ДонНТУ>   Портал магистров ДонНТУ>   Главная страница      Ссылки      Библиотека      Автореферат      Отчет о поиске     

Индивидуальное задание


Ю.В. Подоваленко, Ю.В. Манжос Донецкий национальный технический университет

ВЛИЯНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ИНЕРТНЫХ ПРИМЕСЕЙ НА ВЗРЫВЧАТЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ АММОНИТНОГО ТИПА

Энергия, выделяющаяся при взрыве взрывчатых веществ (ВВ) в шпурах, лишь частично расходуется на совершение механической работы. Неиспользованная часть энергии может оказаться достаточной для того, чтобы вызвать вспышку и взрыв метановоздушной или пылевоздушной смеси в шахте.
Одним из важнейших мероприятий для обеспечения безопасности работ в угольных шахтах, опасных по газу и пыли, является применение специальных ВВ, уменьшающих вероятность воспламенения рудничной атмосферы. Такие ВВ называют предохранительными, или антигризутными (от французского слова grisou – рудничный газ).
Предохранительность ВВ обеспечивается путем введения в рецептуру определенного количества инертных примесей, снижающих до нужного уровня взрывчатые характеристики ВВ, такие как теплота взрыва, скорость детонации. В качестве инертных примесей широко используются хлориды щелочных металлов - наиболее активные компоненты для ингибирования вспышек метановоздушной смеси. Особенно часто в качестве такой добавки используют хлорид натрия (NaCl). Например, современные предохранительные ВВ IV класса содержат до 21% инертных добавок, из которых от 15 до 20% составляет NaCl.
К.К. Андреев указывает на способность хлоридов щелочных металлов снижать в составе продуктов взрыва содержание окислов азота, являющихся положительным катализатором в реакции окисления метана и очень токсичными газами, оказывающими вредное влияние на окружающую среду. Окислы азота являются гораздо более ядовитыми газами, чем оксид углерода, потому снижение их количества в газообразных продуктах взрыва является целесообразным для уменьшения вредного влияния на окружающую среду.
Рассмотрим влияние содержания инертных примесей на скорость детонации и теплоту взрыва ВВ на примере ВВ аммонитного типа.
В МакНИИ был проведен ряд экспериментов по исследованию влияния количественного содержания NaCl на скорость детонации с использованием модельных составов, основу которых составлял аммонит с содержанием тротила - 20% и аммиачной селитры марки ЖВ - 80%. В указанную основу вводилось различное содержание NaCl, и определялась скорость детонации, по методу ионизационных датчиков. Также были проведены исследования влияния увеличения содержания соли в составе ВВ на теплоту взрыва и объем газообразных продуктов взрыва. Теплота взрыва составов и объем газообразных продуктов взрывчатого превращения определены расчетным путем. Результаты экспериментов представлены на рисунках 1 и 2.
Из графика на рис.1, а) видно, что с увеличением содержания в составе ВВ NaCl теплота взрыва с 4316 кДж/кг при нулевом содержании NaCl (аммонит 6ЖВ – II класс, ВВ взято в качестве нулевой точки) достаточно резко снижается до 1676 кДж/кг при содержании NaCl в составе 60% (аммонит ПЖВ-20). Зависимость теплоты взрыва от содержания NaCl в составе ВВ - первого порядка, т.е. имеет вид прямой линии и описывается уравнением, приведенным на графике и справедливым только для исследованного интервала значений.

Влияние содержания NaCl в составе ВВ на теплоту взрыва а)

Влияние содержания NaCl в составе ВВ на скорость детонации б)

Рисунок 1 – Влияние содержания NaCl в составе ВВ на: а) теплоту взрыва и б) скорость детонации

Влияние содержания NaCl в составе ВВ на объем газообразных продуктов взрыва

Рисунок 2 - Влияние содержания NaCl в составе ВВ на объем газообразных продуктов взрыва

Кривая скорости детонации (рис.1,б) описывается зависимостью второго порядка. Тенденция снижения скорости детонации от 0 до 30% NaCl в составе нерезкая, а начиная с 30% и до 60% NaCl скорость детонации падет более резко с3850 м/с (30%) до 2431 м/с (60%). Объем газообразных продуктов взрыва с увеличением содержания NaCl также снижается, и зависимость имеет вид прямой линии. При содержании NaCl 60% объем газообразных продуктов, содержащих токсичные газы всего 358 л/кг (ПЖВ-60) в пересчете на СО условно около 55 л, а это в 2,5 раза меньше, чем у аммонита 6ЖВ – 895 л/кг, что является неплохим результатом в свете экологических проблем, связанных с загрязнением окружающей среды.

Полученные в работе результаты будут в дальнейшем использованы при разработке новых высокопредохранительных и экологически чистых ВВ.

Источник: Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів/Збірка доповідей V Міжнародної наукової конференції аспірантів та студентів. Т.2 - Донецьк: Дон НТУ, 2006. - 229 с. (с. 46-47)

ДонНТУ>   Портал магистров ДонНТУ>   Главная страница      Ссылки      Библиотека      Автореферат      Отчет о поиске     

Индивидуальное задание