Akademia
Górniczo-Hutnicza

SPRAWOZDANIE Z ZAJĘĆ TERENOWYCH

REGULICE 2003.

Wykonali:

  Kowalczyk Łukasz  Gr. 3

                                                                      Obara Grzegorz Gr.4     

WWNiG

Kraków 16.06.2003r.

Wstęp:

W dniu 28 maja 2003 byliśmy na praktyce z zakresu materiałów strzałowych w placówce doświadczalnej AGH we wsi Regulice koło Krakowa. W tej placówce szkoli się studentów w zakresie znajomości materiałów wybuchowych oraz sposobu strzelania i inicjacji ładunków.  

Teren kopalni w Regulicach posiada 3 wyrobiska , jednak dwa są nieczynne z powodu dużych zanieczyszczeń. Kopalnia obejmuje 32 hektary ,zaś 24 hektary to obszar górniczy do eksplatacji kopaliny.

14 lipca 1975 r. – teren został przejęty przez AGH z inicjatywy  Juliana Sulimy- Samujło.

Konstrukcja składu w którym znajdują się materiały wybuchowe to:

-          materiały znajdują się za podwójnymi drzwiami,

-          instalacje : grzewcze , wentylacyjne , elektryczne są uwarunkowane przepisami,

-          przepisowa instalacja odgromowa,

Wyposażenie składu :

-          środki gaśnicze ,

-          termometr i urządzenie wskazujące wilgotność powietrza,

-          spis wszystkich znajdujących się w składzie środków wybuchowych,

-          spis osób uprawnionych do pobierania i wydawania materiałów wybuchowych ,

-          materiały wybuchowe znajdują się w szafach pancernych które są wyłożone drewnem (aby odizolować przed prądami błądzącymi)

-          materiały są przechowywane w paczkach które są numerowane tą samą numeracją .

Materiały wybuchowe używane w górnictwie są przeważnie mieszaninami chemicznych związków wybuchowych oraz ciał palnych i tlenonośnych.

Ze względu na skład chemiczny materiały wybuchowe można podzielić na:

1. Prochy
2. Amonowo-saletrzane (amonity, karbonity, metanity)
3. Nitroglicerynowe (dynamity, barbaryty)

W laboratorium mogliśmy zapoznać się z następującymi związkami chemicznymi wykorzystywanymi do wyrobu mat. wybuchowych:

·         Glikol etylenowy C2H6O2 – stosowny do produkcji mat. typu nitroglikol.

·         Oleje – dodawane do saletry jako środek palny.

·         Zagęszczacze: skrobia, guar-gum

·         Pył glinowy, węglowy – jako polepszacze

Do badania bryzantyczności – gwałtowności detonacji związanej z siłą działania, używa się płytek, które pod ciśn. detonacji ulegają spłaszczeniu. Wielkość spłaszczenia jest miarą bryzantyczności.

Zdolność wykonywania pracy w bloku ołowianych Trauzla – sprawdza się w bloku sześciennym o krawędzi 200mm z wydrążonym otworze o szerokości f= 25mm i głębokości 125mm. Wielkość poszerzenia otworu jest miarą zdolności do wykonania pracy w bloku ołowianym.

Teleskopy do badania średnicy krytycznej – średnice maleją i możemy wyznaczyć krytyczną śr. poniżej której mat. nie detonuje.

Badanie siły inicjatora:

Inicjatory:  - pobudzacze: ładunki kumulacyjne kierunkowe (heksogen, oktogen) wytwarzające strumień kumulacyjny

-          zapalniki elektryczne: wytwarzają prąd potrzebny do zapalenia zapalników. Zapalnik składają się z tulejki papierowej, w której umieszczona jest masa zapalna. W wyniku energii cieplnej powstałej w zapalniku następuje inicjacja zapalnika.

Przeprowadzenie próby spalania mat. wybuchowych:

Wahadło balistyczne: zdolność do wykonania pracy na wahadle balistycznym.

Badamy kąt wychylenia wahadła po włożeniu ~10g mat. wybuchowego do otworu moździerza.

Masa wahadła 320kg,                                               

Masa pocisku 16kg

skala w stopniach

                                                                                                           pocisk

przewody

Heksogen przyjmujemy jako materiał wzorcowy

Wzór: S= (1-cosao / 1-cosaw ) * 100%

1.       Trotyl (1-cos15o34’ / 1-cos17 o53’ ) * 100%= 76,03% heksogenu

2.       Dynamit (1-cos17 o10’/ 1-cos17 o53’ ) * 100%= 92,35% heksogenu

Odpalenie ładunku kumulacyjnego i kształtki trotylowej:

Ładunek kumulacyjny: 35g heksogenu, odpowiednio ukształtowany przebił na wylot płyte stalową o grubości ok.10 cm.

Skupienie energii wybuchu daje prędkość średnio od 12-14km/s, a max nawet do 120km/s i ciśnieniu 165 mln [Atm]

(zastosowany jako zapalnik do bomby wodorowej)

Kształtka trotylowa: 75g trotylu na płycie. Na górnej powierzchni powstało nieznaczne wgniecenie natomiast pow. dolna została silniej poszarpana przez falę wychodzącą.

Badanie wrażliwości na uderzenie – kafar Kasta:

W urządzeniu tym na próbę spada młot (o masie 2kg) w próbach z różnej wysokości. Znając masę i wysokość (h) obliczę energię uderzenia młota.

Aby materiał spełnił wymagania nie mogą pojawić się żadne: trzaski, stuki, zwęglenia, iskry i podobne efekty w granicach określonych energii uderzenia.

h=0,5m, m=5kg Ep=24,5[J]- odgłos strzału

h=0,35m, m=5 kg, Ep=mgh=17,2 [J]- brak odgłosu

h=0,4m, m=5 kg, Ep=19,6[J] – odgłos strzału

Według przeprowadzonych pomiarów minimalna energia potrzebna do zdetonowania próbki dynamitu wynosi 19,6 [J]nie wiemy czy przy mniejszych energiach nastąpiła detonacja nie przeprowadziliśmy wystarczającej ilości prób. Być może nie jest to minimalna energia detonacji.

Badanie prędkości detonacji dla lontu pentrytowego:

Rozmieszczamy 5 sond w odległości 10cm. Rozerwanie pierwszej sądy włącza licznik i kolejne sondy dają informacje o zmianie prędkości wzdłuż lontu. Według normy prędkość ma wynieść ~6000m/s.

Wyniki:

Według odczytu aparatury:

1.    7,0 km/s

2.    6,7km/s

3.    8,6 km/s

4.    7,4 km/s                         Vśr = 7,4 km/s

Badanie skuteczności  zapalników przy odpalaniu  Saletrotu:

Saletrot (80% - saletry, 20% trotylu)

Ładunek saletrotu w rurze PCV o fwew.=71mm l = 0,5. Po odpaleniu zapalnikiem elektrycznym nie zdetonował w całości. Dopiero po dodaniu kształtki trotylowej nastąpiła całkowita detonacja. Wnioskować można, że saletrot potrzebuje silnego impulsu, mocnego inicjatora. Trotyl spełnił  to zadanie.

Badanie średnicy krytycznej saletrotu:

Ładunek saletrotu znajdował się w teleskopie o kolejnych średnicach wewnętrznych:  46, 36, 28, 21, 16mm. Masa 2 kg. Po zdetonowaniu można było określić średnicę po której nastąpił zanik detonacji. Zanik detonacji nastąpił zaraz na początku układu rur czyli w rurze o średnicy wewnętrznej 46 mm. Zatem fkr.> 46 mm

                                            Ø = 46 mm                  Ø = 36 mm                 Ø = 28 mm              Ø = 21 mm             Ø = 16 mm              

Detonowanie serii ładunków amonitowych przy pomocy połączeń mieszanych:

Serie ładunków amonitowych łączymy lontami detonacyjnymi i nonel-ami. Połączyliśmy przewody strzałowe na kilka sposobów w celu sprawdzenia i porównania skuteczności różnych połączeń:

Lont detonujący zadziałał w 100% natomiast z czterech połączeń nonelowskich zadziałały tylko dwa.

Podczas ćwiczenia mogliśmy się również przekonać o sile detonacji lontu, który owinęliśmy wokół  dość grubej gałęzi imitującej ludzką rękę. Gałąź została całkowicie przecięta co uświadomiło nas o niebezpieczeństwach płynących z nieprawidłowego używania tego typu materiału.

zapalnik                  dynamit                              lont detonacyjny    deska

...