§ 11. Работа взрыва. Работоспособность и бризантность взрывчатого вещества
Произвести точный подсчет полезной работы взрыва при современном уровне техники еще невозможно. Приблизительно на полезную работу при взрыве на выброс расходуется только до 3—7% энергии взрыва. Объясняется это тем, что большая часть энергии продуктов взрыва теряется на нагрев разрушаемой породы и улетучивается в воздух.
Работа взрыва характеризуется мощностью взрывчатого вещества, т. е. запасом энергии, которая из тепловой переходит в механическую. Наибольшей мощностью из применяемых на практике ВВ обладают Тэн, тетрил, тротил, скальный аммонит, аммонит № 6 и др.
Мощность взрывчатого вещества тем больше, чем больше при его взрыве выделяется газообразных продуктов, чем выше температура и скорость взрывчатого разложения. Наиболее распространенными способами приближенной оценки работы взрыва являются: испытание взрывчатые вещества на работоспособность и испытание взрывчатые вещества на бризантность.
Работоспособность взрывчатого вещества — способность при взрыве производить разрушение данного объема породы.
Испытание на работоспособность взрывчатого вещества (рис. 18) заключается в том, что в свинцовом цилиндрике, отлитом из рафинированного свинца и имеющем диаметр и высоту по 200 мм, высверливают осевой канал диаметром 25 и глубиной 125 мм, на дно которого помещают навеску 10 а ВВ, завернутого в оловянную фольгу или подпергаментную бумагу. Плотность взрывчатого вещества в навеске должна соответствовать стандартной плотности данного взрывчатого вещества. Капсюль-детонатор № 8 или электродетонатор в бумажной гильзе устанавливают так, чтобы дно детонатора находилось на расстоянии 1/3 от дна патрона по высоте заряда. Оставшуюся часть канала засыпают сухим песком без уплотнения. Затем заряд взрывчатого вещества взрывают.
Рис. 18. Испытание взрывчатые вещества на работоспособность
В результате взрыва канал в свинцовом цилиндрике расширяется и принимает неправильную, близкую к грушевидной, форму. После взрыва канал очищают и, заливая воду, определяют его объем с точностью до 1 см3. Далее вычисляют разность в объемах канала до и после взрыва, исключая при этом величину расширения канала от взрыва капсюль-детонатора (при гремучертутнотетриловом 28—30 см3 и при азидотетриловом 31—35 см3). Полученная разность объемов канала является условной величиной, характеризующей степень работоспособности данного взрывчатого вещества. Она бывает тем больше, чем больше работоспособность испытываемого взрывчатого вещества. Работоспособность большинства применяемых в промышленности ВВ колеблется в пределах 280 — 460 см3. Испытание взрывчатые вещества на бризантность, т. е. способность к дроблению (рис. 19), проводится следующим образом. Цилиндрик из рафинированного свинца диаметром 40±0,2 мм и высотой 60±0,5 мм устанавливают на стальную плиту толщиной не менее 20 мм. На цилиндрик укладывают круглую стальную пластинку диаметром 41±0,2 мм высотой 10±0,2 мм, на которую устанавливают патрон с испытуемым ВВ диаметром 31 ± 1 мм и весом ВВ 50 г. Плотность взрывчатого вещества должна быть такой же, как и в заводских патронах. В тех случаях, когда испытанию подвергаются ВВ, применяющиеся не в патронированием, а в рассыпном виде, в гильзе создается насыпная плотность с легкой подпрессовкой. Эта плотность измеряется и фиксируется в акте испытаний.
В центре заряда необходимо подготовить канал для размещения капсюль-детонатора (или электродетонатора) диаметром 7,5 мм.
При подготовке заряда к испытанию в капсюльное углубление закладывают деревянный колышек. Капсюль-детонатор вставляется только на месте испытания перед взрывом.
Высоту свинцового цилиндрика до взрыва измеряют при помощи штангенциркуля по четырем взаимно перпендикулярным сторонам и выводят среднее из четырех, измерений.
Заряд взрывают при помощи гремучертутнотетрилового капсюль-детонатора или электродетонатора № 8 в бумажной оболочке. Детонатор вводят в заряд на глубину 15 мм по оси патрона.
После взрыва высоту цилиндрика вновь измеряют по тем же четырем взаимно перпендикулярным сторонам и также выводят среднее из четырех измерений. Разница в высоте цилиндрика до и после взрыва, выраженная в миллиметрах, характеризует степень бризантности испытуемого взрывчатого вещества.
Так как при испытании на бризантность заряд помещают снаружи, то взрыв такого заряда характеризует резкость и кратковременность давления, возникающего в первый момент взрыва.
Чем больше скорость детонации данного взрывчатого вещества, тем кратковременнее и резче будет удар и тем больше будет его дробящее действие. Бризантность применяемых в промышленности ВВ колеблется в пределах 10—26 мм.
Рис. 19. Испытание взрывчатого вещества на бризантность:
а — свинцовый цилиндрик и заряд взрывчатого вещества; б — свинцовый цилиндрик после взрыва заряда взрывчатого вещества; 1 — стальная плита; 2 — свинцовый цилиндрик; 3 — патрон ВВ; 4 — детонатор; 5 — шпагат; 6 — стальной диск
Вопросы для повторения
- Что называется мощностью взрывчатого вещества и от чего зависит ее величина?
- Что называется работоспособностью взрывчатого вещества?
- Как проводится испытание на работоспособность взрывчатого вещества?
- Расскажите об испытании взрывчатого вещества на бризантность.