• Własności ośrodków decydujące o przebiegu i efektach strzelania.

Działanie wybuchu MW w ośrodku skalnym uzależnione jest od doboru najważniejszych czynników umożliwiających sterowanie tym procesem w górnictwie, zależy w istotny sposób od właściwości ośrodka (skał), szczelinowatości górotworu i jego cech strukturalnych.

Za decydujące o przebiegu (a tym samym i jego rezultacie ) cech skał uważamy :

• własności sprężyste skał (objętościowy moduł sprężystości, moduł Younga, wsp. Poissona, przyspieszenie podłużne fali akustycznej, prędkość fali poprzecznej, gęstość akustyczna )

• współczynnik wytrzymałości

• energetyczny wskaźnik urabialności

• szybkość powstawania (rozwijania się) szczelin

• prędkość przemieszczania skał (prędkość masowa)

• wpływ podzielności ośrodka na proces rozdrobnienia skał

• Własności MW decydujące o efektach strzelania.

1. Ciepło detonacji - ilość ciepła jaka wytworzy się podczas przemiany wybuchowej 1 kg MW, jest miernikiem jego energii potencjalnej

2. Wrażliwość - podatność MW na działanie bodźców zewnętrznych, mierzona najmniejszą ilością energii wywołującą przemianę wybuchową :

• bodziec pobudzający określony przez rodzaj i ilość koniecznej energii nazywa się bodźcem inicjującym.

• ze względu na rodzaj energii, rozróżnia się następujące bodźce :

• cieplne (ogrzanie, płomień, iskra)

• mechaniczne (uderzenie, ukłucie, tarcie)

• elektryczne (wyładowanie, żarzenie)

• wybuchowe (wybuch innego MW)

• czynniki wpływające na wrażliwość MW :

• stan fizyczny - MW w stanie ciekłym są bardziej wrażliwe

• temperatura - wrażliwość MW rośnie wraz ze wzrostem temp.

• gęstość - ze wzrostem gęstości wrażliwość MW maleje

• domieszki - w zależności od rodzaju domieszek wrażliwość może się zwiększać lub zmniejszać : sensybilizatory - (twardsze od MW - zwiększają wrażliwość), flogmatyzatory - (miększe od MW - zmniejszają wrażliwość)

3. Przenoszenie detonacji - zjawisko inicjowania przemiany wybuchowej w ładunku MW, tzw. Biernym, oddzielonym od ładunku detonującego (czynnego) przegrodą. Miarą zdolności przenoszenia detonacji określonego MW jest max odległość, z której można zainicjować wybuch ładunku biernego. Zależy ona od :

• wielkości i rodzaju ładunku

• sposobu jego umieszczania (na powierzchni, w otworze strzałowym)

• gęstości MW

• materiału przegrody (powietrze, woda, stal)

• warunków zewnętrznych (temp., ciśnienie)

4. Skuteczność - (zdolność do wykonania pracy) - rozdrobnienie, wiąże się z dwoma parametrami fizycznymi wybuchu :

• ciśnienie detonacji (spękanie skały)

• ciśnienie gazowych produktów detonacji (wydłużenie, zagęszczenie i rozszerzenie szczelin)

5. Bryzantyczność - łączy się ściśle z tzw. działaniem lokalnym wybuchu, którego wynikiem jest miażdżenie i kruszenie skały w bezpośrednim otoczeniu ładunku; tak więc bryzantyczność jest to zdolność MW do kruszenia ośrodka, w którym następuje wybuch.

6. Prędkość detonacji MW - wiąże się bezpośrednio ze sposobem przekazywania energii wybuchu do ośrodka. Prędkość ta zależy od własności fizycznych (stan, wielkość kryształów) i chemicznych MW (domieszki), dla określonego MW nie jest ona jednak wielkością stałą i zależy od jego gęstości, średnicy ładunku oraz jego zamknięcia.

• w zależności od gęstości :

• dolna graniczna gęstość, poniżej której MW nie jest zdolny do detonacji

• gęstość krytyczna, przy której prędkość detonacji jest największa

• górna graniczna gęstość, powyżej której MW już nie detonuje.

• w zależności od średnicy : każdy MW ma określoną charakterystyczną tzw. krytyczną średnicę, poniżej której nie detonuje. Powyżej średnicy krytycznej prędkość detonacji rośnie, aż do uzyskania wartości średnicy granicznej, przy której prędkość detonacji jest największa

• w zależności od zamknięcia : „efekt kanałowy” - powstaje wówczas, gdy średnica ładunku MW jest mniejsza od średnicy otworu i udarowe ciśnienie detonacji, wyprzedzające falę detonacji, spowoduje zagęszczenie MW do górnej granicy gęstości i uniemożliwi detonację ładunku.

7. Objętość produktów wybuchu - zależy od ich głównych składników (gazów postrzałowych) i stopnia przereagowania

8. Skład chemiczny produktów wybuchu i bilans tlenowy :

• Bilans tlenowy - oznacza procentową zawartość w MW tlenu, potrzebnego do całkowitej przemiany węgla i wodoru w dwutlenek węgla i wodę z utlenieniem azotu :

• zerowy (najkorzystniejszy, pełne wykorzystanie składników, produkty końcowe :CO
  , H
  O, N
  .

• ujemny (część składników palnych jest niewykorzystana, co powoduje powstanie CO, wywołuje też dodatkowe zagrożenie wybuchem pyłu węglowego lub metanu).

• dodatni (ilość tlenu przekracza zapotrzebowanie na całkowite utlenienie składników palnych. Wydziela się NO
  .

• Skład chemiczny - określa się przez analizy produktów gazowych i pozostałości.

3. Własności środków strzałowych i sprzętu strzałowego decydujące o bezpieczeństwie ich stosowania.

1. Środki strzałowe :

• materiały wybuchowe : inicjujące i inicjowane;

• środki inicjujące (spłonki górnicze, ZE ostre, lonty detonujące, opóźniacze);

• środki zapalające (lonty prochowe, zapalacze lontowe);

• inne środki strzałowe.

2. Sprzęt strzelniczy :

• zapalarki elektryczne (dynamoelektryczne, magnetoelektryczne, kondensatorowe);

• przyrządy kontrolno - pomiarowe (omomierz);

• pomocniczy sprzęt (nabijaki, rurki do przedmuchiwania, szybkozłącza do przewodów, puszki strzałowe, ładownice zapalnikowe, przodkowe skrzynie strzałowe);

4. Charakterystyka podstawowych efektów strzelania i sposoby ich uzyskania - przegląd sposobów

strzelania.

Podstawowe efekty strzelania :

• dezintegracja ośrodka, czyli odspojenie i rozdrobnienie urabianej objętości skał;

• odspojenie i przemieszczenie urabianej objętości skały, tj. utworzenie usypu urobku o określonych parametrach fizycznych i geometrycznych;

• drgania sejsmiczne podłoża wokół miejsca strzelania;

• rozrzut odłamków skalnych;

• podmuch powietrza;

• emisja gazów i pyłów.

---