СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕСЧЕТА ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВЗРЫВА ЗАРЯДА ВВ ПОСЛЕ НАХОЖДЕНИЯ ЕГО В ВОДЕ

Полезная модель относится к горному делу, а именно к ведению взрывных работ на предприятиях различных отраслей промышленности, и может быть использована, в частности, при корректировке паспортов взрывных работ при использовании ВВ с пониженной чувствительностью к детонации вследствие их нахождения в воде. Из применяющихся в настоящее время отечественных ВВ в обводненных скважинах при ведении открытых горных работ только гранулотол и порэмит в какой-то степени удовлетворяют условиям водоустойчивости, то есть при их выдержке в воде эффективность взрыва снижается на 5-10%. Учитывая имеющиеся тенденции углубления горных работ, число обводненных скважин ежегодно увеличивается и в настоящее время уже превышает 27%.
Известен гидродинамический прибор, с помощью которого водоустойчивость оценивают высотой столба воды, соответствующего моменту появления влажного пятна на поверхности фильтровальной бумаги, покрывающей ВВ (ГОСТ 14839.13.-69. Вещества взрывчатые промышленные. Методы определения водоустойчивости. Введен с 01.07.80. Государственные стандарты СССР. -М.: Изд-во стандартов, 1986. -С.62-65).
К недостаткам известного устройства относится отсутствие информации по основному показателю - влиянию обводненности на эффективность действия взрыва ВВ. Кроме того, оно неприемлемо для большинства ВВ гранулированной структуры или эмульсионных ВВ.
Известен стенд для определения эксплуатационных характеристик взрывчатых веществ по потере массы водорастворимых компонентов и изменению формы заряда (а.с. СССР №1121426, кл. Е21С 37/00,
заявлено 09.03.83, опубликовано в 1984 г., Б. №40). Стенд содержит измерительный сосуд, сопряженный с водоподводящей ветвью трубопровода, выполненный из прозрачного материала с градуировкой, сетку, клапаны, водоотводный трубопровод и ВВ. Известный стенд дает возможность определить лишь качественное сохранение способности ВВ к детонации и не позволяет оценить способность ВВ сохранять эффективность действия и работоспособность после воздействия воды. Кроме того, данный стенд сложен по конструкции и требует уникального стендового оборудования.
Известно устройство для определения бризантности ВВ по обжатию свинцового цилиндра, содержащее бумажную гильзу, в которую помещены заряд ВВ и электродетонатор (или капсюль-детонатор), стальной диск, свинцовый цилиндр и плита опоры (ГОСТ 5984-80. Вещества взрывчатые промышленные. Методы определения бризантности. Государственный комитет СССР по стандартам. -М., 1984. -С.10). Устройство имеет простую конструкцию и с достаточной точностью позволяет определить бризантность образцов ВВ. К основному недостатку его следует отнести сложность пересчета полученных данных на эффективность или работоспособность ВВ, особенно при их пониженной чувствительности к детонации, так как не учитываются все факторы, определяющие течение реакции взрывчатого превращения, и не обеспечивается учет полного выделения энергии испытуемого заряда.
В основу разработанного стенда положен приведенный выше принцип определения бризантности зарядов ВВ по обжатию свинцового цилиндра, так как он позволяет упростить конструкцию, снизить трудоемкость постановки исследований и учесть основные тенденции и зависимости, связанные с изменением показателей эффективности взрыва после контакта зарядов ВВ с водой.
Техническим результатом полезной модели является возможность определения эффективности действия зарядов после их выдержки в воде в сравнении с эффективностью действия этого ВВ до взаимодействия с водой.
Предложен стенд для определения пересчета основных показателей взрыва ВВ после контакта его с водой, включающий заряд ВВ с промежуточным детонатором, наковальню, свинцовый цилиндр и жесткую опору.
Отличием является то, что стенд для обеспечения полноты детонации снабжен канальной мортирой, в которую помещают заряд ВВ, а перед мортирой соосно с каналом на расстоянии 200-250 мм между срезом канала и жесткой опорой помещена на подвесках наковальня, при этом свинцовый цилиндр установлен между наковальней и жесткой опорой.
Отличием является также то, что подвески закреплены на общей для них оси и имеют одинаковую длину.
Основными преимуществами заявленного стенда являются:
- учет влияния всех факторов, определяющих течение реакции взрывчатого превращения, имеющих место в реальных условиях применения испытуемого ВВ;
- обеспечение полного выделения и учета энергии заряда ВВ;
- обеспечение воспроизводимости результатов испытаний;
- простота и технологичность стендового оборудования;
- минимальная трудоемкость постановки испытаний образцов зарядов ВВ.
В основу предложенного стенда положен принцип, заложенный в существующей отраслевой оценке бризантности ВВ. В конструкцию стенда введена стандартная мортира 1 с несквозным каналом 2 длиной 1050 мм, диаметром 55 мм и износом канала не более 75% от первоначального значения его объема. Мортира обеспечивает полноту детонации испытуемых зарядов. В канале 2 устанавливают заряд ВВ 3 и промежуточный детонатор 4 с электродетонатором 5. Наковальня 6 выполнена в виде усеченного конуса, изготовлена из стали и имеет массу 26 кг. Наковальня имеет две подвески 7, выполненные в виде стальных тяг, и с помощью их прикреплена к общей для них оси 8. С помощью указанных подвесок наковальню 6 устанавливают соосно с каналом 2 мортиры
напротив его среза на расстоянии 200-250 мм. Стандартный свинцовый цилиндр 9 располагают также по оси между центром заднего торца наковальни и жесткой опорой 10. Расстояние между срезом канала мортиры и передним торцом наковальни подобрано таким образом, чтобы при взрыве заряда 3 величина обжатия свинцового цилиндра 9 не превышала 25 мм. Подвеска наковальни к общей для тяг оси 8 при длине подвесок 9 в пределах 940-1000 мм обеспечивает регулировку соосного расположения наковальни 6 и канала 2 мортиры и близкое к параллельному перемещение наковальни под действием взрыва заряда 3 в пределах обжатия свинцового цилиндра 9.
Ниже приведено описание работы стенда.
Для проведения измерений испытуемый состав ВВ патронируют в полиэтиленовые гильзы диаметром 50 мм с принятой насыпной плотностью. Горячельющиеся и эмульсионные ВВ заливают в гильзы непосредственно после их изготовления. Выбор массы заряда ВВ (200 г) обусловлен прочностными характеристиками стенда, в частности, для предотвращения быстрого износа канала мортиры. Одновременно готовят четыре заряда, из которых два оставляют сухими, а два размещают вертикально в стаканах с водой и выдерживают заданный промежуток времени. Время выдержки испытуемых зарядов в воде обусловлено конкретными техническими требованиями, но не менее 24 ч. Вид ВВ подбирают с учетом реальных условий применения. Заряд ВВ 3, выдержанный в воде, помещают в канал 2 мортиры с промежуточным детонатором 4 и инициирующим электродетонатором 5 и досылают забойником до дна канала. Заряженную канальную мортиру 1 подкатывают к наковальне 6 на расстояние 200-250 мм, устанавливают наковальню соосно каналу 2, свинцовый цилиндр 9 устанавливают одним торцом в паз заднего торца наковальни, а другим упирают в жесткую опору 10, после чего производят взрывание заряда. Таким образом взрывают заряды ВВ, подвергнутые выдержке в воде, а затем сухие заряды, изготовленные из того же ВВ.
п
Коэффициент пересчета К определяют по формуле:
п
0
К=Ah/Ah,
где Δh - обжатие свинцового цилиндра при взрывании зарядов после выдержки в воде, мм;
0
Δh - то же, при взрываний сухих зарядов, мм.
На стенде по приведенной методике проверялись наиболее широко используемые ВВ для обводненных скважин на разрезах: гранулотол, гранитол-1 и граммонит 30/70. Выдержка зарядов ВВ в воде составляла 6 суток.
Результаты проведенных испытаний приведены в таблице.
n
Таблица - Значение коэффициента пересчета К для некоторых ВВ
Наименование ВВ
Значение коэффициента пересчета К<sub>n</sub>
Величина обжатия свинцового цилиндра от взрыва заряда, мм
сухого, Δh<sub>0</sub>
после выдержки в воде, Δh
Гранулотол
0,78
16
12,6
Гранитол-1
0,83
15
12,4
Граммонит 30/70
0,75
18
13,6
Стенд может быть использован для экспериментального измерения контролирующими организациями эффективности действия ВВ после выдержки в воде, а также организациями-разработчиками ВВ, заводами-изготовителями ВВ, а также предприятиями-потребителями для оценки изготавливаемых и новых ВВ по фактору сохранения эффективности действия их после нахождения в воде.