Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Lead block compression test for determining the brisance of selected explosives

Mertuszka Piotr, Pytlik Mateusz, Kramarczyk Bartłomiej, Baranowski Paweł

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2023

|

T. 15

61--70

EN

The Hess lead block compression test was used for the experimental determination of brisance of explosives. This method exploits the deformation of a lead block resulting from the detonation of explosive sample. The determination of brisance is based on the assumption that the compression of the lead cylinder is proportional to the brisance of an explosive sample. Results from this test may be expressed either directly via the deformation of the lead cylinder or as a compression factor. In this paper, experimental results of the brisance have been referenced to the brisance created by detonation of hexogen. Different explosives used in mining were tested, including bulk emulsion explosives, dynamite, ANFO and ammonium nitrate powdered explosives. Moreover, four reference high explosives were tested, which could be used as a reference explosives in some tests of working capacity.

PL

Próba odkształcenia walca ołowianego Hessa została wykorzystana do eksperymentalnego wyznaczenia kruszności materiałów wybuchowych. Metoda ta odpowiada deformacji walca ołowianego w wyniku detonacji próbki materiału wybuchowego. Wyznaczanie kruszności opiera się na założeniu, że wielkość odkształcenia walca ołowianego jest proporcjonalna do kruszności próbki materiału wybuchowego. Wyniki badań w tej metodzie można wyrazić zarówno jako rzeczywistą wartość odkształcenia walca ołowianego lub też jako współczynnik kompresji. W niniejszej pracy, eksperymentalne wyniki badań kruszności odniesiono do kruszności uzyskanej w wyniku detonacji próbki heksogenu. Analizie poddano różne górnicze materiały wybuchowe, w tym materiały wybuchowe emulsyjne luzem, dynamit, saletrole oraz materiały wybuchowe amonowo-saletrzane. Ponadto, przebadano cztery referencyjne materiały wybuchowe kruszące, które mogą być stosowane jako wzorcowe materiały wybuchowe w niektórych badaniach zdolności do wykonania pracy.

2

Predictive model of seismic vibrations’ peak value induced by multi-face blasting

Fuławka Krzysztof, Stolecki Lech, Mertuszka Piotr, Szumny Marcin, Anderko Arkadiusz

Journal of Sustainable Mining

|

2023

|

Vol. 22. iss. 3

248--256

EN

The seismicity level induced by blasting in the Polish copper mines is very important inlight of the efficiency of active rockburst prevention and safe conduct of blasting operations in the vicinity of the mining infrastructure such as shafts, workings, or function chambers (e.g., workshops, storages, etc.). Knowledge of the seismic vibrations' peak value might be the basis for designing blasting works in a way that ensures desired seismic effect. However, current experiences show that Peak Particle Velocity prediction models developed so far do not apply to multi-face blasting, where there are many vibrations’ sources at the same time dotted across the mining panel. This paper presents the assumptions of a new empirical model with validation data gathered in the underground trials of group blasting. This new method allows for determining the vibration level generated by firing a single face and the value of amplitude amplification resulting from the increased number of faces fired simultaneously in the group. Preliminary analysis shows that this newly developed predictive model is characterized by a high level of reliability and therefore was applied to assess the effectiveness of blasting works in the selected panel in one of the mines belonging to KGHM Polska Miedz S.A.

3

Bezpieczeństwo robót strzałowych-część III

Rawicki Zbigniew, Chowaniec Aleksander, Sołtysiak Tomasz, Mertuszka Piotr

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2023

|

nr 2

2--8

EN

Based on the data presented in the article, it can be concluded that in 2021 over 46*106 kg of blasting agents were used, of which over 25*106 kg were used in open pits. Mines have increasingly been using emulsion explosives, the main advantage of which is the shortened time of blastholes charging. In 2012 emulsion explosives accounted for 53% of the total demand in Poland while in 2021 for over 84% of the total consumption. Noticeable changes can also be seen in the initiation systems. Moving away from the traditional electric detonators can be primarily seen in copper mines and open-pit mines. In 2021, over 9.85*106 detonators were used, of which 80% were non-electric detonators, while electronic detonators still account for only a small percentage of consumption. It is related to the costs of purchasing and the replacement of blasting equipment dedicated to this type of initiation systems. Despite the use of more and more modern equipment and blasting agents, the risk associated with work in the mining industry has not been eliminated. Between 1990 and 2021, out of 93 accidents related to blasting operations, the majority, i.e. 86%, took place in underground mines. In the period of transformation and mines decommissioning, as well as leaving of experienced staff, combined with insufficient training of new employees, the so-called generation gap may be observed. This also applies to people who have access to explosives. Risky behavior of employees is still the most common cause of incidents. The consequences of improper handling of blasting agents are usually tragic. The events quoted above indicate that errors made by employees most often lead to fatal accidents.

PL

W artykule dokonano analizy środków strzałowych stosowanych w zakładach górniczych ze szczególnym uwzględnieniem materiałów wybuchowych emulsyjnych. Zwrócono uwagę na badanie materiałów wybuchowych wytwarzanych in-situ przez urządzenia mieszalniczo-załadowcze. Ponadto przeprowadzono analizę zdarzeń związanych ze stosowaniem środków strzałowych w ruchu podziemnego zakładu górniczego.

4

Determining the brisance of selected emulsion explosives used in mining via the Hess method

Kramarczyk Bartłomiej, Mertuszka Piotr, Pytlik Mateusz, Szudeja Rafał

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2022

|

T. 14

117--134

PL

Kruszność, energia i prędkość detonacji są jednymi z najważniejszych parametrów opisujących materiały wybuchowe kruszące. Są one wyznaczane różnymi metodami. Do oznaczania kruszności materiałów wybuchowych opracowano do tej pory kilka metod badawczych, spośród których wymienić należy próbę zgniatania Hessa, test zagłębienia płytki, test piaskowy oraz metodę Kasta. Pierwsza metoda, która wydaje się być najczęściej stosowaną, odnosi się do odkształcenia walca ołowianego po detonacji próbki materiału wybuchowego. W artykule przedstawiono wyniki badań kruszności wybranych górniczych materiałów wybuchowych emulsyjnych przy użyciu próby odkształcenia Hessa. Analizie poddano różne materiały wybuchowe emulsyjne produkowane przez Nitroerg S.A., w tym luzem i nabojowane. Ponadto, przy użyciu dedykowanego oprogramowania wyznaczono teoretyczne parametry materiałów wybuchowych oraz skorelowano je z uzyskanymi wynikami kruszności. Z kolei teoretyczne wartości kruszności zostały obliczone przy użyciu różnych podejść, które opisane są w literaturze naukowej.

EN

Brisance, power and detonation velocity are the most important parameters describing secondary high explosives. They are determined by various methods. In the experimental determination of brisance, a number of different methods have been developed to date, including the Hess lead block compression test, plate dent test, sand test and the Kast method. The first method, which seems to be used most frequently, measures the deformation of a lead block caused by the detonation of an explosive sample. In this paper, the brisance of selected emulsion explosives used in mining, determined via the Hess compression test, are presented. Different emulsion explosives manufactured by Nitroerg S.A. were tested, including bulk and cartridged emulsions. Moreover, the properties of explosives were also predicted theoretically using dedicated software and the results correlated with those obtained from the test. In turn, theoretical values of brisance were calculated using the different approaches described in the literature.

5

Novel approach for the destress blasting in hard rock underground copper mines

Mertuszka Piotr, Szumny Marcin, Fuławka Krzysztof, Kondoł Piotr

Journal of Sustainable Mining

|

2022

|

Vol. 21, iss. 2

141--154

EN

The present study investigates the possibility of developing a novel method for reducing seismicity and rockbursts in deep underground mines based on modifying drilling and blasting patterns. The main goal was to develop and implement firing patterns for multi-face production blasting, which allow increasing the capability of inducing stress relief in the rock mass, manifested in the seismic event. This method may improve stability control in underground workings, and mitigate risks associated with the dynamic effects of rock mass pressure compared with currently used methods. Thus, the seismic energy may be released immediately after blasting in a controlled way. For this purpose, underground tests using modified blasting patterns and precise electronic detonators were carried out. Vibration data recorded from the multi-face blasting in the considered trial panels were assessed in the scope of amplitude distribution. Results of trials have proven that the method is promising and should be further developed to improve the effectiveness of rockburst prevention in deep hard rock mines.

6

Oznaczanie prędkości detonacji materiałów wybuchowych oraz czasów opóźnień zapalników w długich otworach strzałowych

Mertuszka Piotr, Szumny Marcin, Fuławka Krzysztof, Żołądek Tomasz, Rink Patrycja

Przegląd Górniczy

|

2021

|

T. 77, nr 1-3

21--29

PL

W artykule przedstawione zostały wyniki pilotażowych pomiarów prędkości detonacji materiałów wybuchowych oraz dokładności opóźnień zapalników w warunkach in situ z wykorzystaniem wielokanałowego rejestratora DataTrap II. Pomiary prowadzono w długich otworach strzałowych w kopalni odkrywkowej surowców skalnych. Dzięki zastosowaniu metody ciągłej możliwe było określenie zmian prędkości detonacji na całej długości kolumny materiału wybuchowego z jednoczesnym określeniem dokładności opóźnień stosowanych zapalników nieelektrycznych i elektronicznych.

EN

The article presents the results of pilot measurements of detonation velocity and detonators’ delays accuracy under the in-situ conditions using the multichannel DataTrap II recorder. Tests were carried out in long blastholes in an open-pit mine. The applied continuous method allowed to determine the changes in the detonation velocity along with the entire length of the explosive column and measure the delay accuracy of electronic and non-electric detonators.

7

Determining the timing accuracy of electronic detonators using different methods

Pytlik Mateusz, Mertuszka Piotr

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2021

|

T. 13

143--156

EN

The timing accuracy of detonators used in the mining industry has a significant influence on the safety and effectiveness of blasting operations. However, the accuracy of the time delays in electric and non-electric detonators is unpredictable and may differ from the intended timing due to the pyrotechnic delay element. The latest generation of electronic detonators provide a very high precision of firing compared to pyrotechnic ones. Different methods may be used to determine a detonator’s delay accuracy. Selected methods were evaluated in order to identify the most appropriate one for electronic blasting cap testing. The research involved an electroacoustic sensor, an amplifier with an open-circuit probe, a high-speed camera and a data recorder.

PL

Dokładności opóźnień zapalników stosowanych w przemyśle górniczym mają istotny wpływ na bezpieczeństwo i efektywność robót strzałowych. Tymczasem, dokładność opóźnień zapalników elektrycznych i nieelektrycznych jest nieprzewidywalna i może różnić się od zamierzonego czasu z uwagi na pirotechniczny element opóźniający. Zapalniki elektroniczne najnowszej generacji pozwalają na bardzo dużą precyzję odpalania w odniesieniu do zapalników pirotechnicznych. Do oznaczania dokładności opóźnień zapalników stosuje się różnego rodzaju metody. W ramach artykułu przeprowadzono ocenę niektórych metod oznaczania dokładności opóźnień zapalników, co miało na celu wskazanie metody najbardziej odpowiedniej do badań zapalników elektronicznych. Badania obejmowały czujnik elektroakustyczny, wzmacniacz pomiarowy z sondą rozwarciową, szybką kamerę i rejestrator danych.

8

Study of the Influence of Sensitizer Content on the Density of a Bulk Emulsion Explosive Used in Underground Operations

Kramarczyk Bartłomiej, Mertuszka Piotr

Central European Journal of Energetic Materials

|

2021

|

Vol. 18, no. 4

429--447

EN

Emulsion matrix sensitization is typically performed by chemical reduction of the density using different sensitization agents. Mixing of the components takes place directly inside the loading hose, which is equipped with static mixing devices. Precise dosing of the components, due to the multi-ingredient nature of the mixture, has a significant impact on the detonation and operational parameters of the end product. However, the operation and maintenance of the mixing-charging units in underground mines is very difficult due to the local conditions. As a consequence, different values for the detonation parameters may be expected when charging the same explosive into blastholes using two different charging units. The present article presents the results of laboratory testing of the influence of the sensitizing agent content on the density of a bulk emulsion explosive. Analysis confirmed that increasing the concentration of the sensitizing agent by 30% and 50% led to density reductions by 4% and 7%, respectively. In turn, reducing the sensitizer content by the same percentages resulted in an increase in the final density by 7% and 8%, respectively.

9

Zastosowanie urządzenia MicroTrap do oznaczania czasów opóźnień zapalników w świetle badań normowych

Mertuszka Piotr, Szumny Marcin, Fuławka Krzysztof, Zdrojewski Adam, Mierzwiak Robert

Przegląd Górniczy

|

2020

|

T. 76, nr 1

37--44

PL

Czasy opóźnień zapalników oraz ich dokładność mają bardzo istotny wpływ zarówno na bezpieczeństwo, jak również na efektywność robót strzałowych. Zakładane w projekcie robót strzałowych nominalne opóźnienia powinny być odwzorowane w rzeczywistości z dokładnością zapewniającą uzyskanie pożądanego efektu. W związku z tym, oznaczanie dokładności opóźnień, zgodnie z normą PN-EN 13763-16:2003 jest częścią procesu dopuszczania produktu do użytku, który ma zapewnić odpowiedni poziom precyzji zapalników. Najczęściej do oznaczania czasów opóźnień zapalników stosuje się różnego rodzaju metody typu start-stop, czyli pomiaru czasu pomiędzy impulsem startowym a detonacją zapalnika. W ramach artykułu przedstawiono sposób oznaczania czasów opóźnień zapalników nieelektrycznych przeprowadzony przy pomocy urządzenia MicroTrap. Urządzenie to jest stosowane głównie do pomiarów ciągłych prędkości detonacji metodą elektrooporową, które również można stosować do pomiarów opóźnień zapalników. Otrzymane wyniki pomiarów zostały poddane analizie zgodnie z procedurą opisaną w przedmiotowej normie.

EN

Delay times of the detonators and their accuracy have a very significant impact on both safety and efficiency of the blasting works. The nominal delays that are assumed in the blasting design project should be precise enough to ensure the desire effect. Therefore, determining the accuracy of delays, in accordance with the PN-EN 13763-16: 2003 standard, is a part of the product release process. Different types of start-stop methods (time measurement between start impulse and detonator explosion) are currently used to determine the delay times of the detonators. Other method of determining the delay times of the non-electric detonators performed by the use of the MicroTrap recorder is described within the presented paper. MicroTrap device is generally applied to measure the detonation velocity using dedicated probes. This method could be also used for determination of delay accuracy of the detonators. Recorded data were analyzed according to the abovementioned standard.

10

Urabianie złóż materiałami wybuchowymi w kopalniach rud miedzi LGOM

Mertuszka Piotr, Kondoł Piotr, Pawłowicz Jerzy, Baran Wojciech, Dulko Tadeusz

Przegląd Górniczy

|

2020

|

T. 76, nr 1

27--35

PL

Do pozyskiwania urobku w kopalniach rud miedzi w rejonie Legnicko-Głogowskiego Okręgu Miedziowego od momentu rozpoczęcia eksploatacji stosowano materiały wybuchowe. W oparciu o ponad 50-letnie doświadczenie można wnioskować, że zastąpienie tej technologii innymi rozwiązaniami, nie będzie w najbliższym czasie możliwe, zarówno z przyczyn ekonomicznych, jak i z uwagi na występowanie coraz trudniejszych warunków górniczo-geologicznych. Postęp technologiczny w zakresie techniki strzałowej w górnictwie światowym znalazł także swoje odzwierciedlenie w polskim górnictwie rud i metali nieżelaznych. Wykorzystywane początkowo dynamity zastąpione zostały niemalże całkowicie materiałami wybuchowymi emulsyjnymi, w tym w zdecydowanej większości materiałami luzem. Ręczny załadunek otworów strzałowych materiałami nabojowanymi zastąpiono modułami produkcyjno-załadowczymi dla MWE luzem. Z kolei stosowane przez blisko 30 lat zapalniki elektryczne, pod koniec lat 90. zostały zastąpione systemami inicjacji nieelektrycznej. W ramach artykułu przedstawiono wybrane etapy ewolucji robót eksploatacyjnych w kopalniach rud miedzi LGOM, bazujących na technice strzałowej ze szczególnym uwzględnieniem stosowanych w kolejnych latach środków strzałowych.

EN

Explosives have been used for exploitation of the deposit in the Legnica-Głogów Copper Belt since the beginning of operations in this area. Based on more than 50 years of experience one may conclude, that replacing of this technology with other solutions will not be possible in the near future, both from economic reasons as well as due to difficult mining and geological conditions. Technological progress in the field of blasting techniques in the world’s mining industry has also been reflected in the Polish mining of non-ferrous metal ores. The primary used dynamites were almost completely replaced with the emulsion explosives, delivered mainly in the bulk form. The manual loading of cartridge explosives into the blastholes was replaced with mixing-charging units for bulk emulsion explosives. In turn, electric detonators used for almost 30 years, at the end of ‘90s were replaced with non-electric initiation systems. The article presents selected stages of the evolution of mining in the LGOM copper mines based on the blasting technology, with particular reference to the explosives and initiation systems used in subsequent years.

11

Oznaczanie prędkości detonacji wybranych idealnych materiałów wybuchowych przy użyciu metody ciągłej i odcinkowej

Mertuszka Piotr, Pytlik Mateusz

Przegląd Górniczy

|

2020

|

T. 76, nr 6

8--14

PL

W trakcie oznaczania prędkości detonacji górniczych materiałów wybuchowych przy użyciu urządzenia MicroTrap pojawiło się wiele wątpliwości dotyczących dokładności otrzymywanych wyników pomiarów ze względu na zastosowany materiał badawczy. W związku z powyższym przeprowadzono serię pomiarów prędkości detonacji idealnych materiałów wybuchowych (oktogen flegmatyzowany, heksogen flegmatyzowany, trotyl) przy użyciu Explometru Wielokanałowego oraz rejestratora MicroTrap. W trakcie badań, te same ładunki materiału wybuchowego i w tych samych warunkach zostały uzbrojone sondami do obu systemów pomiarowych. W ramach artykułu przedstawiono wyniki pomiarów prędkości detonacji idealnych materiałów wybuchowych przeprowadzonych metodą ciągłą i odcinkową (zwarciową).

EN

During the measurements of the detonation velocity of mining explosives using the MicroTrap VOD/Data Recorder, many doubts arose regarding the accuracy of the results obtained. Consequently, a series of detonation velocity tests of ideal explosives (phlegmatized HMX, phlegmatized RDX, TNT) by the use of multi-channel Explomet and MicroTrap recorder were carried out. The same explosives under the same conditions were fitted with continuous and start-stop probes during the tests. The article presents the results of detonation velocity measurements of ideal explosives carried out by the use of continuous and start-stop methods (short-circuit).

12

Universal approach for risk identification and evaluation in underground facilities

Pytel Witold, Fuławka Krzysztof, Pałac-Walko Bogumiła, Mertuszka Piotr, Kisiel Jan, Jalas Panu, Joutsenvaara Jari, Shekov Vitali

Mining Science

|

2020

|

Vol. 27

165--181

EN

Underground laboratories provide a unique environment for various industries and are the perfect place for developing new technologies for mining, geophysical surveys, radiation detection as well as many other studies and measurements. Unfortunately working in underground excavations is associated with exposure to many hazards not encountered in the laboratories located on the surface. Water inflow, gas burst, roof fall and even seismic hazards translate into high accident rates in the underground mining industry across the globe. Therefore, to minimise the risk of serious accidents, a lot of research investigations related to the development of effective risk assessment procedures are being carried out. One of the initiatives aimed at improving the work safety in underground laboratories in the Baltic Sea Innovation Network project implemented under the Interreg Baltic Sea Region Programme. This study presents the process of compiling a database on hazards within underground laboratories. Finally, a proposal of unification of the procedure for risk assessment, including methods for determining the likelihood and potential impact of unwanted events has been developed.

13

Effect of aluminium additives on selected detonation parameters of a bulk emulsion explosive

Kramarczyk Bartłomiej, Pytlik Mateusz, Mertuszka Piotr

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2020

|

T. 12(2)

99--113

EN

The article presents an assessment of the influence of aluminium granules content on selected detonation parameters of a chemically sensitised bulk emulsion explosive. The analysis covered determination of relative explosive strength using a ballistic mortar and Trauzl blocks, free field air blast tests and detonation velocity measurements. Five types of emulsion explosives with differing aluminium content were tested at loadings of 0, 1, 3, 5 and 7%.

PL

W artykule dokonano oceny wpływu zawartości dodatku pyłu aluminiowego na wybrane parametry detonacyjne materiału wybuchowego emulsyjnego luzem uczulanego chemicznie. Analiza zawierała oznaczenie zdolności do wykonania pracy na wahadle balistycznym i w blokach ołowianych, pomiar ciśnienia fali podmuchu oraz pomiar prędkości detonacji. Do badań zastosowano pięć typów materiału wybuchowego emulsyjnego różniących się procentową zawartością aluminium, tj. 0, 1, 3, 5 i 7%.

14

Pilotażowe pomiary składowych rotacyjnych drgań sejsmicznych w rejonie LGOM

Fuławka Krzysztof, Pytel Witold, Mertuszka Piotr, Koziarz Eugieniusz

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2019

|

nr 109

185--197

PL

Metody sejsmiczne są powszechnie stosowane w górnictwie, geofizyce oraz inżynierii lądowej. Aktualnie pomiary sejsmiczne prowadzi się głównie w zakresie rejestracji prędkości i przyspieszeń trzech składowych translacyjnych drgań. Wiedząc jednak, że pełny opis ruchu fali sejsmicznej, oprócz wspomnianych składowych translacyjnych, zawiera również trzy składowe rotacyjne, konieczne było podjęcie działań mających na celu pomiar i określenie charakteru tych ostatnich. Jeszcze do niedawna analiza rotacyjnych fal sejsmicznych prowadzona była wyłącznie w sferze teoretycznej, gdyż brakowało narzędzi umożliwiających rejestrację prędkości obrotowej cząstek gruntu, na poziomie często nieprzekraczającym ułamków μrad/s. Obecnie jednak sejsmologia rotacyjna jest zagadnieniem cieszącym się ogromnym zainteresowaniem, co wynika z pojawienia się na rynku czujników umożliwiających bezpośredni pomiar składowych obrotowych drgań sejsmicznych. Brak jest jednak kompleksowych opracowań w zakresie analizy tychże składowych w przypadku drgań indukowanych działalnością górniczą. W niniejszym opracowaniu przedstawiono wyniki pilotażowych pomiarów składowych rotacyjnych drgań. Analizie poddano zapisy wstrząsów górniczych oenergii w zakresie od 3 × 103J do 1,5 × 107J. Zarejestrowane wartości obrotu zostały skorelowane z zapisami drgań translacyjnych w celu określenia różnic w ich podstawowych parametrach takich jak czas trwania, częstotliwość i rozkład amplitudowy.

EN

A proper description of ground motions generated by seismic and paraseismic events requires gathering data of six components of seismic waves. Three of them, the so called translational waves, are well researched and identified. Unfortunately, until recently, the remaining three components named as rotational waves were generally estimated with the use of indirect methods based on theoretical calculations. This was related mostly with the lack of proper instruments for the recording of rotational seismic waves. Thus, rotational waves were not fully recognized thus far. Recently, several types of advanced instruments for direct measurements of rotation were invented. Based on the measurements of strong ground motions it was indicated that the amplitude of the rotational components in close distances from the seismic source can be significantly larger than expected. Apart from this, there is still a lack of analyses considering the characteristic of rotational seismic waves generated by induced seismic events. In this paper, the results of preliminary measurements of rotational motions generated by induced seismic waves were presented. Ground movements related with mining tremors were analyzed in terms of amplitude, frequency and duration.

15

Analysis and comparison of the continuous detonation velocity measurement method with the standard method

Mertuszka Piotr, Pytlik Mateusz

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2019

|

T. 11(2)

63--72

EN

Detonation velocity is one of the basic parameters characterising explosives. Its value is influenced by many factors related to the conditions under which they are used. The value of the detonation velocity measured in the blasthole may differ from the value measured utilising the standard method under laboratory conditions. Thus, comparative velocity of detonation (VOD) tests were carried out, which included the start-stop method (in accordance with the EN 13631-14:2003 standard) and the continuous method (utilising the MicroTrap VOD/Data Recorder). An analysis of the influence of ambient temperature on the resistance changes of the measurement probes in the continuous VOD method was also carried out. Based on the conducted comparative tests for 5 types of packaged emulsion explosives used in the mining industry, it was determined that the MicroTrap recorder enables the obtaining of results complementary with the ones obtained using the standard method.

PL

Prędkość detonacji jest jednym z parametrów charakteryzujących materiały wybuchowe. Na jej wartość wpływa wiele czynników związanych z warunkami, w jakich są stosowane. Wartość prędkości detonacji zmierzonej w otworze strzałowym może różnić się od wartości zmierzonej metodami znormalizowanymi w warunkach laboratoryjnych. W związku z powyższym przeprowadzono badania porównawcze metod pomiaru prędkości detonacji, w tym metody odcinkowej (zgodnej z normą EN 13631-14:2003) oraz ciągłej (przy pomocy urządzenia MicroTrap VOD/Data Recorder). Przeprowadzono także analizę wpływu temperatury otoczenia na zmianę oporności sond pomiarowych w ciągłym systemie pomiaru prędkości detonacji. Na podstawie przeprowadzonych badań porównawczych dla 5 typów nabojowanych materiałów wybuchowych emulsyjnych stosowanych w górnictwie stwierdzono, że przyrząd MicroTrap pozwala na uzyskanie wyników komplementarnych z wynikami badań prowadzonymi metodą znormalizowaną.

16

The Influence of Time on the Density and Detonation Velocity of Bulk Emulsion Explosives – a Case Study from Polish Copper Mines

Mertuszka Piotr, Fuławka Krzysztof, Pytlik Mateusz, Wincenciak Jarosław, Wawryszewicz Andrzej

Central European Journal of Energetic Materials

|

2019

|

Vol. 16, no. 2

245--258

EN

The basic method for emulsion matrix sensitisation is chemical reduction of the density by producing in situ gas bubbles. The mixing of the components takes place directly inside the loading hose, which is equipped with a mixing device. Due to the multi-component nature of the mixture, the precise dosing of individual components has a key influence on the detonation behaviour of the final product. Unfortunately, keeping the mixing and charging of UG mobile units in good working condition in underground mines is a considerable challenge. As a result, completely different detonation parameters may be observed when charging the same explosive into blast holes using two different units. The aim of the present study was to determine the behaviour of the mechanically loaded emulsion explosives used in Polish underground copper mines by tracking the changes in the density and detonation velocity over time. Samples of the explosives were collected from selected mobile units. In addition, the influence of the quantity of the sensitising agent on the changes in the emulsion density and VOD was studied.

17

Measurements of the VOD of Selected Mining Explosives and Novel “Green Explosives” Using the Continuous Method

Nikolczuk Karolina, Maranda Andrzej, Mertuszka Piotr, Fuławka Krzysztof, Wilk Zenon, Koślik Piotr

Central European Journal of Energetic Materials

|

2019

|

Vol. 16, no. 3

468--481

EN

Explosive velocity, also known as detonation velocity or velocity of detonation (VOD), is one of the most important and basic parameters describing the properties of explosives. This work presents the VOD results of three different explosives. Two of the explosives were ammonium nitrate-based (straight emulsion and Heavy ANFO). The third explosive was based on hydrogen peroxide (HP). The aim of the experiments was to compare the VOD of the HP-based against the VOD of the ammonium nitrate-based explosives. The final conclusions and results of this preliminary work and the analysis of available literature show that HP-based explosives, so called “green explosives”, have the potential to successfully replace ammonium nitrate-based explosives in some applications. The results of this work will be used to develop production technology for new HP-based explosives and to find their possible applications, considering their environmentally friendly character (this novel formulation of explosive eliminates post-blast nitrogen oxide fumes (NOx), as a direct product of the detonation process). During the burning reaction, nitrogen oxides (NO, NO2) are produced as a result of the use of bulk ammonium nitrate-based commercial explosives. Exposure to these toxic gases can have negative effects on the health and safety of personnel and the surrounding environment. The results obtained for the new emulsion explosives allow them to be used extensively in the industry as a competitive product on the market.

18

The effect of the blasthole diameter on the detonation velocity of bulk emulsion explosive in the conditions of selected mining panel of the Rudna mine

Mertuszka Piotr, Szumny Marcin, Fuławka Krzysztof, Maślej Jarosław, Saiang David

Archives of Mining Sciences

|

2019

|

Vol. 64, no. 4

725--737

EN

The blasting technique is currently the basic excavation method in Polish underground copper mines. Applied explosives are usually described by parameters determined on the basis of specific standards, in which the manner and conditions of the tests performance were defined. One of the factors that is commonly used to assess the thermodynamic parameters of the explosives is the velocity of detonation. The measurements of the detonation velocity are carried out according to European Standard EN 13631-14:2003 based on a point-to-point method, which determines the average velocity of detonation over a specified distance. The disadvantage of this method is the lack of information on the detonation process along the explosive sample. The other method which provides detailed data on the propagation of the detonation wave within an explosive charge is a continuous method. It allows to analyse the VOD traces over the entire length of the charge. The examination certificates of a given explosive usually presents the average detonation velocities, but not the characteristics of their variations depending on the density or blasthole diameter. Therefore, the average VOD value is not sufficient to assess the efficiency of explosives. Analysis of the abovementioned problem shows, that the local conditions in which explosives are used differ significantly from those in which standard tests are performed. Thus, the actual detonation velocity may be different from that specified by the manufacturer. This article presents the results of VOD measurements of a bulk emulsion explosive depending on the diameter of the blastholes carried out in a selected mining panel of the Rudna copper mine, Poland. The aim of the study was to determine the optimal diameter of the blastholes in terms of detonation velocity. The research consisted of diameters which are currently used in the considered mine.

PL

Technika strzałowa jest obecnie podstawową metodą urabiania złóż w polskich kopalniach rud miedzi. Stosowane materiały wybuchowe charakteryzowane są najczęściej poprzez parametry wyznaczane na podstawie określonych norm, które szczegółowo opisują sposób i warunki prowadzenia badań. Jednym z parametrów, który jest powszechnie stosowany do oceny parametrów termodynamicznych materiałów wybuchowych jest prędkość detonacji. Pomiar prędkości detonacji jest wykonywany zgodnie z normą EN 13631-14:2003 i oparty jest na metodzie dwupunktowej, która określa średnią prędkość detonacji na zadanym odcinku. Wadą tej metody jest brak informacji o przebiegu procesu detonacji wzdłuż próbki materiału wybuchowego. Metodą pozwalającą uzyskać dane o propagacji fali detonacyjnej w ładunku jest metoda ciągła, która umożliwia analizę charakteru detonacji na całej długości ładunku materiału wybuchowego. W certyfikatach badań danego materiału wybuchowego podawane są najczęściej średnie wartości prędkości detonacji, jednak bez określenia charakterystyki ich zmian w zależności od gęstości czy średnicy otworu strzałowego. Dlatego też wartość ta jest niewystarczająca do oceny efektywności danego materiału wybuchowego. Analiza powyższego problemu pokazuje, że warunki lokalne, w jakich stosuje się materiały wybuchowe, znacząco odbiegają od warunków, w których prowadzi się badania normowe. Tym samym, rzeczywista prędkość detonacji może różnić się istotnie od wartości podawanej przez producenta. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań prędkości detonacji materiału wybuchowego emulsyjnego luzem w zależności od średnicy otworów strzałowych, przeprowadzonych w wybranym polu eksploatacyjnym kopalni Rudna. Celem pracy było określenie optymalnej, z punktu widzenia prędkości detonacji, średnicy stosowanych otworów strzałowych. Badaniom poddano średnice, które są obecnie stosowane w analizowanej kopalni.