W – линия наименьшего сопротивления, глубина заряда

Глубина заряда определяет линию наименьшего сопротивления, которая представляет собой кратчайшее расстояние от центра заряда до свободной поверхности пород.

Если заряд заложить слишком глубоко, то при взрыве выброса пород не будет, образуются так называемые “стаканы”. При недостаточной глубине заложения заряда сила взрыва используется только частично, что снижает производительность проходческих работ.

Показатель действия взрыва n, n = r / w

1. Когда n = 1, т.е. r = w – заряд нормального выброса

2. Когда n > 1, т.е. r > w – заряд усиленного выброса

3. Когда n < 1, т.е. r < w – заряд уменьшенного выброса

4. При n £ 0,75 воронка взрыва не образуется. Происходит вспучивание или рыхление породы. Это заряд рыхления.

5. При n £ 0,5 происходит только внутреннее сжатие среды без выброса породы. Это заряд сжатия – или котловый заряд.

Взрыв – это чрезвычайно быстрое сгорание взрывчатого вещества, сопровождающееся образованием большого количества газов с высокой температурой, что обуславливает практически мгновенное выделение энергии, направленной на разрушение окружающей среды.

Различают три рода взрывов:

1. Детонация, при которой ВВ сгорают со скоростью от 1000 до 8500 м/с и более;

2. Взрывное горение, при котором ВВ сгорают со скоростью от 400 до 1000 м/с;

3. Дефлаграция (термическое горение) – взрывное горение, при котором ВВ разлагается более медленно, менее 400 м/с, и иногда процесс переходит в выгорание, не сопровождаемое разрушительным действием.

Взрывчатое вещество характеризуется работоспособностью и бризантностью.

Работоспособность, или фугасность, - это способность ВВ производить при взрыве дробление среды, а также отбрасывать раздробленные массы. Фугасными, или метательными, являются ВВ, характеризующиеся относительно медленным горением. В лабораторных условиях работоспособность ВВ определяется путем взрыва 10 гр испытываемого ВВ в канале специальной свинцовой бомбы, представляющей собой цилиндр, отлитый из чистого свинца, диаметром и высотой по 200 мм. При испытании работоспособности ВВ производится замер канала в свинцовой бомбе до и после испытываемой навески ВВ. Образующийся за счет взрыва 10 гр ВВ прирост объема канала условно принят за величину, характеризующую работоспособность ВВ, т.е. способность ВВ производить работу механическую. Работоспособность выражают в кубических сантиметрах.

Бризантность – способность ВВ производить при взрыве измельчение, пробивание или дробление среды, соприкасающейся с зарядом. Бризантность зависит от скорости взрыва и обусловлена ударным действием продуктов детонации. Бризантные (дробящие) ВВ характеризуются высокими скоростями сгорания (детонации). В лабораторных условиях бризантность определяется величиной обжатия свинцового цилиндра диаметром 40 мм и высотой 60 мм в результате взрыва 50 гр испытываемого ВВ. При испытании измеряют высоту свинцового цилиндра до и после взрыва. Разница в высоте свинцового цилиндра условно принята за величину, характеризующую бризантность. Бризантность выражают в миллиметрах.

По результатам выполняемой механической работы ВВ разделяются на:

а) Фугасные – метательные, скорость горения 400-1000 м/сек,

б) Бризантные – дробящие, скорость горения > 1000 м/сек.

К фугасным относятся ВВ, взрыв которых происходит с относительно небольшой скоростью - в пределах от 400 до 1000 м/с.

К бризантным относятся ВВ, скорость взрыва которых превышает 1000 м/с.

Скорость взрывного горения зарядов ВВ сильно возрастает при их сдавливании (сжимании). Сильное сжатие некоторых видов ВВ или удары по ним могут вызвать взрыв. Если произвести взрыв небольшого количества сильнодействующего вещества в непосредственной близости от основного заряда ВВ, то благодаря быстрой передаче тепла и давления заряд моментальной взорвется. Это явление – взрыв одного вещества при взрыве другого – называется детонацией.

Детонация представляет сверхскоростное распространение взрыва, обусловленное возникновением ударной волны и скоростным давлением на взрывчатое вещество.

Для детонации используют инициирующие вещества, легко детонирующие от искры или удара и приводящие к быстрому разложению (взрыву) соседнего основного заряда ВВ.

По составу ВВ разделяют на 3 группы:

1. Механические смеси

2. Химические соединения

3. Комбинированные.

I группа – механические смеси – могут состоять из твердых тел, жидких или смеси твердых и жидких, причем одна часть является носителем кислорода, а другая представляет горючее вещество. Например, черный порох состоит из смеси селитры 75%, серы 10% и угля 15%. Каждая часть в отдельности не является ВВ. При сгорании (взрыве) такого пороха получаются газы СО₂ и СО и твердые негорючие вещества в виде дыма.

II группа – химические соединения – в большинстве случаев представляет собой азотистые соединения, типичными представителями которых являются гремучая ртуть HgC₂N₂O₂ (при взрыве дает t = 3150°С), азид свинца PbN6 (t = 3100°С), тетрил C₂H(NO₂)₃NCH₃NO₂, гексоген C₃H₆N₃(NO₂) и др. Эти вещества легко взрываются при толчках, ударах и при нагревании, развивая при этом очень высокую температуру. Будучи опасными они как взрывчатые вещества в больших количествах не применяются, но являются инициирующими и используются в капсюлях-детонаторах. Детонаторы быстро передают высокое давление и температуру основному заряду ВВ.

Химическими соединениями являются также нитроглицерин, азотнокислый аммоний, тротил.

III группа – комбинированные смеси нитроглицерина, азотнокислого аммония, тротила, гексогена с другими связывающими и дополнительными веществами и делятся на:

1. Нитроглицериновые смеси – динамит,

2. Аммиачно-селитренные смеси – аммонит,

(Динамит – комбинированная смесь нитроглицериновых веществ со связывающими веществами (древесная мука, желатин). Динамит замерзает при сравнительно высоких температурах и требует осторожного оттаивания.

Аммонит – смесь аммиачной селитры с торфом и трепелом (SiO₂).

Аммонал – азотнокислый аммоний с бурым углем, древесными опилками и порошком алюминия)

Промышленные взрывчатые вещества делятся по составу на три группы:

1. Аммиачноселитренные – аммониты, аммоналы и динафталиты. Это смеси аммиачной селитры с нитросоединениями, горючими и разрыхляющими добавками.

2. Нитроглицериновые – динамиты, детониты, победиты. Это смеси нитроглицерина и нитрогликоля с древесной мукой, калиевой, натриевой или аммиачной селитрой. В качестве стабилизаторов в их состав вводятся в небольших количествах мел или сода.

3. Нитросоединения – тротил, тетрил, гексоген. Это взрывчатые вещества, образующиеся в результате взаимодействия органических соединений с азотной кислотой в присутствии серной или уксусной кислоты. Некоторые ВВ этой группы используются в качестве составных частей для изготовления аммонитов (тротил, гексоген), другие применяются в качестве вторичного инициирующего взрывчатого вещества в капсюлях-детонаторах (тетрил).

Согласно существующим правилам установлены отличительные цвета оболочек или полос на патронах и упаковках.

Белый – непредохранительные ВВ только для открытых работ.

Красный – непредохранительные ВВ, допущенные для шахт, не опасных по газу и пыли.

Синий – предохранительные ВВ для работы по породе.

Желтый – предохранительные ВВ, допущенные для работы по углю и породе.