История создания Взрывчатых Веществ

Основные понятия

Взрыв ВВ – чрезвычайно быстрое химическое превращение, при котором выделяются тепло и большое количество сжатых газов, которые при расширении до атмосферного давления способных производить механическую работу разрушения и перемещения сжатой среды. Взрывы бывают физические, химические, ядерные.

Взрывчатое вещество – химическое соединение или механическая смесь, которое под действием внешнего импульса (трение, нагревание, удар) способно взрываться. Сила требуемого импульса зависит от чувствительности ВВ.

Детонация – распространение взрыва по заряду ВВ с постоянной сверхзвуковой скоростью, обусловленное прохождением детонационной волны.

Детонационная волна – ударная волна сжатия, распространяющаяся по заряду со сверхзвуковой постоянной скоростью, обеспечивающая возникновение за передним фронтом волны быстрой химической реакции ВВ, т. е. детонационная волна представляет собой совокупность ударной волны и следующей за ней зоны химического превращения ВВ.

Рисунок – Схема прохождения детонационной волны по заряду

Ударная волна – волна сжатия, распространяющаяся по среде (воздуху, воде, породе) со сверхзвуковой скоростью, на переднем фронте которой мгновенно (скачкообразно) изменяются давление, плотность и температура среды. Распространяется с затуханием.

Заряд ВВ – определенное количество ВВ, подготовленное к взрыву, с введенным в него инициатором.

Забойка – заполнение свободной части заряжаемой полости скважины инертным забоечным материалом, который препятствует при взрыве преждевременному вылету ВВ и повышает за счет этого эффективность взрыва.

Для возбуждения взрыва промышленных ВВ в них размещают средства инициирования (СИ): электродетонаторы, детонирующий шнур, промежуточные детонаторы.

Капсюль-детонатор (КД) – небольшой заряд чувствительных инициирующих ВВ, размещенный в гильзе. Инициирует от огнепроводного шнура.

Рисунок 1 – Капсюль-детонатор: 1 – ОШ или УВТ, 2 – первичное ВВ, 3 – вторичное ВВ

Электродетонатор (ЭД) – небольшой заряд чувствительных инициирующих ВВ, размещенный в металлической гильзе.

Рисунок 2 – Электродетонатор: 1 – электрические провода, 2 – пластиковая пробочка,
3- воспламенительная головка, 4 – воспламеняющийся состав, 5 – первичное ВВ,
6 - вторичное ВВ.

Огнепроводный шнур (ОШ) – шнур с пороховой сердцевиной, которая горит с определенной скоростью. Он предназначен для инициирования капсюлей – детонаторов.

Детонирующий шнур (ДШ) – шнур с сердцевиной из мощного чувствительного ВВ, например ТЭН, предназначенный для инициирования зарядов ВВ непосредственно или с помощью промежуточных детонаторов. Взрывается от электродетонатора. Скорость детонации по шнуру 7 км/с.

 

Рисунок 3 – Детонирующий шнур: 1 – наружная обмотка, 2,3,4 – оплетка из льняных и хлопчатобумажных нитей, 5 – сердцевина шнура из гексогена, 6 – направляющая нить.

 

Промежуточный детонатор – средство для возбуждения детонации в заряде промышленного ВВ: патрон-боевик, тротиловая шашка. Патрон боевик – патрон аммонита 6ЖВ, диаметр патронов 32-100мм. Тротиловая шашка – литой тротил, Т-400. 400 – масса тротиловой шашки (ТГ-850, Т-750).

а)	б)
: а – патрон аммонита 6ЖВ	б – тротиловая шашка

Рисунок – Промежуточные детонаторы

 

Выбор массы патрона, количество патронов для изготовления промежуточного детонатора, а так же массы тротиловой шашки зависит от чувствительности ВВ и массы заряда в скважине

Линия наименьшего сопротивления (ЛНС) – кратчайшее расстояние от центра заряда до ближайшей открытой поверхности.

Линия сопротивления по подошве (ЛСПП) – расстояние от оси скважины до открытой поверхности уступа по подошве.

Схема взрывания (Сравнение с костром). На рисунке показать, где распространяется детонационная волна, где – ударная. В какую сторону идет направление разрушения горной породы. Где первичные ВВ, где вторичные ВВ.

Рисунок 4. – Схема взрывания: 1 – заряд ВВ, 2 – забойка,
3 – промежуточный детонатор, 4 – ДШ, 5 – ЭД.

Чувствительность ВВ – степень их восприимчивости к определенному виду начального импульса. Под этим понимается чувствительность к удару ВВ. Способ определения: на взрывчатку с определенной высоты падает стандартный груз. Мерой чувствительности является количество взрывов, произошедших за 100 ударов.

Промышленные ВВ

 

Промышленные ВВ должны обладать пониженной чувствительностью к внешним воздействиям, быть безопасными в обращении, транспортировании и хранении, иметь относительно невысокую стоимость, не должны оказывать вредного влияния на организм человека. Вместе с тем, они должны обладать достаточной мощностью, безотказно детонировать от современных средств инициирования, обеспечивать устойчивую детонацию по всей массе ВВ, сохранять свои свойства в течение гарантийного срока хранения, а также длительного нахождения в зарядных емкостях. Должны быть пригодными к механизированному заряжанию и обладать достаточно высокой водоустойчивостью на случай их применения в обводненных скважинах. Многообразие условий применения и технических требований к промышленным ВВ вызвали необходимость иметь широкий их ассортимент, насчитывающий десятки наименований.

Пороха

Дымный порох – калиевая селитра, древесный уголь и сера. Разлагается в форме взрывного горения со скоростью 400 м/с. Взрыв воздействует на среду менее жестко, чем бризантного ВВ. Применяют при добыче штучного камня и в тех случаях, когда требуется минимальное нарушение отбиваемого массива. Для изготовления ОШ.

Бездымный порох - нитрат целлюлозы с разным содержанием азота, пламегасители. При взрыве не видно пламени и дыма. Пироксилиновые, нитроглицериновые пороха. В зависимости от вида начального импульса горят или детонируют. Скорость детонации 3,5 – 8 км/с. Чувствителен к механическим воздействиям. Водоустойчив, поэтому используют при взрывах на выброс в обводненных породах. При хранении пороха медленно разлагается с выделением азота. Электризуется.

 

Состав продуктов взрыва.

Электрические СИН

Элементы электрических СИН:

1. Взрывная машинка;

2. Электродетонаторы мгновенного и замедленного действия;

3. Соединяющие электрические провода;

4. Средства контроля.

Применяют для всех типов ВР, где нет опасности несанкционированного взрыва из-за блуждающих токов. На открытых горных работах запрещено применять электрические СИН из-за опасности разбора отказов.

Разновидностями электрических СИН являются такие, как «Друза» или «Гром», в которых управление взрывным прибором производится дистанционно по радиоканалу с взрывного пункта, расположенного на расстоянии нескольких километров от забоя.

 

Достоинства электрических СИН:

1.Возможность инструментальной проверки исправности всех элементов системы до начала монтажа взрывной сети, в процессе монтажа, перед взрыванием и автоматический ее контроль до самого момента взрыва зарядов;

2. Дистанционное управление взрывом современными средствами (например, по радиоканалу), обеспечивающими высокую степень безотказности и безопасности дистанционной подачи электроэнергии индуктивным путем во взрывную сеть, состоящую из специальных ЭД;

3. Получение большого числа ступеней замедлений высокой точности с помощью ЭД с электронными замедлителями или комбинации ЭД с пиротехническим замедлителем повышенной точности и многоканального электронного взрывного прибора с программируемыми установками времени срабатывания каждого канала.

Недостаток электрической СИН с ЭД нормальной чувствительности к току - опасность преждевременного взрыва блуждающими токами в случае их попадания в электровзрывную сеть через поврежденную изоляцию.

Однако эта опасность значительно уменьшается при использовании ЭД пониженной чувствительности и полностью устраняется ЭД с трансформаторным входом (типа ЭД-24,ЭДС-2) или с взрывающимся мостиком (ЭДВ-1,ЭДВ-2,АТЭД-15).

Рисунок – Схема инициирования неэлектрической СИН скважинных зарядов:

1 – взрывная машинка, 2 – ЭД, 3 – промежуточный детонатор, 4 – ВВ, 5 – электрические провода.

Рисунок – Схема инициирования неэлектрической СИН шпуоровых зарядов:

1 – взрывная машинка, 2 – ЭД, 4 – ВВ, 5 – электрические провода.

 

Виды неэлектрические СИН:

1. С огнепроводным шнуром (ОШ);

2. С детонирующим шнуром (ДШ);

3. С низкоэнергетическим волноводом.

 

Система инициирования с ДШ

Элементы системы с детонирующим шнуром

1. Взрывная машинка;

2. Электродетонаторы мгновенного и замедленного действия;

3. Детонирующий шнур.

4. Пиротехнические замедлители

 

Многорядное короткозамедленное взрывание - способ взрывания группы зарядов промышленных BB в определённой последовательности через заданные промежутки времени, измеряемые обычно миллисекундами. Число и величина интервалов замедления зависят от цели и области использования взрыва.

Рисунок – Схема инициирования ДШ, порядная схема коммутации

Рисунок – Схема соединения ДШ с тротиловой шашкой

Достоинства короткозамедленного взрывания:

1. Улучшается степень дробления за счет соударения кусков в массиве, создания дополнительных свободных поверхностей

2. Снижается расход ВВ.

3. Снижается сейсмическое действие взрыва.

4. Возможность управления дальностью отброса породы (при врубовых схемах уменьшение ширины развала).

Достоинства способа взрывания с детонирующим шнуром:

1. универсальность;

2. больше безопасности, чем у электрического способа;

3. после взрывов нет остатков невзорвавшихся СИ (у способа с низкоэнергетическими проводниками после взрыва остаются ударно-волновые трубки);

4. малое количество отказов.

Недостатки способа взрывания детонирующим шнуром:

1. невозможность инструментальной проверки доброкачественности взрывной сети непосредственно перед взрывом;

2. необходимость сочетания с другим способом взрывания для первичного возбуждения взрыва сети ДШ;

3. необходимость дублирования как пиротехнических реле, так и детонирующего шнура, причем при глубине скважины более 15 м необходимо дублирование промежуточного детонатора в скважине;

4. выгорание столба ВВ вокруг ДШ, что ведет к увеличенному расходу ВВ.

5. способ более дорогой, чем с низкоэнергетическими проводниками.

 

Система СИНВ

 

1. Пусковое устройство СИНВ-Старт Задействование трубки-волновода производится высокоэнергетической искрой от специального взрывного прибора.

Рисунок – Схема элемента СИНВ-Старт: 1- боек, 2- УВТ, 3 – монтажный элемент с КД без замедления.

2. СИНВ-П. Ударная волна по УВТ достигает монтажного элемента, КД в монтажном элементе детонирует и в свою очередь инициирует УВТ в СИНВ-С и в следующих СИНП-П.

Рисунок – Схема элемента СИНВ-П: 2- УВТ,

4 – монтажный элемент с КД с замедлением

3. СИНВ-С

Рисунок – Схема элемента СИНВ-С: 2- УВТ,
5 –КД (с замедлением либо без него).

4. СИНВ - ПС

Рисунок – Схема элемента СИНВ-ПС: 2- УВТ, 4- монтажный элемент с КД с замедлением, 5 –КД (с замедлением либо без него).

 

Ударная волна проходит по УВТ со скоростью 3,5 км/с. Следовательно, собственное замедление в системе равно 0,5 мс/м. При взрывании рекомендуется обеспечить активацию всех детонаторов на поверхности до того, как начнется смещения породы.

Соединения должны следовать последовательности инициирования. Если магистральная цепь будет повреждена, возникает риск отказа инициирования. Если при этом система смонтирована согласно последовательности инициирования, оно будет проходить нормально до точки отказа, а остальной части системы будет нанесен минимальный вред.

Длина ударно-волновой трубки определяется по требованию потребителя, при этом обязательно, чтобы свободный конец был запечатан.

Рисунок – Схема соединения СИНВ

Рисунок- Схема соединения ударно-волновой трубки с тротиловой шашкой

Достоинства СИНВ:

1. Безопасность. Система не чувствительна к электрическим и электромагнитным воздействиям, повышенная безопасность к механическим воздействиям.

2. Дешевизна.

3. Не происходит выгорания столба ВВ (при использовании ДШ происходит выгорание столба ВВ вокруг ДШ).

4. Сама трубка не имеет бокового энерговыделения. Это позволяет применять донное инициирование скважинных зарядов.

5. Исключение обратного инициирования при несанкционированном взрыве скважинного заряда.

6. Низкий сейсмический эффект.

Недостатки СИНВ:

1. Большое количество отказав.

2. Возможность повреждения трубки во время заряжания, что может привести к отказу (не допускается тянуть, перегибать).

3. Необходимо учитывать время замедления трубки при взрывании больших блоков.

4. Большое число промежуточных КД в соединительных блоках систем снижает надежность системы, поскольку увеличивает число элементов сложной системы.

5. На практике СИНВ применяют в основном для взрывания породных забоев, так как трубка может остаться во взорванной массе и снизить качество обогащения руды.

Системы СИНВ, Nonel, Primadet используются в полном комплекте, а так же частично. Поверхностная сеть монтируется из ДШ и пиротехнических реле, а в скважины опускаются ударно-волновые трубки. Соединение производят с помощью узлов и соединителей.

 

Рисунок 7 – СИНВ - П.	Рисунок 8 – СИНВ - С

Несмотря на надежность и безопасность неэлектрических систем инициирования в практике их использования возникают отказы, причины которых следующие:

1. неправильный монтаж,

2. подбой поверхностной сети осколками от взрыва поверхностного капсюля-детонатора или соединителя;

3. недостаточная инициирующая способность скважинного капсюля-детонатора для шашки-детонатора, которая находилась в горячельющемся ВВ несколько суток.

Рисунок 11. – Схема соединения ударно-волновой трубки компании «Примадет»

Ведение взрывных работ с применением электродетонаторов,
детонирующего шнура

 

Ликвидация отказов

1. Наружные заряды. Осторожно снимают вручную часть забоечного материала, помещают на отказавший заряд новый боевик, восстанавливают забойку и взрывают заряд в обычном порядке.

2. Шпуровые заряды. Взрывают заряд во вспомогательных шпурах, пробуренных параллельно отказавшим, на расстоянии не ближе 30 см.

3. Скважинные заряды (повышенная опасность):

-по проекту, когда требуется бурение дополнительных скважин, разборка горной массы экскаватором.

-повторное взрывание одиночных отказов скважинных зарядов.

-вымывание заряда и забойки, кроме ВВ, содержащих нитроэфиры и гексоген.

-разборка горной породы в месте отказа экскаватором так, чтобы исключить непосредственное воздействие ковша экскаватора или кусков породы на заряд.

-вскрытие скважины обуриванием и взрыванием шпуровых зарядов, располагаемых не ближе 1 м от стенки скважины. Допускается ликвидировать отказавший заряд взрыванием вспомогательного заряда в скважине, пробуренной не ближе 3 м от скважины с отказом.

Взрывчатые материалы в перебуре отказавшей скважины ликвидируют вымыванием водой или взрыванием вспомогательных шпуров для вскрытия отказа.

Требования к организации массовых взрывов на земной поверхности

 

К массовым взрывам относят взрывание смонтированных в общую взрывную сеть двух и более скважинных зарядов независимо от протяженности заряжаемой выработки, а также единичных зарядов в выработках более 10м.

Массовые взрывы на земной поверхности осуществляют по проектам, состоящим из технического расчета со схемой расположения скважин и графическими материалами, таблиц параметров взрывных работ и распорядка проведения массового взрыва.

При одинаковых горнотехнических и гидрогеологических условиях по согласованию с органом Госгортехнадзора допускается проводить массовые взрывы по типовым проектам.

Типовой проект производства буровзрывных работ выполняется на основе утвержденного проекта разработки месторождения, результатов экспериментальных и промышленных взрывов, научно-технических разработок, требований Единых правил безопасности при взрывных работах.

Рабочие чертежи проекта составляют на основе проекта организации строительства, технического проекта, планов работы строительно-монтажных организаций, чертежей объектов, технического задания на разработку проекта, результатов промышленных и опытных взрывов, данных технической литературы и производственного опыта, требований Единых правил безопасности при взрывных работах.

Типовой проект (проект производства буровзрывных работ, рабочие чертежи) подлежит утверждению техническим руководителем предприятия и вводу в действие приказом руководителя предприятия (строительства). В приказе должны быть предусмотрены меры оповещения о массовых взрывах персонала предприятия (строительства), населения и работников других предприятий, расположенных в опасной близости от мест взрывных работ, и в необходимых случаях, также органов местной власти.

Сведения, приводящиеся в типовом проекте:

1. ситуационный план с указанием границ карьерного поля, объектов строительства, зданий, сооружений, линий электропередачи и коммуникаций, находящихся в пределах максимальной опасной зоны;

2. краткие геологическая и гидрогеологическая характеристики пород и полезных ископаемых, их классификация по крепости, трещиноватости, буримости, взрываемости; технологические условия (ширина рабочих площадок, высота уступов);

3. методики и общие расчеты параметров буровых и взрывных работ; обоснование выбора диаметров шпуров и скважин, взрывчатых веществ и средств инициирования, средств механизации буровзрывных работ, взрывных и контрольно-измерительных приборов;

4. способы взрывания;

5. схемы взрывной сети;

6. конструкции зарядов и боевиков (промежуточных детонаторов);

7. методика расчета интервалов замедлений и принятые интервалы;

8. параметры расположения скважин на уступах; расходные коэффициенты и расчетные показатели взрывов (удельный расход взрывчатых веществ, выход горной массы с 1 погонного метра скважины и др.);

9. методика расчета безопасных расстояний, регламентированных Едиными правилами безопасности при взрывных работах;

10. типовой паспорт дробления негабаритов;

11. меры безопасной организации буровых и взрывных работ;

12. система оповещения заинтересованных предприятий;

13. требования к порядку вывода людей за пределы запретных и опасных зон;

14. мероприятия по технике безопасности, в том числе приводятся методика расчета укрытий людей в пределах опасных зон, типовые порядок и организация работ по ликвидации отказавших зарядов.

На каждом предприятии разрабатывают документ, регламентирующий дату и время производства взрывов, который подлежит утверждению техническим руководителем предприятия после согласования с заинтересованными организациями.

Технический расчет и схема расположения скважин состоят из пояснительной записки с расчетами и графической документации. Эти документы составляются с учетом фактических горных, геологических и гидрогеологических условий, а также указаний маркшейдерской (геодезической) службы и результатов предыдущих взрывов. Для составления схем используются планшеты горизонтов, на выкопировках из которых указываются точки расположения скважин.

Точки расположения скважин должны быть вынесены на местности. После бурения скважин согласно проекту массового взрыва проводится маркшейдерская съемка обуренного блока и составляется план с указанием фактического положения уступов и скважин. На план наносится или составляется в виде самостоятельного документа таблица параметров взрывных работ, в которой указываются расчетные данные. В ходе заряжания в таблице проставляются фактические параметры.

Подготовленный блок после маркшейдерской съемки передается согласно акту на взрывной участок для дальнейшего выполнения работ. Здесь составляется распорядок массового взрыва, который утверждается техническим руководителем карьера.

Ответственный руководитель массового взрыва обязан организовать ознакомление работников с документами по взрыву, довести до них порядок его подготовки и проведения, объяснить необходимые меры безопасности.

Доставленные на место проведения взрывных работ взрывчатые вещества размещаются у заряжаемых скважин в количествах и наименованиях, определенных расчетом. Находящиеся на блоке взрывчатые материалы и заряженные скважины находятся под охраной.

По окончании монтажа взрывной сети ответственный руководитель массового взрыва, проверяет соответствие монтажа взрывной сети проектным схемам коммутации, надежность узлов и соединений, правильность установки замедлителей. Обнаруженные дефекты устраняются.

Руководитель взрыва, получает письменные донесения лиц, ответственных за заряжание и подготовку к взрыву блоков, за охрану опасной зоны и выставление постов, а также за вывод людей с территории опасной зоны. Затем дает указание о подаче боевого сигнала.

Не ранее чем через 5 мин после взрыва ответственный руководитель взрыва организует осмотр взорванных блоков и принимает меры, предотвращающие отравление газами проверяющего персонала. При отсутствии отказов скважинных зарядов ответственный руководитель взрыва дает указание о подаче сигнала «Отбой». По этому сигналу посты охраны опасной зоны снимаются. Допуск людей в карьер и к месту взрыва проводится согласно порядку, принятому на предприятии. Осуществляется контроль за наличием отказов после массового взрыва.

 

Методы испытания ВМ

 

1. Метод определения бризантности.

2. Метод определения скорости детонации.

3. Метод определения работоспособности.

4. Метод определения теплоты взрыва.

5. Метод определения объема и состава газов при взрыве.

6. Метод определения чувствительности ВВ.

7. Испытание на полноту детонации.

8. Испытание на передачу детонации.

9. Методы проверки качества ВВ.

 

Лекция 16

Методы уничтожения ВМ

 

Уничтожают ВМ, если они непригодны к использованию, вышел срок годности или в случае ликвидации предприятия.

Уничтожают взрыванием и сжиганием.

Взрыванием уничтожаются СИ – детонаторы, ДШ, ВВ, если может быть обеспечена полнота их взрыва. Используют электрическое, электроогневое взрывание при помощи патронов-боевиков, укладываемых сверху на уничтожаемые ВВ.

ВВ с пониженной детонационной способностью взрывают в специальных ямах, закрытых щитами. Детонаторы взрывают в заводских коробках, зарытых в землю, для обеспечения их полной детонации и во избежание разброса.

Сжиганием уничтожают ВМ, которые утратили детонирующую способность и пороха. Детонаторы сжигать запрещено. ВВ сжигают в кострах не более 2кг. Сжигать ВВ в заводской таре запрещено. Костры поджигают огнепроводным шнуром или легковоспламеняющимся материалом, длиной не менее 5м. Обнаруженные в зоне остатки несгоревших ВМ собирают и повторно сжигают.

Контурное взрывание

Взрыв скважинных зарядов вызывает деформации уступа в верхней части до 40 - 50 м, в нижней он может составлять 10 - 12 диаметров, а в глубину - 5-7 диаметров заряда ниже его дна (рис. 21).

Рисунок 21 – Схема разрушаемого слоя при взрывании без контурного ряда

Сохранение естественной прочности горного массива может быть достигнуто путем применения диагональных схем короткозамедленного взрывания, наклонных зарядов для отбойки пород, контурного взрывания.

а – при обычном взрывании; б – при контурном взрывании

При подходе горных работ к предельному контуру карьера на расстояние 30—40 м независимо от метода заоткоски должно применяться не более чем трехрядное расположение зарядов с диагональной схемой КЗВ и замедлением межу группами рядов 20 - 35 мс.

Применение диагональных схем КЗВ сокращает ширину зоны остаточных деформаций в 1,5 - 2 раза по сравнению с порядным взрыванием. Наклонные заряды позволяют сократить ширину нарушенной зоны и уменьшить величину перебура, что сокращает разрушение нижележащего уступа.

Наиболее эффективным способом повышения устойчивости уступов является контурное взрывание (рис. 22).

Рисунок 22 – Схема плоскостей откола:

Технология контурного взрывания заключается в следующем.

По проектному контуру уступа бурят ряд сближенных скважин. Скважины заряжают ослабленными зарядами ВВ. При взрыве развивается преимущественно одна трещина в плоскости, проходящей через оси скважин. Вдоль ряда контурных зарядов образуется ровная устойчивая стенка с видимыми следами скважин. Заряды для контурного взрывания изготавливаются в виде гирлянд из патронов ВВ диаметром 30 - 90 мм, привязанных к прочной веревке. Вдоль гирлянды прокладывают две нитки ДШ. Верхнюю часть скважин на высоту, равную расстоянию между скважинами в ряду, заполняют забойкой. Перебур контурных скважин принимают равным 0,5 м.

Диаметр скважин контурного ряда 100 - 150 мм. Масса заряда на один погонный метр скважины составляет 0,8 - 3,0 кг, расстояние между скважинами — 0,7 - 3 м.

Способы взрывания зарядов контурного ряда:

1. Метод предварительного щелеобразования - до взрывания основных зарядов дробления в приконтурной ленте;

2. После отбойки приконтурной ленты.

Второй способ менее предпочтителен.

Создание отрезной щели в обводнённых породах. При ее создании необходимо принять меры по понижению уровня воды, так как вода заполняет образованную в породах щель и ее защитный эффект резко сокращается. Для снижения уровня воды на уступе используют способ щелевого водопонижения. За 7 - 10 дней до отработки приконтурной ленты на уступе создают дренажные щели взрыванием скважинных зарядов. После снижения уровня грунтовых вод приконтурную ленту отрабатывают обычным способом: создаю отрезную щель, взрывают скважинные заряды рыхления, отгружают горную массу. Снижение уровня грунтовых вод имеет ряд преимуществ: защитный эффект отрезной щели повышается, дорогостоящие гранулированные водостойкие ВВ за меняются на более дешевые.

 

Обрушение зданий и сооружений

Способы:

1. На основание сооружения.

2. В заданном направлении.

При этом высота развала не превышает одной трети высоты стен, ширина – половины высоты стен.

До начала буровых работ выявляют и ликвидируют пустоты и металлические конструкции в стенах сооружения. Т. К. пустоты изменяют линию наименьшего сопротивления зарядов, а металлические связи препятствуют разрушению конструкций взрывом.

При работах в населенных местах применяют меры по защите от разлета кусков, а также по защите застеклений близлежащих зданий от действия ударной волны.

Обрушение производят шпуровыми зарядами. Используют взрывание ДШ и ЭД. Огневое взрывание запрещается. При взрывании зарядов электродетонаторами вся проводка в здании должна быть обесточена. Взрывная сеть дублируется.

Изготовление боевиков производят в обособленном помещении подлежащего обрушению здания. Доставку ВМ разрешают только после окончания буровых работ.

Допуск людей к разрушенному объекту производится только с разрешения руководителя взрывных работ после осмотра места взрыва. При разборке обрушенного здания обязательно присутствие дежурного взрывника.

Обрушение зданий на свое основание заключается в образовании взрывным способом сквозного подбоя по всему периметру наружных стен. Высота подбоя должна быть не менее половины толщины стены. Это достигается взрыванием двух-трех рядов зарядов, располагаемых в шахматном порядке. Глубина шпуров не более 2/3 толщины стены.

Масса заряда при взрывании стен зависит от линии наименьшего сопротивления, равной половине толщины стены и расчетного удельного расхода ВВ, равного для кирпичной кладки 0,4 кг/м³, для железобетона 0,7 кг/м³. Длина заряда не более 1/3 толщины стены.

Обрушение сооружений в заданном направлении. Применяют, если сооружение (башня, труба) находится среди других сооружений, которые не должны быть повреждены. Это направление называется ось валки. Им является биссектриса допускаемого сектора валки.

Рисунок 25. - Обрушение сооружений в заданном направлении

Принцип обрушения – образование сквозного вруба в несущих опорах не по всему горизонтальному сечению, а только со стороны направления обрушения.

Направленному обрушению поддаются здания и сооружения, высота которых в 4 и более раз превышает размер горизонтального сечения на уровне вруба. Вруб создается двумя и более рядами зарядов. Нижние ряды принимают одинаковой длины, верхние короче, в соответствии с принятым углом вруба. Угол вруба принимается минимально необходимым углом наклона сооружения, при котором произойдет разрушение. Вес и расположение зарядов такие, как при обрушении стен. Причем в крайних зарядах вруба удельный расход ВВ меньше в 2 раза, чем в остальных зарядах.

При определении опасной зоны учитывают дополнительный разлет осколков и возможный сейсмический эффект от удара о грунт при падении трубы.

 

Посадка насыпей на болотах

Применяют при пересечении строящимися дорогами торфяных болот.

Взрыв выполняет следующие задачи.

1. Разрушение и удаление плотного верхнего слоя болота до отсыпки насыпи для обеспечения свободного ее погружения. Это выполняют взрыванием зарядов выброса, расположенных в этом слое болота;

2. Удаление взрывами торфа, расположенного между насыпью и твердым дном. Эти взрывы разжижают и выбрасывают торф из-под насыпи, а также поднимают насыпь, обеспечивая при падении удар для выбрасывания остатков торфа.

При отсыпке насыпи автосамосвалами – сначала создают взрывом поперечную траншею, в которую потом помещают насыпь.

 

Образование камуфлетных полостей

Применяют при сооружении подземных емкостей для хранения жидкостей и газов, а также ям под столбы и опоры. Породы должны быть пластичными (глины, суглинки) с большим показателем простреливаемости, т. е. сколько кубических дм полости образовалось при взрыве1кг ВВ.

Сущность способа: в скважине или шпуре на требуемой глубине размещают и взрывают заряд ВВ. При этом в массиве образуется камуфлетная полость.

Прострелку производят сосредоточенными зарядами в виде патронов-боевиков. Взрывание – электрическое.

Рисунок 26. - Образование камуфлетных полостей

При строительстве ям под столбы и опоры в скважинах взрывают удлиненные заряды, расширяя скважину до требуемого диаметра.

Сооружение подземного резервуара взрывом. В породах проходят скважину. Для защиты от водоносных горизонтов ее крепят или цементируют, помещают ВВ. После взрыва на определенной глубине образуется прострелочный котел, куда помещают основной заряд ВВ. После основного взрыва образуется подземный резервуар, сообщающийся с поверхностью земли через закрепленную скважину.

 

 

Ледокольные взрывные работы

Применяются при толщине льда более 20см. Для дробления льда используют заряды, опускаемые под лед в воду. Масса заряда зависит от расстояния от центра заряда до верхней поверхности льда и удельного расхода. Последний зависит от диаметра образующейся полыньи.

Взрывные работы в период ледохода производят для защиты от повреждения охраняемых объектов и предупреждения наводнений. Подводные или наружные заряды располагают от середины реки к берегам, от крутого берега к пологому, против течения реки. Заряды опускают под лед, учитывая возможный снос течением реки. При применении зарядов более 0,3кг необходимо соблюдать безопасные расстояния.

Когда невозможно использовать плавучие средства для высадки взрывников, заряды бросают с берега.

Взрывание льда у защищаемых объектов производят до вскрытия реки. Подготовительные работы к моменту подвижки должны быть закончены.

Взрывание производят ДШ и ЭД.

 

Основные понятия

Взрыв ВВ – чрезвычайно быстрое химическое превращение, при котором выделяются тепло и большое количество сжатых газов, которые при расширении до атмосферного давления способных производить механическую работу разрушения и перемещения сжатой среды. Взрывы бывают физические, химические, ядерные.

Взрывчатое вещество – химическое соединение или механическая смесь, которое под действием внешнего импульса (трение, нагревание, удар) способно взрываться. Сила требуемого импульса зависит от чувствительности ВВ.

Детонация – распространение взрыва по заряду ВВ с постоянной сверхзвуковой скоростью, обусловленное прохождением детонационной волны.

Детонационная волна – ударная волна сжатия, распространяющаяся по заряду со сверхзвуковой постоянной скоростью, обеспечивающая возникновение за передним фронтом волны быстрой химической реакции ВВ, т. е. детонационная волна представляет собой совокупность ударной волны и следующей за ней зоны химического превращения ВВ.

Рисунок – Схема прохождения детонационной волны по заряду

Ударная волна – волна сжатия, распространяющаяся по среде (воздуху, воде, породе) со сверхзвуковой скоростью, на переднем фронте которой мгновенно (скачкообразно) изменяются давление, плотность и температура среды. Распространяется с затуханием.

Заряд ВВ – определенное количество ВВ, подготовленное к взрыву, с введенным в него инициатором.

Забойка – заполнение свободной части заряжаемой полости скважины инертным забоечным материалом, который препятствует при взрыве преждевременному вылету ВВ и повышает за счет этого эффективность взрыва.

Для возбуждения взрыва промышленных ВВ в них размещают средства инициирования (СИ): электродетонаторы, детонирующий шнур, промежуточные детонаторы.

Капсюль-детонатор (КД) – небольшой заряд чувствительных инициирующих ВВ, размещенный в гильзе. Инициирует