Temat: SPRAWOZDANIE Z ZAJĘĆ TERENOWYCH W REGULICACH.
Wykonały: Chrapko Joanna Gazda Katarzyna	Wydział: Górnictwa i Geoinżynierii	Data wykonania: 24.05.2004	Grupa 1

Wstęp:

Stacja badawcza, w której odbyliśmy praktykę znajduje się w gminie Alwernia (około 30km od Krakowa). Geologicznie gmina leży na utworach Jury Krakowsko-Częstochowskiej.

W skład formacji jurajskich wchodzą wapienie-przechodzące w dolomity (zawierają rudy Zn i Pb), ponadto są karbońskie formacje węglowe, oraz permskie utwory powstałe na skutek linearnych wylewów lawy.

Utwory te były eksploatowane kolejno w trzech wyrobiskach:

• Wyrobisko 1 eksploatowane do lat 50 XX w. Obecnie częściowo zrekultywowane

• Wyrobisko 2 w pół.-zach. części eksploatowane w latach 60 XX w., jest to wyrobisko stokowo-wgłębne.

• Wyrobisko 3 eksploatowane do lat 80 XX w. I jest to wyrobisko stokowe, posiadające 2 poziomy ( 1 poziom o wysokości 22m, a 2 -12m ), a poziom nadkładowy stanowią gliny i zwietrzeliny. Jest tam jeszcze 1 mln ton kamienia (melafir, diabaz, tufy).

Obowiązuje tam obszar górniczy 24h, teren górniczy 132h, a zakład badawczy obejmuje 22h.

Ośrodek stanowi zaplecze dydaktyczne wydziału Górnictwa i Goeinżynierii od 1 lipca 1979r. z inicjatywy profesora J.S. Samujło. Prowadzi działalność dydaktyczno - szkoleniową w zakresie technik strzałowych dla górnictwa odkrywkowego, prace badawcze związane
z dopuszczeniem środków strzałowych i sprzętu strzałowego do użytku. Pracownicy stacji posiadają uprawnienia do prowadzenia robót strzałowych na terenie całego kraju przy pracach wyburzeniowych (np: kopalń, kominów, starych budynków), usług warsztatowych. Urobek powstały w wyniku przeprowadzonych doświadczeń jest przeznaczony do sprzedaży dla celów utrzymania.

Ćwiczenia terenowe odbyły się w wyrobisku 1, które jest wyeksploatowane, częściowo zasypane odpadami i zrekultywowane.

Pracownia chemiczna:

W pracowni chemicznej mieliśmy okazję zapoznać się ze sprzętem i sposobem przygotowywania niektórych materiałów wybuchowych.

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

• Pył glinowy, węglowy - jako polepszacze

Zdolność wykonywania pracy w bloku ołowianym - sprawdza się w bloku sześciennym
o krawędzi 200mm z wydrążonym otworze o szerokości φ= 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 średnice, poniżej której mat. nie detonuje.

Skład materiałów wybuchowych

Obiekty przechowywania środków wybuchowych - mają zapewnić dwojaką ochronę: zabezpieczenie obiektu przed osobami z zewnątrz ( dozór, ogrodzenie), oraz zabezpieczenie otoczenia w związku ze składowanymi materiałami wybuchowymi (obwałowanie składu
w celu podniesienia i osłabienia niszczącego działania fali uderzeniowej, wydzielenie strefy ochronnej, która może mieć promień obszaru nawet do 4km).

Rozróżniamy składy naziemne (zabetonowane szafki pancerne) i podziemne.
W zależności od ilości przechowywanych materiałów rozróżnia się następujące klasy: I do 250kg,...,VIII kilkanaście ton.

W składzie zapewnia się ochronę przed zaiskrzeniem (szafki pancerne wyłożone drewnem, zakaz wstępu z światłem otwartym, środki gaśnicze), oraz sprawuje się odpowiednią kontrolę wilgotności. Pewne typy materiałów przechowuje się osobno
w specjalnych komorach np. zapalniki i spłonki zawierające silne mat. wybuchowe ( azydek ołowiu, pentryt).

Ponadto składy materiałów wybuchowych podlegają kontroli władz górniczych wydających zezwolenia i zatwierdzenia do użytkowania składu.

Przeprowadzone doświadczenia:

1. Próba spalania mat. wybuchowych:

Materiał	Sposób spalania
Trotyl	Topi się powoli, silnie kopci ( ujemny bilans tlenowy)
Mat. plastycznych	Spala się spokojnym płomieniem, również się kopci
Dynamit	Syczy, długo się pali
Heksogen	Pali się gwałtownie, z dużym płomieniem
Lont prochowy	Czas spalania ok. 108 s/m co w przybliżeniu zgadza się z wartością oczekiwaną (110-130s/m)

2. 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

Materiał	Kąt wychylenia
Trotyl	14^o57'
Dynamit	17^o03'
Heksogen	18^o10'

Heksogen przyjęty jako mat. wzorcowy.

1. Trotyl - 61%

2. Dynamit - 89%

3. Odpalenie ładunku kierunkowego i kształtki trotylowej:

Ładunek kierunkowy odpowiednio ukształtowany przebił na wylot 2 warstwy stali o łącznej grubości 57 mm.

Kształtka trotylowa: 160g trotylu na jednej płycie. Na górnej powierzchni powstało nieznaczne wgniecenie natomiast pow. dolna została silniej poszarpana przez falę wychodzącą.

4. Badanie prędkości detonacji lontu detonującego:

Rozmieszczamy 5 sond w odległości 10cm. Rozerwanie pierwszej sądy włącza licznik
i kolejne sądy dają informuje o zmianie prędkości wzdłuż lontu. Według normy prędkość ma wynieść ~6000m/s. Uzyskane wyniki: 7272 m/s, 7220 m/s, 7194 m/s, 7142 m/s.

5. Badanie wrażliwości na uderzenie - kafar Kasta:

W urządzeniu tym na próbę spada młot (o masie 5kg) 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=0,3 m, Ep =15 [J] - próbka przereagowała,

h=0,25 m, Ep=12 [J] - próbka nie przereagowała- dolna granica wrażliwości,

h=0,2 m, Ep=9,81 [J] - górna granica niewrażliwości.

6. Badanie średnicy krytycznej saletrolu:

Saletrol (70% - saletry, 30% trotylu)

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

7. Badanie średnicy krytycznej saletrotu:

Ładunek saletrotu znajdował się w teleskopie o kolejnych średnicach: 46, 36, 28, 21,16mm. Po zdetonowaniu można było określić średnicę po której nastąpił zanik detonacji. 28mm zanik detonacji, 21, 16, pozostały nie zdetonowane. Średnica krytyczna dla saletrotu zawiera się w przedziale 28-36mm.

8. Detonowanie serii ładunków amonitowych przez lont detonacyjny:

Serie ładunków łączymy lontami detonacyjnymi. Po odpaleniu: - wszystkie lonty zdetonowały.

9. Odpalenie serii ładunków przy pomocy zapalników elektrycznych:

15 ładunków połączonych serią zapalników elektrycznych mili sekundowych. Użyliśmy zapalników węglowych 0,2A (kolory izolacji: niebieski i żółty). Wszystkie ładunki odpaliły poprawnie.

Wnioski :

Podczas zajęć terenowych mieliśmy możliwość zapoznania i wypróbowania materiałów wybuchowych o których była wcześniej mowa na zajęciach teoretycznych. Mogliśmy zobaczyć w jaki sposób przygotowuje się materiały wybuchowe w laboratorium chemicznym oraz wejść na teren w którym się je składuje. Szczególnych wrażeń przysporzyły oczywiście, możliwość samodzielnej detonacji niektórych materiałów wybuchowych i efekty im towarzyszące.

---