background image

Technika strzelnicza 

 

1. 

Wymagania formalno-prawne dla nabywania i używania materiałów wybuchowych w ruchu zakładów 

górniczych. 
 
Zakład górniczy chcąc używać MW do robót strzałowych musi: 
1) uzyskać koncesję na wydobywanie kopaliny, z zaznaczeniem iż do prac związanych z wydobywaniem używane będą 
MW. Aby uzyskać koncesję ZG musi mieć zatwierdzoną dokumentację geologiczną oraz udokumentować prawo do 
terenu, na którym ma być prowadzona eksploatacja.  
2) Spełniać warunki techniczne i organizacyjne określone w przepisach dla prowadzenia prac z użyciem MW, 
suponować potrzebnymi obiektami i urządzeniami oraz zatrudniać osoby o wymaganych kwalifikacjach. Jeżeli ZG 
posiada skład, to wymagana jest oddzielna decyzja do jego użytkowania. 
3) Opracować, przedłożyć do zatwierdzenia Plan Ruchu 
4) Sporządzić wniosek o zezwolenie na nabywanie MW wraz z wymaganiami załącznikami złożyć go do organu 
nadzoru górniczego. Zgoda jest udzielana na czas nieokreślony. 
5) Wystąpić do ministra właściwego do spraw gospodarki o zgodę na przemieszczanie MW ( na okres 1 roku)  
6)  Po uzyskaniu pozwolenia na nabywanie MW zakład górniczy obowiązany jest wystąpić do organu nadzoru 
górniczego o zgodę na używanie konkretnych MW i sprzętu 
 

Pozwolenie udziela się przedsiębiorcy, który  

- posiada co najmniej wykształcenie średnie 
- ma pełną zdolność do czynności prawnych 
- nie wykazuje zaburzeń psychicznych  
- nie był skazany prawomocnym wyrokiem za umyślne przestępstwo 
- nie jest wpisany do rejestru dłużników niewypłacalnych  
- udokumentował warunki techniczno organizacyjne  
- zatrudnia osoby o wymaganych kwalifikacjach  
 

Dot. Przedsiębiorcy innego niż osoba fizyczna: 

- nie jest wpisany do rejestru dłużników niewypłacalnych  
- udokumentował warunki techniczno organizacyjne  
- zatrudnia osoby o wymaganych kwalifikacjach 

 

 

2. Podstawowe własności MW 

 

Badanie MW na uderzenie  - określa zdolność MW do przemiany wybuchowej pod wpływem uderzenia młota o 

określonej masie. 

Górna granica niewrażliwości – gdy w żadnej z sześciu prób nie doszło do przemiany 

Dolna granica wrażliwości – najmniejsza energia w sześciu próbach gdzie zaszła co najmniej jedna przemiana 

Górna granica wrażliwości – najmniejsza energia w sześciu próbach gdzie zaszło wszystkie sześć przemian 

 

Spalanie MW – obserwuje się rodzaj spalania lub wybuchu, efekty temu towarzyszące względem porównawczego MW. 

Badanie to przeprowadza się także w stalowej misie, a zasady są identyczne: 

Napełnić pojemnik MW 

Rozpalić ogień 

Ułożyć pojemnik w górnej części ogniska 

Określić czas spalania, deformację pudełka po spalaniu, oraz inne zjawiska 

 

Gęstość – wraz z gęstością prędkość detonacji rośnie ale maleje wrażliwość MW 

 

 

Prędkość detonacji – badanie polega na pomiarze prędkości fali detonacyjnej przez określony odcinek MW. Dla ANFO 

3000 – 4000 m/s; amonity 4000 – 6000 m/s; karbonity 3000 m/s; pentryt 8000 m/s 

 

Średnica krytyczna – najmniejsza średnica przy której badany MW detonuje 

 

Przeniesienie detonacji – największa odległość między ładunkami aby zaszła detonacja obu ładunków przy odpaleniu 

jednego ładunku 

 

Względna zdolność do wykonywania pracy – oznaczana na wahadle balistycznym. Detonujemy 10 g. MW i 

sprawdzamy odchylenie wahadła. MW wzorcowy to heksogen. Jednostka to % 

background image

%

100

)

cos

1

(

)

cos

1

(

MWW

BMW

B

 

 

Zdolność do wykonania pracy (Próba Trauzla) – miarą jest przyrost objętości otworu bloku ołowianego spowodowany 

detonacją 10 g MW. Materiałem wzorcowym jest kwas pikrynowy powodujący wgniecenie do 310 cm

3

 

 

 

Kruszność -  zmiana wysokości cylindra ołowianego przed i po detonacji. Metoda pozwalająca jedynie porównawczo 

określić kruszność MW względem TNT co powoduje że nie może być uznana za metodę badawczą. 

 

Wodoodporność – polega na próbie zdetonowania trzech wilgotnych ładunków 

Wykonać nacięcia na długości 20 mm na każdym z ładunków 

Włożyć ładunki do wody na 3 h 

Wyłowić ładunki i na placu strzelań uzbroić w zapalniki 

Odpalić i sprawdzić który MW zdetonował 

 

Zawartość gazów postrzałowych – polega na sprawdzeniu zawartości gazów takich jak CO

NO

x

  

Umieścić ładunek w rurze 

Odpalić i pozwolić mieszać się gazom przez 5 minut 

Pobrać próbki 

Mierzyć stężenie gazów przez 20 minut 

Przeliczyć stężenie gazów na jednostki masy MW 

 

Stałość chemiczna (próba Abla) – polega na podgrzaniu MW w ściśle określonej temperaturze. Miarą stałości jest czas 

mierzony w minutach, który upłynął od chwili umieszczenia próbki w aparacie do chwili pojawienia się na papierku 
zabarwienia odpowiadającego wzorcowi 
 

3. Mechanizacja robót strzałowych 

Samobieżne systemy mieszalniczo załadowcze przewidziane są do produkcji MW emulsyjnych bezpośrednio na miejscu 
ich stosowania oraz do ładowania do otworów strzałowych. 
Systemy mieszalniczo-załadowcze zabudowane są na podwoziach samochodów ciężarowych. Do niekwestionowanych 
plusów takiego rozwiązania należy fakt iż po drogach publicznych i kopalnianych przewożone są komponenty 
niewybuchowe. 
Komponenty przewożone w oddzielnych zbiornikach. Mieszanie następuje bezpośrednio przed załadunkiem. 
Zmieszane komponenty nie wracają z powrotem do samochodu. Podczas procesu mieszania następuje uczulenie MW 
(chemiczne/fizyczne). Następnie uczulona mieszanka jest pompowana do otworu strzałowego (emulsyjne MW mogą 
być ładowane do otworów suchych i mokrych). Po załadowaniu mieszanka osiąga właściwości MW. 
Dzięki powyższej technologii zachowane jest maksimum bezpieczeństwa podczas pracy z MW. 
System UMS 
System UMS łączy w sobie system RP, SMS i MLS. Zzamontowany jest na trójosiowym podwoziu samochodu 
ciężarowego. Służy do produkcji MWE oraz ANFO wg. Systemu Mac Kissic. Dodatkowo można produkować MW Heavy 
ANFO. 
Oddzielnie produkowany MWE podawany jest do mieszalnika statycznego gdzie jest mieszany z MW ANFO. Mieszalnik 
statyczny zakończony jest rurą załadowczą którą umiejscawia się bezpośrednio nad otworem strzałowym, tak aby 
materiał po wymieszaniu był od razu podany do otworu strzałowego.  
Co istotne MWE i ANFO są ladowane do otworów wężami o średnicy wewnętrznej mniejszej niż średnica krytyczna 
danego MW. Długość węzy wynosi dla ANFO 15 – 30 m. oraz 40 – 80 m. dla ANFO. Podczas ładowania MWE inżektor 
wodny umieszczony na wlocie wytwarza na ściankach film wodny obniżający ciśnienie. Węże nawinięte są na 
kołowroty zaopatrzone w napędy hydrauliczne, umożliwia to automatyczne wyciąganie węża. 
System składa się ze zbiornika emulgatora/oleju, zbiornika roztworu azotanów, zbiornika oleju dla ANFO, zbiornika 
azotanu amonu, zbiornika aluminium oraz urządzenia sterującego i ładującego. Załadowanie zbiorników zapewnia 
wytworzenie 7 ton ANFO i 7 ton MWE lub 14 ton Heavy ANFO. Proces jest sterowany komputerowo za pomocą pulpitu 
kontrolnego. Wszystkie parametry są dostępne na pulpicie. System zapisuje stany licznika wytworzonego MW. 
 
 
Pojemność  systemu wynosi od 7 do 10 ton. Wydajność urządzeń pompujących wynosi od 50 do 150 kg/min. 
Zalety systemów mieszalniczo-załadowczych: 

 

Brak nakładów na opakowania 

 

Nie ma koniczności utrzymywania składów MW 

 

Brak zwrotów 

 

Skrócony czas ładowania 

background image

 

Dzięki homogeniczności wymieszania otrzymuje się minimalną ilość szkodliwych gazów 

 

MWE są wodoodporne i nie mieszają się z wodą gruntową 

 

Brak bezpośredniego kontaktu pracowników z materiałem 

 
System RP-T 
Urządzenie mieszalniczo – załadowcze typu RP-T jest przeznaczone do wytwarzania MWE i załadunku otworów w 
zakładach górniczych niewęglowych i niemetalowych.  
System pompuje emulsję uczuloną zarówno chemicznie jak i fizycznie. W przypadku uczulania mikrosferami ładowany 
jest gotowy materiał.  
W przypadku uczulania chemicznego matryca i i uczulacz są mieszane tuż przed załadowaniem. Powstały materiał jest 
zdolny do detonacji dopiero po kilku minutach po załadowaniu do otworu. 
Urządzenie jest całkiem niezależne i posiada własny elektrohydrauliczny układ zasilania. Urządzenie przystosowane do 
zabudowy na wozie.  
Zalety systemu: 

 

Wyeliminowanie transportu MW ze składu na przodek 

 

Skrócenie czasu ładowania w porównaniu do ładowania ręcznego 

 

Stososowanie MW uczulających się po określonym czasie 

 

Możliwość zastosowania w otworach zawodnionych 

 

Zwiększenie objętości MW po załadowaniu gwarantuje wypełnienie całego otworu 

 

Uproszczona dystrybucja i ewidencja MW 

 

4.  Strzelanie ładunkami w otworach. 

 

OTWORY KRÓTKIE 
Za otwory krótkie uznajemy te których głębokość nie przekracza 6 m. Przy wierceniu otworów stosuje się te same 
wiertnice co przy strzelaniu długimi otworami lub nieco mniejsze. Otwory wierci się w miarę możliwości prostopadle 
do uwarstwienia lub pod niewielkim kątem. Jeżeli otwory są odchylone od pionu więcej niż 20° to wymagane są 
większe strefy rozrzutu (podobnie jak przy długich otworach). Głębokość otworów przyjmuje się odpowiednią do 
budowy calizny. Jeżeli nie występują wyraźne powierzchnie oddzielności to stosujemy przewiert o długości 
stanowiącej 15% długości otworu, lub gdy takie płaszczyzny są obecne to stosujemy niedowiert o długości też 15% 
długości otworu.  
Zabiór dla otworów pionowych to około połowa głębokości otworów; w skałach trudno urabialnych 25 do 30 średnic d, 
w średnio urabialnych 30 do 40 średnic d i łatwo urabialnych 40 do 50 d. Dla otworów poziomych zabiór przyjmowany 
jest w granicach od 0,3 do 0,6 H (grubości urabianej warstwy).  
Odległości między otworami zależą od powierzchni odsłoniętych. 
Dla jednej:- natychmiastowe – od 0,2 do 0,8 zabioru,- milisekundowe – od 0,5 do 1 zabioru 
Dla dwóch:- natychmiastowe – 0,8 do 1,4 zabioru,- milisekundowe – 1,2 do 2 zabiorów  
Dolne wartości dotyczą skał trudno urabialnych, a górne łatwo urabialnych. 
Odległości między szeregami otworów to od 0,7 do 1 zabioru. 
 
 
Wielkość ładunku określana jest z zależności 

V

q

Q

- jest to wzór objętościowy. 

Zużycie jednostkowe powinno uwzględniać zarówno zużycie MW jak i miejscowe warunki.  
Najlepszym źródłem informacji są inne strzelania w podobnych warunkach które miały już miejsce. Jeśli nie mamy 
takiej możliwości to q musimy wyliczyć przy czym wielkości powinny być jednoznacznie mierzalne (chodzi tu głównie 
o wsp. stosowane przy wzorach). 
Wzór Minerski dla otworów krótkich i dla zabiorów od 1 do 3 m   

3

z

q

Q

OTWORY DŁUGIE. 
Strzelanie w otworach długich odbywa się w oparciu o dokumentacje strzelania. W zasadzie dokumentacja jest to 
pierwsze strzelanie i jeżeli się warunki powtarzają to może dotyczyć wielu strzelań. Co powinna zawierać 
dokumentacja strzałowa i metryka jest zawarte w normach. 
PODSTAWOWE METODY STRZELAŃ W OTWORACH DŁUGICH: 
Otwory wiercone są przede wszystkim równolegle do ociosów. 
 H – wysokość ściany Z – zabiór, Zo – zabiór obliczeniowy, alfa - kąt nachylenia ociosów,  
l- długość otworu, lmw – długość MW, lp – długość przybitki, lpw – długość przewiertu. 
średnica otworów od 90-120 (max. 130) [mm], 

background image

- wysokość pięter od 15-20 (25) [m] – w strzelaninach inżynieryjnych będzie zależało od tego na jakiej głębokości, 
- przewiert stosuje się bo powstaje próg przy spągowy a jeżeli następuje przewiert to powstają miejsca pokruszone i 
przez to unika się szczelań wtórnych. Przewiert to 10-12 średnic otworu lub 1/3 zabioru. Powinien on mieć taka 
długość jaka jest konieczna aby uniknąć progów przyspągowych, 
- przybitkę wykonuje się najczęściej z materiału różnoziarnistego ale nie powinien on być o średnicy > 5 [mm] i nie 
powinien być ostrokrawędziowy bo przy zagęszczaniu może uszkodzić linie strzałową. Długość przybitki jest równa 
zabiorowi ale nie mniejsza niż 0,75 zabioru jeżeli trzeba zmniejszyć, 
- w strzelaninach eksploatacyjnych kąt nachylenia ociosów i otworów mieści się w przedziale 75-80o. Jeżeli otwór 
będzie bardziej pochyły to znaczna część energii będzie zużywana na podniesienie skał s tu chodzi o kruszenie a nie 
podrzut,  
- zabiór obliczeniowy to pozioma odległość od dolnej krawędzi skarpy do osi otworu, 
- ładunki udarowe w tym samym otworze łączy się równolegle gdyż zależy nam na pewności zainicjowania 
SIATKA OTWORÓW STRZAŁOWYCH : 
Siatka otworów trójkątna : b=0,78a, Siatka otworów prostokątna : b=0,78a 
a- odległość między otworami w szeregu, b- odległość między szeregami otworów. 
 

Kolejność detonacji ładunków jest tak ustalona aby wcześniejsza detonacja utworzyła dodatkową powierzchnię 

odsłoniętą dla kolejnych. Dąży się do tego aby większość ładunków detonowała przy przynajmniej trzech 
powierzchniach odsłoniętych. 
 

5. Zagrożenia występujące przy robotach strzałowych i sposoby ich ograniczania. 

 

Do podstawowych zagrożeń mających miejsce przy robotach strzałowych w górnictwie zaliczamy: 

1) 

Rozrzut odłamków 

Rozrzut odłamków jest naturalnym zagrożeniem, jakie powstaje przy prowadzeniu wszelkich prac strzałowych. 
Zagrożenie to bywa z reguły najpoważniejszym zagrożeniem, a jego minimalizacja lub eliminacja w określonych 
przypadkach jest kosztowna, praco- i materiałochłonna. Jedynym skutecznym sposobem ochrony jest wyznaczenie tzw. 
stref bezpieczeństwa typowych dla różnych metod strzelań. Dla długich otworów jest to 200m, a nawet i więcej.  
Strefy takie w niektórych przypadkach mogą być zwiększone. Zmniejszenie stref jest trudniejsze i wymaga 
zatwierdzenia przez odpowiedniego rzeczoznawcę. 

2) 

Drgania parasejsmiczne 

Detonacja ładunku MW w dowolnym ośrodku wywołuje powstanie w nim określonych naprężeń . Na charakter 
naprężeń (amplituda, przyśpieszenie, częstotliwość) mają wpływ parametry typu: odległość od miejsca detonacji, 
parametry tworzywa w którym działamy, właściwości stosowanego MW, kształt i kierunek frontu robót w stosunku do 
chronionego obiektu itp. Drgania te są szczególnie niebezpieczne dla obiektów takich jak np. budowle. Sposoby ochrony 
polegają na wyznaczaniu stref ochronnych, choć dla niektórych zakładów może się to okazać niewystarczające i 
wówczas należy założyć stałe stacje monitoringu drgań. Należy pamiętać że każde warunki złożowe mają inne 
wymagania i parametry. 

3) 

Toksyczne składniki produktów wybuchu 

Zagrożenia tego typu wynikają z chemizmu samych materiałów wybuchowych. Składnikami toksycznymi w MW są: 
trójnitrotoluen (trotyl, TNT), dwunitrotoluen (DNT), nitrogliceryna, nitroceluloza, nitroglikol. Jedynym sposobem 
ochrony terenu jest ich ograniczanie w stosowaniu. 

4) 

Zapylenie 

W warunkach górniczych jest trudne do wyeliminowania czy też zwalczania. Można to robić jedynie na etapie wierceń 
górniczych. Chcąc uniknąć zapylenia bądź ograniczyć jego wymiar należy prowadzić strzelania w warunkach możliwie 
jak najbardziej bezwietrznych bądź stosunkowo stabilnych. 
5) 

Hałas 

Podobnie jak zapylenie jest trudny do zwalczania. Można to robić poprzez dobór odpowiednich wielkości ładunków 
MW i ich odpowiedniej inicjacji. Również technologia prowadzenia robót strzałowych ma tu duże znaczenie. Np. 
strzelanie przy użyciu lontu detonującego jest stosunkowo głośne. 

6) 

Gazy odstrzałowe 

W czasie detonacji MW wytwarzają się gazy postrzałowe, które rozprężają się do ciśnienia atmosferycznego i 
temperatury otoczenia. Początkowo gazy te pod wysokim ciśnieniem, podczas wykonywania kruszenia rozszerzają się i 
dostają do otoczenia ze znaczną prędkością. Połączone to jest z podmuchem i ciśnieniem akustycznym. Te parametry 
mogą doprowadzić do uszkodzeń w otaczających budynkach szczególnie przy prowadzeniu prac wyburzeniowych. 
Można ograniczyć ich ilość poprzez dobór odpowiednich proporcji składników mieszanin MW.