Устойчивость руд и вмещающих пород; классификация их по устойчивости. Бурильные машины ударно-поворотного бурения, назначение, принцип работы, основные характеристики базовых моделей. Кислородный баланс и его влияние на образование ядовитых газов взрыва

Экзаменационный билет № 5

1. Устойчивость руд и вмещающих пород Классификация их по устойчивости. Факторы, влияющие на устойчивость горных выработок. Паспорт крепления горных выработок, его назначение и содержание.

Классификация руд и ГП по устойчивости в подготовительных ГВ.

•  Устойчивые

•  Среднеустойчивые

•  Слабоустойчивые

•  Неустойчивые

Факторы - крепость, угол падения трещин, по наличию ослабляющих минералов (мыльник), рельеф стенок трещин, формы элементарного блока (линзы, ромбоэдрические, и т.п.), расстояние между трещинами.

Для вертикальных ГВ.

•  Устойчивая,

•  Слабоустойчивая ( крепь при проходке).

•  Неустойчивая (люди не допускаются).

Остальные ГВ.

•  Слабонарушенная.

•  Средненарушенная.

•  Сильной нарушенности.            (обрушение после проходки)

•  Весьма сильной нарушенности.

Паспорт крепления.

Проверяется число ЖБШ в ряду, отставание последнего ряда крепления (не > чем на один шаг, торкрета, и УКК согласно паспорту).

2.Бурильные машины ударно-поворотного бурения, назначение, принцип работы, основные характеристики базовых моделей.

МАШИНЫ УДАРНО-ПОВОРОТНОГО БУРЕНИЯ ПЕРЕНОСНЫЕ ПЕРФОРАТОРЫ

Переносные перфораторы применяют для бурения горизонтальных и нисходящих шпуров глубиной до 5 м. Диаметр шпуров 36 - 46 мм. Наиболее распространенными являются диаметры 40 и 42 мм. Бурение ведут в породах с коэффициентом крепости f = 6 ÷ 20. Для облегчения бурения переносные перфораторы применяют с пневмоподдержками.

3.Кислородный баланс и его влияние на образование ядовитых газов взрыва.

Кислородный баланс (КБ) - обеспеченность состава
ВВ кислородом:

- Нулевой КБ - количество О2 в составе ВВ равно по­требному для полного окисления содержащихся в нем горючих элементов до высших окислов;

- Отрицательный КБ - нехватка О2, образуется больше угарного газа (СО);

- Положительный КБ - избыток О2, образуется больше окислов азота (NО).

КБ выражают в % избытка или недостатка 02 к потребному количеству. Для ВВ II класса КБ   д/б=0 или близким к нему. А6ЖВ = - 0,58%, Тол = - 0,74%.

Причины образования ядовитых газов:

- Отклонение от КБ;

- Наличие оболочки (вес бумаги не > 2гр., парафина не > 2,5гр. на 100гр. ВВ);

- Неполнота химической реакции;

- Взаимодействие с окружающими породами;

- Плотность механического заряжания (для гранулированных ВВ);

- Дисперсность;

- Наличие сенсибилизаторов и флегматизаторов;

- Для пород (3 группы):

- Ядовитых газов до 40л на кг ВВ;

- Ядовитых газов 40-100 л/кг ВВ;

- Ядовитых газов   > 100л/кгВВ. ПДК ВВ и их составляющих:

Тротил                                    1 мг/мЗ

Нитроглицерин                       2 мг/мЗ

Гексаген                                   1 мг/мЗ

Аl                                   2мг/мЗ;

Дизельное топливо       10мг/мЗ;

АС                                10мг/мЗ.

4.Основные физико-химические характеристики ВВ.

Основные физика – химические свойства ВВ.

- Водоустойчивость — способность сохранять свои свойства при погружении в воду. Мерой водоустойчивости служит время (глубина) пребывания заряда в воде, в течении которого взрывные характеристики не снижаются ниже установленной нормы.

Способы повышения водоустойчивости:

•  Внешняя гидроизоляция,

•  Гидрофобные добавки или создание без пористых ВВ

•  Гидроизоляция частиц растворимых компонентов,

•  Обратные эмульсии (порэмиты),

•  Заполнение пор между растворимыми компонентами высоковязкой жидкостью (нитрогликолем),

•  Распределение в массе ВВ высокогидрофобных добавок (сернокислое окисное железо — 5% и жирные кислоты - 25%). На поверхности АС образуется железная соль жирных кислот.

2.  Увлажняемость - способность гидрофильных материалов поглощать влагу из окружающей среды и определяется гигроскопической тонкой, выражаемой в % относительной влажности. Показывает такое, состояние вещества, при котором оно не подсыхает и не увлажняется.

3.  Слеживаемостъ — способность порошкообразных веществ терять при хранении сыпучести и превращаться в сплошную массу.

Причины слеживаемости:

•  Рекристаллизация растворимых компонентов (рост кристаллов за счет других),

•  Наличие внешнего давления,

•  Чередующиеся увлажнение и подсыхание,

Цикличный нагрев и остывание,

- Полиморфные превращения АС (рост кристаллов, увеличение их объема).

         эксудация ВВ – способность некоторых ВВ выделять из своего состава жидкие или легкоплавкие компоненты при хранении;

         кислородный баланс ВВ – соотношение окислителя и горючих компонентов в составе ВВ, которое определяет полное или неполное окисление горючих элементов. Недостаток кислорода в ВВ приводит к неполному окислению горючих элементов, в этом случае ВВ имеет отрицательный кислородный баланс. Если в ВВ окислителя хватает для полного окисления горючих элементов, то ВВ имеет нулевой, а если имеется избыток кислорода – положительны кислородный баланс;

5.Предохранительные ВВ, взрывчатые характеристики, назначение и область применения. Принцип изготовления предохранительных ВВ.

Гарантийный   ток  -   при   котором   воспламенится зажигательный состав = 1 ампер.

Безопасный ток    - при котором воспламенение не происходит = 0,18 ампер   ( КИПы дают 50 мА или 0,5А).

ЭД подразделяются:

1.     По времени срабатывания -

■ Мгновенного действия

•  Короткозамедленного действия (15,25 до 500мс)

•  Замедленного действия (> 500 мсек)

2.     По условиям применения -

■ Предохранительные - для шахт опасных по газу и пыли

■ Непредохранительные - для поверхности и шахт не опасных по газу и пыли

3.     По мощности -

■ Обычной мощности (вес вторичного ВВ = 1гр.)

■ Повышенной мощности (вес вторичного ВВ~1,5гр.)

4.     По чувствительности -

■ Нормальная чувствительность (1гарант = 1А)

■ Пониженной чувствительности (1гарант = 5А)

5.     По напряжению -

• Нормальные - 600 V

■ Высоковольтные - > 600 V

Время срабатывания мгновенных ЭД 2-6 мсек. Время   срабатывания   замедленных   ЭД   -   смотри таблицу.

Принципы создания предохранительных ВВ (ПВВ).

1.  ПВВ должны иметь ограничения по энергии взрыва. Допустимый уровень энергии определяется условием применения и является основой классификации ПВВ.

2.  Допустимый уровень энергии ПВВ зависит от их химического состава. Поэтому следует избегать таких композиций, которые активизируют реакцию окисления метана или выбрасывают нагретые до высокой температуры твёрдые частицы.

3.  Регулирование энергетических характеристик ПВВ осуществляют двумя способами:

■  Подбором такой композиции, который соответствует заданному уровню удельной теплоты взрыва;

■  Снижением первоначально высоких энергетических характеристик ВВ невзрывчатыми материалами (Na, С1) - поваренная соль.

ПВВ III класса — представлен аммонитом АП-5ЖВ. Содержит: водоустойчивую АС, тротил, хлористый натрий (10%).

ВВ    ограниченного    применения.    Используется    в чистопородных угольных    забоях опасных по газу и пыли. При соблюдении следующих условий:

- Выполнение мероприятий исключающих попадание пыли из других ГВ;

■  Применение водораспылительных завес при содержании метана до 1%;

■  Нельзя применять в породных забоях на расстоянии ближе 5м от угольного пласта.

Предохранительные ВВ	ИОНИТ VII класс	+6,47 1930 - 580 125 5-6 1,6-1,8 - 24-32 -
	12ЦБ-2М VI класс	0 2300 - 520 180 6-10 1,9-2 - 50-60 -
	Э-6 V класс	+0,5 2680 1790 560 170 7-11 1,9-2,2 7-9 40-70 230
	Т-19 IV класс	-2,47 3410 2230 724 280 15-17 3,6-4,3 10-12 12-24 1900
	АП-5ЖВ III класс	-0,02 3500 2520 787 330 14-17 3,6-4,6 10-12 12-32 1900
	А6ЖВ	-0,42 4316 - 893 370 15-18 3,6-4,8 10-13 16-32 2335
	показатели	Кислородный баланс, % Теплота взрыва, кДж/кг Температура вспышки, *С Объем газов, л/кг Работоспособность, см3 Бризантность, мм Скорость детонации, км/сек Диаметр критический, мм Чувствительность к удару трению

6.Приборы контроля содержания ядовитых и взрывчатых примесей рудничного воздуха. Назначение, устройство.

Приборы для контроля за содержанием метана в горных выработках

Для измерения концентрации метана в рудничной атмосфере в настоящее время наибольшее распространение получили непрерывно-действующие приборы и аппаратура, основанные на термокаталитическом  принципе, и приборы эпизодического контроля – на рефрактометрическом принципе.

Термокаталитические датчики метана и построенные на их базе газоанализаторы, сигнализаторы и другие приборы определения процентного содержания метана в рудничной атмосфере используются в основном для контроля довзрывоопасных концентраций метана в диапазоне от 0 до 5 %, а чаще и того менее (0 ¸ 2,5 % ).

Принцип действия таких датчиков основан на беспламенном сжигании (окислении) метана на поверхности каталитически активного элемента (платиновой проволоки) и измерении количества выделившегося при этом тепла, которое пропорционально концентрации метана в анализируемом воздухе.

Рефрактометрический метод основан на зависимости показателя преломления света, проходящего через анализируемую газовую смесь, от концентрации определяемого газового компонента.

∙  Газоанализаторы – приборы и аппаратура для количественного контроля содержания одного или нескольких компонентов газовой смеси. Газоанализаторы, предназначенные для контроля количества метана в атмосфере горных выработок, обычно именуются метанометрами.

∙  Определители газов – устройства для определения наличия какого-либо компонента в газовой смеси.

∙  Сигнализаторы газов – приборы для сигнализации о достижении одним из контролируемых компонентов газовой смеси заданной концентрации.

∙  Сигнал-2  1,1.5,2.