книги из ГПНТБ / Вовк А.А. Взрывник

А. А. В OB К

В З Р Ы В Н И К

Государственное издательство

ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ УССР

КИ ЕВ-1962

ПРЕДИСЛОВИЕ

В создании материально-технической базы коммунизма немаловажное значение имеет раз­ витие добычи полезных ископаемых: угля, руд черных и цветных металлов, флюсов, огнеупо­ ров и других.

Добыча твердых полезных ископаемых со­ пряжена с необходимостью отделения горных по­ род от массива и их дробления для удобства погрузки и транспортирования. Эти операции в подавляющем большинстве случаев осуществ­ ляются с помощью энергии взрывчатого вещества.

Так, в угольной промышленности при помощи взрывных работ отбивается до 70/6 угля. Все капитальные, подготовительные и очистные ра­ боты в железорудной промышленности ведутся исключительно с применением ВВ.

Совершенствование взрывных работ оказы­ вает решающее влияние на такие важнейшие показатели, как производительность труда на подготовительных работах и при добыче полез­ ных ископаемых, себестоимость и др.

Без правильно организованных взрывных ра­ бот немыслимо осуществлять скоростное про­ хождение горных выработок.

Взрывные работы представляют сложный комплекс, включающий в себя выбор .метода

3

ВЗРЫВ ЧАТЫЕ МА ТЕРИАЛЫ

ПОНЯТИЕ О ВЗРЫВЕ. ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА

И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

Понятие о взрыве и взрывчатых веществах

Под взрывом обычно понимают явление край­ не быстрого выделения значительного количества энергии с внезапным изменением первоначаль­ ного состояния вещества и образованием газов или паров, независимо от того, имелись ли эти газы и пары до взрыва или они образовались в процессе взрыва. Вызывать взрыв может теп­ ловая (взрыв парового котла), электрическая (электрическая искра, шаровая молния), атом­ ная, а также кинетическая,энергия очень быстро движущегося тела (удар метеорита о землю, превращая вещество в нагретый сжатый газ, вы­ зывает взрыв огромной силы) и др.

В практике наиболее, часто приходится иметь дело с физическим и химическим взрывами. При физическом взрыве переход вещества из одного состояния в другое не сопровождается химичес­ кой реакцией (взрыв баллона со сжатым газом, электрический разряд, разрушение угля сжатым воздухом высокого давления, средствами бес­ пламенного взрывания и т. и.).

При химическом взрыве происходит чрезвы­ чайно быстрое химическое превращение вещества

5

с переходом его в другое состояние, сопрово­ ждающееся выделением большого количества тепла и сжатых газов, обладающих большой раз­ рушительной силой и способных производить работу метания и дробления (разрушения).

Вещества или смеси веществ, способные к та­ кого рода химическим превращениям, называют взрывчатыми веществами (сокращенно ВВ).

Кислородный баланс. Взрыв ВВ основан на окислении кислородом горючих веществ (угле­ рода и водорода). Такими химическими вещест­ вами, молекулы которых содержат избыточный кислород, являются аммиачная селитра, нитро­ глицерин и некоторые другие. При взрывчатом разложении смеси этих носителей кислорода с химическими веществами, содержащими угле­ род или водород, последние сгорают (соединяясь с избыточным кислородом), образуя углекислый газ и воду. Таким образой, кислородный баланс взрывчатого вещества выражает наличие кисло­ рода в составе ВВ по отношению к тому коли­ честву кислорода, которое необходимо для пол­ ного сгорания всех горючих элементов ВВ (угле­ рода в углекислый газ, водорода в воду). Исходя из этого определения различают ВВ с нулевым, положительным (активным) и отрицательным ба­ лансом.

Взрывчатые вещества с нулевым кислород­ ным балансом наиболее эффективны, т. к. при полном сгорании горючих элементов выделяется максимально возможное количество тепла, спо­ собствующее достижению максимальной мощ­ ности ВВ.

Наличие избытка кислорода приводит к двум нежелательным явлениям. Во-первых, некоторое

6

его количество может вступить в реакцию с азо­ том; при этом снижается количество выделяемого при взрыве тепла, так как реакция окисления азота (в отличие от горения углерода и водо­ рода) протекает не с выделением, а с поглоще­

азота являются ядовитыми и их образования по­ этому следует избегать.

При взрыве ВВ с недостаточным количеством кислорода происходит неполное сгорание угле­ рода — не до С02, а только до СО. При этом теплота взрыва значительно снижается, так как процесс окисления углерода до С02 протекает с выделением 94 ккал/моль, а при окислении углерода до СО выделяется только 26 ккал/моль, т. е. более чем в 3,6 раза меньше. Кроме того, окись углерода весьма ядовита и таким обра­ зом ее образование нежелательно.

В практике ведения взрывных работ к ВВ, обладающим положительным кислородным ба­ лансом, добавляют горючие примеси (древесную муку, дизельное топливо и т. д.), за счет чего получают взрывчатые смеси с большей работо­ способностью и с меньшим выделением ядовитых газов.

В табл.' 1 приведены .данные о кислородном балансе различных ВВ, а в табл. 2 — некото­ рых веществ, применимых при изготовлении ВВ.

Газообразные продукты взрыва. Разложение ВВ при взрыве происходит с превращением его в газообразное состояние. При взрыве 1 кг ВВ выделяется 300—1000 л газов. Состав газообраз­ ных продуктов взрыва зависит от многих фак­ торов, в том числе от кислородного баланса,

7

Таблицл I

Кислородный баланс наиболее известных взрывчатых веществ

8

влажности Bß, условий взрывания и т. п. Основ­ ными продуктами взрывчатого разложения боль­ шинства ВВ являются углекислый газ (С02), пары воды (Н20), азот (N2) и кислород (02). Так, на­ пример, взрывчатое разложение 1 моля нитро­ глицерина протекает по такой реакции

С3Н6 (0 .\02)3->ЗС02-(-2,5Н20 -f- 0,25O2-f- l,5N2-f- 333,2 ккал,

а формула взрывчатого разложения 1 кг аммо­ нита, состоящего из смеси 88% аммиачной се­ литры и 12% тротила, имеет следующий вид:

чество ядовитых газов (окись углерода, окислы

Удельный вес 0,97. Он легче воздуха и скопляе­ тся в верхней части выработки. Способен гореть, а при содержании в воздухе от 12,5—75% взры­ ваться .

При пребывании в атмосфере с содержанием окиси углерода 0,2% через 45 мин. у человека наступает опасное отравление, а несколько вдо­ хов воздуха, содержащего 1 % окиси углерода, вызывает смертельное отравление. Предельно до­ пустимая концентрация СО в воздухе не должна превышать 0,0016% по объему (0,02 мг/л).

Окись углерода образуется при взрыве ВВ

сотрицательным кислородным балансом, т. е,

сизбытком углерода. Поэтому состав промыш­ ленных ВВ подбирают таким образом, чтобы

9