвета, хорошо тонут в воде и компактно укладываются, обеспечивая
плотность заряда 1 г/см3. Гранулотол сыпуч, не пылит, негигроскопичен,
практически нерастворим в воде,
не слеживается. Недостаточно
чувствителен к средствам взрывания, особенно в водонаполненном
состоянии. Наибольший эффект взрыва наблюдается для гранулотола в
водонаполненном состоянии, особенно в насыщенном растворе АС, что
позволяет довести плотность заряжания до 1,4 г/см3.
3.3.
30
Алюмотол - гранулированный сплав тротила (85 %) и алюминиевого
порошка (15 %). Гранулы серого цвета. Чувствителен к щелочной воде, т.к.
алюминий, взаимодействуя со щелочью, превращается в гидроокись, что
приводит к некоторому снижению мощности ВВ. Предназначен для
дробления весьма крепких трудновзрываемых горных пород любой
обводненности. Особенно эффективен при использовании в нижней части
скважинных зарядов, т.к. достигается хорошая проработка подошвы
уступа и качество дробления. Применение алюмотола позволяет сократить
на 30-40% объем буровых работ. Все остальные свойства как и у
гранулотола.
Граммонит 30/70В - гранулированное ВВ у которого гранулы
селитры (30%) покрыты оболочкой из тротила (70%). Средний размер
гранул 2-4 мм. Гигроскопичность и водоустойчивость зависит от
равномерности тротилового слоя на поверхности гранул селитры. Не
слеживается, сыпуч, практически не пылит. В скважинах с проточной
водой может находиться до 15 суток, с непроточной водой до 30 суток.
Наибольшая эффективная достигается при взрывании пород средней
крепости и крепких. В данных условиях может заменять гранулотол, т.к.
граммонит дешевле гранулотола.
Граммонит 30/70 - механическая смесь гранулированной селитры
(30%) и гранулированного тротила (70%). По своим взрывчатым и
физическим характеристикам практически не отличается от граммонита
30/70В. Рассчитан на применение в сухих скважинах и в скважинах с
водой, которой должно быть столько, чтобы растворилась селитра и
раствором заполнились межгранульные промежутки тротила. В сухих
скважинах ВВ на 20-30% эффективнее гранулотола, возможно
использование в обводненных скважинах
с непроточной водой
(монолитные породы).
Граммонит 50/50 - механическая смесь гранулированной селитры и
гранулотола. Ранее выпускался в водоустойчивой форме, но из за
растрескивания пленки тротила при заряжании терял водоустойчивость.
Сохраняет все свойства граммонита 30/70 с той же областью применения
за исключением обводненных скважин.
Водонаполненные ВВ
Ифзаниты - представляют собой не расслаивающиеся суспензии из
смеси гранулированной селитры, тротила и насыщенного раствора АС,
заполняющего межгранульное пространство в заряде ВВ. Возможно
дополнительное структурирование загустителем и сшивками. К
постоянному применению на открытых горных работах допущены
ифзаниты Т-20; Т-60; Т-80. Число в наименовании ВВ указывает
температуру насыщенного р-ра АС.
31
Ифзаниты относят к мощным ВВ с повышенной объемной
концентрацией энергии и предназначены для сухих и обводненных
скважин по крепким трудновзрываемым породам.
Карбатолы (ГЛ-10В, ГЛ-15Т) - горячельющиеся взрывчатые
вещества,
отвердевающие
после
охлаждения
в
скважинах.
Изготавливаются на низкоплавкой (почти безводной) смеси карбамида и
селитры и смешиваются с гранулотолом при заряжании в скважину.
Полученная суспензия до момента твердения не расслаивается, т.к.
плотность расплава равна плотности гранул тротила. Для повышения
энергии взрыва в карбатолы дополнительно вводится порошок алюминия.
Применение карбатолов для дробления крепких пород на 20-30%
экономичнее и эффективнее применения гранулотола или алюмотола.
Основные характеристики рассмотренных ВВ представлены в табл. 3 .
Таблица 3
Рецептурный состав и характеристики ВВ
Компоненты
и показатели
Состав, %
Тротил
АС
Алюминий
Вода
Характеристики:
Кислородный
баланс, %
Объем газов
взрыва, л/кг
Скорость детонации, км/с
Критический
диаметр, мм
Гранулотол*
Взрывчатые вещества
Граммониты
30/70
30/70В
50/50
100
-
70
30
-
70
30
-
50
50
-
-74
- 45,9
-45,9
-27,15
1045
800
800
810
5,5-6,0
5,3-5,8**
5,3-5,8**
5,0-5,6
5-10
10-15**
10-15**
15-20
* - для водонаполненного состояния
** - для водонаполненного состояния в стальной трубе ø 40 мм.
32
Продолжение табл. 3
Компоненты
и показатели
Состав, %
Тротил
АС
Алюминий
Вода
Характеристики:
Кислородный
баланс, %
Объем газов
взрыва, л/кг
Скорость детонации, км/с
Критический
диаметр, мм
*
**
Алюмо
тол*
Взрывчатые вещества
Ифзаниты
Т-20
Т-60
Т-80
Карбатол
ГЛ-10В
85
15
-
20
66
14
20
72
8
20
74
6
-76,25
-1,6
-0,4
0
-21,4
1340
937
920
913
8,44
5,5-6,0
4,2-4,5
4,5-5,0
4,5-5,0
4,5-5,1
5-10
100-120
100-110
90-100
35-40**
- для водонаполненного состояния;
- для водонаполненного состояния в стальной трубе ø 40 мм.
3.4. Взрывчатые вещества для взрывных работ на земной
поверхности и в шахтах не опасных по газу и пыли
Наиболее представительный класс взрывчатых веществ, включающий
гранулированные
и
порошкообразные
водоустойчивые
и
неводоустойчивые
ВВ,
гранулированные
бестротиловые
ВВ,
нитроэфирсодержащие и сенсибилизированные гексогеном. Многие из них
выпускаются в патронированном виде.
Гранулированные ВВ
Граммонит 79/21Б - хорошо сыпучее, гранулированное ВВ от светлодо темно-желтого цвета, у которого гранулы селитры покрыты
расплавленным тротилом и слегка омаслены. При хранении не
слеживается, пригоден к механизированному заряжанию. Наиболее
эффективен при дроблении пород средней крепости. Выпускается в
бумажных мешках.
33
Гранулиты АС-4В, АС-8В - сыпучие, гранулированные ВВ серостального цвета. Гранулы селитры покрыты тонким слоем гидрофобного
воскового состава и посыпаны алюминиевой пудрой, которая хорошо
удерживается на поверхности. Физически стабильны, не слеживаются. В
шпурах и скважинах с непроточной водой могут находиться до 4 часов.
АС-8В предназначен для взрывания крепких и весьма крепких пород, АС4В - для взрывания пород средней крепости (приравнивается к граммониту
79/21Б).
Граммонит 79/21 - механическая смесь гранулированной аммиачной
селитры
и
гранулированного
или
чешуйчатого
порошка.
Неводоустойчивое ВВ, не слеживается, достаточно сыпуч, практически не
пылит при ручном заряжании. Допущен к механизированному заряжанию
с впрыскиванием 3-5 % воды. Эффективен для дробления пород средней
крепости и в комбинированных зарядах с гранулотолом и алюмотолом
при заряжании частично обводненных скважин.
Гранулиты АС-4, АС-8 - гранулированные металлизированные ВВ
серебристо-серого цвета. Жирноваты на ощупь, сыпучи, не слеживаются,
пригодны для ручного и механизированного заряжания, практически не
пылят. АС-8 рекомендован к применению в основном на подземных
работах для дробления крепких пород. АС-4 рекомендован для дробления
пород средней крепости на открытых и подземных работах, а также в
комбинированных скважинных зарядах на карьерах.
Гранулит М - простейшее гранулированное ВВ заводского
изготовления. По внешнему виду не отличается от обычной
гранулированной селитры. Физически стабилен, не слеживается, сыпуч,
практически не пылит. Отличная детонационная способность, т.к. масло
равномерно поглощается пористыми гранулами селитры. Хорошо
уплотняется в шпуровых и скважинных зарядах при пневмозаряжании и
может использоваться для дробления крепких пород. Наиболее
эффективен для дробления пород средней крепости.
Игданит - простейшее, безопасное ВВ, разрешенное к изготовлению
на предприятиях, ведущих взрывные работы. Представляет собой
стехиометрическую смесь аммиачной селитры и дизельного топлива.
Хорошо сыпуч, пневмотранспортабелен, практически не пылит, хорошо
уплотняется в зарядах. Приготовленный игданит должен использоваться в
течение 4 - 6 часов (дизельное топливо стекает в нижнюю часть заряда и
флегматизирует его). Область применения - дробление пород слабых и
средней крепости в скважинных и шпуровых зарядах.
Рецептурный состав и расчетно-экспериментальные характеристики
рассмотренных ВВ представлены в табл. 4.
34
Таблица 4
Характеристика гранулированных ВВ
Компоненты и
показатели
Состав %:
Аммиачная селитра
гранулированная
Тротил
Алюминиевая пудра
Масло минеральное
Дизельное топливо
Показатели:
Кислородный баланс, %
Объем газов, л/кг
Теплота взрыва, кДж/кг
Скорость детонации, км/с
Работоспособность, см3
Бризантность, мм
(в стальном кольце)
Граммониты
79/21Б
79/21
Игданит
79
21
-
79
21
-
94.5**
5.5
0.02
895
1030
3,8-4,2
360-380
0.02
895
1030
3,2-4,0
360-370
0.12
980
920
2,2-2,8
320-330
22-26
20-25
15-20
35
Продолжение таблицы 4
Компоненты
и показатели
Состав, %:
Аммиачная селитра
гранулированная
Тротил
Алюминиевая пудра
Масло минеральное
Дизельное топливо
Показатели:
Кислородный
баланс, %
Объем газов, л/кг
Теплота взрыва,
кДж/кг
Скорость детонации,
км/с
Работоспособность,
см3
Бризантность, мм
(в стальном кольце)
АС-4
Гранулиты
АС-4В
АС-8
АС-8В
М
92
4
4
-
89
8
3
-
94.5*
5.5
-
0,41
907
0,35
907
0,34
847
-3,3
850
0,14
980
1080
1080
1248
1250
920
2,6-3,5
2,8-3,5
3,0-3,6
3,0-3,6
2,5-3,6
390-410
390-410
410-430
400-420
320-330
22-26
22-24
22-28
22-26
18-22
*- пористая
** - допускается беспористая кристаллическая, водоустойчивая ЖВ.
Порошкообразные ВВ
Аммонит № 6 ЖВ - простейшая механическая смесь
порошкообразной водоустойчивой АС марки ЖВ и порошкообразного
тротила. Выпускается в мешках и патронированном виде (ø 32 мм, m=200
и 250 г). Используется для изготовления промежуточных детонаторов,
патронов боевиков, взрывных работ (в основном шпуровыми зарядами).
Разрешен к заряжанию только ручным способом. Относительно
водоустойчив в проточной воде (1 - 2 часа). Предназначен для дробления
пород срдней крепости.
Динафталит - мало пылящий светло-желтый наполовину зернистый
порошок. Не слеживается, малочувствителен
к механическим
воздействиям, разрешен к заряжанию ручным способом. Выпускается в
патронах ø 32 мм. Предназначен для дробления пород средней крепости.
Детонит М - мощное промышленное ВВ. Мало пылящее
порошкообразное ВВ серо-стального цвета, жирное на ощупь.
36
Выпускается только в патронированном виде. Устойчиво детонирует в
зарядах малого диаметра и после длительного пребывания в воде.
Чувствителен к резкому перепаду температур (возможна эксудация).
Допущен к ручному заряжанию. Предназначен для дробления крепких и
очень крепких пород любой степени обводненности.
Скальный аммонит № 1 - выпускается в порошкообразном или
прессованном виде в патронированном состоянии. В прессованном виде
водоустойчив, хорошо детонирует в намокшем состоянии. Обладает
повышенной чувствительностью к механическим воздействиям.
Предназначен для дробления крепких и особо крепких пород любой
степени обводненности с ручным заряжанием.
Аммонал скальный № 3 - порошок серо-стального цвета. Наиболее
мощное из порошкообразных ВВ. Водоустойчив, не слеживается, хорошо
детонирует в патронах малого диаметра. Разрешен только для ручного
заряжания. Предназначен для дробления крепких и очень крепких пород
шпуровыми зарядами любой степени обводненности.
Расчетно-экспериментальные
характеристики
и
состав
ВВ
представлены в табл. 5.
Таблица 5
Характеристики порошкообразных ВВ
Компоненты и
показатели
1
Состав %:
Селитра аммиачная
ЖВ
Селитра аммиачная
кристаллическая
Тротил
Нитроэфиры
Гексоген
Алюминиевая
пудра
Стеарат кальция
Коллоидный
хлопок
Сода (сверх 100 %)
Масло машинное
(сверх 100 %)
Динитронафталин
Парафин
Аммо- Динаф
нит
талит
№6ЖВ
Скальный аммонит
№1
Аммонал
Детонит
прессопорошко- скальный
М
№3
ванный
образный
2
3
4
5
6
7
79
35
78
66
66
72
21
-
53
-
10
-
5
24
5
24
6
1,5
-
-
10,7
1
5
-
5
-
8
-
-
-
0,3
0,2
-
-
-
-
11,6
0,4
0,2
-
-
-
-
37
1
Показатели:
Кислородный
баланс, %
Объем газов, л/кг
Теплота взрыва,
кДж/кг
Скорость детонации, км/с
Работоспособность
см3
Бризантность, мм
2
3
4
5
6
7
-0,53
895
+0,3
920
+0,18
780
-0,79
830
-0,79
830
-0,78
810
1030
975
1382
1292
1292
1360
3,6-4,8
365380
14-18
3,5-4,6
320350
15-16
4,2-5,2
450
4,8-5,3
450-460
6,0-6,5
450-500
4,2-4,6
450-470
18-22
22
18
18-20
3.5. Предохранительные ВВ
Аммонит АП-5ЖВ - относительно мощное ВВ с невысокими
предохранительными свойствами (класс П), представляющее собой
мелкодисперсный порошок светло-желтого цвета с отдельными крупными
частицами соли. Выпускается только в патронированном виде для
дробления пород любой степени обводненности шпуровыми зарядами.
Аммонит ПЖВ-20, Т-19 - мелкодисперсные порошки светло-желтого
цвета с отдельными крупными частицами соли. ВВ средней мощности и
предохранительности (1У класс). Хорошо детонируют в обводненных
шпуровых зарядах и при сильном уплотнении (до 1,7 г/см 3) Т-19 имеет
более высокие детонационные характеристики, так как содержит больше
сенсибилизатора и технологически лучше обработан.
Угленит Э6 - селективно детонирующее ВВ( в зависимости от
условий взрывания). Представляет собой практически непылящий,
жирноватый порошок белого цвета. Хорошая детонационная способность
обеспечивается за счет введения нитроэфиров. Древесная мука в составе
Э-6 препятствует процессу эксудации. Относится к ионообменным ВВ
(пламегаситель и АС образуются в результате ионообменной реакции):
NaNO3 + NH4CL → NH4NO3 + NaCL
Таблица 6
Характеристики предохранительных ВВ
Компоненты и
Аммонит
Аммонит Аммонит Угленит
показатели
АП-5ЖВ
ПЖВ-20
Т-19
Э-6
Нитроэфиры
14,0
Селитра АС марки ЖВ
"-" натриевая
70
64
61
Хлористый аммоний
46,3
Хлористый натрий
12
20
20
Хлористый калий
7,0
Тротил
18
16
19
Мука древесная
2,5
38
Стеарат кальция
Коллоидный хлопок
Показатели:
Кислородный баланс,%
Теплота взрыва, кДж/кг
Объем газов, л/кг
Бризантность, мм
Работоспособность, см3
Скорость детонации,
км/с
-
-
-
1,0
0,2
-0,002
907
787
15-17
320-330
+0,32
813
717
14-16
265-280
-2,47
805
724
15-17
270-280
+0,53
640
560
8-11
130-170
3,6-4,6
3,5-4,0
3,6-4,3
1,9-2,2
3.6. Промышленные ВВ на основе утилизируемых
боеприпасов
В настоящее время на складах Министерства обороны стран СНГ
хранится большое количество различных боеприпасов и ВВ, гарантийный
срок которых давно истек или сами боеприпасы морально устарели.
Утилизация боеприпасов и ВВ охватывает ограниченный перечень
изделий, поэтому основная масса подобных изделий уничтожается
сжиганием или взрыванием. При этом выброс в земную атмосферу
вредных компонентов достигает огромных величин.
Вместе с тем, ряд боеприпасов и ВВ может использоваться в
народном хозяйстве без сложной переработки и расснаряжения. Эти ВМ
можно разделить на четыре класса: инженерные боеприпасы, ракетные
твердые топлива, пороха, боевые части боеприпасов.
Наиболее широкое распространение на взрывных работах получили
ВВ на основе коллоидных (пироксилиновые, баллиститные, кордитные) и
дымных порохов. Коллоидные пороха применяются при взрывных работах
методами накладных (только с забойкой), скважинных, котловых,
камерных и удлиненных (траншейных) зарядов. Дымные пороха
используются для отделения блоков штучного камня скальных пород от
массива методом шпуровых зарядов.
На
основе
пироксилиновых
порохов,
флегматизированных
нефтепродуктами, в настоящее время выпускаются гранипоры (ПЗФ, ФМ,
Б1, Б2, Б3, ВС). Гранипоры - промышленные ВВ I класса, изготовленные
на основе устаревших марок баллиститных порохов, выпускаемые в виде
частиц размером от 5 до 20 мм. Предназначены для взрывных работ только
на земной поверхности в обводненных скважинах по породам с
коэффициентом крепости до 20. Выпускается в мешках массой 40-42 кг.
Предназначены только для ручного заряжания.
Широкое распространение на взрывных работах в последнее время
получил утилизируемый из боеприпасов тротил, который выпускается под
39
маркой тротил У и используется для производства граммонитов,
промежуточных детонаторов и как самостоятельное ВВ.
Характеристики некоторых ВВ на основе утилизируемых боеприпасов
представлены в табл. 7.
Таблица 7
Характеристики промышленных ВВ из утилизируемых
боеприпасов
ВВ
Тротил У
Гранипор ФМ
Гранипор ПЗФ
Гранипор Б1
Гранипор Б3
Теплота
взрыва,
кДж/кг
3900
3500
3500
3450
3450
Кислородный
баланс,
%
-74
-(4245)
-(4245)
-(5060)
-(5070)
Скорость
детонации,
км/с
5,0-5,5
5,5-6,3
5,5-6,3
4,5-5,0
5,0-5,2
Насыпная
плотность,
кг/м3
800
850-900
850-900
750-850
700-800
4. СРЕДСТВА И СПОСОБЫ ИНИЦИИРОВАНИЯ ЗАРЯДОВ
4.1. Классификация способов взрывания зарядов
Для возбуждения взрыва заряда промышленного ВВ необходим
начальный импульс, который сообщается взрывом заряда инициируещего
ВВ, размещенного в капсюле детонатора (КД), электродетонаторе (ЭД)
или через более мощный промежуточный детонатор (для инициирования
водосодержащих и гранулированных ВВ).
Средствами взрывания называется совокупность принадлежностей
для иницирования зарядов промышленных ВВ.
В зависимости от способа возбуждения взрыва детонатора различают:
- огневой способ взрывания - с помощью КД, соединенного с
отрезком огнепроводного шнура (ОШ), поджигаемого спичкой, тлеющим
фитилем (ФЗТ) или спец. средствами (ЗПБ, ЭЗОШ);
- электрический способ - с помощью ЭД мгновенного,
короткозамедленного
и
замедленного
действия
соединенного
электрической цепью с источником тока;
- бескапсюльный с помощью ДШ - инициирование заряда
производится через промежуточный детонатор детонирующим шнуром.
ДШ инициируется с помощью КД или ЭД;
- неэлектрические системы - импульс к заряду передается по
эластичным трубкам, не разрушающимся при прохождении по ним
детонационной волны.
40
Устройство и характеристики средств огневого способа
взрывания
Капсюль-детонатор предназначен для возбуждения детонации зарядов
ВВ при температуре от -60 оС до +45 оС. Представляет собой
цилиндрическую гильзу, в которую с одной стороны запрессованы
вторичное и первичное инициирующие ВВ, а другая сторона служит для
размещения отрезка ОШ. В настоящее время выпускаются КД-8УТС, КД8УТБ, ТКД-2.
Во всех странах КД с массой вторичного заряда 1г условно присвоен
номер 8, УТ - универсальный тетриловый. Последняя буква обозначает
материал, из которого сделана гильза: С - стальная, Б - бумажная, А алюминиевая.
Конструкция КД представлена на рис. 12.
4.2.
Рис. 12. Капсюль детонатор КД-8УТС
1 - гильза с комулятивной выемкой; 2 - вторичное
инициирующее ВВ - тетрил (1 г); 3 - чашечка с
центральным отверстием; 4 - первичное инициирующее ВВ
(гремучая ртуть 0,5 г); 5 - дульце.
Огнепроводные шнуры представляют собой гибкие устройства,
предназначенные для инициирования первичного ВВ в чашечке КД.
Выпускаются следующие марки ОШ, различающиеся по термо- и
влагостойкости: ОША - асфальтированный, ОШДА - дважды
асфальтированный, ОШП - пластикатный повышенной водостойкости
(поливинилхлоридная
оболочка).
Асфальтированное
покрытие
представляет собой термоплавкую композицию из каменноугольной
смолы (предотвращает плесневение натуральной пряжи), битума,
парафина, петролатума (обеспечивают водоустойчивость, эластичность
покрытия).
Все марки шнура выпускают в бухтах по 10 м. Скорость горения ОШ
должна составлять  10 мм/с (отрезок 60 см сгорает за 60-70 сек.). Диаметр
ОШ равен 5-6 мм. Конструкция ОШП представлена на рис. 13.
41
Рис. 13. Огнепроводный шнур марки ОШП
1 - пластикатовая оболочка; 2, 3 - первая и вторая
оплетки (льняная или х/б пряжа); 4 - шпуровой
порох; 5 - центральная направляющая нить.
Для зажигания огнепроводного шнура предназначены зажигательные
патроны бумажные (ЗПБ) - для одновременного поджигания от 6 до 37
отрезков ОШ, размещенных в гильзе; ЭЗПБ (электрический); ЭЗОШ электрозажигатель огнепроводного шнура (для поджигания одиночного
отрезка ОШ). Выпускаются две марки ЭЗОШ: в металлической и
бумажной гильзах (ЭЗОШ-М и ЭЗОШ-Б). ЭЗПБ конструктивно отличается
только наличием нити накала в таблетке зажигательного состава.
Конструкция ЗПБ представлена на рис. 14.
Рис. 14. Зажигательный патрон бумажный (ЗПБ)
1 - парафинированная бумажная гильза;
2 - обжимное кольцо;
3 - таблетка зажигательного состава.
42
На взрывных работах для поджигания ОШ также используется фитиль
зажигательный тлеющий, представляющий собой "веревку", состоящую из
продольных х/б нитей с оплеткой. Пряжа пропитывается калиевой
селитрой и после поджигания спичкой тлеет с очень малой скоростью ( 5
мм/мин). Выпускается две марки фитиля ФЗТ-1 и ФЗТ-2, различающиеся
числом нитей в сердцевине и оплетке. ФЗТ-2 окрашивается в желтый цвет.
4.3. Конструкции средств электрического способа взрывания
Для взрывных работ с использованием электрического способа
применяются:
1.
Электродетонаторы мгновенного действия (ЭД-8Э, ЭД-8Ж),
короткозамедленного действия (ЭДКЗ) и замедленного дейстия (ЭДЗД),
защищенные от блуждающих токов и зарядов статического электричества
(ЭД-1-3-Т и ЭД-1-8-Т), высоковольтные (ЭДВ-1, ЭДВ-2), термостойкие
(ТЭД-200, ТЭД-270).
2.
Источники электрического тока переносные ( с автономным
источником тока) и сетевые (стационарные и переносные).
3.
Приборы входного контроля электродетонаторов (ОКЭД-1) и
электровзрывных цепей (ОВЦ-3, Р-353, Р-3043).
Электродетонаторы мгновенного действия срабатывают в течение 2-6
мс, т.е. практически мгновенно. Они состоят из КД-8УТС и
электровоспламенителя, который изготавливается из нихромовой
проволоки.
Воспламенитель
предназначен
для
зажжения
воспламенительного состава, находящегося на поверхности проволоки.
Воспламенительный состав предназначен для инициирования
первичного инициирующего ВВ. Выпускаются ЭД с эластичным (ЭД-8Э) и
жестким креплением мостика накаливания (ЭД-8Ж). Электродетонаторы
имеют концевые провода с медной жилой длиной от 2 до 4,5 м и должны
срабатывать от постоянного тока силой 1 А при групповом взрывании, и
переменного тока силой 2,5 А.
При необходимости разновременного взрывания зарядов или групп
(короткозамедленное
и
замедленное
взрывание)
используются
электродетонаторы ЭД-З-Н и ЭДКЗ с замедлением соответственно до 1000
мс (23 серии) и до 250 мс (6 серий). Данные ЭД состоят из КД-8УТС, в
колпачек которого перед зарядом инициирующего ВВ запрессован
замедляющий состав. Изменяя степень уплотнения состава и компоненты,
добиваются требуемой степени замедления взрыва. Конструкции
электродетонаторов ЭД-8Э, ЭД-8Ж и ЭДКЗ представлены на рис. 15.
Конструкция электродетонаторов ЭД-З-Н аналогична ЭДКЗ.
43
Рис. 15. Конструкция электродетонаторов ЭД-8Э(а), ЭД-8Ж(б)
и ЭД-З-Н(в)
1 - капсюль-детонатор КД-8УТС; 2 - экран;
3 - электровоспламенитель; 4 - замедляющий состав.
В качестве источника тока, посылающего импульс во взрывную сеть
наиболее часто используются индукторные (КПМ-3, КПМ-1А, ВМК-500,
ВВМ-4) и батарейные (КВП-1/100 м, ПИВ-100 м). Индукторные машинки
используются на земной поверхности и в шахтах, не опасных по газу и
пыли, батарейные - в шахтах опасных по газу и пыли.
Основным элементом всех машинок является конденсатор емкостью
от 2 мкФ (КПМ-1А) до 10 мкФ (ПИВ-100 м), который заряжается при
вращении генератора приводной рукояткой или от батареек
(аккумулятора).
Для проверки ЭД и взрывных цепей используются омметрклассификатор электродетонаторов (ОКЭД) и мосты постоянного тока Р353, Р-3043. Основной особенностью всех контрольно-измерительных
приборов является то, что в электрическую цепь даже при коротком
замыкании не подается ток больше, чем безопасный (0,2 А).
Конструкции средств бескапсюльного способа
взрывания
В горнодобывающей промышленности часто существует опасность
преждевременного инициирования ЭД за счет блуждающих токов,
статических зарядов. В таких условиях, как правило, используется
бескапсюльный и неэлектрический способы взрывания. Заряды
инициируются с помощью ДШ, который применяется для монтажа как
магистралей так и ответвлений к скважинным или шпуровым зарядам. При
необходимости взрывания серий зарядов с разной степенью замедления
используются пиротехнические реле РП-8 или КЗДШ-69.
Детонирующие шнуры представляют собой гибкие длинные (50 м)
устройства, состоящие из сердцевины мощного бризантного ВВ (ТЭН,
4.4.
44
гексоген), устойчиво детонирующие в заряде малого диаметра (≈ 2,5 мм) и
нескольких оплеток (натуральная пряжа или пластикат).
Выпускаемые ДШ различаются по мощности (масса ВВ в 1 м шнура),
морозо- и водостойкости. Некоторые марки шнуров:
ДША - ТЭНовый нормальной мощности и малой водостойкости в
оплетке из натуральной пряжи;
ДШВ - ТЭНовый нормальной мощности и повышенной
водостойкости в оболочке пластифицированного поливинилхлорида;
ДШЭ-12 - ТЭНовый нормальной мощности, высокой водостойкости
в полиэтиленовой оболочке (экструзионный);
ДШЭ-12Г - гексогеновый повышенной мощности и водостойкости в
полиэтиленовой оболочке (экструзионный).
Конструкции шнуров ДША и ДШЭ-12 представлены на рис. 16,
пиротехнического замедлителя РП-8 на рис. 17.
Рис. 16. Конструкция ДША (а) и ДШЭ-12 (б):
а) 1 - колпачки;
б) 1 - колпачки;
2,4 - водоизолирующие покрытия; 2 - полиэтиленовая оболочка;
3,5 - обмотки; 6 - сердцевина (ВВ); 3 - продольные нити;
7 - направляющие нити.
4 - сердцевина (ВВ).
Рис. 17. Реле пиротехническое РП-8
1 - детонирующий шнур; 2 - гильза; 3 - замедлитель; 4 - пробка.
45
В связи с тем, что все гранулированные и водонаполненные ВВ
недостаточно чувствительны к выше рассмотренным КД и ЭД, для их
надежного инициирования применяют промежуточные детонаторы в виде
прессованных (порошкообразный или чешуйчатый тротил) или литых
(порошкообразный гексоген в литом тротиле) цилиндрических шашек с
центральным каналом 14,5 мм (Т-400Г и ТГ-500), массой 400 и 500 г,
высотой 70-80 мм и диаметром 70 мм.
4.5. Неэлектрические системы взрывания
Из неэлектрических систем взрывания наиболее широкое признание
во многих странах получила система "Нонел", фирмы "Нитро-Нобель",
Швеция.
Она
состоит
из
детонатора
мгновенного
или
короткозамедленного действия, трубки "Нонел" для трансляции ударноволнового импульса, детонатора-стартера и соединительного блока.
Принципиально новым элементом этой системы является ее трубка, на
внутренней поверхности которой нанесен тонкий слой высокодисперсного
ВВ массой 1,7-2,0 г на метр. Внешний диаметр этой пластиковой трубки 3
мм, внутренний 1,5 мм. При взрывном горении слоя ВВ в трубке
распространяется слабая ударная волна со скоростью 2000 м/с.
Инициирование трубки может осуществляться штатными средствами электродетонатором, капсюлем-детонатором, детонирующим шнуром.
Импульс ударной волны, образующийся в трубке, настолько слаб, что не
разрушает ее стенок и не способен инициировать ни одно из
промышленных ВВ, размещенных непосредственно на контакте с трубкой.
В США применяется неэлектрическая система инициирования
"Геркудет", в которой передача ударного импульса к КД, размещенного в
заряде ВВ, осуществляется через две пластиковые трубки, по одной из
которых подается горючее, по другой - окислитель. Скорость детонации
смеси этих газов составляет 2400 м/с. Капсюль-детонатор системы имеет
замедлитель от 50 мс до 12,8 с, а количество ступеней замедления
составляет 29.
В России разработана неэлектрическая низкоэнергетическая система
инициирования (УНСИ) мгновенного действия.
По техническим характеристикам система УНСИ находится на уровне
системы "Нонел" фирмы "Нитро-Нобель" (Швеция), но по некоторым
характеристикам превосходит ее (агрессивостойкость, разрывная
прочность, устойчивость к истиранию и эластичность при низких
температурах).
46
5. ХРАНЕНИЕ ВЗРЫВЧАТЫХ МАТЕРИАЛОВ
5.1. Общие положения
Взрывчатые материалы (ВМ) должны храниться в предназначенных
для этой цели помещениях, отвечающих установленным требованиям.
Для горных предприятий местом хранения ВМ является склад ВМ комплекс зданий и сооружений основного и вспомогательного назначения,
расположенных на общей территории с оформленным в установленном
порядке земельным отводом.
Предприятие обязано вести учет прихода и расхода ВМ на складах по
установленным формам:
"Книга учета прихода и расхода взрывчатых материалов" (форма 1)
предназначена для учета каждого наименования ВМ на конец суток.
Запись в книге делают только по тем ВМ, количество которых изменилось
за сутки;
"Книга учета выдачи и возврата взрывчатых материалов" (форма 2)
предназначена для складов, с которых производится выдача ВМ
взрывникам и прием от них остатков ВМ;
"Наряд-накладная" (форма 3) предназначена для отпуска ВМ с одного
места хранения на другое. Выписывается в 4 экземплярах (один остается
на складе, один как сопроводительный документ, один бухгалтерии
получателя, один предприятию поставщику);
"Наряд-путевка для производства взрывных работ" (форма 4) служит
для отпуска ВМ взрывникам. Взрывчатые материалы не должны
выдаваться взрывникам, не отчитавшимся в расходовании ранее
полученных ВМ.
При ведении документов на складе не допускаются записи
карандашом, помарки и подчистки. Исправления должны выполняться
проставлением новых цифр с объяснением и подписью лицом, их
внесшим.
Правильность учета, хранения и наличия взрывчатых материалов на
складе должны проверяться ежемесячно лицами, назначенными
руководителем предприятия и периодически - представителем органа
Проматомнадзора. В случае недостачи или излишков ВМ необходимо
немедленно
сообщить
руководителю
предприятия,
органам
Проматомнадзора и внутренних дел.
По месту расположения относительно земной поверхности склады
ВМ разделяются на поверхностные, полууглубленные, углубленные и
подземные. К поверхностным относятся склады, основания хранилищ
которых расположены на уровне поверхности земли; к полууглубленным склады, здания хранилищ которых углублены в грунте ниже земной
поверхности не более чем на карниз; к углубленным - у которых толща
47
грунта над хранилищем составляет менее 15 м, и к подземным соответственно более 15 м.
В зависимости от срока эксплуатации склады разделяются на
постоянные - 3 года и более, временные - до трех лет и кратковременные до одного года, считая эти сроки с момента завоза ВМ.
Эксплуатация кратковременных складов может быть продлена на
один последующий срок при условии повторной приемки комиссией.
По назначению склады ВМ разделяются на базисные и расходные.
Согласно ЕПБ при ВР ограничивается вместимость хранилища и
склада. Предельные нормы хранения ВМ на поверхностных и
полууглубленных расходных складах представлены в табл. 8.
Таблица 8
Вместимость складов ВМ
Наименование
ВВ в
склада
хранилище
т
Постоянный
120
расходный
Временный
60
расходный
Кратковременпо
ный расходный
проекту
ВВ,
т
240
120
по
проекту
Вместимость общая
КД,ЭД,РП ДШ, ОШ,ФЗТ,
тыс.шт. тыс.м
ЗПБ
300
400 не ограничивается
150
200
-"75
100
-"-
Общая вместимость базисного склада ВМ не ограничивается,
вместимость отдельного хранилища не должна превышать 420 т ВМ.
5.2.
Поверхностные и полууглубленные постоянные
склады ВМ
Территория:
- расстояние между отдельными зданиями или хранилищами должны
быть не мене противопожарных норм или безопасного расстояния по
передаче детонации;
- склады должны ограждаться и иметь запретную зону шириной от
ограды не менее 50 м;
- расстояние от ограды до ближайшего хранилища должно быть не
менее 40 м;
- ограда выполняется из колючей проволоки, дерева, кирпича, металла
высотой не менее 2 м;
- все деревья, кустарники на территории склада и запретной зоны
удаляются; хворост, сухая трава и другие легковоспламеняющиеся
предметы убираются.
48
Устройство хранилищ:
- строятся из несгораемых материалов;
- полы деревянные, бетонные, асфальтированные или глинобитные;
- тамбуры 2 х 2 м (при выдаче ВМ мелкими партиями);
- наличие двух дверей, открывающихся наружу (внутренняя деревянная решетчатая);
- окна хранилищ оборудуются стальными решетками;
- стекла окон с солнечной стороны матовые или окрашены белой
краской;
- рабочее освещение от сети до 220 В;
- вентиляция естественная приточно-вытяжная;
-выключатели,
предохранители,
распределительные
щитки
размещаются снаружи хранилища.
Связь и сигнализация:
- все склады и караульные помещения оборудуются телефонной
связью с предприятием, пожарной охраной и органом внутренних дел;
- при невозможности оборудования телефонной связью - радиосвязь;
- телефонная связь между постами охраны и караульными
помещениями.
Противопожарная защита:
- оборудование противопожарными средствами согласно проекта;
- на расстоянии не менее 5 м от хранилищ ВМ снимается дерн;
- вокруг территории на расстоянии 10 м от ограды - канал глубиной не
менее 0,5 м и шириной 1,5 м;
- противопожарный водоем на территории склада.
5.3. Поверхностные и полууглубленные временные и
кратковременные склады ВМ
Хранилища
временных
складов
могут
быть
дощатыми,
глинобитными, земляными. Разрешается приспосабливать неиспользуемые
строения. Полы могут быть деревянными, бетонными, глинобитными.
Деревянные строения покрывают огнезащитными составами. Устройство
водоемов, тамбуров не обязательно, двери могут быть одинарными.
Рабочее освещение внутри хранилищ может осуществляться рудничными
аккумуляторами. Размеры окон и дверей могут не изменяться. В остальном
к временным складам предъявляются такие же требования, как и к
постоянным складам.
Кратковременные склады допускается оборудовать в неиспользуемых
строениях, сараях, землянках, на автомобилях, палатках, шалашах,
пещерах. Требования к кратковременным складам такие же, как и для
временного склада. При этом не обязательно устройство молниезащиты,
освещения, телефонной связи, противопожарного канала и очистки
запретной зоны вокруг склада от деревьев. Ограда разрешается высотой не
49
менее 1,5 м из жердей, досок, плетней. Во всем остальном должны
выполняться соответствующие требования
5.4. Размещение ВМ в хранилищах
В хранилищах складов ВМ стеллажи для ВВ и СИ и штабели для ВМ
должны отстоять от стен не менее чем на 20 см, а от поля - не менее чем на
10 см. Мешки, ящики с ВВ необходимо размещать на настилах. Высота
штабеля не должна превышать 2 м. По ширине штабеля можно
располагать не более двух мешков (ящиков) так, чтобы свободно
обеспечивался подсчет мест.
При использовании средств механизации погрузочно-разгрузочных
операций разрешается хранить ящики и мешки с ВВ в пакетах на
поддонах, в том числе в стропконтейнерах, до двух ярусов по высоте.
Порядок размещения поддонов и стропконтейнеров необходимо
определять проектом. Максимальная высота штабелей не должна
превышать 2,6 м.
Между штабелями, в том числе со стропконтейнерами, и стеллажами
следует оставлять проходы шириной соответственно не менее 1,3 и 1 м.
На стеллажах ящики, мешки и другие места с ВМ должны
размещаться не более чем по два в высоту и в штабелях
(стропконтейнерах) - в соответствии с требованиями стандартов (ТУ).
Вскрытые места со взрывчатыми материалами групп В, С и дымным
проходом могут размещаться только в один ряд по высоте. Высота верхних
полок стеллажей для указанных ВМ не должна превышать 1,7 м и для
прочих - 2 м.
Расстояние между каждыми двумя полками должно быть таким,
чтобы между ящиками (мешками) с ВМ и полками над ними оставались
зазоры не менее 4 см. По ширине полки запрещается ставить ящики более
чем в два ряда, а при размещении возле стен при отсутствии прохода более чем в один ряд.
Головки железных гвоздей и болтов, применяемых для укрепления
полок в хранилищах ВМ, необходимо утапливать полностью.
Доски полок стеллажей должны настилаться с промежутками до 3 см.
Нижняя полка должна быть сплошной.
Возле камер, стеллажей и штабелей на складе ВМ должны быть
вывешены таблички с указанием наименований взрывчатых веществ,
средств инициирования или ПВА, их количества, номера партии, даты
изготовления и гарантийного срока хранения.
50
6. ПЕРЕВОЗКА ВЗРЫВЧАТЫХ МАТЕРИАЛОВ
6.1. Общие положения
Взрывчатые материалы к местам хранения, ведения взрывных работ
могут доставляться автомобильным, железнодорожным, морским,
авиатранспортом. Для доставки со складов ВМ к местам ведения взрывных
работ используется в основном автомобильный транспорт (на базе БелАЗ,
МАЗ, КРАЗ). В данном пособии будут рассмотрены правила перевозки
автомобильным транспортом, как наиболее часто используемом на
предприятиях. Правила безопасности при перевозке ВМ автотранспортом
устанавливаются в дополнение к Единым правилам безопасности при
взрывных работах.
Согласно ГОСТ 19433-88 и §8 ЕПБ при ВР, а также другим
нормативным документам, в том числе и международным, промышленные
ВМ по степени опасности при перевозке относятся к классу 1, который
подразделяется на подклассы, указанные в табл. 9.
Таблица 9
Подклассы взрывчатых материалов
Номер
Характеристика подкласса
подкласса
1.1
ВМ, способные взрываться массой (взрыв, который
одновременно охватывает весь груз).
1.2
ВМ, не взрывающиеся массой , но имеющие при взрыве
опасность разбрасывания.
1.3
ВМ, выделяющие при горении большое количество тепла или
загорающиеся один за другим с незначительным эффектом
взрыва или разбрасывания, или того и другого вместе.
1.4
ВМ, представляющие незначительную опасность взрыва во
время транспортирования только в случае воспламенения или
инициирования. Действие взрыва ограничивается упаковкой.
1.5
ВМ с опасностью взрыва массой , которые настолько
нечувствительны, что при транспортировании не должно
произойти инициирования или перехода от горения к
тетонации, а также изделия, содержащие только очень
нечувствительные детонирующие вещества, не вызывающие
случайного инициирования.
1.6
ВМ, содержащие исключительно нечувствительные к
детонации вещества, не взрывающиеся массой и
характеризующиеся
низкой
вероятностью
случайного
инициирования.
51
Все ВМ по степени опасности при обращении с ними, в том числе при
перевозке, подразделяются на группы согласно табл. 1
и должны
перевозиться раздельно. Однако допускается совместная перевозка ВМ
различных групп при соблюдении ряда требований. При этом детонаторы
должны размещаться в передней части кузова автомобиля в специально
оборудованном ящике. ВВ размещают в задней части кузова и отделяют от
детонаторов с детонаторами способами, исключающими передачу
детонации. Загрузка ВМ должна составлять в данном случае до 2/3
грузоподъемности автомобиля.
6.2. Подготовка ВМ к перевозке, маршрут, организация
движения, техническое состояние
транспортных средств
Грузоотправитель обязан подготовить ВМ к перевозке так, чтобы
обеспечить их сохранность и безопасность транспортирования. Упаковка
должна
быть исправной,
закрыта,
опломбирована
и
иметь
соответствующую маркировку. ВМ в таре следует укладывать и закреплять
так, чтобы исключить их внутреннее перемещение . Каждая грузовая
единица должна иметь маркировку согласно ГОСТ 19433-88 "Грузы
опасные. Классификация и маркировка", ГОСТ 14839.20-77 "Вещества
взрывчатые промышленные. Упаковка, маркировка, транспортирование и
хранение". Способы и материалы для нанесения маркировки должны
соответствовать ГОСТ 14192-77.
Погрузка и разгрузка должны выполняться с максимальной
осторожностью в специально отведенных и оборудованных местах.
Загрузка должна осуществляться согласно схемам размещения и крепления
грузов симметрично относительно продольной оси кузова и равномерно
(по массе) по всей площади.
При раздельной перевозке ВМ загрузка специальных и
специализированных
автомобилей
допускается
до
полной
грузоподъемности, за исключением детонаторов (2/3 грузоподъемности и
не более 2-х ящиков по высоте).
Транспортные средства подаются к месту погрузки по одному.
Ожидающие погрузку и загруженные автомобили должны находиться от
мест погрузки (разгрузки) на расстоянии не менее 100 м и в разных местах.
Перевозка ВМ осуществляется по заранее выбранному и
согласованному с ГАИ маршруту. Выбор маршрута осуществляется
предприятием, осуществляющим перевозку ВМ.
Маршрут должен удовлетворять следующим требованиям:
- не должен, по возможности, проходить через населенные пункты,
вблизи промышленных предприятий, зон отдыха, архитектурных объектов;
52
- при перевозке в пределах населенных пунктов, по возможности, не
должен проходить вблизи мест возможного сбора большого количества
людей (школы, сады, больницы, кинотеатры и т.д.);
- в маршруте указываются места стоянок, заправок топливом, опасные
участки дорог.
При перевозке ВМ скорость транспортных средств не должна
превышать 60 км/час. При неблагоприятных условиях (дождь, снег и т.д.)
скорость снижается до значений, обеспечивающих безопасность движения.
При движении в колонне расстояние между автомобилями должно быть не
менее 50 м на горизонтальных участках и не менее 300 м в горной
местности.
При перевозке ВМ колонной из 5 и более машин обязательно
сопровождение колонны автомобилем прикрытия, который движется
впереди уступом с левой стороны так, чтобы его габарит по ширине
выступал за левый габарит сопровождаемых транспортных средств.
Автомобиль прикрытия оборудуется проблесковым маячком желтого
цвета (не дает права преимущественного проезда и является
дополнительным средством информации).
При перевозке ВМ колонной из 5 и более машин обязательно в конце
колонны должен быть резервный автомобиль, приспособленный для
перевозки ВМ.
ВМ могут перевозиться специальными, специализированными и
автомобилями общего назначения, приспособленными для этих целей и
работающими на жидком или газообразном топливе (дозаправка
газобаллонных груженых автомобилей запрещена).
У автомобилей, предназначенных и оборудованных для перевозки
ВМ, выпускная труба глушителя должна быть вынесена в правую сторону
перед радиатором.
Перевозка ВМ на автосамосвалах запрещается.
Металлические части кузова (днища и борта) автомобилей и
автоприцепов, перевозящих ВМ, должны быть покрыты сплошным
настилом из трудновоспламеняющегося материала, исключающего
искрообразование. Дерево, применяемое для изготовления настила,
необходимо пропитывать огнезащитным составом.
Топливный бак (кроме газовых баллонов) необходимо оборудовать
металлическими щитками со стороны передней и задней стенок, а со
стороны днища устанавливать стальную сетку с ячейками размером 10х10
мм (перфорированный лист); расстояние от топливного бака до щитков и
сетки должно быть не менее 20 мм.
Электрическое оборудование транспортных средств, перевозящих
ВМ, должно отвечать следующим требованиям:
- номинальное напряжение не должно превышать 24 В;
53
- электрические цепи должны быть защищены от повышенных токов
предохранителями
заводского
изготовления
и
размыкающим
выключателем, приводимым в действие из кабины водителя;
- электропроводка должна иметь надежную изоляцию, исключающую
короткое замыкание, прочно крепиться и располагаться таким образом,
чтобы она не могла быть повреждена от ударов и трения о части
автотранспортного средства, а также защищена от теплового воздействия
выпускной системы;
- электропроводка должна быть выполнена из проводов с бесшовной
оболочкой, не подвергающейся коррозии;
Дверь фургона должна быть расположена с правой стороны
автотранспортного средства. Допускается устройство двери в задней
стенке фургона при условии оборудования сигнализацией, выведенной в
кабину автомобиля и срабатывающей при открывании двери. Дверь
должна запираться на внутренний замок и иметь приспособление,
препятствующее ее открыванию в случае выхода замка из зацепления. Для
внутреннего освещения фургона необходимо использовать светильник,
плафон которого должен устанавливаться в верхней части передней стенки
кузова с наружной электропроводкой, проложенной в защитном кожухе.
Каждое транспортное средство, предназначенное для перевозки ВМ,
комплектуется:
- красным флажком, прикрепляемым с левой стороны кабины;
- противооткатными упорами, размеры которых должны
соответствовать типу транспортного средства;
- тремя огнетушителями вместимостью не менее 5 л каждый;
- трудновоспламеняющейся непромокаемой тканью;
- набором инструментов для мелкого (аварийного) ремонта
транспортного средства;
- мигающим фонарем красного цвета или знаком аварийной
остановки;
- двумя знаками "Въезд запрещен";
- аптечкой;
- комплектом цепей противоскольжения.
Перевозка ВМ на неисправных транспортных средства, а также при
наличии в кузовах посторонних изделий и материалов запрещается.
6.3. Требования к водителям, охрана и сопровождение
транспортных средств, система информации
об опасности (СИО)
К вождению транспортных средств, на которых перевозятся ВМ,
допускаются лица, имеющие непрерывный стаж работы в качестве
водителя не менее 3 лет и удостоверение соответствующей категории на
право управления транспортным средством. Водитель должен пройти
54
подготовку по специальной типовой (примерной) программе. С ним
должен быть проведен инструктаж по безопасности при перевозке ВМ.
Инструктаж проводится при каждом изменении условий перевозки ВМ, но
не реже одного раза в полугодие.
При перевозке ВМ водитель транспортного средства обязан
соблюдать настоящие Правила дорожного движения.
Водитель, выполняющий перевозку ВМ, кроме документов,
перечисленных в Правилах дорожного движения, обязан иметь при себе:
- маршрут перевозки;
- свидетельство о допуске транспортного средства к перевозке ВМ;
- свидетельство о допуске водителя к перевозке ВМ;
-соответствующую(ие)
аварийную(ые)
карточку(и)
и
информационную таблицу.
В случае вынужденной остановки водитель, кроме обозначения
согласно Правилам дорожного движения места остановки, на расстоянии
100 м спереди и сзади от транспортного средства должен установить знаки
"Въезд запрещен", а также принять меры к его эвакуации за пределы
дороги.
В случае дорожно-транспортного происшествия (ДТП) водитель
должен действовать в соответствии с Правилами дорожного движения.
Кроме того, он обязан:
- при необходимости, принять меры для вызова пожарной охраны и
скорой медицинской помощи;
- осуществить необходимые меры, указанные в соответствующей
аварийной карточке;
- по возможности, не допускать посторонних лиц к месту ДТП;
- при прибытии на место ДТП представителей органов внутренних дел
и здравоохранения информировать их об опасности и принятых мерах,
предъявить транспортные документы на перевозимый груз.
При управлении транспортным средством с ВМ водителю
запрещается:
- резко начинать движение и тормозить;
- буксировать неисправные автомобили;
- двигаться с выключенными сцеплением, коробкой передач и
двигателем;
- курить, а также допускать применение открытого огня ближе 100 м
от ВМ;
- отлучаться (при отсутствии сопровождающего лица) от
транспортного средства без крайней необходимости (перечень таких
ситуаций должен быть определен на предприятии и доведен до всех
водителей под роспись).
При перевозке ВМ должны быть назначены сопровождающие лица:
ответственный за транспортировку груза представитель предприятия -
55
лицо, имеющее право руководства взрывными работами или их
производства, либо заведующий складом ВМ (раздатчик), а также охрана,
вооруженная огнестрельным оружием.
Транспортные средства с ВМ на всем пути следования, при стоянках и
погрузочно-разгрузочных работах должны находиться под непрерывной
вооруженной охраной и наблюдением сопровождающих лиц.
При перевозке ВМ на одном транспортном средстве ответственное за
транспортировку лицо может одновременной выполнять и функции
охраны. В случае перевозки ВМ на двух и более транспортных средствах
охрана выделяется в обязательном порядке. При этом ответственное за
перевозку лицо должно находиться на переднем автомобиле, а лицо
охраны - на последнем. Первый и последний автомобили должны иметь
между собой надежную радиосвязь.
Лицо, ответственное за перевозку, и охрана обязаны знать свойства и
особенности груза, иметь навыки обращения с ним, в том числе при
возможных аварийных ситуациях,
должны быть обеспечены
установленными средствами индивидуальной защиты.
Система информации об опасности (СИО) должна содержать сведения
об опасности при движении транспортного средства с ВМ и определять
меры по ликвидации возможных последствий дорожно-транспортных
происшествий и аварийных ситуаций.
СИО должна включать:
- аварийную карточку (рис. 18);
- информационную таблицу (рис. 19).
Аварийная
карточка
заполняется
грузоотправителем
(грузополучателем) по единой форме для грузов каждого подкласса; она в
обязательном порядке прилагается к перевозочным документам и
находится на транспортном средстве.
Информационные таблицы изготавливаются грузоотправителем
(грузополучателем) и предоставляются водителю для установки только на
транспортные средства, загруженные ВМ.
Цифрами обозначается КЭМ (код экстренных мер) при пожаре,
буквой - КЭМ по защите людей, находящихся в пределах опасной зоны.
Код экстренных мер, распространяющийся на перевозку ВМ:
1 - "Воду не применять! Применять сухие огнетушащие средства!"
2 - "Применять водяные струи!"
4 - "Применять пену или составы на основе хладонов!"
Э - "Необходима эвакуация людей!"
В случае ДТП или возникновения аварийной ситуации при перевозке
ВМ мероприятия по ликвидации последствий должны осуществляться
согласно указаниям аварийной карточки и КЭМ по информационной
таблице.
56
АВАРИЙНАЯ КАРТОЧКА № 1
(типовая форма)
Наименование
опасного груза
подкласса 1.1
Условный номер
(или номер по
списку ООН)
Степень опасности
по ГОСТ
по ГОСТ
19433-88 12.1.007-76
Код
экстренных
мер
ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА И ВИДЫ ОПАСНОСТИ
Состояние , вид (порошок, гранулы, чешуйки и т.п.).
Основные
Без запаха (с запахом).
свойства
В воде не растворяется (растворяется).
Реагирует с кислотами, щелочами.
Токсичен при пылении в случае разрушения упаковок.
Горит без доступа воздуха.
Пожаровзрывоопасен. Чувствителен к механическому
Пожаро- и
воздействию (удар, трение), открытому пламени,
взрывоопас- повышенной
температуре,
электрическим
и
ность
электростатическим разрядам.
Взрывается массой.
Радиус опасной зоны 500 м
При горении и взрыве возможны ожоги, осколочные
Опасность для ранения, контузии. Могут выделяться токсичные газы
человека
пли газы раздражающего действия.
Возможны отравления при вдыхании пыли ВВ.
СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ
При работах с россыпью (разливом) ВМ из упаковок необходимо
применять респиратор типа "Лепесток", "Астра-2", РТП-67А, противогаз
марки БКФ; хлопчатобумажную одежду и перчатки; резиновые сапоги или
галоши.
При пожаре - соответствующий самоспасатель или противогаз марки В
с аэрозольным фильтром, защитный костюм группы То.
НЕОБХОДИМЫЕ ДЕЙСТВИЯ В АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЯХ
При дорожноВ случае ДТП водитель действует в соответствии с
транспортном "Правилами дорожного движения".
происшедствии
Кроме того, следует:
при необходимости принять меры для вызова скорой
медицинской помощи, пожарной охраны, органов
внутренних дел, госгортехнадзора, санэпиднадзора,
специалистов по грузу и ликвидации аварий;
организовать оказание первой медицинской помощи
пострадавшим;
57
по возможности, не допускать посторонних лиц к месту
ДТП;
по прибытии на место ДТП вызванных представителей
органов и служб проинформировать их об опасности и
принятых мерах, предъявить транспортные документы.
При развале, повреждении упаковок и рассыпании ВМ
место остановки дополнительно обозначить двумя
знаками "Въезд запрещен", не допускать движения в зоне
ДТП, устранить источники огня. Не курить.
Принять меры по защите окружающей среды.
Не допускать попадания ВМ в водоемы и канализацию.
В случае загрязнения местности оповестить местные
органы власти и санэпиднадзора.
Рассыпавшиеся из упаковок изделия не перемещать до
прибытия специалистов.
При загорании транспортного средства и оборудования
принять меры по недопущению огня к ВМ. Вызвать
пожарную охрану.
Использовать для тушения воду, углекислоту, сухие
огнетушащие средства согласно коду экстренных мер.
При пожаре
При угрозе загорания упаковок с ВМ удалить людей на
безопасное расстояние.
При воспламенении ВМ и развитии пожара тушение и
другие виды работы немедленно прекратить и всем
покинуть опасную зону.
Ликвидацию последствий аварии начинать не раньше,
чем через 2 часа после окончания пожара.
МЕРЫ ЭКСТРЕННОЙ МЕДИЦИНСКОЙ ПОМОЩИ
Вызвать скорую медицинскую помощь. Оказать первую медицинскую
помощь, соответствующую характеру травм: при ранении наложить
повязку, при кровотечении - жгут, при переломе (вывихе) - шину, при
необходимости сделать искусственное дыхание, при отравлении сделать
промывание. Госпитализация.
Рис. 18. Аварийная карточка № 1
(типовая форма)
58
59
Информационные таблицы СИО необходимо располагать на
транспортном средстве спереди и сзади перпендикулярно его продольной
оси.
Спереди таблицу следует устанавливать на правой стороне бампера.
Она не должна выступать за габаритные размеры бампера в правую
сторону и вниз, а также не должна перекрывать номерной знак
транспортного средства.
Сзади таблицу необходимо устанавливать на стенке кузова в пределах
ее габаритов, не перекрывая номерной знак и внешние световые приборы.
В случае совместной перевозки различных ВМ на одном
транспортном средстве на нем должна быть установлена таблица СИО,
характеризующая наиболее опасный вид взрывчатых материалов.
60
ЛИТЕРАТУРА
1. Дубнов Л.В., Бахаревич Н.С., Романов А.И. Промышленные
взрывчатые вещества. - М.: Недра, 1968.
2. Единые правила безопасности при взрывных работах. - М.: НПО
ОБТ, 1992.
3. Нормативный справочник по буровзрывным работам / Ф.А. Авдеев,
В.Л. Барон, Н.В. Гуров, В.Х. Кантор. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра,
1986. - 511 с.
4. Поздняков З.Г., Росси Б.Л. Справочник по промышленным
взрывчатым веществам и средствам взрывания. - М.: Недра, - 1977.
5. Физика взрыва / Ф.А. Баум, Л.П. Орленко, К.П. Станюкевич и др. М.: Наука, 1978.