книги / Технология и безопасность взрывных работ

8) смеси растворов или эмульсией аммиачной и натриевой селитр с горючими добавками, а также добавками бризантных

ВВ(тротила).

5.По условиям применения (в соответствии с Правилами безопасности при взрывных работах [1]):

1) Непредохранительные ВВ (НПВВ) подразделяются на

I и II классы и не имеют предохранительных свойств.

ВВ I класса допускаются только к работам на поверхности при отсутствии опасных факторов.

Примеры: алюмотол, гранулотол, граммоналы. Маркировка – патроны ВВ с оболочкой белого цвета и мешки ВВ с белой полосой.

ВВ II класса могут использоваться на поверхности, а также в подземных условиях при полном отсутствии взрывопожароопасных факторов:

•при отсутствии в забоях угольных пластов, пропластков,

атакже выделения метана;

•подтоплении водой забоя углубляемого ствола перед взрыванием на высоту не менее 20 см, считая по наивысшей точке забоя;

•отставании от любой точки забоя до угольного пласта (при приближении к нему) не менее 5 м, считая по нормали. После пересечения пласта забоем выработки расстояние от любой точки забоя до пласта должно быть более 20 м, считая по протяжению выработки;

•после пересечения угольных пластов и пропластков при креплениимонолитной крепью, исключающейпоступлениеметана из пласта, и ведении работ по изоляции пласта по проекту, согласованному сорганизацией– экспертомпо безопасностиработ.

Примеры: аммонит № 6 ЖВ, аммонит скальный № 1, аммонал скальный № 3. Маркировка – патроны ВВ с оболочкой красного цвета, мешки ВВ с красной полосой.

2) Предохранительные ВВ предназначены для разрушения горной породы в заданном объеме и для того, чтобы не спровоци-

121

ровать возгорание или взрыв горючей (уголь, торф, сера, сланцы) или взрывоопасной среды при наличии в ней горючих и взрывоопасных газов (метана, водорода), паров (бензина), пыли (угольной, органической, цементной), жидкости (нефти). ВВ классифицируются на III–VII классы по мере возрастания степени их предохранительности. ПриэтоммощностьВВуменьшается.

III класс. Предохранительные ВВ для взрывания:

•в забоях выработок, проводимых только по породе, в том числе и по выбросоопасным породам, при выделении метана и отсутствии угольной пыли;

•в забоях выработок, проводимых только по породе, при их углубке с действующих горизонтов и выделении в них метана;

•при вскрытии пластов, опасных по внезапным выбросам угля и газа, до обнажения пласта при условии применения водораспылительных завес и наличии между пластом и забоем выработки породной пробки по всей площади сечения выработки. Размер пробки (считая по нормали) должен быть не менее 2 м при вскрытии крутых и не менее 1 м при вскрытии пологих пластов.

Примеры: аммонит АП-5ЖВ, победит ВП-4. Маркировка – патроныВВсоболочкойсинегоцвета, мешкиВВссинейполосой.

IV класс. Предохранительные ВВ для взрывания:

•в угольных и смешанных забоях выработок, проводимых по угольным пластам, опасным по взрывам пыли, при отсутствии выделения метана в этих выработках;

•в угольных и смешанных забоях горизонтальных, наклонных и восстающих (до 10°) выработок, проводимых по угольным пластам, опасным по газу или пыли, в которых отсутствует повышенное выделение метана при взрывных работах;

•при вскрытии угольных пластов после их обнажения и последующемпроведениивыработокнапротяжениинеменее20 м;

•при взрывании по породе в смешанных забоях выработок, проводимых по пластам, опасным по внезапным выбросам угля и газа, при опережающем породном забое;

122

•для подрывки боковых пород с коэффициентом крепости f > 4 в смешанных забоях выработок с повышенным выделением метана при взрывных работах при условии проведения предварительной выемки угля без применения взрывных работ;

•при проведении восстающих выработок (печей) на пластах с углом падения свыше 45° по предварительно пробуренным скважинам диаметром не менее 500 мм, обеспечивающим проветривание выработок за счет общешахтной депрессии.

Примеры: аммонит Т-19, аммонит ПЖВ-20. Маркировка – патроны ВВ с оболочкой желтого цвета, мешки ВВ с желтой полосой.

V класс. Предохранительные ВВ для взрывания:

•в угольных и смешанных забоях горизонтальных, наклонных и восстающих (до 10°) выработок с повышенным выделением метана при взрывных работах. В смешанных забоях по углю и породе должно применяться одно и то же взрывчатое вещество. В отдельных случаях по разрешению органа Госгортехнадзора допускается применение по углю взрывчатых веществ V класса, а по породе – IV класса;

•в угольных и смешанных забоях восстающих (10° и более) выработок, в которых выделяется метан, при проведении их с предварительно пробуренными скважинами, обеспечивающими проветривание выработок за счет общешахтной депрессии;

•для верхней и смешанной подрывки боковых пород с коэффициентом крепости f ≤ 4 в смешанных забоях выработок

сповышенным выделением метана при взрывных работах при условии проведения предварительной выемки угля без применения взрывных работ.

Примеры: угленит Э-6, угленит № 5. Маркировка – патроны ВВ с оболочкой желтого цвета, мешки ВВ с желтой полосой.

VI класс. Предохранительные ВВ для взрывания:

123

•в угольных забоях восстающих (10° и более) выработок,

вкоторых выделяется метан, при проведении их без предварительно пробуренных скважин;

•в забоях выработок, проводимых по нарушенному массиву (в том числе и в забоях выработок, проводимых в присечку к нарушенному массиву), при выделении в них метана. Глубина шпуров должна быть не более 1,5 м, а масса шпурового заряда патронированного взрывчатого вещества – не более 0,6 кг;

•для верхней и смешанной подрывки боковых пород с коэффициентом крепости f ≤ 4 в вентиляционных штреках, проводимых вслед за лавой.

Примеры: углениты П-12, 13П, 13П1. Маркировка – патроны ВВ с оболочкой желтого цвета, мешки ВВ с желтой полосой.

VII класс. Предохранительные ВВ и изделия из ВВ V–VI классов для ведения специальных взрывных работ (распыление ингибиторов, перебивание деревянных стоек при посадке кровли, дробление негабаритов) в забоях подземных выработок, в которых возможно образование взрывоопасной концентрации горючего газа и угольной пыли.

Пример: ионит (порошкообразная смесь солей и нитроэфира). Маркировка – патроны ВВ с оболочкой желтого цвета, мешки ВВ с желтой полосой.

3) Специальный класс С – непредохранительные и предохранительные ВВ и изделия из них, предназначенные для специальных взрывных работ, кроме забоев подземных выработок,

вкоторых возможно образование взрывоопасной концентрации горючего газа и угольной пыли (VII класс).

С-1. Взрывные работы на земной поверхности (патроны ВВ с оболочкой белого цвета и мешки ВВ с белой полосой).

С-2. Взрывные работы в забоях подземных выработок, не опасных по газу и/или угольной (сланцевой) пыли (патроны ВВ с оболочкой красного цвета, мешки ВВ с красной полосой).

С-3. Прострелочно-взрывные работы в разведочных, нефтяных, газовых скважинах (патроны ВВ с оболочкой черного цвета, мешки ВВ с черной полосой).

124

С-4. Взрывные работы в серных, нефтяных и других шахтах, опасных по взрыву серной пыли, водорода и паров тяжелых углеводородов (патроны ВВ с оболочкой зеленого цвета, мешки

ВВс зеленой полосой).

Всоответствии с Правилами безопасности при взрывных работах [1] все промышленные взрывчатые материалы (ВМ)

классифицируются также по степени опасности при обраще-

нии с ними (хранение, перевозка, использование).

ВМ относятся к I классу по условиям применения и разделяются на группы совместимости (табл. 3.9) и подклассы опасности (табл. 3.10).

Таблица 3.9 Группы совместимости взрывчатых материалов

АИнициирующие ВВ

Eсредств инициирования, но с метательным зарядом (кроме содержащихЛВЖ– легковоспламеняющуюжидкость)

Изделия, содержащие вторичные детонирующие вещества,

Fсредства инициирования и метательные заряды, или без метательных зарядов

GПиротехнические вещества и изделия, содержащие их

NИзделия, содержащие чрезвычайно нечувствительные детонирующие вещества Вещества или изделия, упакованные или сконструирован-

ные так, что при случайном срабатывании любое опасное

Sпроявление ограничено самой упаковкой, а если тара разрушена огнем, то эффект взрыва или разбрасывания ограничен, что не препятствует проведению аварийных мер или тушению пожара в непосредственной близости от упаковки

125

горючих газов и аэрозолей взрывом позволили сформулировать основные принципы создания предохранительных ВВ [7]:

1. Первый принцип заключается в снижении энергии (теплоты) взрыва до заданных пределов. При более высокой теплоте газы взрыва имеют повышенную температуру, что увеличивает вероятность воспламенения газопылевоздушной смеси.

2. Второй принцип предусматривает химическое воздействие на газопылевоздушную смесь, т.е. ее ингибирование (замедление) при смешении с расширяющимися продуктами взрыва, уменьшая тем самым вероятность возникновения и развития цепной реакции воспламенения за счет обрыва цепей.

Оба принципа реализуются введением в состав смесевых ВВ порошковых веществ (пламегасителей) с высокой химической активностью и сравнительно высоким удельным теплопоглощением. Наиболее эффективные – хлориды щелочных металлов (NaCl, KСl). Они снижают температуру взрыва вследствие поглощения теплоты на свое нагревание, плавление и испарение. Пламегасители вводят в состав ВВ в виде гранул крупностью 0,5–2,0 мм из тонкодисперсных частиц.

3. Третий принцип сводится к применению в качестве окислителя аммиачной селитры, поскольку она при взрыве, с одной стороны, выделяет много газообразных продуктов (0,976 м3/кг) и поэтому увеличивает работоспособность ВВ,

126

а с другой – дает мало теплоты (1400 кДж/кг) и поэтому имеет низкую температуру взрыва (1623 К).

На этих трех принципах созданы предохранительные ВВ III и IV классов. При этом необходимо соблюдение нормативных требований по эффективности предохранительных ВВ: III класс – работоспособность не менее 320 см3, IV класс – не менее 265 см3.

4. Четвертым принципом является создание взрывчатой системы, при которой тонкодисперсный пламегаситель образовывался бы только в процессе ее взрывчатого превращения. В этом случае наличие пламегасителя в продуктах взрыва не влияет на потенциальную теплоту взрыва.

5. Пятый принцип – селективной детонации, согласно которому ВВ создают из двух составных частей, резко отличающихся между собой по химической активности: одна (например, нитроглицерин до 15 %) легко детонирует в любых условиях; другая представляет собой смесь натриевой или калиевой селитры с хлористым аммонием.

В наиболее опасных условиях взрывания (при торцевом или боковом обнажении заряда) взрывается только нитроглицерин. Остальная часть ВВ играет роль пламегасителя. В результате выделение теплоты снижается до 50 % от расчетной, а газы взрыва оказываются нагретыми недостаточно для воспламенения метана.

На принципе селективной детонации построены промышленные ВВ V–VII классов. Нормативные требования по эффективности предохранительных ВВ: V класс – работоспособность не менее 1,03, VI класс – не менее 0,80 от работоспособности угленита Э-6, принятого за эталон.

Рекомендуемые области применения ВВ различных классов приведены в табл. 3.11–3.13.

127

Таблица 3.12

Рекомендуемая область применения непредохранительных ВВ II класса в шахтах и рудниках, не опасных по взрыву газа и пыли (ручное заряжание)

129