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

Zastosowanie techniki dzielonego pręta Hopkinsona do badania wpływu skrępowania bezwładnościowego na dynamiczną odpowiedź mechaniczną betonu

Pająk Małgorzata, Janiszewski Jacek, Baranowski Paweł, Pytlik Mateusz

Inżynieria i Budownictwo

|

2023

|

R. 79, nr 9-10

547--551

PL

W pracy przedstawiono wyniki dynamicznych badań wytrzymałościowych próbek betonowych skrępowanych tuleją ołowianą z wykorzystaniem techniki dzielonego pręta Hopkinsona. Przeanalizowany zakres dużych szybkości odkształcenia wynosił od 80 s-1 do 194 s-1. Wykazano przyrost wytrzymałości betonu wynikający nie tylko z wrażliwości badanego betonu na szybkość odkształcenia, ale także ze skrępowania, które w warunkach dynamicznego obciążenia wywołuje dodatkowe efekty bezwładnościowe.

EN

In the paper, the results from the SHPB tests of concrete specimens confined with the lead covers are presented. The analysed high strain rate was from 80 s-1 to 194 s-1. The increase of the compressive strength was noted due to strain rate sensitivity of concrete but also to confinement which caused additional inertial effects.

3

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.

4

Study of rock fracture under blast loading

Baranowski Paweł, Kucewicz Michał, Pytlik Mateusz, Małachowski Jerzy

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2022

|

Vol. 70, nr 5

art. no. e141723

EN

A study of dolomite rock material failure using a simple small-scale blast setup is presented. Laboratory tests were conducted using disc specimens drilled with a borehole in the center. A detonation cord and a blasting cap were fitted inside the borehole to induce cracking and fracturing of the specimens. The specimens were inserted between two steel plates, which were compressed against the specimen using bolt screws. Prior to testing, the most suitable screw torque for constraining the vertical displacement of the specimen surfaces without compressing the specimen was selected based on numerical simulations. Then, the experimental tests with the blasting cap were simulated using the Johnson–Holmquist II (JH-2) material model, and the properties of the blasting cap were determined and verified in two special tests with a lead specimen. Possessing the validated model, the influence of specimen thickness on the cracking patterns was finally analyzed. This paper presents a relatively easy method for studying rock material behavior under blast loading and for validating the numerical and constitutive models used for rock simulations.

5

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.

6

Microstructure and mechanical properties of steels for shaped charge liners and preliminary assessment of the effectiveness of experimental shaped charges intended for use in the mining industry

Marcisz Jarosław, Żak Artur, Stępień Jerzy, Burdek Marek, Tomczak Tymoteusz, Burian Wojciech, Janiszewski Jacek, Pytlik Mateusz

Journal of Metallic Materials

|

2021

|

Vol. 73, no. 2

2--12

EN

The paper presents the results of investigation of the microstructure and mechanical properties of Fe-based materials designed for the manufacture of semi-spherical liners for experimental shaped charges. The tests were carried out on material samples taken from two semi-finished products, i.e. a rod for the manufacture of charge liners with a diameter of 50 mm using machining, and sheets for the manufacture of liners with a diameter of 100 mm using cold drawing. Microstructure examination was also carried out on a test specimen obtained using the additive method (3D-WAAM), made of low-carbon unalloyed steel wire. Firing tests on concrete blocks were carried out in order to quantify the effects of drilling at the Experimental Mine Barbara. The scope of the tests consisted of firing at cylindrical concrete blocks using projectiles containing 50 mm diameter liners made of Fe-based alloys. Based on the results of the laboratory material, two experimental steel grades were selected for further testing. Plates made of the selected steels will be used to manufacture charge liners with a diameter of 100 mm.

PL

Przedstawiono wyniki badań mikrostruktury i właściwości mechanicznych materiałów na bazie Fe przeznaczonych do wytwarzania wkładek półsferycznych do eksperymentalnych ładunków kumulacyjnych. Badaniom poddano próbki materiałowe pobrane z dwóch półfabrykatów, tj. pręta do wytwarzania wkładek kumulacyjnych o średnicy 50 mm metodą obróbki skrawaniem oraz blach do wytwarzania wkładek o średnicy 100 mm metodą tłoczenia na zimno. Przeprowadzono badania mikrostruktury próbki testowej wykonanej metodą przyrostową (3D-WAAM) z drutu ze stali niskowęglowej niestopowej. Próby strzelania do bloków betonowych w celu ilościowego oszacowania skutków drążenia otworów przeprowadzono w Kopalni Doświadczalnej Barbara. Zakres badań obejmował strzelanie do walcowych bloków betonowych z wykorzystaniem pocisków zawierających wkładki o średnicy 50 mm wykonane ze stopów na bazie Fe. Na podstawie wyników badań materiału laboratoryjnego wytypowano do dalszych badań dwa eksperymentalne gatunki stali. Blachy z dobranych stali będą wykorzystane do wytwarzania wkładek kumulacyjnych o średnicy 100 mm.

7

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).

8

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%.

9

Wykonywanie otworów strzałowych technologią wybuchową przy zastosowaniu kumulacyjnej głowicy PG-7M

Pytlik Mateusz, Burian Wojciech, Magier Mariusz, Janiszewski Jacek, Sobala Jacek, Lachmajer Jerzy, Czajka Bartosz, Szastok Michał, Hildebrandt Robert

Przegląd Górniczy

|

2019

|

T. 75, nr 8

7--15

PL

Głównym sposobem urabiania skał w górnictwie podziemnym i odkrywkowym jest wykorzystanie materiałów wybuchowych. Najbardziej optymalnym sposobem urobienia skały jest w tym przypadku wprowadzenie ładunku do otworu strzałowego. Proces wiercenia otworów w porównaniu do załadunku i detonacji materiału wybuchowego jest najbardziej czasochłonną operacją. Dodatkowo względy techniczne mogą utrudniać lub uniemożliwiać wykonanie otworów strzałowych. Głowice kumulacyjne są głównie stosowane do celów wojskowych, jednak wykorzystuje się je również w górnictwie naftowym i gazowym. Wyeliminowanie procesu wiercenia poprzez zastosowanie ładunków kumulacyjnych może znacząco wpływać na zwiększenie postępów drążenia. Niniejsza praca ma na celu określenie możliwości wykonywania otworów strzałowych, wykorzystując głowicę kumulacyjnego pocisku przeciwpancernego PG-7M do granatnika RPG-7. Wyniki przeprowadzonych badań będą służyły do opracowania, wykonania i wprowadzenia do górnictwa nowego typu ładunków kumulacyjnych, które w przyszłości umożliwią zwiększenie efektywności górnictwa przy utrzymaniu lub obniżeniu kosztów.

EN

The use of explosives constitutes the primary method of rock extraction in underground and surface mining. The most optimal method of rock extraction in this case is the insertion of a charge into a blasthole. Compared to the loading and detonation of explosives, the blasthole drilling process is the most time-consuming operation. Additionally, technical factors may render the drilling of blastholes difficult or impossible. Shaped charges are primarily used for military purposes, but they also find application in oil and gas mining. Elimination of the drilling process based on the application of shaped charges could significantly increase the progress of tunnelling. The purpose of this article is to determine the possibility to produce blastholes through the application of the warheads PG-7M anti-tank projectiles used in RPG-7 rocket-propelled grenade launchers. The results of the conducted tests will serve to develop, produce and implement a new type of shaped charge for mining purposes, which in the future will increase the efficiency of mining while retaining or lowering its costs.

10

Badania wpływu środka rozprężnego na samozapalanie węgla oraz na otoczenie otworów strzałowych wykonanych w pokładzie węgla

Tomasiewicz Sławomir, Pytlik Mateusz

Przegląd Górniczy

|

2019

|

T. 75, nr 8

21--26

PL

Środek rozprężny jest niewybuchową substancją przeznaczoną do rozsadzania materiałów nieplastycznych. Efektem ubocznym reakcji chemicznej, zachodzącej w procesie hydratacji tego środka, jest duża ilość ciepła. Środek rozprężny jest od kilku lat kompleksowo badany pod kątem bezpiecznego używania w kopalniach wydobywających węgiel kamienny. Możliwość zastosowania tego typu środków na szerszą skalę w kopalniach wydobywających węgiel kamienny wymaga przeprowadzenia szeregu badań, które wykluczą możliwość zwiększenia istniejących zagrożeń w trakcie jego stosowania. Celem pracy było skonstruowanie dedykowanego stanowiska badawczego oraz przeprowadzenie badań mających na celu wykazanie bezpieczeństwa stosowania środka rozprężnego w pokładach węgla skłonnych do samozapalania oraz określenie jego skuteczności przy pomocy badań szczelinowatości bezpośrednio w pokładzie węglowym za pomocą metody introskopowej.

EN

An expansive material is a non-explosive substance intended for the breaking of inelastic material. A side effect of the chemical reaction occurring during the hydration process of this material is the great quantity of heat. Expansive materials have been undergoing complex testing for several years from the perspective of their safe application in hard coal mines. The possibility of using these materials on a broader scale in hard coal mines requires the conduction of a series of tests that may exclude the likelihood of increasing already present hazards as a result of their application. The goal of the work presented in this article was to construct a dedicated test stand and to conduct tests intended to demonstrate the safety of using expansive material in coal beds susceptible to spontaneous combustion, as well as to determine their efficiency by investigating the fracture porosity directly in the coal bed using endoscopy.

11

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.

12

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.