Девяткин Павел Николаевич
Технология и безопасность взрывных работ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РФ ПО РЫБОЛОВСТВУ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт дистанционного обучения
Мурманск
2010
Составитель – кандидат технических наук Девяткин Павел Николаевич, доцент Мурманского государственного технического университета.
Рассмотрены основные теоретические и практические вопросы по курсу «Технология и безопасность взрывных работ». Учебное пособие предназначено для студентов четвертого курса заочной формы обучения специальностей направления «Горное дело» ИДО МГТУ. Некоторые разделы могут быть также использованы студентами, изучающими дисциплины «Физика» и «Химия».
Настоящее учебное пособие рассмотрено и одобрено на заседании кафедры ЕН и ОПД МФ МГТУ (протокол № 13 от 16 ноября 2007 г.).
Рецензенты:
- кафедра естественнонаучных и общепрофессиональных дисциплин Мончегорского филиала Мурманского государственного технического университета;
- заведующий кафедрой естественнонаучных и общепрофессиональных дисциплин Мончегорского филиала Мурманского государственного технического университета, доцент, кандидат технических наук Бошняков Евгений Анатольевич.
Оригинал мак издаётся в авторской редакции
Электронная вёрстка Е.И. Бабушкиной
1. Технология и безопасность взрывных работ
1.1 Введение
Взрывные работы в инженерной практике горного дела - это важнейший способ разрушения горных пород, являющийся главным технологическим процессом при строительстве шахт, добыче полезных ископаемых и проведении горных выработок (объём взрывных работ в технологическом цикле горного производства достигает 90% и более).
Оптимальное использование энергии взрыва в промышленных целях возможно только на основе правильной оценки важнейших характеристик взрывчатых веществ и реакций их взрывчатого превращения (величина кислородного баланса, а также величина теплового эффекта реакции взрыва, химический состав, масса и плотность заряда, геометрия его закладки и т.д.).
2. Основы теории взрывчатых веществ
2.1 Введение
Взрывом называют чрезвычайно быстрое химическое или физическое превращение вещества (или системы), сопровождающееся таким же быстрым переходом потенциальной энергии в механическую работу. Характерным признаком взрыва является образование ударной волны (УВ) в среде, примыкающей к месту взрыва. Причиной возникновения УВ является быстрое расширение (со сверхзвуковой скоростью в данной среде) газов или паров, содержащихся до взрыва или возникших в системе в момент взрыва. Взрывы делят на физические и химические.
При физических взрывах, вызванных, например, взрывом парового котла, баллонов с газом и т.п., изменяется только физическое состояние вещества с сохранением постоянства его химического состава. В горном деле примерами таких взрывов являются отбойка угля при помощи металлических патронов "кардокс", содержащих жидкую углекислоту, или металлических патронов "эрдокс", содержащих сжатый воздух.
Химическое превращение вещества является обязательным условием химического взрыва. Взрывчатое химическое превращение вещества обуславливается наличием трех факторов: высокой скоростью, образованием газов или паров, выделением теплоты.
Общими чертами физических и химических взрывов является то, что выделяющаяся энергия при взрыве переходит в механическую работу, которую совершают сжатые газы, имевшиеся до взрыва (физический взрыв) или образовавшиеся в момент взрыва (химический взрыв). Высокая скорость выделения энергии как следствие высоких скоростей изменения состояния вещества и весьма высокое давление (от десятков до сотен тысяч атмосфер) сжатых газов предопределяет особый быстропротекающий разрушительный характер механического действия взрыва.