Badania doświadczalne i analiza modelowa parametrów detonacji i składu produktów wybuchu górniczych materiałów wybuchowych

• Autorzy: Maranda, A. , Papliński, A. , Zawadzka-Małota, I. , Sobala, J.

Warianty tytułu

EN

Experimental study and model analysis of detonation performance and chemical composition of explosion products of mining explosives

• Konferencja: Polski Kongres Górniczy, Kraków
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono analizę parametrów detonacyjnych oraz składu produktów wybuchu górniczych materiałów wybuchowych. Zastosowano dwie metody badawcze. Rozpatrzono badania doświadczalne oraz analizę obliczeniową w zakresie składu chemicznego produktów wybuchu i detonacji. Przeprowadzono pomiary prędkości detonacji oraz analizę parametrów wybuchu takich, jak objętość produktów wybuchu, kruszność, zdolność do wykonania pracy dla wybranych materiałów wybuchowych. Przedstawiono dyskusję znaczenia wartości prędkości detonacji jako charakterystyki własności użytkowych gómiczych materiałów wybuchowych, które detonują w nieidealnym reżimie detonacji. Przeprowadzono rozszerzoną analizę termodynamiczną badanych materiałów wybuchowych. Do przeprowadzenia obliczeń wykorzystano program MWEx rozwijany w Instytucie Przemysłu Organicznego. Program określa skład chemiczny i parametry termodynamiczne produktów przemiany wybuchowej, detonacji lub wybuchu. Parametry detonacji i wybuchu określano dla jednakowej gęstości badanych materiałów, wynoszącej 1,0g/cm^ oraz dla gęstości nominalnych, z jakimi sporządzane są poszczególne materiały wybuchowe. Określano parametry w płaszczyźnie Chapmana-Jougueta: prędkość detonacji, ciśnienie detonacji, energię detonacji oraz parametry wybuchu w stałej objętości: ciśnienie wybuchu, temperaturę wybuchu i ciepło wybuchu. Przedstawiono przykładowe wyniki dla reprezentantów dwóch grup materiałów wybuchowych, dynamitów i emulsyjnych materiałów wybuchowych.

EN

The analysis of detonation parameters and estimation of chemical composition of explosion products of mining explosives is performed. Two methods of investigation are employed. Experimental results are inspected as well as numerical analyses are carried out. Measurements of detonation velocity values are performed. Values of such explosion parameters as explosion products volume, brisance, work capacity for several explosives are also referred. The relation and significance of the detonation velocity magnitude as the parameter characterizing the yield efficiency of mining explosives that are to detonate in nonideal regime is discussed. An extending thermodynamical analysis of the investigated explosives is performed. The parameters of detonation and explosion are evaluated by the MWEx program being developed in the Institute of Industrial Organic Chemistry. The program estimates the detonation and explosion parameters upon solving the problem of evaluation of equilibrium composition and thermodynamical parameters of reacting medium. Detonation and explosion parameters were estimated for similar mass densities of 1 g/cm3 as well as for nominal densities, at which the production lots are completed. The parameters in Chapman-Jouguet point like detonation velocity, detonation pressure and detonation energy as well as parameters of constant volume explosion: explosion pressure, temperature and heat of explosion were evaluated. Exemplary results for explosives belonging to group of dynamites and emulsion explosives are presented.

Słowa kluczowe

PL

detonacja; parametry detonacji; wybuchy w kopalniach; materiał wybuchowy; analiza termodynamiczna; program MWEx

EN

detonation; detonation performane; explosion products; mining explosives

• Czasopismo: WUG : bezpieczeństwo pracy i ochrona środowiska w górnictwie
• Rocznik: 2007
• Tom: nr 9/1
• Strony: 63-66
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz.

Twórcy

autor

Maranda, A.

autor

Papliński, A.

autor

Zawadzka-Małota, I.

autor

Sobala, J.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa

Bibliografia

• [1] S. Cudziło, A. Maranda, J. Nowaczewski, R. Trębiński, W. A. Trzciński, Wojskowe materiały wybuchowe, Seria: Metalurgia Nr 13, Wyd. Wydziału Metalurgii i Inżynierii Materiałowej Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2000.
• [2] S. G. Andreev, A. V. Babkin, F. A. Baum, N. A. Imkhovik, I. F. Kobylkin, V. I. Kolpakov, S. V. Ladov, V. A. Odintsov, L. P. Orlenko, V. N. Okhitin, V. V. Selivanov, V. S. Solovev, K. P. Staniukovich, V. P Chelyshev, B. I. Shekhter, FIzika Vzryva T. 1, pod. red. L. P Orlenki, izd. trete, isp. Fizmatlit, Moskva 2004.
• [3] E. MiJncner, a kolektiv, Pńrućka pre strejmajstrov a technickych veducich odstrelov (TVO), Tretie, prepracovane vydanie, SSTVP, Banska Bystrica 2006.
• [4] A. Maranda, S. Cudziło, J. Nowaczewski, A. Papliński, Podstawy chemii materiałów wybuchowych, WAT, Warszawa 1997.
• [5] K. Gumiński, red.. Chemia fizyczna, PWN, Warszawa 1980.
• [6] A. Papliński, Opracowanie metodyki określania składu chemicznego i parametrów termodynamicznych produktów rozkładu materiałów wysokoenergetycznych w szybkich procesach chemicznych, temat EMC 8039 000 10 realizowany w Instytucie Przemysłu Organicznego w latach 2006 - 2008.
• [7] A. Papliński, An implementation of the steepest descent method to evaluation of equilibrium composition of reactive mixtures containing components in condensed phases. Central European Journal of Reactive Materials, vol. 4, N1-2, pp. 135-150, 2007.