Автопортал || Авто - статьи

Сельскохозяйственная техника
Чтение RSS

спосіб оцінки руйнівних властивостей наливних вибухових речовин

  1. ФОРМУЛА винаходи

Винахід відноситься до хімічних способів експертизи вибухових речовин. Спосіб полягає в розрахунку величини критерію, що показує збільшення обсягу вибухових газів в порівнянні з початковим обсягом заряду, заснованому на фіксації кількості зруйнованого матеріалу в металевій пластині-свідка при торцевому впливі на неї впритул примикає циліндричного заряду випробуваного наливної вибухової речовини з ініціюванням вибуху від протилежного по відношенню до примикає до пластині кінця заряду для оцінки коефіцієнта k політропи продуктів вибуху за рівнянням, разрешаемому щодо викона але k з подальшою оцінкою руйнівних властивостей підірваного заряду за величиною вищевказаного критерію, який розраховується із заданого співвідношення. Досягається спрощення, а також - підвищення інформативності та надійності оцінки. 1 з.п. ф-ли, 1 мул.

Винахід стосується хімічних способів експертизи вибухових речовин (ВВ) і стосується способу оцінки ефективної працездатності наливних емульсійних вибухових речовин для оцінки їх руйнівних властивостей.

У зв'язку з генеральним планом розвитку мінерально-сировинної бази, в Росії почалося широкомасштабне освоєння багатих родовищ твердих корисних копалин у важкодоступних і малообжитих районах Полярного Уралу, Східного Сибіру і Далекого Сходу. Організація видобутку сировини і неминучого будівництва будівель, споруд, доріг, аеродромів, портів і т.д. спричинить за собою збільшене споживання промислових вибухових речовин (ВВ). Це, безсумнівно, стосується і збільшення виробництва емульсійних ВВ (ЕВР). При цьому останні будуть проводитися як на модульних заводах безпосередньо на місцях їх споживання, так і буде доставлятися на місце споживання напівфабрикат ЕВР (матрична емульсія) в спеціалізовані контейнери (Кутузов Б.Н., Маслов І.Ю., Братин П.А. Виробництво емульсійного ВВ «Емулан ПВВ-А-70» для ТОВ «Олекмінський рудник» на основі низькотемпературної емульсії // Гірський журнал № 8, М., 2011, С.91-93). Значна віддаленість освоюваних родовищ корисних копалин від обжитих районів країни і відсутність гарної транспортної інфраструктури неминуче призведе:

- до труднощів і тривалості (в часі завезення) поставок сировини або напівфабрикатів (матричної емульсії) до місць споживання;

- неминучим складнощів з навичками і кваліфікацією виробників і користувачів ЕВР.

Тому в віддалених районах необхідний підвищений контроль за якістю даних ВВ. Для здійснення цього, крім традиційних методів лабораторної оцінки ЕВР, необхідні інструментальні і доступні, як за вартістю, так і за кваліфікацією, методи експрес-оцінки руйнівної сили ЕВР.

Незважаючи на тривалий період застосування вибухових речовин, експериментальна оцінка їх руйнівних властивостей залишається багато в чому проблематичною. Вирішення даного питання ускладнене як відсутністю єдиного розуміння процесу руйнування, так і постійно змінюються видами і модифікаціями вибухових речовин, що використовуються в промисловості. Це стало особливо відчутно у зв'язку з широким розповсюдженням при масової отбойке гірських порід вибухових речовин з великими критичним і граничним діаметрами. Експериментальна оцінка руйнівних властивостей таких ВВ вийшла за рамки традиційних лабораторій і перемістилася на полігони і (або) безпосередньо на виробництво (дослідно-промислові вибухи) (Вікторов С.Д. Детонаційні характеристики іфзанітов // Щорічний збірник V Науково-технічні проблеми розробки родовищ корисних копалин . М., Ротапринт СФТГП ИФЗ АН СРСР, 1974, С.18-24, Демидюк Г.П. Про методи оцінки вибухових властивостей найпростіших ВВ // Вибухова справа № 74/31, М., Недра, 1974, С.119- 133).

Застосування експериментального методу для вимірювання або оцінки енергії Гарнея (метод «тест-циліндра» (Робочі характеристики емульсійних вибухових речовин. Кудзу С., Кохлічек П., Тржчінскій В.А., Земан С. // Фізика горіння і вибуху, 2002 Т .38, № 4, С.95-102; Nyber g U., Arvanitidis I., Olsson М., Ouchterlony F. Large size cylinder espansion tests on ANFO and gassed bulk explosives // Explosives and Blasting Technique. Holmberg (ed) . - 2003 Swets @ Zeitlinger, Lisse, p.181-213; «Оцінка вибухових характеристик і газової шкідливості промислових ВВ» Власова Е.А., Державець А.С., Козирєв С.А. та ін. // Вибухова справа № 99/56, М .: 2008, С.119-136) можливо тільки в усло иях полігону, що обслуговується висококваліфікованими фахівцями. При цьому полігон повинен бути оснащений:

- або дорогими приладами (апарат імпульсної рентгенос'емкі - Робочі характеристики емульсійних вибухових речовин. Кудзу С., Кохлічек П., Тржчінскій В.А., Земан С. // Фізика горіння і вибуху, 2002 Т.38, № 4, С. 95-102);

- чи то унікальної вимірювальною апаратурою (вимірювальний блок, забезпечений голчастими контактами (Nyber g U., Arvanitidis I., Olsson M., Ouchterlony F. Large size cylinder espansion tests on ANFO and gassed bulk explosives // Explosives and Blasting Technique. Holmberg (ed ). - 2003 Swets @ Zeitlinger, Lisse, p.181-213);

- або сам по собі бути унікальним (підземна ізольована вироблення, оснащена апаратурою для вимірювання швидкості детонації і газового аналізу отруйних продуктів вибуху «Оцінка вибухових характеристик і газової шкідливості промислових ВВ» Власова Е.А., Державець А.С., Козирєв С.А . і ін. // Вибухова справа № 99/56, М .: 2008, С.119-136);

Організація полігону, здатного здійснювати оцінку або визначення енергії Гарнея, доцільно організовувати в наукових центрах по вдосконаленню промислових ВР, але ніяк не для експрес-контролю якості ЕВР.

Застосування методу воронкоутворення при тест-вибуху в гірській породі (Демидюк Г.П. «Про методи оцінки вибухових властивостей найпростіших ВВ» // Вибухова справа № 74/31, М., Недра, 1974, С.119-133) або в піщаній ванні (Поляк Г.А., Левчик С.П., Кукіб Б.Н. «Оцінка ефективності запобіжних ВВ за результатами вибухів в піску» // Вибухова справа № 68/25, М., Недра, 1970, С.111- 115; Кукіб Б.М., Іоффе В.Б., Александров В.Є. «Оцінка працездатності за результатами вибухів в піску» // Вибухова справа № 84/41, М., Недра, 1982, С.83-89) у випадку з наливними ЕВР мають такі складності:

- діаметр 76 мм для тест-заряду масою 3,63 кг або розміри зосередженого заряду 4,5 кг можуть бути недостатніми для реалізації в них детонації з повним розкладанням ЕВР;

- наявність навіть двох абсолютно ідентичних ділянок гірських порід є завжди проблемним питань навіть в межах одного полігону;

- пропоноване збудження в тест-зарядах ЕВР пересжатія детонації має бути інструментально фіксується або за швидкістю детонаційного процесу, або по виміру кількості отруйних газів;

- розміри піщаних ванн для проведення тест-вибухів повинні бути досить великі, щоб уникнути впливу щільних грунтів дна і бортів ванни на характер викиду піску під час вибуху.

Застосування підводних вибух-тестів (Bjamholt G. «Suggestions on standart for measurement and data evalusion in the underwater explosion test» // Propellents and Explosives. 1980. V.5, № 2/3. P.67-74) вимагає дуже великої водойми і спеціальної вимірювальної апаратури і не забезпечує необхідний ступінь розширення вибухових газів (Nyber g U., Arvanitidis I., Olsson M., Ouchterlony F. Large size cylinder espansion tests on ANFO and gassed bulk explosives // Explosives and Blasting Technique. Holmberg ( ed). - 2003 Swets @ Zeitlinger, Lisse, p.181-213) (під час вибуху в гірських породах спостерігається 10-20-кратне збільшення обсягів вибухових газів до закінчення процесу ефективного руйнування середовища (Робочі характер Істік емульсійних вибухових речовин. кудзу С., Кохлічек П., Тржчінскій В.А., Земан С. // Фізика горіння і вибуху, 2002 Т.38, № 4, С.95-102), а під час вибуху в воді приладами фіксується практично 1000-кратне збільшення).

Оцінка працездатності ЕВР, заснована на визначенні тротилового еквівалента по виміряним параметрам ударної повітряної хвилі відкритого заряду (Соснін В.А., Смирнов С.П., Сахіпов Р.Х. «Оцінка працездатності та повноти вибухового перетворення емульсійних промислових складів» // Фізика горіння і вибуху, 1998, Т.34, № 5, С.118-121) ненадійна. Це пояснюється тим, що під час вибуху заряду ВР у гірських породах (грунтах) спостерігається істотне відхилення від законів енергетичного подібності, прийнятих за основу опису дії вибуху в повітрі (Дубнов Л.В., бахаревіч альгерд іванович Н.С., Романов А.І. Промислові вибухові речовини. M .: Недра, 1988. - с.358).

Певний інтерес для експрес-тестів представляє методика ВостНІІ по обтисненню стандартного свинцевого Крешер Гесса через масивну ковадло і повітряний проміжок, яка показала свою працездатність в ряді експериментів (Вікторов С.Д., Старшинов А.В., Жамьян Ж. «Експериментальна оцінка і порівняння працездатності сумішевих вибухових речовин різного складу »// Вибухова справа № 105/62, M .: 2011, С.142-150;« Визначення вибуховий ефективності промислових ВР по обтисненню свинцевого стовпчика через повітряний проміжок »Старшинов А.В., Літ вка О.Б., Колпаков В.І., Григор'єв Г.С. // Вибухова справа № 103/60, M .: 2010 С.178-188). Однак обмеження маси ВВ при тест-вибуху величиною 1 кг робить цю методику малопридатною при оцінці працездатності ЕВР з критичним діаметром понад 60 мм.

Цікавим є використання оцінки працездатності наливних ЕВР методом «пластини-свідка». Наприклад, зі статті «Методика проведення випробувань щодо визначення здатності речовини до детонації від додаткового детонатора через перешкоду № 126-710», викладена в мережі Інтернет на офіційному сайті в режимі онлайн доступу за адресою: http://www.mikristall.ru/mdex .php? id_page = 160, виявлено в 2010 р, відомий спосіб випробувань, що поширюється на емульсії, суспензії, гелі нітрату амонію, що використовуються в якості проміжного сировини при виробництві бризантних вибухових речовин, який заснований на застосуванні пластини-свідка.

Суть методу полягає в перевірці - чи пошириться процес вибуху при підриві додаткового детонатора на досліджувану речовину. Досліджувана речовина для випробувань поміщається в сталеву трубу і піддається удару через перешкоду вибухом проміжного детонатора ( «бустера»), що представляє собою шашку-детонатор і засіб ініціювання (капсуль-детонатор або електродетонатор). Випробування повинні дати відповідь на питання «Чи є досліджувана речовина кандидатом на включення в підклас 5.1 (за класифікацією ГОСТ 19433-88) з присвоєнням серійного номера за списком ООН-3375». Оболонкою для зразка при випробуванні служить сталева труба. Оболонка повинна бути повністю заповнена випробовуваним речовиною. Значення щільності має бути якомога ближче до значення щільності речовини під час перевезення. На верхню частину оболонки поміщають перешкоду з оргскла і додатковий детонатор - шашку з флегматизированні гексогену (95/5) або пентоліта (ТЕН / тротил 50/50) висотою, щільністю 1,60 г / см3 і масою. Пластина-свідок з м'якої сталі у вигляді квадрата встановлюється на опорах (підставці) на місці випробування на деякій висоті. Після підриву зразка фіксується, чи присутній отвір в пластині-свідка чи ні; повністю зруйнована оболонка чи ні. Якщо відсутня пробиття пластини-Свідків - результат випробування негативний (детонації немає), а при позитивному результаті, тобто наявність наскрізного отвору в пластині-свідка, випробування речовини припиняються (детонація має місце). Результат випробування вважається позитивним, якщо в будь-якому з 3-х дослідів в пластині-свідка пробито рівне отвір, тобто речовина вважається здатним до поширення детонації і воно не може бути віднесено до підкласу 5.1. Дане рішення прийнято в якості прототипу для заявленого способу.

Даний спосіб має серйозний недолік, що полягає в тому, що він дозволяє визначити підклас ВВ і не дає кількісного представлення про руйнівні властивості ЕВР, хоча б на основі візуального сприйняття і не дозволяє здійснити оцінку працездатності ЕВР простим і доступним способом.

Даний винахід направлено на досягнення технічного результату, що полягає у спрощенні способу оцінки працездатності ЕВР в режимі експрес-аналізу.

Зазначений технічний результат досягається тим, що кількісний спосіб оцінки руйнівних властивостей наливних вибухових речовин полягає у визначенні величини Зазначений технічний результат досягається тим, що кількісний спосіб оцінки руйнівних властивостей наливних вибухових речовин полягає у визначенні величини   , Як критерію, що показує збільшення обсягу газів до закінчення процесу ефективного руйнування середовища, заснованого на фіксації руйнувань в металевій пластині-свідка при торцевому впливі на неї впритул примикає циліндричного заряду випробуваного наливної вибухової речовини з ініціюванням вибуху від протилежного по відношенню до примикає до пластині кінця заряду для оцінки коефіцієнта k політропи продуктів вибуху за рівнянням, разрешаемому щодо k: , Як критерію, що показує збільшення обсягу газів до закінчення процесу ефективного руйнування середовища, заснованого на фіксації руйнувань в металевій пластині-свідка при торцевому впливі на неї впритул примикає циліндричного заряду випробуваного наливної вибухової речовини з ініціюванням вибуху від протилежного по відношенню до примикає до пластині кінця заряду для оцінки коефіцієнта k політропи продуктів вибуху за рівнянням, разрешаемому щодо k:

, ,

де Ro - радіус заряду випробуваного вибухової речовини;

R R   - діаметр пробійної отвори в пластині-свідка; - діаметр пробійної отвори в пластині-свідка;

h - товщина пластини-свідка;

D - швидкість детонації заряду випробуваного вибухової речовини;

- початкова щільність випробуваного вибухової речовини; - початкова щільність випробуваного вибухової речовини;

- масова частка твердого матеріалу в продуктах вибуху; - масова частка твердого матеріалу в продуктах вибуху;

m - початкова щільність матеріалу пластини-свідка; m - початкова щільність матеріалу пластини-свідка;

- тимчасовий опір матеріалу пластини-свідка - тимчасовий опір матеріалу пластини-свідка.

Оцінка руйнівних властивостей наливних вибухових речовин полягає в розрахунку величини (критерію) Оцінка руйнівних властивостей наливних вибухових речовин полягає в розрахунку величини (критерію)   для конкретних умов застосування ВВ - в залежності від типу руйнуються гірських порід: для конкретних умов застосування ВВ - в залежності від типу руйнуються гірських порід:

- збільшення обсягу вибухових газів до закінчення процесу ефективного руйнування середовища в порівнянні з початковим обсягом ВВ (   = 10 - для руйнування міцних порід,   = 15 - для руйнування порід середньої міцності,   = 20 - для руйнування слабких гірських порід) - збільшення обсягу вибухових газів до закінчення процесу ефективного руйнування середовища в порівнянні з початковим обсягом ВВ ( = 10 - для руйнування міцних порід, = 15 - для руйнування порід середньої міцності, = 20 - для руйнування слабких гірських порід).

Зазначені ознаки є суттєвими і взаємопов'язані з утворенням стійкої сукупності істотних ознак, достатньої для отримання необхідного технічного результату.

На фіг.1 - випробувальна установка з пластиною-свідком.

Новий спосіб оцінки працездатності і руйнівних властивостей наливних ЕВР в режимі експрес-аналізу заснований на використанні металевої пластини-свідка. В основі даного методу лежить фіксація руйнувань в товстій металевій пластині (для м'якої сталі типу Ст3 - товщина 12-18 мм) при торцевому впливі на неї впритул примикає циліндричного заряду випробуваного ВВ. Довжина заряду випробуваного ЕВР зазвичай становить 6-10 калібрів. Ініціювання починається від протилежного (по відношенню до примикає до пластині) кінця заряду.

В даний час порівняння руйнівної дії ВВ здійснюється на підставі візуального огляду пластин-свідків і виміру діаметра пробійної отвори лінійкою (або штангенциркулем). Деякі дослідники додатково вимірюють швидкість детонації в заряді ВВ. В даний час ряд дослідників сходяться на думці, що даний метод лише частково характеризує бризантность ВВ ( «Оцінка вибухових характеристик і газової шкідливості промислових ВВ». Власова Е.А., Державець А.С., Козирєв С.А. та ін.) , тому що час пробою пластини-свідка на кілька порядків менше часу руйнівного впливу на навколишнє заряд середу. Однак для розробки методу експрес-оцінки (а не деталізація сукупності всіх параметрів системи «середовище - ВВ») працездатності ВВ, де важливо оперативно і доступно оцінити шуканий параметр, можна запропонувати певний алгоритм обробки експериментальних даних, що дозволяє це здійснити з достатньою для контролю за якістю ЕВР точністю.

Справжній спосіб оцінки працездатності і руйнівних властивостей наливних ЕВР методом пластини-свідка дозволяє зафіксувати руйнування (кількість зруйнованого матеріалу) в металевій пластині, отримане впливом на неї впритул прилягає циліндричним зарядом випробуваного ЕВР. Оцінка будується на візуальному огляді пластини-свідка, вимірюванні різниці обсягів пластини-свідка до і після вибуху випробуваного заряду ЕВР і додатковому вимірі швидкості детонації в заряді ВВ. Визначення зазначеної різниці обсягів також можна здійснити методом зважування пластини до і після вибуху (тому що щільність металевої пластини не змінюється, а різниця в масах буде пропорційна обсягу пробитого в пластині вибухом отвори).

Розглянемо наступну задачу.

На горизонтальній піщаній подушці 1 глибиною H розташована квадратна пластина 2 розміром l × h (l - довжина сторони; h - товщина) (фіг.1).

Глибина Н піщаної подушки підбирається експериментально, щоб уникнути додаткової деформації пластини 2. Вважаємо, що l в 30-40 разів більше h і l >> R o (визначення Ro див. Нижче).

Пластина 2 представлена ​​матеріалом, який руйнується при пластичній деформації (метал - м'які стали, бронза, мідь і т.п.) і характеризується наступними параметрами:

m - початкова щільність матеріалу;   - тимчасовий опір;  А, В, n - параметри ударної адіабати матеріалу (   , Де P, Po - поточний і початковий тиск в матеріалі;   - щільність середовища при тиску P) m - початкова щільність матеріалу; - тимчасовий опір; А, В, n - параметри ударної адіабати матеріалу ( , Де P, Po - поточний і початковий тиск в матеріалі; - щільність середовища при тиску P). Вважаємо дані параметри заданими.

На пластіні 2 вертикально розташованій ціліндрічній «безоболочечний» заряд 3 ВВ з детонатором 4, характерізується Наступний параметрами: L, R0 - довжина и радіус заряду, відповідно; На пластіні 2 вертикально розташованій ціліндрічній «безоболочечний» заряд 3 ВВ з детонатором 4, характерізується Наступний параметрами: L, R0 - довжина и радіус заряду, відповідно;   - початкова щільність ВВ;  k, D - коефіцієнт політропи продуктів вибуху і швидкість детонації, відповідно;   - масова частка твердого матеріалу в продуктах вибуху;  W - масова швидкість продуктів вибуху за фронтом детонаційної хвилі (W = D / (k + 1)) - початкова щільність ВВ; k, D - коефіцієнт політропи продуктів вибуху і швидкість детонації, відповідно; - масова частка твердого матеріалу в продуктах вибуху; W - масова швидкість продуктів вибуху за фронтом детонаційної хвилі (W = D / (k + 1)).

З описують ВВ параметрів вважаємо невідомим тільки коефіцієнт k.

Якщо вдасться з експериментальних даних визначити величину k, то на підставі термодинамічних критеріїв ефективності ( «Робочі характеристики емульсійних вибухових речовин» кудзу С., Кохлічек П., Тржчінскій В.А., Земан С. // Фізика горіння і вибуху, 2002 Т .38, № 4, С.95-102 і Давидов В.Ю., Дубнов Л.В., Грицьків AM «Універсальний термодинамічний критерій ефективності ВВ» // Фізика горіння і вибуху, 1992, Т.28, № 4, С .102-107) можна оцінити працездатність даного ВВ.

Визначимо коефіцієнт політропи продуктів вибуху, якщо крім згаданих вище параметрів буде відомий ефективний діаметр R Визначимо коефіцієнт політропи продуктів вибуху, якщо крім згаданих вище параметрів буде відомий ефективний діаметр R   пробійної отвори в пластині-свідка пробійної отвори в пластині-свідка.

Під ефективним радіусом пробійної отвори будемо розуміти величину

Під ефективним радіусом пробійної отвори будемо розуміти величину

де Vo, Vk - початковий і кінцевий (після вибуху) обсяги пластини-свідка. величина де Vo, Vk - початковий і кінцевий (після вибуху) обсяги пластини-свідка дорівнює обсягу зруйнованого матеріалу.

Будемо розглядати тільки випадки, коли Пробійна отвір виникає (це завжди досягається відповідною зміною величини R o / h).

З огляду на пластичний характер руйнування матеріалу, як критерій його руйнування приймаємо умову (Власов О.Е. «Основи теорії дії вибуху», М., Изд. ВІА, 1957. - 408 с.) (Енергетичний принцип):

) (Енергетичний принцип):

де s - величина питомої імпульсу на поверхні плити, при якій відбувається її повне руйнування.

Введемо додаткові позначення: Введемо додаткові позначення:   - поточний час;  ux - початкова швидкість зміщення кордону «продукти вибуху - пластина», обумовлена ​​сжимаемостью матеріалу пластини;  Dx - швидкість поширення по продуктах детонації відбитої хвилі стиснення - поточний час; ux - початкова швидкість зміщення кордону «продукти вибуху - пластина», обумовлена ​​сжимаемостью матеріалу пластини; Dx - швидкість поширення по продуктах детонації відбитої хвилі стиснення. Приймемо момент виходу детонаційної хвилі на кордон «ВВ - пластина» - i = 0.

Згідно Баум Ф.А., Станюкович К.П., Шехтер Б.І. Фізика вибуху. - М .: Физматгиз, 1959. - 800 с. і Орленко Л.П. «Фізика вибуху і удару», М., Физматлит, 2008. - 304 с., При набіганні плоскою детонаційної хвилі на металеву перешкоду початковий тиск в відображених газоподібних продуктах вибуху Px перевищує тиск у вибухових газах Згідно Баум Ф на фронті падаючої хвилі. Величина ux знаходиться з умови, що швидкості руху продуктів вибуху і матеріалу плити на кордоні їх розділу рівні між собою. Відповідно до (Баум Ф.А., Станюкович К.П., Шехтер Б.І. «Фізика вибуху» і Орленко Л. П. «Фізика вибуху і удару»):

«Фізика вибуху і удару»):

де де   (Коефіцієнт посилення тиску в продуктах вибуху при відображенні від пластини) (Коефіцієнт посилення тиску в продуктах вибуху при відображенні від пластини).

Беручи, що Dx одно (Баум Ф.А., Станюкович К.П., Шехтер Б.І. «Фізика вибуху»): Беручи, що Dx одно (Баум Ф

і враховуючи, що тиск в відбитої детонаційної хвилі слабо залежить від координати, а тільки від часу, на підставі (Баум Ф.А., Станюкович К.П., Шехтер Б.І. «Фізика вибуху») визначаємо тиск в момент і враховуючи, що тиск в відбитої детонаційної хвилі слабо залежить від координати, а тільки від часу, на підставі (Баум Ф в продуктах вибуху (ПВ) в області, що примикає до кордону «ПВ - пластина» і не охопленої бічною хвилею розрідження:

«Фізика вибуху») визначаємо тиск в момент   в продуктах вибуху (ПВ) в області, що примикає до кордону «ПВ - пластина» і не охопленої бічною хвилею розрідження:

позначімо через позначімо через   * (R) - час приходу бічний хвилі розрідження в точку на кордоні розділу середовищ, віддалену від осі заряду на відстань r * (R) - час приходу бічний хвилі розрідження в точку на кордоні розділу середовищ, віддалену від осі заряду на відстань r. Тоді питома імпульс, переданий матеріалу пластини в даному місці, дорівнює

Тоді питома імпульс, переданий матеріалу пластини в даному місці, дорівнює

де другий доданок враховує пружний удар найдрібніших частинок твердої фази, що міститься в продуктах детонації, по пластині.

величина

де c - швидкість звуку в продуктах вибуху на кордоні «продукти вибуху - пластина». В оціночних розрахунках приймаємо:

На підставі (6) - (8) (при На підставі (6) - (8) (при   ) отримуємо ) отримуємо

На підставі експериментальних даних по динамічної стисливості металів (Орленко Л. П. «Фізика вибуху і удару») можна показати, що сталь Ст.3 і мідь в широкому діапазоні P * (0,5-1,0 ГПа) і k (2 , 5-3,0) має значення На підставі експериментальних даних по динамічної стисливості металів (Орленко Л 2. При 2 величина / (1 + ux / Dx) k l, 58 при k (2,5-3,0). Тоді на підставі (2) і (9), для пластин-свідків із зазначених матеріалів, отримуємо

Залежність (10) дозволяється щодо k. Таким чином, існує принципова можливість експериментального знаходження показника політропи продуктів вибуху методом пластини-свідка. Останнє дозволяє здійснити оцінку працездатності ЕВР простим і доступним навіть для віддалених підприємств способом.

Показник політропи відноситься до категорії вагомого і показового властивості будь-якого ВВ, в тому числі і ЕВР. Політропи - одне з найпростіших і дуже поширених рівнянь стану речовини, коли тиск залежить тільки від щільності, причому статечним чином. Наприклад, при показнику коефіцієнта k політропи продуктів вибуху, що дорівнює 3, з даного рівняння випливає, що зі зміною обсягу в 2 рази тиск зростає в 8 разів. Для більшості ВВ воно коливається від 50 до 250 кбар, що у багато разів перевершує опір руйнуванню гірських порід. Тиск продуктів детонації є важливим показником ефективності вибухових робіт. Від його величини і тривалості дії, яка характеризується як вибуховий імпульс, залежать форми корисної роботи вибуху. Головна частина імпульсу (піковий тиск) проявляється в безпосередній близькості від руйнується перепони і характеризує дроблять дію вибуху. Повний же імпульс, тобто основна його частина, визначається середнім тиском продуктів детонації і часом його дії і проявляється в розколюється і метальному дії розширюються продуктів вибуху.

Оцінка руйнівних властивостей наливних вибухових речовин проводиться на підставі визначення розміру величини (критерію) Оцінка руйнівних властивостей наливних вибухових речовин проводиться на підставі визначення розміру величини (критерію)   - збільшення обсягу вибухових газів до закінчення процесу ефективного руйнування середовища в порівнянні з початковим обсягом ВВ - для конкретних умов застосування ВВ залежно від типу об'єктів, що руйнуються гірських порід - збільшення обсягу вибухових газів до закінчення процесу ефективного руйнування середовища в порівнянні з початковим обсягом ВВ - для конкретних умов застосування ВВ залежно від типу об'єктів, що руйнуються гірських порід. Цей критерій отримують, знаючи показник політропи k:

- збільшення обсягу вибухових газів до закінчення процесу ефективного руйнування середовища в порівнянні з початковим обсягом ВВ (   = 10 - для руйнування міцних порід,   = 15 - для руйнування порід середньої міцності,   = 20 - для руйнування слабких гірських порід) - збільшення обсягу вибухових газів до закінчення процесу ефективного руйнування середовища в порівнянні з початковим обсягом ВВ ( = 10 - для руйнування міцних порід, = 15 - для руйнування порід середньої міцності, = 20 - для руйнування слабких гірських порід).

Таким чином, при отриманні в результаті експрес-аналізу з застосуванням пластини-свідка даних по політропи конкретної партії, поставлених для проведення вибухових робіт ЕВР, користувач має можливість отримати точні дані про руйнівну силу даних ЕВР для корекції закладки ЕВР в гірську породу (коригування питомої витрати ВВ).

ФОРМУЛА винаходи

1. Спосіб оцінки руйнівних властивостей наливних вибухових речовин при руйнуванні порід, що полягає у фіксації кількості зруйнованого матеріалу в металевій пластині-свідка при торцевому впливі на неї впритул примикає циліндричного заряду випробуваного наливної вибухової речовини з ініціюванням вибуху від протилежного по відношенню до примикає до пластині кінця заряду , вимірюванні діаметру пробійної отвори в пластині-свідка та визначенні величини коефіцієнта k політропи продуктів вибуху по рівнян рівняно, разрешаемому щодо k:
1
де Ro - радіус заряду випробуваного вибухової речовини;
R - діаметр пробійної отвори в пластині-свідка;
h - товщина пластини-свідка;
D - швидкість детонації заряду випробуваного вибухової речовини;
- початкова щільність випробуваного вибухової речовини;
- масова частка твердого матеріалу в продуктах вибуху;
m - початкова щільність матеріалу пластини-свідка;
- тимчасовий опір матеріалу пластини-свідка,
і подальшій оцінці руйнівних властивостей підірваного заряду наливних вибухових речовин за величиною критерію , Що показує збільшення обсягу вибухових газів до закінчення процесу ефективного руйнування середовища в порівнянні з початковим обсягом заряду наливних вибухових речовин до його підриву за такою формулою:

де = 10 - для руйнування міцних порід, = 15 - для руйнування порід середньої міцності, = 20 - для руйнування слабких гірських порід.

2. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що пластина-свідок виконана з м'якої сталі, або бронзи, або міді.

Php?