Способ определения количества газообразных продуктов взрыва

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 177849 42 О 1/00 етлужских о Н. Е. Теория и взрывчатых ве-105,азы при подэем.: Недра, 1966, с. ИЯ КОЛИЧЕСТ ДУКТОВ ВЗРЫ методам опр азных проду еСхЧ (л/кг) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Институт горного дела(56) Светлов Б. ЯЯременксвойства промышленныхществ, М,; Недра, 1973, с. 1Росси Б. Д. Ядовитые гных взрывчатых работах. М72-77.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНВА ГАЗООБРАЗНЫХ ПРО 57) Изобретение относитселения количества газо Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, в частности, к определению количества газообразных продуктов взрыва взрывчатых веществ(ВВ), необходимого для оценки их работоспособности и газовой вредности.На открытых и подземных работах при расчетах систем вентиляции, времени проветривания после взрывных работ и т.п, экспериментальное определение параметров газообразных продуктов взрыва ВВ производят в строго фиксированном объеме. например, в специальной бомбе, в камерах из стали или бетона, в изолированной горной выработке. Заряд массой от 10 до 200 г устанавливают по центру внутренней полости стальной бомбы, Затем полность изолируют (ге рм ет из и ру ют) к р ы ш к о й. П осл е подрыва заряда в бомбе устанавливается постоянное давление. берут пробы газообразных продуктов из внутренней полости .бомбы. которые анализируют известными тов взрыва промышленных ВВ, необходимых для. оценки их работоспособности и газовой вредности. Цель изобретения - повышение точности результатов за счет приближения условий испытаний к натурным, В открытую буровую скважину закладывают исследуемый заряд взрывчатого вещества, После подрыва заряда производят забор газовых проб со дна скважины, в которых затем измеряют концентрацию газообразных продуктов взрыва инструментальными методами, определяют фоновое отношение азота к кислороду и с помощью математического выражения определяют количество гзообразных продуктов вэрыособами и определяют концентрацию в. Объем газообразных продуктов, от нный к 1 кг ВВ определяют по формул где Сх - концентрация данного газа в продукте взрыва, замеренная при анализе проы о,Ч 0 - суммарный объем газов в нормальных условиях, л/кг;Однако данный способ вследствие малого диаметра применяемого заряда малопригоден для оценки газовости низкочувствительных ВВ, которые имеют существенно больший критический диаметр и которые в настоящее время являются ос-. новными по объему применения, Кроме того. бомба - сложная и дорогостоящая конструкция, 1778493(л / кг),40 45 50 55 22,4 д Сх Наиболее близким является способ определения газообразных продуктов взрыва, в основном ядовитых, в изолированной полости (камере), представляющей часть подземной, глухой горной выработки. Изоляция камеры достигается путем отделения части горной выработки с помощью занавеса иэ газонепроницаемой ткани, В тупиковой части выработки пробуривают шпуры, в которые помещают заряд ВВ и подрывают, после взрыва занавес опускают, производят перемешивание газов в камере и отбирают пробы, которые анализируются известными способами.Однако, применяемые заряды в шпуре имеют диаметр, не достаточный для обеспечения нормального режима и полноты детонации зарядов низкочувствительных ВВ, следовательно, результаты определения непригодны для заряда большого диаметра, характерных для скважинной отбойки в подземных условиях.Создание специальной выработки для определения газовости ВВ или выделение такой выработки из действующих связано с большими затратами средств.Целью изобретения является повышение точности результатов за счет приближения условий испытаний к натурным,Сущность изобретения заключается в том, что в способе определения количества газообразных продуктов взрыва, включающем размещение в выработке заряда ВВ и его подрыв, определении концентрации и количества газообразных продуктов взрыва, в качестве выработки используют открытую буровую скважину, при этом количество газообразных продуктов взрыва Чх определяют из выражения где 22,4 - объем моля газа, л;б-содержание азота вграмм-атомахна 1 кг ВВ, кгСх - концентрация х-компоненты газообразныхх продуктов взрыва, ОД;ЙО, й 2, 02 - концентрация окислов азота, азота и кислорода, замеренная одновременно с искомой компонентной х, ;Кв - коэффициент, характеризующий фоновые отношения концентрации азота к кислороду.Предлагаемый способ реализуется следующим образом. В производственных условиях, например на карьере, бурится скважина, типичная для данных условий глубиной 10-15 м (в принципе, глубина не 5 10 15 20 25 30 35 ограничена), куда закладывается исследуемый заряд весом 10-50 кг(можно больше) из расчета, чтобы при взрыве сохранилось устье скважины и обеспечивалась нормальная детонация заряда.После подрыва заряда в буровой скважине газообразные продукты взрыва начинают вытеснять из скважины воздух в окружающую среду до выравнивания давления в скважине с атмосферным, Газообразные продукты взрыва оставшиеся в скважине, сохраняют свое первоначальное соотношение по составу, которое определяется анализом взятых после взрыва проб, Сохранение первоначального соотношения состава газообразных продуктов предопределяет возможность использования баланса химических элементов исходного ВВ и продуктов взрыва и позволяет исключить необходимость изоляции и замеров объема, в котором распространяются газообразные продукты взрыва.После взрыва через 5-15 мин производят забор газовых проб со дна скважины с помощью резиновых трубок или других воздухопроводящих соединений и при помощи насоса "Шинца" или другого движителя воздуха (нап ример, воздуходувки).Газовые пробы отвозятся в лабораторию и анализируются на хроматографе или другими известными способами с получением концентраций каждой компоненты газообразных продуктов взрыва. Затем производят расчет каждой компоненты газов по формуле В знаменателе формулы - концентрация азота, эамеренная в скважине, которая содержит как азот ВВ, так и азот воздуха, который частично поступает в скважину, если замер производился через некоторое время после взрыва (30-90 мин),Разделение азота ВВ и азота воздуха осуществляется через вычитание поступившего в скважину кислорода воздуха, умноженного на экспериментальный коэффициент К,Экспериментальный коэффициент К представляет собой отношение азота к кислороду в фоновой пробе воздуха, взятой в скважине перед взрывом и изменяется в пределах 3,720-4,075. В некоторых случаях, в зависимости от условий, он может принимать значения в 1,5-2 раза больше или меньше, поэтому его определяют экспериментально, Замер фоновой пробы1778493 224 б Сх Таблица 1 Пример вычисления содержания азота в гранулите АСрму- оме состава атмосферы необходим также длявнесения поправок в концентрацию газовпри анализе,Пример конкретного выполнения.В скважину глубиной 7 м и диаметром 5214 мм закладывают заряд гранулита АС весом 12 кг. Заряд подрывают детонирующим шнуром ДШЭс промежуточным детонатором из шашки Т. Через 10 минпосле взрыва с помощью насоса "Шинца" и 10воздухопроводящей резиновой трубки берут пробу воздуха на анализ. При проведении экспериментальных работконцентрация газов в скважине оказаласьСО = 2,3%, СО 2 = 7,5%, МО = 0,0125%, Н 2 = 15=2,52%, СН 4 = 0,82%, К = 78,0%, 02 = 8,7%Предварительно взятая в скважине фоновая проба показала, что коэффициент К,характеризирующий отношение азота к кис 77,8 20лороду Равен 20 9 3 722,Соде. ",ание азота в грамм-атомах на 1кг гранули з АС, исходя из его химического состава равен 22,95 см. табл. 1). 25В рьз/льтате расчетов оказалось:Чсо - 12,96 л/кг; Чсо - 42,25 л/кг;Чйо - 0,07 л/кг;Чн, - 14,19 л/кг,Чсн,62 л/кг:Результаты испытаний в сопоставлении 30 с данными, полученными с аналогичными взрывчатыми веществами во взрывной камере при взрыве зарядов в стальной трубе, то есть при условии отсутствия захвата газов породами, представлены в табл. 2, Как 35 видно из таблицы, количество газообразных продуктов взрыва для испытанных типов ВВ, определенное по известному и заявляемому способу, имеет достаточную сходимость. Формула изобретения Способ определения количества газообразных продуктов взрыва, включающий размещение в выработке заряда взрывчатого вещества и его подрыв, определение концентрации и количества газообразных продуктов взрыва, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности результатов за счет приближения условий испытаний к натурным, в качестве выработки используют открытую буровую скважину, п и этом количество газообразных продуктов взрыва Чх определяют из выражения где 22,4 - объем 1 моль газа, л;г 1 - содержание азота, грамм-атом на 1 кг взрывчатого вещества;Сх - концентрация х-компоненты газообразных продуктов взрыва, %:КО, йг, 02 - концентрация окислов азота, азота и кислорода. замеренная одновременно к искомой компонентой х, %;Кв - коэффициент, характеризующий фоновое отношение концентрации азота к кислороду,1778493 Таблица 2 Сравнительные данные по количеству газообразных продуктов взрыва в гранулотоле и гранулите АССоставитель Б.ЧамаровТехред М. Моргентал Корректор Т. Палий Редактор Н.Коляда Заказ 4181 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101