explosion_01

РЕЗЮМЕ. В статията са представени основните параметри на взривните вещества, които по мнението на автора в най-голяма степен оказват влияние върху нивото на взривното разрушаване на масивите и определят технико – икономическата ефективност от използването на едно или друго взривно вещество. Даде ни са изчислените по приведените формули технически и взривни параметри на някои водоустойчиви експлозиви произвеждани в нашата и други страни. Дадена е методологията на изчисляване на технико-икономическата ефективност на ВВ и е направено сравнение, доказващо предимствата на ВВ «Видексит» пред аналогичен по своето предназначение експлозив, използван до скоро в условията на рудник за добив на медни и полиметални руди «Маднеули» в Грузия.
Въведение
 Обикновено потребителите на първо място се интересуват от цената на единица маса, например 1000 кg купувано взривно вещество (ВВ). При това стойностната оценка на енергийните характеристики, поради които се купува ВВ не се разглежда и не се взема под внимание.
Стойността на всяко взривно вещество трябва на първо място да се определя в зависимост от  полезната работа, която то е в състояние да извърши. По същество при закупуване на ВВ се купува заключената в него енергия.
Затова оценката за стойността на закупуваното ВВ се прави като на първо място се отчитат неговите взривни характеристики, определящи способността на заряда от ВВ да извършва полезна работа при дробенето и преместването на скалната маса .
Основни параметри на определящи икономическата ефективност
Основни параметри на ВВ, които в най-голяма степен оказват влияние на нивото на взривното разрушаване на скалната маса и на потенциалната икономия на разход на ВВ при взривни работи са:

  1. Абсолютната тегловна енергияЕт, кJ/kg – това е топлината на взрива отнесена към единица маса на ВВ.
  2. Абсолютната обемна енергияЕv\n Характеризира обемната концентрация на ВВ в сондажа и за единица обем са определя по формулата:

                                                                                     Еv= Ет. вв ,                                                                                  (1)\n\nкъдето: ввплътност на даденото ВВ.

   За взривната смес АС-ДГ, известна като Анфо,която е приета за еталон (стандарт)  Еv=3,16 кJ/kg.
Изследванията показват, че обемната концентрация на енергия на ВВ  Еv е един от най-важните параметри определящи в голяма степен ефективността на взрива при разрушаването на скалната маса.
За сондажния заряд аналог на Еv се явява линейната плътност на енергия на ВВ (кJ/m)
Pv=P.Eт ,където: P- вместимост (линейна плътност) на ВВ в сондажа , кg/m.
3.Относителната тегловна енергияет\n       Характеризира работоспособността на дадено ВВ и се определя като безразмерно съотношение на енергии:

                                                                                     ет = Eт/ Eт

(3)         В качеството на стандартно (еталонно) ВВ относително което изчисляват ет се използва взривната смес Анфо с  Eт.е=3.7кJ/кg.
Всяко ВВ с показател ет < 1 има енергия по-малка от Анфо.
4.Относителната обемна енергия – еv
Относителната обемна енергия е безразмерен оценъчен показател характеризиращ обемната концентрация на енергия на В.В. по отношение на обемната относителна енергия на стандартна (еталонна) смес АС-ДТ.

                                                                                    еv= Еv/ Еv

(4) ВВ с еv > 1 има по-голяма обемна енергия от тази на  Анфо.
5.Детонационното налягане –Рд
Характеризира бризантното действие на взрива. То влияе на интензивността на раздробяване на скалната маса в непосредствена близост до заряда.
6.Налягането на газообразните продукти на детонация в сондажа – Рс
Налягането в сондажа Рс създава газообразните продукти на взрива след преминаване на детонационния импулс и пълно завършване на химическата реакция на взрива.
Налягането на газовете в сондажа определя енергията на буталното действие на взрива. То оказва значително влияние на степента на дробене и преместване на скалната маса.
Налягането на газовете на взрива Рс зависи от средното детонационно налягане и плътността на зареждане на сондажа със взривна смес 3 и може да се определи по формулата:
Рс ≈ 0,5.Рд.
(5)     7.Скоростта на детонация – D
Характеризира скоростта на освободената топлинна енергия закопчана във ВВ. С повишаване на скоростта на детонация нараства енергията на ударната вълна, която способства повишаването на степента на дробене на скалната маса.
Скоростта на детонация се изменя в зависимост от диаметъра, плътността, размера на частиците на ВВ, степента на хермесиитция на зарядната камера, твърдостта на забивката и способа за иницииране на ВВ.
Смята се, че скоростта на детонация трябва да се съгласува със скоростта на разпространение на звука в скалната маса (С3). В практическите ръководства се препоръчва при избора на ВВ скоростта на детонация да се приема изхождайки от равенството и със скоростта на звука в разрушавания скален масив:

D = 3
8.Коефициента на мощност – Км
Коефициента на мощност на ВВ числено е равен на:                                                                                              Км=Ev.D
(7)        Той е комплексен показател, които отчита едновременно количеството на освободената при взрива топлина енергия от еденица обем на заряда от експлозив – Ev и скоростта на освобождаването и – D.         Коефициента на мощност може да се изчисли също така като безразмерен параметър по отношение на прието за еталон (стандарт) ВВ.

                                                                       Kм=EvD/(Eve.De)                                                                                (8)            Технически и взривни параметри на някои водоустойчиви експлозиви\n
       Определяне на икономическата ефективност
        При сравняване на ВВ по тяхната икономическа ефективност обикновено по опитен път намират разхода на ВВ и обема на сондиране на 1 m3 взривяван материал, а също стойността на неговото натоварване. По тези показатели се решава кое от сравняваните ВВ е по-ефективно да се използва в дадените условия и какъв икономически ефект може да се очаква от неговото използване.
Но при прогнозиране на икономическата ефективност на ВВ, отчитайки неговите взривни и някои физични свойства е по-удобно да се отнасят посочените разходи (без стойността на товарене) не на кубически метър взривена маса, а на размера на заряда от използваното ВВ, еквивалентно на техническа ефективност на 1 kg еталонно ВВ. Именно затова при предварителните изпитвания на ВВ е целесъобразно да се използва тази форма на оценяване.
В качеството на еталон се приема ВВ, което обикновено най-често се използва при зададените условия.
Количеството на еквивалентния заряд на Видексита, например се определя по формулата:\nкъдето    – показатели на техническа ефективност на еталонното и изпитваното ВВ, а отношението – коефициент на еквивалентност.
Обемът на пробивната камера за еквивалентния заряд е пропорционален на теглото на заряда и обратно пропорционален на плътността на зареждане . Отчитайки коефициента на запълване на дължината на взривната дупка (или сондажа)  обема на пробиване се изразява с формулата:

В повечето случаи приемат
След пресмятане на еквивалентните заряди и обема на пробиване за тях е целесъобразно чрез повторно изпитване да се провери равенството на техническия ефект при взривяване вече с намалени заряди от по-ефективното ВВ с намаления за него брой на сондажите съгласно разчетите.
Чрез умножение на значението на еквивалентните заряди на стойността на 1 kg ВВ Цвв и стойността на неговата доставка до мястото му на използване Цтр може да се намери общата стойност на ВВ като еквивалентен заряд

         Транспортните разходи по сравнение със стойността на ВВ най-често са пренебрежимо малки и за приближени разчети могат да не се отчитат.
Умножавайки обема на сондиране по стойността на пробиване на 1 dm3 сондаж  Цпр в скали с определена твърдост и зареждане на същия за еквивалентния заряд, намираме разходите за пробиване

                   Разходите за зареждане по сравнение с разходите за пробиване са много малки и в приближените разчети могат да не се вземат под внимание. По съществени са разходите за натоварване на взривената маса, но и те в приближените разчети не се отчитат, тъй като те не са свързани нито с размера на еквивалентния заряд, нито с обема на пробиване и при изпитването на неголеми количества ВВ могат да бъдат източник на грешки при оценяването на ВВ.
По сумата на разходите за ВВ и пробиване може да се определи икономическата ефективност от използването на едни или други ВВ в конкретни условия.                                    
която показва каква икономия или преразход може да се получи в проценти от общите разходи на ПВР, ако заменим еталонното ВВ с изпитваното.
Икономическият ефект от змяната на едно ВВ с друго, отнесен към тон заменено ВВ може да се пресметне по формулата:

         В таблицата по-долу  са дадени изчислените стойности за два водоустойчиви експлозива „Видексит”- произвеждан в нашата страна и „Нобелекс 1200” произвеждан в Турция. Дадените изчисления бяха необходими, за да се докажат приимуществата на произвеждания у нас експлозив при вземането на решение от мениджмента на дружеството кой от двата експлозива да се използва в условията на рудник „Маднуели” в Грузия.

       Заключение

      От казаното по-горе може да се направи заключение, че от два еднакви по обем заряда от ВВ, детониращи с еднакви скорости на детонация, ВВ имащо по-висока Ev е по-мощно, тъй като за едно и също време освобождава повече енергия. От две ВВ с еднакви обеми и равни Ev, ВВ притежаващо по-голяма скорост на детонация е по-мощно, тъй като неговата енергия се освобождава за по – кратко време. Технологиите за производство на ВВ трябва да позволяват намаляване на производствените разходи, а следователно и тяхната себестойност. Химическият състав трябва да бъде така подбран, че да осигурява висока скорост на детонация и работоспособност на ВВ, което позволява да бъдат намалени разходите за пробивни работи. Исползваните ВВ трябва да позволяват да бъдат зареждани механизирано.

Литература
Комащенко В., Голик В., Исмаилов Т. Оценка эффективности природоохранных технологий освоения недр. Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2006. – № 12. – с.92 – 94.\n     Митков В: Изследване и създаване на съвременни водонапълнени експлозиви тип Слари за промишлени взривни работи С., ИК „Св. Иван Рилски” – МГУ, , 2006.
Светлов Б., Ярменко Н. Теория и свойства промышленных взрывчатых веществ. М., «Недра», 1993.

Leave a Reply