Взрывные работы

Вариант 7

1. Работа взрыва. Методы определения относительной работоспособности ВВ в свинцовой бомбе и на породных образцах.

2. Электрический способ взрывания (условия применения, средства взрывания, преимущества и недостатки).

3. Действие взрыва в неограниченном однородном массиве и вблизи обнаженной плоскости.

4. Задача 1. Определить  кислородный  баланс  при  взрыве пикриновой кислоты 2C6H2(NO2)3OH = 3H2O + 11CO + C + 3N2.

5. Задача 2. Определить теплоту взрыва пикриновой кислоты.

1 Работа взрыва. Методы определения относительной работоспособности ВВ в свинцовой бомбе и на породных образцах.

Работа взрыва представляет собой процесс чрезвычайно быстрого расширения раскалённых газообразных продуктов взрыва с почти мгновенным превращением тепловой энергии в механическую.

Работа взрыва проявляется в формах:

– полезных, по выполнению функций, возложенных на взрыв, и

– бесполезных, связанных с неизбежными потерями энергии и вредным воздействием на законтурную среду в виде сейсмических и воздушных ударных волн и на окружающую среду.

В скальных породах наибольшее значение имеет работа дробления и перемещения пород, в рыхлых – прострачивание (образование полостей), уплотнение и выброс. При проведении специальных видов взрывных работ определяющей может являться работа по образованию направленных трещин или щелей, отверстий, сейсмической волны и т. д.

Полная работа взрыва – энергия, затраченная при взрыве на разрушение, перемещение горной массы, образование сейсмических и воздушных волн, нагревание породы и воздуха.

Полезная работа взрыва – это работа, произведенная взрывом по разрушению и перемещению массива породы.

Таким образом, полезная работа взрыва (Ап) составляет часть полной энергии взрыва.

Работа взрыва совершается за счёт теплоты, выделившейся при взрыве. В наиболее общем виде распределение энергии взрыва может быть оценено диаграммой А.Ф. Беляева (рис. 1).

На схеме в качестве исходной взята потенциальная химическая энергия ВВ. Фактическая теплота взрыва меньше общей энергии на величину химических потерь (неполнота реакций взрыва, частичный разброс ВВ).

[pic 1]

Рис.1.  Схема баланса энергии при взрыве (по А. Ф. Беляеву)

Фактическая теплота взрыва не может быть превращена в работу даже при идеальном ходе процесса разрушения, т.к. происходит нагревание разрушаемой среды продуктами взрыва. Полная работа взрыва будет меньше фактической работы на величину тепловых потерь в окружающую среду, которые имеют место при любых условиях взрывания.

Количественных величин различных затрат энергии пока не определено.

Общий химический КПД взрыва составляет 0,7 - 0,8, а полезный КПД составляет всего несколько процентов.

При разных взрывах (в воздухе, на поверхности или в глубине массива) полная работа изменяется несущественно, однако затраты энергии на отдельные виды работы значительно изменяются. Так, при взрыве на поверхности массива по сравнению с взрывом в глубине его затраты энергии на разрушение породы и образование сейсмической волны уменьшаются, а на образование ударной воздушной волны – увеличиваются.

Максимальную работу, которую могут совершить газы взрыва при расширении до атмосферного давления, т.е. при условии перехода всей внутренней энергии в механическую работу, называют идеальной работой взрыва.

Методы определения относительной работоспособности ВВ в свинцовой бомбе и на породных образцах.

Работоспособность ВВ – это способность продуктов взрыва (сжатых газов) производить работу при своем расширении.

Работоспособности ВВ в свинцовой бомбе оценивают по расширению канала свинцового цилиндра при взрывании в нем  10г  ВВ по ГОСТ 4546-81.