close

Enter

Log in using OpenID

brzina detonacije emulzijskih eksploziva smanjene gustoće velocity

embedDownload
Rudarsko-geološko-naftni zbornik
Vol. 25
UDK 622.235.213
UDC 622.235.213
str. 115-122
Zagreb, 2012.
Orginalni znanstveni rad
Original scientific paper
Language/Jezik:Hrvatski/Croatian
BRZINA DETONACIJE EMULZIJSKIH EKSPLOZIVA
SMANJENE GUSTOĆE
VELOCITY OF DETONATION OF LOW DENSITY
EMULSION EXPLOSIVES
1)
VINKO ŠKRLEC, 2) VJEČISLAV BOHANEK, 3) ZVONIMIR DEKOVIĆ
1) 2)
Rudarsko-geološko-naftni fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Pierottijeva 6, HR-10000 Zagreb, Hrvatska
3)
Autocesta Zagreb – Macelj d.o.o., Velika Ves bb, 49224 Lepajci, Hrvatska
Ključne riječi: eksplozivi smanjene gustoće, emulzijski eksplozivi,
gustoća eksploziva, brzina detonacije
Key words title: low density explosives, emulsion explosives, density
of explosives, velocity of detonation
Sažetak
Izvođenje miniranja u izgrađenim područjima na malim udaljenostima od objekata postavlja nove zahtjeve za tehnologiju miniranja
te svojstva gospodarskih eksploziva, sa svrhom smanjenja seizmičkog
utjecaja miniranja. Gospodarski eksplozivi su smjese različitoga kemijskog sastava eksplozivnih i/ili neeksplozivnih tvari. Kemijska i fizikalna
obilježja, uz načine iniciranja, okolinu i uvjete primjene, određuju detonacijska i minerska svojstva pojedine vrste gospodarskih eksploziva.
Brzina detonacije je jedno od najvažnijih mjerljivih detonacijskih svojstava, koje posredno daje informaciju o oslobođenoj energiji, kvaliteti
i primjenjivosti eksploziva za određene namjene. O brzini detonacije
ovisi i udio udarnoga djelovanja detoniranoga naboja na stijenu, a time i
razina seizmičkoga djelovanja u okolini. Budući da je brzina detonacije
proporcionalna gustoći eksploziva, opisana istraživanja provedena su sa
svrhom određivanja granične gustoće smjese emulzijskog eksploziva i
ekspandiranoga polistirena uz postizanje stabilne detonacije te određivanja zavisnosti brzine detonacije od gustoće smjese.
Abstract
Blasting operations in built-up areas, at short distances from structures, impose new requirements on blasting techniques and properties of
explosives in order to mitigate seismic effect of blasting. Explosives for
civil uses are mixtures of different chemical composition of explosive
and/or non-explosive substances. Chemical and physical properties,
along with means of initiation, environment and the terms of application define detonation and blasting parameters of a particular type of
the explosive for civil uses. Velocity of detonation is one of the most
important measurable characteristics of detonation parameters which indirectly provide information about the liberated energy, quality of explosives and applicability for certain purposes. The level of shock effect of
detonated charge on the rock, and therefore the level of seismic effect
in the area, depends on the velocity of detonation. Since the velocity of
detonation is proportional to the density of an explosive, the described
research is carried out in order to determine the borderline density of
the mixture of an emulsion explosive with expanded polystyrene while
achieving stable detonation, and to determine the dependency between
the velocity of detonation and the density of mixture.
1. Uvod
Prilikom detonacije eksplozivnih punjenja minskih bušotina dio energije koji nije utrošen za korisni rad drobljenja
stijene djeluje na okolinu u obliku seizmičkoga utjecaja,
odnosno potresnog djelovanja, zračnog udarnog vala i odbacivanja odminiranoga materijala.
Širenjem urbanih područja i izgradnjom prometne infrastrukture dolazi do sve veće potrebe za opreznim miniranjima, odnosno miniranjima koja svojim djelovanjem s
jedne strane, moraju razlomiti stijenu, a s druge strane, što
manje oštetiti stjensku masu u kojoj se izvodi miniranje, u
svrhu očuvanja fizičko-mehaničkih svojstava te iste stjenske mase i proizvesti što manje štetnih utjecaja na okoliš.
U tu se svrhu nastoji proizvesti eksploziv koji bi imao
takva detonacijska svojstva tj. minersko-tehnička obilježja koja bi omogućila primjenu na opreznim miniranjima.
Civilna je primjena eksploziva, odnosno eksplozivnih
tvari, mnogostruka. Koriste se za miniranja u rudarstvu
i građevinarstvu, eksploataciji nafte i plina, geološkim
istražnim radovima, strojarstvu i brodogradnji, svemirskoj
tehnologiji, automobilskoj industriji, poljoprivredi, medicini, u razminiranju, filmskoj umjetnosti i vatrometima.
Rudarski (gospodarski, civilni, privredni) eksplozivi
su energetski materijali koji eksplozivnom pretvorbom
mijenjaju potencijalnu kemijsku energiju u kinetičku
energiju udarnih valova i energiju ekspanzije plinovitih
produkata kemijske reakcije. Djelovanjem udarnih valova
i ekspanzijom plinova one se u obliku mehaničkoga rada
troše na drobljenje, pomicanje i odlamanje stjenske mase.
116
Tražena svojstva nalaze se u eksplozivima smanjene
gustoće. Osnovno načelo njihovog djelovanja proizlazi iz ovisnosti tlaka detonacije o produktu gustoće i br2 detonacije iskazane u postavkama hidrodinamičke,
zine
2Chapman Jouget-ove teorije detonacije. S druge strane,
smanjenjem
se specifična
specifična
smanjenjem gustoće eksploziva smanjuje se
smanjenjem
gustoće
eksploziva
smanjuje
se specifična
masa
iskazana
po jedinici
minirane
masa punjenja
punjenja
volumena
minirane
masa
punjenja
po jedinici
volumena
minirane
stijene.
Na
način smanjena
količina oslobođene
oslobođene
stijene.
Na taj iskazana
je i količina
stijene.
tajdjeluje
način na
smanjena
jevolumen
ivolumen
količina
oslobođene
energijeNa
koja
djeluje
najedinični
jedinični
stijene
čime
energije
koja
stijene
čime
su
energije
koja
djeluje
na jedinični volumen stijene čime
su manja
i izazvana
naprezanja.
manja
i izazvana
naprezanja.
su manja
i izazvana
naprezanja.
Smanjenje
gustoće
eksploziva
se
Smanjenje
gustoće
eksploziva
postižepostiže
se dodavaSmanjenje
gustoće
eksploziva
postiže
se
dodavanjem
materijala
eksplozivima
koji
imaju
njem materijala eksplozivima koji imaju značajno manju
dodavanjem
materijala
koji imaju
značajnood
manju
gustoćusamih.
odeksplozivima
eksploziva
samih.
gustoću
eksploziva
Materijali
koji Materijali
se dodaju
značajno
manju gustoću
od eksploziva
samih.
Materijali
koji
se
dodaju
eksplozivima
mogu
se
svrstati
u dvije
eksplozivima mogu se svrstati u dvije grupe: inertni
makoji
se inertni
dodaju materijali
eksplozivima
moguvermakuliti,
se svrstati staklene
u dvije
grupe:
(perliti,
terijali
(perliti,
vermakuliti,
staklene
mikrokuglice
i
sl.)
grupe:
inertni imaterijali
(perliti, koji
vermakuliti,
staklene i
mikrokuglice
sl.) i materijali
imaju mogućnost
materijali
koji
imaju
mogućnost
sagorijevanja,
odnosno
mikrokuglice
i materijali
koji imaju
mogućnost
sagorijevanja, i sl.)
odnosno
mogućnost
sudjelovanja
u
mogućnost
sudjelovanja
u
kemijskoj
reakciji
oksidacije
sagorijevanja,
odnosno
mogućnost
sudjelovanja
u
kemijskoj reakciji
oksidacije
(polistiren,
ekspandirani
(polistiren,
ekspandirani
polistiren,
poliuretanska
pjena,
kemijskoj
oksidacije
ekspandirani
polistiren, reakciji
poliuretanska
pjena,(polistiren,
ugljena
prašina,
drvena
ugljena
prašina,
drvena
piljevina,
otpaci
proizvodnje
šepolistiren,
poliuretanska
pjena,
ugljena
prašina,
drvena
piljevina, otpaci proizvodnje šećera, ljuske kikirikija,
ćera,
ljuske
kikirikija,
žitarice
i
sl.).
piljevina,
otpaci
proizvodnje
šećera,
ljuske
kikirikija,
žitarice i sl.).
žitarice
i sl.). oslobođene
Količina
Količina
oslobođene energije pri miniranju ovisi oo
Količina
oslobođene
energije
priDetonacijom
miniranju
ovisi
o
masi
i vrsti
korištenog
eksploziva.
eksplomasi
i vrsti
korištenog
eksploziva.
Detonacijom
masi
ipunjenja
vrstipunjenja
korištenog
eksploziva.
eksplozivnog
dio ukupne
energije
utroši
se na
zivnog
dio ukupne
energije
utrošiDetonacijom
se
na korisni
eksplozivnog
punjenja
ukupne
energije
utroši
se na
korisni mehanički
rad.dio
Raspoloživa
kemijska
energija
mehanički
rad.
Raspoloživa
kemijska
energija
eksplokorisni
mehanički
rad.seRaspoloživa
kemijska
energijas
eksplozivnog
punjenja
troši
se na topline
izmjenus topline
zivnog
punjenja
troši
na izmjenu
okolinom
eksplozivnog
punjenja
troši
na izmjenu
topline
s
obavljanje
radaseprema
nad
okolinom
prema
iokolinom
obavljanje irada
nad okolinom
postavkama
prvog
okolinom
i
obavljanje
rada
nad
okolinom
prema
postavkama
prvog
glavnog zakona termodinamike.
glavnog
zakona
termodinamike.
postavkama
prvog
glavnog
zakona termodinamike.
Energija
koja
se oslobađa
prilikom
detonacije
Energija koja se oslobađa
prilikom
detonacije
eksploEnergija pojavljuje
koja se se
oslobađa
prilikom oblika.
detonacije
eksploziva
u dva osnovna
Kao
ziva
pojavljuje
se
u
dva
osnovna
oblika.
Kao
posljedica
eksploziva
pojavljuje
senau detonacijskoj
dva osnovnafronti
oblika.
Kao
posljedica visokog
tlaka
javlja
se
visokog tlaka
na detonacijskoj
fronti javlja
sejavlja
udarna
posljedica
visokog
tlaka
detonacijskoj
se
udarna energija.
Ona naprimarno
lomifronti
stijenu
pri
energija.
Ona
primarno
stijenu
miniranju
udarna
Ona
primarno
lomi
stijenubudući
pri
miniranjuenergija.
budući
da
sulomi
tlakovi
u pri
fronti
udarnog
vala
da
su
tlakovi
u
fronti
udarnog
vala
mnogostruko
veći
od
miniranju
budući
su tlakovi čvrstoće
u fronti okolne
udarnog
vala
mnogostruko
veći da
od dinamičke
stijene.
dinamičke
čvrstoće
okolne
stijene.
mnogostruko
veći
od
dinamičke
čvrstoće
okolne
stijene.
Tlak detonacije, koji je idealno tlak izreagiranih
koji
je jeidealno
tlaktlak
izreagiranih
Tlak detonacije,
detonacije,
kojimože
idealno
izreagiranih
produkata
detonacije,
se približno
izrazitiprose
produkata
detonacije,
može
se
približno
izraziti
se
dukata
detonacije,
može
se
približno
izraziti
se prema
prema obrascu 1:
prema
1:
obrascuobrascu
1:
ఘ൉௩ మ
(1)
‫݌‬ୢ ൌ ఘ൉௩ସౚమ
ౚ
(1)
‫(݌‬1)
ୢ ൌ
ସ
gdje je:
je:
gdje
gdje
je: detonacije
tlak
detonacije (Pa),
(Pa),
ppdd-- tlak
tlak detonacije
(Pa),(kg/m33),
pρd - gustoća
eksploziva
ρ - gustoća eksploziva (kg/m3 ),
ρvd- -gustoća
eksploziva(m/s).
(kg/m ),
brzina detonacije
brzina detonacije
detonacije (m/s).
(m/s).
vvdd -- brzina
Za potpuno napunjene minske bušotine pokazalo se
minske
bušotine
pokazalo
sese
da
napunjene
minske
bušotine
pokazalo
da Za
je potpuno
tlak kojinapunjene
djeluje na
stjenku
bušotine
polovica
je
tlak
koji
djeluje
na
stjenku
bušotine
polovica
detonacijda
je tlak kojitlaka
djeluje
na stjenku
polovica
detonacijskog
odnosno
(Perssonbušotine
et al. 1994):
skog tlaka odnosno
(Persson (Persson
et al. 1994):
detonacijskog
tlaka odnosno
et al. 1994):
ఘ൉௩ మ
(2)
‫݌‬ୠ ൌ ఘ൉௩ ౚమ
(2)
଼
(2)
‫݌‬ୠ ൌ ౚ
଼
gdje je:
je:
gdje
gdje
je: koji djeluje na stjenku bušotine (Pa).
tlak
p
b
p - tlak koji djeluje na stjenku bušotine (Pa).
pbb - tlak koji djeluje na stjenku bušotine (Pa).
Iz obrasca 2 vidljivo je da tlak koji djeluje na stjenku
Iz obrasca
obrasca
vidljivo
je da
da tlak
tlakukoji
koji
djeluje
na
stjenku
Iz
22 vidljivo
je
djeluje
bušotine
te izazvana
naprezanja
stijeni
ovisena
i ostjenku
brzini
izazvana
naprezanja
u
stijeni
ovise
i
o
brzini
bušotine
te
izazvana
naprezanja
u
stijeni
ovise
i
o
brzini
detonacije eksploziva i njegovoj gustoći.
detonacije
eksploziva
i njegovojo gustoći.
Ovisnost
brzine detonacije
gustoći može se izraziti
Ovisnost brzinedokazanom
detonacije ovezom
gustoćiprema
može obrascu
se izraziti3
eksperimentalno
eksperimentalno
(Silva, 2007). dokazanom vezom prema obrascu 3
(Silva, 2007).
(3)
‫ݒ‬ୢ ൌ ‫ ݔ‬൅ ‫ ݕ‬ή ߩ
(3)
‫ݒ‬ୢ ൌ ‫ ݔ‬൅ ‫ ݕ‬ή ߩ
gdje su:
gdje su:
ఘ൉௩ౚ మ
Prva istraživ
gustoće počela s
Ta su se rana
gdje je:
gustoće
ANF
pb - tlak koji djeluje na stjenku bušotine (Pa).
materijala manje
eksploziv, s obzi
Iz obrasca 2 vidljivo je da tlak koji djeluje na stjenku
za
pripremu eks
Rud.-geol.-naft.
zb., Vol.
2012.
bušotine te izazvana naprezanja
u stijeni ovise
i o 25,
brzini
su
usmjerena na
V. Škrlec,
V. Bohanek, iZ.njegovoj
Deković: Brzina
detonacije emulzijskih...
detonacije
eksploziva
gustoći.
jednostavno prip
Ovisnost brzine detonacije o gustoći može se izraziti
Ovisnost brzine detonacije o gustoći može se izrazi- komercijalno isp
eksperimentalno dokazanom vezom prema obrascu 3
ti
eksperimentalno
dokazanom vezom prema obrascu 3 1996).
(Silva, 2007).
Heltzen & K
(Silva, 2007).
Rud.-geol.-naft. zb., Vol. 25, 2012.
polistiren
ANFO
Rud.-geol.-naft.
zb., Vol.
25, 2012.
V.
Škrlec. V. Bohanek, Z. Deković,:
Brzina detonacije
emulzijskih…
(3)
‫(ݒ‬3)
ୢ ൌ‫ݔ‬൅‫ݕ‬ήߩ
omjerima. Doka
V. Škrlec. V. Bohanek, Z. Deković,: Brzina detonacije emulzijskih…
ANFO/ekspandir
x,
- eksperimentalno određene konstante za
gdje
gdjeysu:
su:
x,x, yy - eksperimentalno
- eksperimentalno
određene
konstante
za omjeru 5:95%,
eksplozivnu
tvar.
određene
konstante
za eksploeksplozivnu
zivnu tvar. tvar.
Kako se udarni val udaljava od središta eksplozije,
Kako
se udarni
val udaljava
središta smanjuju,
eksplozije,a
tako
se njegova
amplituda
tlaka od
i energija
Kako
se udarni
val udaljavai od
središta
eksplozije,
tako
se val
njegova
energija
a
udarni
prelaziamplituda
u elastičnitlaka
val. Drugi
obliksmanjuju,
energije je
tako
se
njegova
amplituda
tlaka
i
energija
smanjuju,
udarni
val
prelazi
u
elastični
val.
Drugi
oblik
energije
je
energija ekspanzije plinova detonacije koji uzrokujua
udarni val
prelazi
u elastični
val. Drugi
oblik
energija
ekspanzije
plinova
detonacije
koji energije
uzrokuju
naprezanja
u stijeni
frakturiranoj
djelovanjem
udarnogje
energijaDaljnja
ekspanzije
plinova
detonacije
kojipokretanje
uzrokuju
nanaprezanja
u stijeni
frakturiranoj
djelovanjem
udarnog
vala.
ekspanzija
omogućuje
i
prezanja
u stijeni
frakturiranoj
djelovanjempokretanje
udarnog
vala.
vala.
Daljnja
ekspanzija
omogućuje
i
neželjeno
odbacivanje
miniranoga
materijala.
Daljnja ekspanzija
pokretanje
i s neželjeno
neželjeno
odbacivanje
miniranoga
Ekspanzija
traje
doomogućuje
izjednačavanja
tlaka materijala.
tlakom
Ekspanzija
traje
do izjednačavanja
tlaka s tlakom
odbacivanje
miniranoga
materijala. Ekspanzija
traje do
okolnog
zrak.
okolnog
zrak. gustoće
izjednačavanja
tlaka s tlakom
okolnog
zrak. te udjela
Smanjenje
i brzine
detonacije
Smanjenje
gustoće
ibrzine
brzinedetonacije
te sastava
udjela
udarnog
djelovanja
se detonacije
smjesama
Smanjenje
gustoće iizvodi
te udjela
udarudarnog
djelovanja
izvodi
se
smjesama
sastava
baziranog
na postojećim
gospodarskim
eksploziva
nog djelovanja
izvodi se smjesama
sastava
baziranoguz
na
baziranog
nagospodarskim
postojećim
gospodarskim
uz
dodatak
polistirena
i ekspandiranog
polistirena.
postojećim
eksploziva
uz eksploziva
dodatak polistidodatak
polistirena
i ekspandiranog
polistirena.
postojećih
gospodarskih
eksploziva za
renaIzmeđu
i ekspandiranog
polistirena.
Izmeđugustoće
postojećih
gospodarskih
eksploziva
za
sniženje
odabran
je
emulzijski
eksploziv.
Između postojećih gospodarskih eksploziva
za snižesniženje
odabran
emulzijski eksploziv.
Emulzijskigustoće
eksplozivi,
uz je
ANFO-eksplozive,
imaju
nje gustoće eksplozivi,
odabran je emulzijski
eksploziv. Emulzijski
Emulzijski
uz ANFO-eksplozive,
imaju
mogućnost velikoga
sniženja
gustoće i, za razliku
od
eksplozivi,
uz
ANFO-eksplozive,
imaju
mogućnost
mogućnost
velikogavodootporni
sniženja gustoće
za pogodni
razliku veliod
ANFO-eksploziva,
pa su i,zato
za
koga sniženja
gustoće
i, za
od
ANFO-eksploziva,
vodootporni
su ANFO-eksploziva,
zato
pogodni za
miniranja
u uvjetima
kad
je razliku
vodapa
prisutna
u bušotinama.
vodootporni
pa eksplozivi
su zato
za miniranja
u uvjetima
miniranja
u uvjetima
kadpogodni
je voda
prisutna
usmjese
bušotinama.
Emulzijski
su koloidne
nitrata
kad
je
voda
prisutna
u
bušotinama.
Emulzijski
eksplozivi
su
koloidne
smjese
otopljenih u vodi, disperziranih u uljnojnitrata
fazi.
Emulzijski
eksplozivi
su koloidne
nitrata
otootopljenih
u se
vodi,
disperziranih
uobliku
uljnoj
fazi.
Senzibiliziraju
mjehurićima
zraka usmjese
staklenih
Senzibiliziraju
mjehurićimau zraka
ufazi.
obliku
staklenih
pljenih u vodi,sedisperziranih
uljnoj
Senzibiliziraju
mikrokuglica,
granuliranog
amonijevog
nitrata
ili
mikrokuglica,
amonijevog
nitrata
ili
se mjehurićima
u obliku
staklenih
glinenih
kuglicagranuliranog
–zraka
perlita.
U sastavu
nemajumikrokuglica,
samostalno
glinenih
kuglica
– perlita. nitrata
UEmulzijski
sastavu
nemaju
samostalno
eksplozivnih
sastojaka.
eksplozivi
su
granuliranog
amonijevog
ili glinenih
kuglica
– pereksplozivnih
sastojaka.
Emulzijski
eksplozivi
su
vodootporni,
osjetljivi
na inicijalni
impuls
lita. U sastavudjelomično
nemaju
samostalno
eksplozivnih
sastojaka.
vodootporni,
djelomično
na inicijalni
impuls
rudarske
kapice
br. 8. su osjetljivi
Emulzijski
eksplozivi
vodootporni,
djelomično
osjetrudarske
kapice
br.
8.
emulzijski
eksplozivi
su tipbr.
emulzije
vode
ljiviOpćenito,
na inicijalni
impuls rudarske
kapice
8.
emulzijskieksplozivi
eksplozivi su
su tip
emulzije vode
u Općenito,
ulju.
Emulzijski
mješavina
dviju
Općenito,
emulzijski eksplozivi
su tip emulzije
uotopina.
ulju. Uljna
Emulzijski
eksplozivi
su mješavina
dviju
faza
je
kontinuirana,
a
vodena
je
vode u ulju. Emulzijski eksplozivi su mješavina faza
dviotopina.
faza je kontinuirana,
a vodena
(otopina Uljna
anorganskih
soli) dispergirana.
Da jebifaza
se
ju
otopina.
Uljna
faza
je
kontinuirana,
a
vodena
je
faza
(otopina
soli) sedispergirana.
bi se
osigurala anorganskih
stabilnost, dodaje
emulgator u Da
količini
od
(otopina anorganskihdodaje
soli) se
dispergirana.
bi se od
osiosigurala
emulgator uDakoličini
1% do 3%stabilnost,
(Ester, 2005).
gurala
stabilnost,
dodaje
se
emulgator
u
količini
od
1% do
(Ester,
U 3%
radu
je 2005).
prikazan način smanjenja gustoće
1%
do
3%
(Ester,
2005).
U
radu
je
prikazan
način
smanjenja
gustoće
emulzijskih eksploziva ekspandiranim polistirenom te je
radu eksploziva
jemjerenja
prikazanekspandiranim
načindetonacije
smanjenja
emulemulzijskih
polistirenom
te
je
dan Upregled
brzine
i gustoće
prikazana
je
zijskih
eksploziva
ekspandiranim
polistirenom
te
je
dan
dan
pregled
mjerenja
brzine
detonacije
i
prikazana
je
ovisnost brzine detonacije o gustoći eksploziva
ovisnost
brzine brzine
detonacije
o igustoći
pregled mjerenja
detonacije
prikazanaeksploziva
je ovisnost
smanjene
gustoće.
smanjene
gustoće. o gustoći eksploziva smanjene gustoće.
brzine detonacije
2. Pregled dosadašnjih istraživanja eksploziva
2. Pregled
dosadašnjih
istraživanja
eksploziva
smanjene
gustoćeistraživanja
i mogućnosti
primjene
2. Pregled
dosadašnjih
eksploziva
smasmanjene gustoće i mogućnosti primjene
njene gustoće i mogućnosti primjene
Prva istraživanja na razvoju eksploziva smanjene
Prva počela
istraživanja
na godina
razvoju20-og
eksploziva
gustoće
su 70-ih
stoljećasmanjene
u Rusiji.
istraživanja
na razvoju
eksploziva
gugustoće
70-ih
godina temeljila
20-og
stoljeća
u Rusiji.
Ta Prva
su počela
se
ranasu sitraživanja
nasmanjene
smanjenju
stoće
počela
su
70-ih
godina
20-og
stoljeća
u
Rusiji.
Ta
Ta
su
se
rana
sitraživanja
temeljila
na
smanjenju
gustoće
ANFO-eksploziva
dodavanjem
raznih
su
se
rana
sitraživanja
temeljila
na
smanjenju
gustoće
gustoće
ANFO-eksploziva
dodavanjem
raznih
materijala manje gustoće. Smatralo se je da je ANFOmaterijala
manje
gustoće.
Smatralo
se je
da je ANFOANFO-eksploziva
dodavanjem
raznih
materijala
manje
eksploziv,
s obzirom
da ima
najmanju
gustoću,
idealan
eksploziv,
s obzirom
ima
najmanju
gustoću,
gustoće.
Smatralo
se da
je da
je ANFO-eksploziv,
s idealan
obzirom
za
pripremu
eksploziva
smanjene
gustoće.
Istraživanja
za
eksploziva
gustoće.
su
usmjerena
na gustoću,
razvojsmanjene
eksploziva
koji biIstraživanja
se
mogao
dapripremu
ima
najmanju
idealan za
pripremu
eksploziva
su
usmjerena
na razvoj
koji biina
serazvoj
mogao
jednostavno
pripremiti
naeksploziva
mjestu
upotrebe
koji
bi bio
smanjene
gustoće.
Istraživanja
su usmjerena
ekjednostavno
na mjestu
i koji biet bio
komercijalnopripremiti
isplativ (Rock
et al.,upotrebe
2005, Baranov
al.,
komercijalno
isplativ (Rock et al., 2005, Baranov et al.,
1996).
1996).
Heltzen & Kure (1980) dodavali su ekspandirani
Heltzen ANFO-eksplozivu
& Kure (1980) dodavali
su ekspandirani
polistiren
u različitim
volumnim
polistiren
u različitim
volumnim
omjerima. ANFO-eksplozivu
Dokazao je mogućnost
detonacije
smjese
omjerima.
Dokazao jepolistiren
mogućnost
detonacije
smjese
ANFO/ekspandirani
(EPS)
u volumnom
ANFO/ekspandirani
polistiren
čemu je
omjeru 5:95%, gustoće
0,18 (EPS)
g/cm3, uprivolumnom
omjeru 5:95%, gustoće 0,18 g/cm3, pri čemu je
‫݌‬ୠ ൌ
଼
(2)
Rud.-geol.-naft. zb., Vol. 25, 2012.
V. Škrlec, V. Bohanek, Z. Deković: Brzina detonacije emulzijskih...
sploziva koji bi se mogao jednostavno pripremiti na mjestu upotrebe i koji bi bio komercijalno isplativ (Rock et
al., 2005, Baranov et al., 1996).
Heltzen & Kure (1980) dodavali su ekspandirani polistiren ANFO-eksplozivu u različitim volumnim omjerima. Dokazao je mogućnost detonacije smjese ANFO/ekspandirani polistiren (EPS) u volumnom omjeru 5:95%,
gustoće 0,18 g/cm3, pri čemu je izmjerena brzina detonacije od 1600 m/s. Ispitivanja su provođena u čeličnim
cijevima promjera Ø 35 mm, a eksploziv je iniciran detonatorom. Rezultat njegovih istraživanja je novi eksploziv
komercijalnog imena Isanol. Isanol je smjesa ANFO-eksploziva i granula EPS-a u volumnom omjeru 10:90 sa
stabilnom brzinom detonacije oko 1750 m/s.
Armstrong & Moxon (1991) miješali su tri vrste matrice emulzijskoga eksploziva s neekspandiranim polistirenom ili s perlitom. Mješavine matrice i polistirena gustoće 0,80 g/cm3 postizale su brzine detonacije od 3300
m/s do 3900 m/s, a mješavine matrice i perlita gustoće od
0,80 g/cm3 postizale su brzine detonacije od 3000 m/s do
3300 m/s za uzorke promjera Ø 100 mm.
Jackson (1993) je miješao granule amonij-nitrata i kuglice EPS-a s vodenim gelovima (vodena otopina nitrata
senzibilizirana nitroderivatima) u različitim volumnim
omjerima i na taj način smanjio gustoću eksploziva s početnih 1,35 g/cm3 na gustoće od 0,4 g/cm3 do 0,7 g/cm3.
Mjerenja brzine detonacije provođena su u PVC-cijevima
promjera Ø 100 mm i Ø 200 mm. Izmjerene brzine detonacije kretale su se od 2400 m/s do 3000 m/s. Takav
eksploziv smanjene gustoće nazvao je vodeni gel male
snage (engl. Low Strength Watter Gel Explosive).
Beach et al. (2004) ispitivali su mješavine ANFO-eksploziva s ljuskama pšenice gustoće 0,56 g/cm3 mjerenjem brzine detonacije u bušotinama u stijeni sa sljedećim
rezultatima:
• 2700 m/s - 3200 m/s za promjer bušotine
Ø 200 mm,
• 2800 m/s - 3400 m/s za promjer bušotine
Ø 311 mm.
Rock (2004) je proizveo i patentirao eksploziv smanjene gustoće, koji je nazvao SoftLOAD. U različitim volumnim omjerima je smiješao Heavy-ANFO s ljuskama
riže, te je dobio eksploziv s rasponom gustoća od 0,45
g/cm3 do 1,25 g/cm3. Eksploziv za tržište proizvodi „LD
Corporation“.
Silva (2007) je kao sredstvo za smanjenje gustoće eksploziva koristio kuglice EPS-a koje su obložene tankim
slojem amonij-nitrata te ih je nazvao LDRA (engl. Low
Density Reactive Agent) i pod tim ih nazivom patentirao.
Njih je miješao s ANFO-eksplozivom u različitim omjerima i takav eksploziv je koristio za smanjenje oštećenja
konturne površine nakon otpucavanja eksplozivnoga punjenja konturnih bušotina. Mješavina je primijenjena u
rudniku Chuquicamata prilikom konturnih miniranja te
se je, mjereći brzinu seizmičkih valova i pregledavajući
završnu kosinu nakon miniranja, došlo do zaključka da
117
dolazi do manjega oštećenja u podnožju kosine u odnosu
na konturna miniranja konvencionalnim gospodarskim
eksplozivima. Mjerio je brzinu detonacije LDRA, smjese
LDRA i ANFO-eksploziva u volumnim omjerima 50:50%
i 70:30%, smjese LDRA i perlita u volumnim omjerima
50:50% i 60:40%. Za promjer bušotine Ø 311 mm dobio
je rezultate koji su prikazani u tablici 1.
Tablica 1. Rezultati mjerenja (Silva, 2007)
Table 1. Measurement results (Silva 2007)
Vrsta eksplozivne tvari/Type
of Explosive Materials
Brzina detonacije/
Velocity of
Detonation, v1 (m/s)
Gustoća/
Density, ρ (g/
cm3)
LDRA
2400
0,20
LDRA:ANFO 50:50
3500
0,49
LDRA:ANFO 70:30
3200
0,37
1580
0,13
1215
0,11
LDRA:perlit
50:50
LDRA:perlit
40:60
3. Mjerenja brzine detonacije emulzijskih eksploziva
smanjene gustoće
Zahtjevi norme HRN EN 13631-14:2004: Eksplozivi
za civilnu uporabu. Jaki eksplozivi.14. dio: Određivanje
brzine detonacije (EN 13631-14:2004) primijenjeni su
kao osnova za mjerenje brzine detonacije.
Ispitivanja su provedena u Laboratoriju za ispitivanje eksplozivnih tvari Rudarsko-geološko-naftnog fakulteta, akreditiranom prema normi HRN EN ISO/IEC
17025:2007.
3.1. Lambrex 1
Lambrex 1 je emulzijski eksploziv proizvođača Austin
Powder GmbH iz Republike Austrije. Pakira se u patronama promjera Ø 35 mm, Ø 55 mm i Ø 65 mm. Osjetljiv
je na inicijalni impuls rudarske kapice br. 8. Minerskotehnički podaci prema specifikaciji proizvođača prikazani
su u tablici 2.
Tablica 2. Minersko-tehnički podaci za Lambrex 1 prema specifikaciji
proizvođača
Table 2. Technical
�����������������������������������������������������������
specifications according to manufacturer for Lambrex 1
Lambrex 1
gustoća patroniranja
bilanca kisika
specifična energija
brzina detonacije (Ø 65 mm)
volumen plinova
1,2 g/cm3
+2,3 % O2
765 kJ/kg
5500 m/s
910 L/kg
Rud.-geol.-naft. zb., Vol. 25, 2012.
V. Škrlec, V. Bohanek, Z. Deković: Brzina detonacije emulzijskih...
118
Gustoća Lambrexa 1 je određena eksperimentalno prema zahtjevima norme HRN EN 13631-13:2003:
Eksplozivi za civilnu uporabu. Jaki eksplozivi. 14. dio:
Određivanje gustoće (EN 13631-13:2003) i iznosi
1,25 g/cm3.
Struktura emulzijskoga eksploziva Lambrex 1, snimljena mikroskopom Dino-Lite Pro s uvećanjem od 500
puta, prikazana je na slici 1.
Slika 2. Zrnca granuliranog EPS-a (1,5 mm - 3,5 mm, 50×)
Figure 2. Grains of granulated EPS-a (1,5 mm - 3,5 mm, 50×)
Slika 1. Struktura Lambrexa 1 (500×)
Figure 1. Structure of Lambrex 1 (500×)
3.2. Ekspandirani polistiren (EPS)
Za smanjenje gustoće emulzijskih eksploziva korišten
je ekspandirani polistiren (EPS) u granulama i mehanički
usitnjen, koji je proizvelo tehnologijom suspenzijske polimerizacije poduzeće DIOKI.
Veličina zrnaca EPS-a u granulama je 1,5 mm do 3,5
m, a gustoća mu je 0,019 g/m3.
EPS je mehanički usitnjen mlinom za rezanje
RETSCH SM200 te je prosijan na sitima od 0,5 mm, 0,25
mm, 0,18 mm i 0,1 mm, a gustoća EPS-a je eksperimentalno određena na isti način kao i gustoća eksploziva.
Gustoće za pojedinu veličinu zrnaca su prikazane u
tablici tablici 3.
Zrnca granuliranog EPS-a, snimljena mikroskopom
Dino-Lite Pro s uvećanjem od 50 puta, prikazana su na slici slici 2, a zrnca mehanički usitnjenog EPS-a veličine od
0,25 mm do 0,18 mm, snimljena mikroskopom Dino-Lite
Pro s uvećanjem od 500 puta, prikazana su na slici slici 3.
Tablica 3. Gustoća EPS-a
Table 3. Density of EPS
Veličina zrnaca (mm)
Gustoća EPS-a (g/cm3)
+0,5
0,103
0,5-0,25
0,109
0,25-0,18
0,110
0,18-0,1
0,120
-0,1
0,151
Slika 3. Zrnca granuliranog EPS-a (0,25 mm - 0,18 mm, 500×)
Figure 3. Grains of mechanically chopped EPS-a (0,25 mm - 0,18 mm,
500×)
3.3. Postav mjerenja
Brzina detonacije eksplozivnoga punjenja izrađenih
mješavina mjerena je elektrooptičkom metodom elektroničkim satom Explomet-Fo-2000. Uređaj ima mogućnost
mjerenja brzine detonacije na pet segmenata. Metodom se
mjeri vrijeme između dvije točke koje je potrebno fronti
detonacijskoga vala da prijeđe udaljenost između njih. Na
osnovi izmjerenoga vremena i poznate udaljenosti izračunava se brzina. Točnost mjerenja vremena iznosi ± 0,1
μs na ukupno trajanje do 10 000 μs.
Eksplozivno punjenje je bilo postavljeno u čelične cijevi unutarnjeg promjera Ø 16 mm i Ø 20 mm i duljine
100 mm. Brzina detonacije mjerena je na 2 segmenta s
po 3 osjetila koja su bila na jednakim udaljenostima od
30 mm. Shematski prikaz postava mjerenja prikazan je na
slici 4, a fotografija na slici 5.
Izmjerena je brzina detonacije na 10 uzoraka eksploziva u čeličnim cijevima unutarnjega promjera
Ø 16 mm i 10 uzoraka eksploziva u čeličnim cijevima
unutarnjeg promjera Ø 20 mm.
Rud.-geol.-naft. zb., Vol. 25, 2012.
V. Škrlec, V. Bohanek, Z. Deković: Brzina detonacije emulzijskih...
Gustoća eksploziva je smanjena na način da se je eksplozivu dodavao EPS, granulirani i mehanički usitnjen, u
različitim volumnim omjerima. Volumni omjeri su 50:50,
40:60, 30:70, 20:80, 10:90 i 5:95, pri čemu prvi broj predstavlja postotak volumena eksploziva, a drugi broj postotak volumena EPS-a.
Za svaku mješavinu ispitano je po 5 uzoraka za svaki
omjer eksploziv : EPS u oba promjera cijevi.
119
S obzirom da je došlo do većega rasipanja rezultata
mjerenja na prvom segmentu, a što se može pripisati blizini mjesta iniciranja, odnosno utjecaju inicijalnoga sredstva na brzinu detonacije eksplozivne tvari, ti rezultati
nisu dani u tablici i nisu prikazani dijagramima. Rezultati
mjerenja brzine detonacije na drugom segmentu su ujednačeni i smatraju se relevantnima za iskazivanje ovisnosti
brzine detonacije o gustoći eksplozivnoga punjenja te su
dani u tablici 4 i prikazani dijagramima na slikama 8 i 9.
Mješavina emulzijskoga eksploziva s EPS-om u granulama u volumnom omjeru 40 % eksploziva i 60% EPSa, snimljena mikroskopom Dino-Lite Pro s uvećanjem od
50 puta, prikazana je na slici 6, a mješavina emulzijskoga
eksploziva s mehanički usitnjenim EPS-om u volumnom
omjeru 40 % eksploziva i 60% EPS-a, snimljena mikroskopom Dino-Lite Pro s uvećanjem od 500 puta, prikazana je na slici 7.
Slika 4. Shematski prikaz postava mjerenja
Figure 4. Measurement scheme
Kazalo:
1 – električni vodiči,
2 – električni detonator,
3 – čelična cijev s eksplozivnom tvari,
4 – osjetila (svjetlovodi),
5 – elektronički sat.
Slika 6. Eksploziv/EPS (1,5 mm - 3,5 mm) 40/60, 50×
Figure 6. Explosive/EPS (1,5 mm - 3,5 mm) 40/60, 50×
Slika 5. Fotografija postava mjerenja
Figure 5. Photography of a measurement scheme
3.4.Rezultati mjerenja
Srednje vrijednosti mjerenja brzina detonacije za eksploziv sam i za svaki volumni omjer smjese eksploziva i
EPS-a dane su u tablici 4.
Ovisnost brzine detonacije o gustoći eksplozivnoga
punjenja čelične cijevi unutarnjeg promjera Ø 16 mm za
svako pojedino mjerenje prikazana je dijagramom na slici
8, a dijagramom na slici 9 za mjerenja u čeličnim cijevima
unutarnjega promjera Ø 20 mm.
Slika 7. Eksploziv/EPS (0,25 mm - 0,18 mm) 40/60, 500×
Figure 7. Explosive/EPS (0,25 mm - 0,18 mm) 40/60, 500×
Rud.-geol.-naft. zb., Vol. 25, 2012.
V. Škrlec, V. Bohanek, Z. Deković: Brzina detonacije emulzijskih...
120
Tablica 4. Rezultati mjerenja
Table 4. Measurement results
Vrijeme/
Vrsta eksplozivne tvari/Type of Explosive Time, t1 (µs)
Materials
Brzina detonacije/
Velocity of
Detonation, v1
(m/s)
Gustoća/
Density, ρ
(g/cm3)
Vrijeme/
Time, t2 (µs)
ø 16 mm
Brzina detonacije/
Velocity of
Detonation, v2 (m/s)
Gustoća/
Density, ρ
(g/cm3)
ø 20 mm
Lambrex 1
8,9
3366
1,250
8,7
3491
1,250
Lambrex 1 + EPS 1,5-3,5 mm 50/50
13,3
2275
0,640
11,6
2646
0,642
Lambrex 1 + EPS 1,5-3,5 mm 40/60
14,1
2155
0,521
12,3
2319
0,520
Lambrex 1 + EPS 1,5-3,5 mm 30/70
15,1
2022
0,398
14,0
2175
0,399
Lambrex 1 + EPS 1,5-3,5 mm 20/80
15,6
1878
0,277
15,9
1915
0,277
Lambrex 1 + EPS 1,5-3,5 mm 10/90
21,3
1398
0,155
21,5
1430
0,156
Lambrex 1 + EPS -0,1 mm 50/50
9,1
3258
0,769
9,3
3243
0,771
Lambrex 1 + EPS -0,1 mm 40/60
10,3
2906
0,675
10,3
2911
0,675
Lambrex 1 + EPS -0,1 mm 30/70
13,1
2270
0,579
-
-
-
Lambrex 1 + EPS 0,18-0,1 mm 50/50
10,4
2892
0,793
9,7
3086
0,792
Lambrex 1 + EPS 0,18-0,1 mm 40/60
11,4
2616
0,701
10,6
2816
0,701
Lambrex 1 + EPS 0,18-0,1 mm 30/70
13,6
2202
0,609
-
-
-
Lambrex 1 + EPS 0,25-0,18 mm 50/50
10,1
3023
0,803
9,7
3142
0,802
Lambrex 1 + EPS 0,25-0,18 mm 40/60
10,9
2750
0,713
-
-
-
Lambrex 1 + EPS 0,5-0,25 mm 50/50
10,4
2925
0,793
10,0
3049
0,792
Lambrex 1 + EPS 0,5-0,25 mm 40/60
12,3
2519
0,701
12,1
2480
0,701
Lambrex 1 + EPS +0,5 mm 60/40
-
-
-
10,8
2834
0,916
Čelična cijev / Steel Pipe Ø 16 mm, L = 100 mm
4000
Lambrex 1
Lambrex 1 + EPS 1,5-3,5 mm 50/50
Brzina detonacije / Velocity of Detonation (m/s)
3500
Lambrex 1 + EPS 1,5-3,5 mm 40/60
Lambrex 1 + EPS 1,5-3,5 mm 30/70
3000
Lambrex 1 + EPS 1,5-3,5 mm 20/80
Lambrex 1 + EPS 1,5-3,5 mm 10/90
2500
Lambrex 1 + EPS -0,1 mm 50/50
Lambrex 1 + EPS -0,1 mm 40/60
2000
Lambrex 1 + EPS -0,1 mm 30/70
Lambrex 1 + EPS 0,18-0,1 mm 50/50
1500
Lambrex 1 + EPS 0,18-0,1 mm 40/60
Lambrex 1 + EPS 0,18-0,1 mm 30/70
1000
Lambrex 1 + EPS 0,25-0,18 mm 50/50
Lambrex 1 + EPS 0,25-0,18 mm 40/60
500
0
0,000
Lambrex 1 + EPS 0,5-0,25 mm 50/50
Lambrex 1 + EPS 0,5-0,25 mm 40/60
0,200
0,400
0,600
0,800
1,000
Gustoća / Density (g/cm3 )
Slika 3. Rezultati mjerenja u čeličnim cijevima unutarnjega promjera Ø 16 mm
Figure 3 Measurement results in steel pipe of inner diameter Ø 16 mm
1,200
1,400
Rud.-geol.-naft. zb., Vol. 25, 2012.
V. Škrlec, V. Bohanek, Z. Deković: Brzina detonacije emulzijskih...
121
Čelična cijev / Steel Pipe Ø 20 mm, L = 100 mm
4000
Lambrex 1
Lambrex 1 + EPS 1,5-3,5 mm 50/50
Brzina detonacije / Velocity of Detonation (m/s)
3500
Lambrex 1 + EPS 1,5-3,5 mm 40/60
Lambrex 1 + EPS 1,5-3,5 mm 30/70
3000
Lambrex 1 + EPS 1,5-3,5 mm 20/80
Lambrex 1 + EPS 1,5-3,5 mm 10/90
2500
Lambrex 1 + EPS -0,1 mm 50/50
Lambrex 1 + EPS -0,1 mm 40/60
2000
Lambrex 1 + EPS 0,18-0,1 mm 50/50
Lambrex 1 + EPS 0,18-0,1 mm 40/60
1500
Lambrex 1 + EPS 0,25-0,18 mm 50/50
Lambrex 1 + EPS 0,5-0,25 mm 50/50
1000
Lambrex 1 + EPS 0,5-0,25 mm 40/60
Lambrex 1 + EPS +0,5 mm 60/40
500
0
0,000
0,200
0,400
0,600
0,800
1,000
Gustoća / Density (g/cm3 )
1,200
1,400
Slika 4. Rezultati mjerenja u čeličnim cijevima unutarnjega promjera Ø 20 mm
Figure 4 Measurement results in steel pipe of inner diameter Ø 20 mm
4. Analiza rezultata i zaključak
Iz tablice 4 je vidljivo da najniža gustoća smjese kod
koje se postiže stabilna brzina detonacije iznosi 0,155 g/
cm3 za uzorke ispitivane u cijevima unutarnjega promjera
Ø 16 mm, odnosno 0,156 g/cm3 za uzorke ispitivane u cijevima unutarnjega promjera Ø 22 mm. Takva gustoća je
postignuta kod miješanja eksploziva s granuliranim EPSom veličine zrnaca od 1,5 mm do 3,5 mm. Kod miješanja
eksploziva s mehanički usitnjenim EPS-om najniža gustoća kod koje se postiže stabilna brzina detonacije iznosi
0,579 g/cm3 za uzorke ispitivane u cijevima unutarnjega
promjera Ø 16 mm, odnosno 0,675 g/cm3 za uzorke ispitivane u cijevima unutarnjega promjera Ø 22 mm. Obje
gustoće su postignute prilikom miješanja EPS-a veličine
zrnaca ispod 0,1 mm.
Najmanje sniženje gustoće, s početnih 1,25 g/cm3 na
krajnjih 0,916 g/cm3, ostvareno je kod mehanički usitnjenoga EPS-a veličine zrnaca iznad 0,5 mm, i to kod volumnoga omjera eksploziv:EPS 50:40.
Iz dijagrama na slici 4 vidljivo je da smjesa eksploziv-EPS (+0,5 mm) u volumnom omjeru 60:40 postiže
manju brzinu detonacije u odnosu na ostale smjese, bez
obzira što ima veću gustoću od njih. To se može objasniti
oblikom i veličinom zrnaca EPS-a. Za razliku od EPS-a u
granulama, čija zrnaca imaju pravilan oblik kugle, zrnca
mehanički usitnjenoga EPS-a su nepravilnih oblika. Kuglasti oblik zrnaca omogućava pravilnije raspoređivanje
eksploziva oko samih zrnaca, a time i bolju homogeniza-
ciju smjese. Eksploziv je, u tom slučaju, pravilno raspoređen unutar volumena uzorka.
Iz dijagrama na slikama 3 i 4 vidljivo je da smjese istih
ili približno istih gustoća, kada je upotrijebljen mehanički
usitnjen EPS za sniženje gustoće, a većih zrnaca, imaju
nešto nižu brzinu detonacije. S obzirom na nepravilan
oblik zrnaca i distribuciju eksploziva između njih, dolazi
prekida kontakta i prekida detonacije.
Granulirani EPS, iako većih zrnaca u odnosu na mehanički usitnjeni EPS, pokazao se kao bolje sredstvo za
snižavanje gustoće emulzijskih eksploziva.
U cijevima manjega promjera izmjerena je brzina detonacije kod smjesa manje gustoće nego u cijevima većeg
promjera.
Može se zaključiti da s najmanjom postignutom gustoćom smjese emulzijskih eksploziva s ekspandiranim
polistirenom od 0,155 g/cm3 se postiže stabilna brzina detonacije za uzorke u cijevima promjera Ø 16 mm i Ø 20
mm duljine 100 mm.
Literatura
Armstrong, L. W., Moxon, N.,T. (1990): Low Shock Energy Emulsion
Based Wet Hole Explosives; 3rd International Symposium on Rock
Fragmentation by Blasting. 45-53. Brisbane.
Baranov, E.G., Vedin, A.T., Bondarenko, I.F., (1996). Mining and Industrial Applications of Low – density Explosives. A.A.BALKEMA,
116 pp, Rotterdam.
122
Beach, F., Gribble, D., Littleafair, M., Rounsley, R., Testrow, I., Wiggin,
M. (2004). Blastlite – The practical Low Density Solution. in Proceedings Explo 2004, 147-151 ,The Australasian Institute of Mining
and Metallurgy: Melbourne.
Ester, Z. (2005): Miniranje I.: eksplozivne tvari, svojstva i metode ispitivanja. Rudarsko–geološko–naftni fakultet, 176 pp, Zagreb.
Heltzen, A. M. And Kure, K., (1980). Blasting with ANFO/polystyrene mixtures, in Proceedings ISEE Annual Conference, pp 105-116,
Cleveland.
Jackson, M. M., (1993): Low strength water gel explosive, in Proceedings ISEE Annual Conference, pp 493-499 (The International Society
of Explosives Engineers: Cleveland) 493-501.
Persson, P., Holmberg, R., Lee, J. (1993): Rock Blasting and Explosives
Engineering, CRC Press, Boca Raton, 264
Rock, J, (2004): Improving blasting outcomes using Softload low-density explosives, in Proceedings Explo 2004, 153-158 , The Australasian Institute of Mining and Metallurgy: Melbourne.
Rock, J., Maurer, A., Pereira, N., (2005): Coming of Age for Low-Density Explosives. Coal 2005: Coal Operators’ Conference, University of Wollongong & the Australasian Institute of Mining and Metallurgy, 175–182. Brisbane.
Silva G.C.O, (2007): Development, Characterization and Application
af a Reactive Bulking Agent for Wall Control. Disertacija. Queen’s
University Kingston, pp 370, Ontario.
VELOCITY OF DETONATION OF LOW DENSITY
EMULSION EXPLOSIVES
Blasting operations in built-up areas, at short distances from structures, impose new requirements on blasting
techniques and properties of explosives in order to mitigate seismic effect of blasting. For this purpose there is
trying to produce low density explosive with such prop-
Rud.-geol.-naft. zb., Vol. 25, 2012.
V. Škrlec, V. Bohanek, Z. Deković: Brzina detonacije emulzijskih...
erties and blasting-technical characteristics that could be
applied for blasting with mitigation of seismic influence.
Lowering density of explosives is achieved by adding
materials that have a significant lower density than the
explosives themselves.
Emulsion explosives are chosen from existing civil
explosives for lowering the density. Density of explosives
is lowered with adding expanded polystyrene, granular
and mechanically chopped on smaller pieces, at different volume ratios. Volume ratios are 50:50, 40:60, 30:70,
20:80, 10:90 and 5:95, with the first number represents
the percentage of the volume of explosives and the second
one represents the percentage of expanded polystyrene.
Explosives for civil uses are mixtures of different
chemical composition of explosive and/or non-explosive
substances. Chemical and physical properties, along
with means of initiation, environment and the terms of
application define detonation and blasting parameters of
a particular type of the explosive for civil uses. Velocity of detonation is one of the most important measurable
characteristics of detonation parameters which indirectly
provide information about the liberated energy, quality
of explosives and applicability for certain purposes. The
level of shock effect of detonated charge on the rock, and
therefore the level of seismic effect in the area, depends
on the velocity of detonation.
Since the velocity of detonation is proportional to the
density of an explosive, the described research is carried
out in order to determine the borderline density of the
mixture of an emulsion explosive with expanded polystyrene while achieving stable detonation, and to determine
the dependency between the velocity of detonation and
the density of mixture.
Author
Document
Category
Uncategorized
Views
3
File Size
2 021 KB
Tags
1/--pages
Report inappropriate content