1. Dopuszczenie MW do obrotu cywilnego

2. Nabywanie MW

3. Definicja MW i jego klasyfikacje

4. Rodzaje i cechy przemian zachodzących w MW

5. Najważniejsze właściwości MW

6. Bodźce zewnętrzne mogące zainicjować detonacje MW. Wrażliwość na oddziaływania termiczne

7. Grupy składników mieszaninowych. Krótka charakterystyka ich roli w mieszaninach

8. Sposoby uczulania mieszanin MW

9. MW sypkie i proszkowe

10. MW granulowane i ziarniste

11. MW nitroestrowe

12. MW emulsyjne

13. Zapalniki elektryczne

14. Zagrożenia dla systemów elektrycznych

15. Systemy zapalników nieelektrycznych

16. Zapalniki elektroniczne

17. Lonty

18. Sprzęt strzałowy

19. Oddziaływanie detonacji na ośrodek skalny

20. Rodzaje ładunków

21. Zużycie jednostkowe

22. Inicjowanie ładunku i sieci strzałowej

23. Sposoby ochrony masywu przed spękaniami

24. Strzelanie ładunkami w otworach długich

25. Strzelanie ładunkami w otworach krótkich

26. Strzelanie rozszczepkowe

27. Cele technologiczne i ogólne zasady wykonywania robót strzałowych w górnictwie podziemnym

28. Sposoby ograniczenia negatywnego wpływu robót strzałowych w kopalniach na otoczenie

29. Strefy zagrożeń i zasady ich wyznaczania

30. Niewypały i ich likwidacja

31. Sygnalizacje

32. Dokumenty niezbędne do prowadzenia robót strzałowych w zakładach górniczych

33. Kwalifikacje osób projektujących strzelania oraz nadzorujących i wykonujących roboty strzałowe w zakładach górniczych

1. Dopuszczenie MW do obrotu cywilnego

Nabywanie materiałów wybuchowych przeznaczonych do użytku cywilnego jest dozwolone od przedsiębiorcy posiadającego koncesję na wytwarzanie i obrót materiałami wybuchowymi.

Przedsiębiorca górniczy musi mieć zezwolenie na wydobywanie kopaliny ze złoża czyli koncesje i dokumentacje geologiczną. Trzeba posiadać projekt zagospodarowania złoża z określeniem oceny oddziaływania na środowisko. Należy mieć udokumentowane dokumenty dotyczące prawa do korzystania z nieruchomości gruntowej na której ma być prowadzona działalność górnicza. Obszar i teren górniczy, plan ruchu zakładu górniczego oraz określenie sposobu eksploatacji złoża. Konieczne jest by dany przedsiębiorca posiadał odpowiednią kadrę specjalistów strzałowych z zatwierdzeniami. Miejsce składowania nie jest konieczne. Wniosek na nabywanie i używanie konkretnych MW oraz sprzętu strzałowego w zakładach górniczych wydaje dyrektor OUG. Dany MW musi mieć uwzględnione we wniosku: nr identyfikacyjny nadawany w Polsce i numer nadany przez ONZ. Dany MW musi być ponadto zapisany w rejestrze MW prowadzonym przez prezesa WUG. Zależnie od stosowanych MW trzeba mieć zezwolenie na produkcję MW. Używając MW trzeba posiadać odpowiednie zatwierdzenia dla maszyn do wytwarzania i mechanicznego załadunku MW oraz pojazdów do przewożenia i tymczasowego przechowywania MW. Istnieje możliwość jednorazowego odkupienia MW od innego przedsiębiorcy górniczego dla którego jest on zbędny pod warunkiem, że przedsiębiorca ten ma pisemne zezwolenie na odprzedanie danego MW od organu który wydał mu zezwolenie na jego nabycie. Mając zezwolenie na nabywanie MW trzeba mieć jeszcze pozwolenie na przemieszczanie MW po drogach publicznych za wyjątkiem przekazania w obrębie jednego przedsiębiorcy górniczego.

Podstawową zasadą jaką przedsiębiorca musi spełnić aby uzyskac zgodę na nabywanie MW jest spełnienie warunków bezpieczeństwa, warunków techniczno-organizacyjnych i ochrony mienia i środowiska. Zadaniem Wojewody jest zasięgnięcie opini o spełnianiu tych warunków przez przedsiębiorcę górniczego i przekazanie jej do Dyrektora OUG. Dyrektor sprawdza jej wiarygodność przybywając na miejsce zakładu z policją. Zadaniem policji jest sprawdzenie czy przedsiębiorca nie był karany. Ważna jest również opinia Komendanta straży pożarnej pod którego podlega dane przedsiębiorstwo o spełnianiu przez zakład warunków bezpieczeństwa przeciwpożarowego.

Zasadniczo o przyznanie zezwolenia na nabywanie MW może ubiegać się przedsiębiorca lub osoba fizyczna co najmniej o wykształceniu średnim posiadająca pełną zdolność do czynności prawnych. Osoba taka musi mieć skończone 21 lat. Musi odbyć odpowiednie kursy i szkolenia. Jest zdrowa psychicznie i nie ma zaburzeń funkcjonowania psychologicznego (orzeczenie lekarskie musi być wydane prze uprawnionych do tego lekarzy). Nie była skazana prawomocnym wyrokiem za umyślne przestępstwo ani, że toczy się wobec nie takie postępowanie. W przypadku sprawy sądowej konieczne jest przedawnienie. Spełnianie wszystkich warunków musi być odpowiednio udokumentowane.

Podmiotami uprawnionymi do składania wniosku o wydanie dopuszczenia są:

- producent, jego upoważniony przedstawiciel,

- w przypadku wyrobów składających się z podzespołów wykonywanych przez różnych producentów- dostawca wyrobu finalnego,

- w przypadku wyrobów wykonanych lub zakupionych jednostkowo – przedsiębiorca, który wykonał lub nabył wyrób i zamierza stosować go w obrębie własnego zakładu górniczego, lub inny podmiot, który wykonał lub nabył wyrób.

Wniosek o wydanie dopuszczenia na stosowanie środków strzałowych przez przedsiębiorcę górniczego zawiera:

- określenie wyrobu,

- oznaczenie podmiotu ubiegającego się o wydanie dopuszczenia i jego siedziby oraz wskazanie pełnomocników, jeżeli zostali ustanowieni,

- określenie producenta wyrobu, jego siedziby i miejsca produkowania wyrobu.

Do wniosku należy dołączyć następujące dokumenty, sporządzone w języku polskim:

- ogólny opis wyrobu,

- niezbędne obliczenia projektowe parametrów mających wpływ na bezpieczeństwo,

- rysunki lub schematy dotyczące wyrobów, układów oraz podzespołów, od których zależy bezpieczeństwo i higiena pracy oraz bezpieczeństwo pożarowe,

- deklarację dotyczącą spełnienia przez wyrób wymagań technicznych,

- wyniki badań wraz z oceną wyrobu, sporządzone przez jednostkę upoważnioną do przeprowadzenia badań i oceny wyrobów,

- w przypadku produkcji seryjnej wyrobu – certyfikat systemu zarządzania jakością lub inny sposób udokumentowana powtarzalności cech wyrobu,

- dokumentację techniczno-ruchową zawierającą informacje wymagane do prawidłowego i bezpiecznego stosowania wyrobu.

2. Nabywanie MW

Odbiór, przechowywanie, przewożenie, przenoszenie i używanie środków strzałowych w zakładzie górniczym (ZG) wykonują i dozorują osoby upoważnione przez Kierownika Ruchu Zakładu Górniczego (KRZG) i posiadające odpowiednie kwalifikacje.

W zakładzie górniczym znajduje się wykaz używanych środków strzałowych i sprzętu strzałowego, na używanie których wydał pozwolenie lub zezwolenie właściwy organ nadzoru górniczego.

Każda osoba zatrudniona w ruchu zakładu górniczego powinna być zapoznana z wyglądem środków strzałowych, a także poinformowana o:

niebezpieczeństwie, które może wystąpić przy niewłaściwym obchodzeniu się ze środkami strzałowymi;

sposobach zachowania się przy wykonywaniu robót strzałowych;

znaczeniu sygnałów i znaków ostrzegawczych stosowanych w zakładzie górniczym, w związku z wykonywaniem robót strzałowych.

Czynności związane z odbiorem, przechowywaniem, przewożeniem, przenoszeniem i używaniem środków strzałowych w zakładzie górniczym wykonują i dozorują osoby upoważnione przez kierownika ruchu zakładu górniczego, posiadające odpowiednie kwalifikacje określone w odrębnych przepisach.

I NABYWANIE Ś.Ś:

Przedsiębiorca występuje z wnioskiem o wydanie zezwolenia na nabywanie środków strzałowych na potrzeby zakładu górniczego.

Wniosek o wydanie zezwolenia na nabywanie środków strzałowych powinien w szczególności zawierać:

1) oznaczenie zakładu górniczego, którego wniosek dotyczy,

2) nazwę środków strzałowych lub ich grupę,

3) ilość środków strzałowych, którą wnioskodawca zamierza nabyć,

4) osoby uprawnione do nabycia środków strzałowych, w imieniu przedsiębiorcy,

5) wskazanie terminu, w którym środki strzałowe będą nabywane,

6) informację, czy wnioskodawca ubiega się o jednorazowe czy wielokrotne nabycie środków strzałowych.

Nabywanie oraz przechowywanie materiałów wybuchowych przeznaczonych do użytku cywilnego wymaga uzyskania pozwolenia na nabywanie i przechowywanie materiałów wybuchowych przeznaczonych do użytku cywilnego.

Pozwolenie na nabywanie i przechowywanie materiałów wybuchowych przeznaczonych do użytku cywilnego, w związku z działalnością gospodarczą wykonywaną w zakresie:

1) poszukiwania lub rozpoznawania złóż kopalin,

2) wydobywania kopalin ze złóż,

3) bezzbiornikowego magazynowania substancji oraz składowania odpadów w górotworze, w tym podziemnych wyrobiskach górniczych:

wydaje odpowiedni organ Państwowego Nadzoru Górniczego– odpowiednie OUG, lub w pozostałych przypadkach Wojewoda.

Pozwolenia udziela się przedsiębiorcy, który:

a) posiada co najmniej wykształcenie średnie,

b) ma pełną zdolność do czynności prawnych,

c) nie wykazuje zaburzeń psychicznych,

d) nie był skazany prawomocnym orzeczeniem za umyślne przestępstwo lub umyślne przestępstwo skarbowe oraz nie toczy się przeciwko niemu postępowanie w sprawie o takie przestępstwo lub wykroczenie,

e) nie jest wpisany do rejestru dłużników niewypłacalnych, prowadzonego przez Krajowy Rejestr Sądowy,

f) udokumentował możliwość spełnienia warunków technicznych i organizacyjnych,

g) zatrudnia osoby spełniające warunki, w zakresie dostępu do materiałów wybuchowych.

Wniosek o wydanie pozwolenia powinien zawierać:

oznaczenie wnioskodawcy, jego siedzibę lub miejsce zamieszkania,

dane osobowe przedsiębiorcy,

określenie celu nabycia materiałów wybuchowych przeznaczonych do użytku cywilnego, warunków i miejsca ich przechowywania, a także zakresu prac, do jakich będą one używane,

określenie rodzaju i ilości materiałów wybuchowych przeznaczonych do użytku cywilnego, jakie mogą być nabywane lub przechowywane w okresie roku,

informację o posiadanym wykształceniu i kwalifikacjach osób,

Pozwolenie wydaje się na czas nieokreślony, zawiera ono:

- datę i podstawę prawną jego wydania,

- oznaczenie wnioskodawcy, jego siedzibę lub miejsce zamieszkania,

- określenie celu nabycia materiałów wybuchowych przeznaczonych do użytku cywilnego, a także zakresu prac, do jakich będą one używane,

- określenie rodzaju oraz ilości materiałów wybuchowych przeznaczonych do użytku cywilnego, jakie mogą być nabyte lub przechowywane w okresie roku,

- określenie miejsca ich przechowywania.

3. Pojęcie MW i ich klasyfikacje

MW - subst chem stałe lub ciekłe albo mieszaniny subst zdolne do reakcji chemi z wytworzeniem gazsu o takiej temp i ciśnieniu i z taka szybkością ze mogą powodować zniszczenia w otaczającym środowisku a także wyroby wypełnione MW
I grupa – MW skalne (czerwone) – nie bada się dla nich bezpieczeństwo wobec atmosfery kopalnianej, nie mogą być stosowane tam gdzie występuje zagrozenie wybuchu pylu węglowego lub metanu, II grupa – MW węglowe (czarne) – muszą spełniać określone w warunkach wymagania bezpieczeństwa wobec mieszaniny pyłu węglowego z metanem, III grupa – MW metanowe (żółte) – spełniają określone w normach wymagania bezp wobec mieszaniny metanu z powietrzem i pyłu węglowego z powietrzem, IV grupa – MW metanowe specjalne (zielone) muszą spełniać wyższe wymagania odnośnie bezpieczeństwa wobec mieszaniny pyłu węglowego z powietrzem i metanu z powietrzem\

Kryterium w zależności od postaci fizycznej i składu chemicznego

Podgrupy	Skalne	Węglowe	Metanowe	Metanowe spec
Sypkie i proszkowe	Amonity	Karbonity	Metanity	Metanity spec
Granulowane i ziarniste (struktura gruboziarnista)	Saletrole, trotyl, saletroty, prochy	-------	-------	------
Plastyczne i półplastyczne	Dynamit	------	Barbaryty	------
Zawiesinowe (zawierają wodę, struktura żelowa lub półpłynna)	Hydroamonity	------	------	------
Emulsyjne (zawierające wodę, struktura półpłynna lub plastyczna)	Emulinity, emulany	------	------	------

Kryterium z uwagi na dodatkowe właściwości: I rodzaj – mrozoodporne (G) do -17*C, II rodzaj – wodoodporne (H), III rodzaj – wymienno jonowe (J), IV rodzaj – ciśnienioodporne (P), V rodzaj – termoodporne (T) do 50*C

Kryterium w zależności od woźmy użytkowej: I typ – naboje, II typ – naboje przystawne (NPP), III typ – luzem (w opakowaniu jednostkowym o masie do 25kg)

4. Rodzaje i cechy przemian zachodzących w MW

Detonacja

Jest to najszybsza z reakcji zachodzących w MW. Jej cechą charakterystyczną jest to, że przebiega zawsze z prędkością większą niż prędkość dźwięku w danym ośrodku przy czym prędkość przebiegu to prędkość czoła reakcji detonacji. Detonacja jest gwałtownie przebiegającą reakcją chemiczną której towarzyszy bardzo silny wzrost ciśnienia (do ok. 140 tys. atm) i temperatury (do ok. 4300°C) z jednoczesnym wytworzeniem fali detonacyjnej w otaczającym detonacje środowisku. Towarzyszy jej wydzielenie bardzo dużej energii i znacznej ilości gazów. Na przebieg detonacji wpływ mają głównie gęstość, średnica i osłonka ładunku oraz rodzaj inicjatora. Materiały detonujące nazywane są kruszącymi lub bryzantycznymi.

Wybuch lub Wybuch Zwykły

Wybuch polega na gwałtownym wydzieleniu dużych ilości energii, z reguły połączonym z wytworzeniem wysokiej temperatury i wydzieleniem dużych ilości gazów. Wybuch powoduje powstanie fali detonacyjnej w ośrodku w którym zachodzi ale prędkość przemieszczania się strefy reakcji jest znacznie mniejsza od prędkości dźwięku w danym ośrodku (np. proch górniczy skalny). Przy wybuchu ośrodek jest miotany – odpychany przez gazy wytwarzane w reakcji. MW wybuchowe nazywane są miotającymi.

Granicą rozdzielająca detonacje od wybuchu jest prędkość detonacji. Dla MW bryzantycznych lub kruszących jest ona zawsze większa od 1000 m/s, a dla MW miotających jest ona mniejsza od 1000 m/s. Poniżej 400 m/s zachodzą trzy inne reakcje uznawane za niepożądane z powodu nikłej pracy jakie wykonują i dużej ilości wytwarzanych szkodliwych związków i gazów postrzałowych. Są to : deflagracja, spłon i wyfuknięcie.

Deflagracja – jest to wybuch o poddźwiękowej prędkości fali uderzeniowej. Ten rodzaj wybuchu jest powodowany przez zachodzącą z odpowiednio dużą szybkością reakcją spalania. Stanowi ona niepożądaną formę rozkładu MW charakteryzującą się stosunkowo powolnym przebiegiem reakcji co nie sprzyja powstaniu fali detonacyjnej. Zdolność do deflagracji wykazują MW miotające.

Spłon - egzotermiczny powolny rozkład MW z prędkością liniową rzędu kilkudziesięciu m/s (maksymalnie 100 – 200 m/s). Szybkie spalanie bez możliwości wykonania znaczniejszej pracy mechanicznej. Towarzyszy mu obfite wydzielanie trujących gazów, wyrzucenie przybitki oraz syk lub gwizd zwane również fuknięciem.

Wyfuknięcie - nieskuteczny, częściowy rozkład MW w otworze strzałowym przejawiającej się zwykle jako płomień i słaby dźwięk. Niekiedy może mu towarzyszyć wyrzucenie przybitki a także samych nabojów.

5. Wymienic i omówić najważniejsze właściwości strzelnicze

Do najważniejszych właściwości fizykochemicznych charakteryzujących MW zaliczymy:

• wrażliwość - jest to zdolność do ulegania rozkładowi wybuchowemu pod wpływem działania określonego impulsu zewnętrznego. Własność tę, określaną jako najmniejsza ilość energii, jaką należy doprowadzić z zewnątrz, aby wywołać reakcję wybuchową, nazywa się impulsem inicjującym. Im mniejszy impuls inicjujący jest potrzebny do wywołania reakcji wybuchowej, tym wrażliwszy jest MW.

Czynnikami określającymi wrażliwość MW są przede wszystkim:

- stan fizyczny,

- temperatura,

- gęstość,

- postać krystaliczna,

- wielkość kryształów (wpływ tego czynnika jest jeszcze niedostatecznie zbadany),

- obecność domieszek.

Stan fizyczny : MW w stanie ciekłym są z reguły wrażliwsze niż w stanie stałym, lane MW mają mniejszą skłonność do detonacji niż prasowane, ale są wrażliwsze na uderzenie.

Temperatura : ze wzrostem temperatury wzrasta wrażliwość.

Gęstość: wzrost gęstości powoduje (zazwyczaj) zmniejszenie wrażliwości. Szczególnie silnie zmniejsza się zdolność MW typu amonitów.

Domieszki : dodatki o większej twardości niż MW, tzw. sesybilatory (opiłki metalowe, szkło tłuczone, piasek itp.), zwiększają, a o mniejszej, tzw. flegmatyzatory (woda, oleje, wazelina, parafina itp.) -zmniejszają wrażliwość MW.

• trwałość - jest to zdolność do zachowywania w ciągu długiego czasu w stanie niezmienionym właściwości fizykochemicznych. Nietrwałe MW mogą w określonych warunkach obniżać, a nawet całkowicie utracić zdolność wybuchową lub też na tyle zwiększyć swą wrażliwość, że stają się niebezpieczne - wówczas należy je zniszczyć; są również zdolne do samorozkładu i samozapalenia. Rozróżnia się trwałość fizyczną i chemiczną.

• Trwałość fizyczna - zależy od właściwości fizycznych MW takich, jak: higroskopijność, lotność, wytrzymałość mechaniczna i zdolność do zachowania stanu fizycznego. Dotyczy ona takich cech MW, jak: rozpuszczalność, zdolność do starzenia, twardnienie oraz skłonność do zbrylania. Na przykład amonity są higroskopijne, skawalają się i tracą wrażliwość z upływem czasu. Oksyliwity tracą tlen z powodu wielkiej jego lotności, dynamity wydzielają nitroglicerynę, wskutek czego zamarzają, tracą plastyczność i stają się niebezpieczne w użyciu. W celu określenia trwałości fizycznej stosuje się zwykle fizyczne metody oznaczania higroskopijności, lotności itp.

• Trwałość chemiczna - określana stopniem trwałości wiązań wewnątrz molekularnych, obecnością lotnych składników i domieszek, jest uzależniona od natury chemicznej MW. Domieszki zmniejszające prędkość rozkładu MW nazywane stabilizatorami, to: centrali!, etanol, alkohole i niektóre sole kwasu węglowego, a zmniejszające trwałość - jony wodorowe kwasów, tlenki azotów. Najbardziej chemicznie stałymi MW są: nitrogliceryna, inicjujące i amonosaletrzane. MW nie zanieczyszczone niektórymi domieszkami charakteru tlenowego lub alkalicznymi, nie zmieniają swych właściwości w ciągu długiego czasu (nawet w ciągu dziesięcioleci). Najmniejszą chemiczną trwałością charakteryzują się nitro-glicerynowe materiały wybuchowe, zachowujące swe właściwości jedynie w ciągu kilku miesięcy.

  • gęstość - to masa w jednostce objętości. Od gęstości zależy wrażliwość MW na impuls początkowy, prędkość detonacji i kruszność. MW zachowuje zdolność do detonacji tylko w niektórych określonych dla danego MW gęstościach, zawartych zwykle w przedziale 0,8-1,7 [g/cm³]. Zmniejszenie lub zwiększenie tych wartości obniża wrażliwość MW na impuls początkowy, a powstała przemiana wybuchowa nie osiąga prędkości detonacji i zanika. W tradycyjnie prasowanym MW, np. heksogenie z dodatkiem 5% flegmatyzatora typu parafin, osiąga się gęstość ładunku 1,62-1,64 [g/cm³] i prędkość detonacji 8100-8200 [m/s], mniejszą o około 700 [m/s] od prędkości detonacji czystego heksogenu przy jego maksymalnej gęstości. Rozwój technologii prasowania skierowano na uzyskanie możliwie maksymalnej gęstości ładunków, a co za tym idzie - dużej prędkości detonacji czystego krystalicznego składnika wybuchowego. Osiąga się to przez zmniejszenie zawartości flegmatyzatora do 2-4%, odpowiedni dobór rozdrobnienia i kryształów oraz zastosowanie specjalnej techniki prasowania.

Materiały wybuchowe charakteryzują następujące właściwości:

- energia właściwa przemiany wybuchowej;

- temperatura wybuchu;

- prędkość detonacji;

- kruszność;

- dolność do wykonania pracy (zdolność robocza);

- objętość produktów wybuchu.

• energia właściwa przemiany wybuchowej - jest to ciepło wydzielające się podczas wybuchu z kg MW, bez uwzględnienia wtórnych reakcji między produktami wybuchu, zależne od chemicznego składu MW, mierzone w [kJ/kG] (określa się wg reguły Hessa). Temperatura wybuchu to najwyższa temperatura, do której nagrzewają się produkty reakcji wybuchu. Im wyższa jest temperatura nagrzania produktów wybuchu, tym większe wydziela ciepło i większe ciśnienie. Prędkość detonacji to proces rozprzestrzeniania się fali detonacyjnej w MW. Zależy od rodzaju MW, średnicy, ładunku, osłony materiału, gęstości materiału oraz domieszek.

• kruszność - jest to zdolność kruszenia otaczającego ośrodka (drewna, metalu, żelbetu, skał itp.), która zależy przede wszystkim od prędkości detonacji MW - im większa prędkość detonacji, tym większe kruszące działanie MW

• zdolność do wykonania pracy - określa się jego możliwością spulchniania i wyrzucania gruntu, wykonywania wgłębień (lejów) oraz kruszenia skał.

Zależy ona od:

- energii właściwej przemiany wybuchowej,

- temperatury,- prędkości detonacji,

- gęstości MW

- objętości produktów wybuchu.

Pracę wykonują, rozszerzające się z ładunku MW, silnie ogrzane i sprężone gazy.

• objętość produktów wybuchu - to ilość litrów gazów powybuchowych powstałych z kg MW. Jest to właściwość wpływająca w istotny sposób na zdolność roboczą danego MW. Stosunkowo małą objętość produktów wybuchu mają MW inicjujące, dlatego nie są stosowane do wykonywania pracy mechanicznej.

• skuteczność MW - oznacza zdolność materiału wybuchowego do wykonywania wykonania określonej ilości pracy w danych warunkach. Istnieje wiele materiałów wybuchowych o różnych charakterystykach, dlatego trudno sformułować kryterium jedynie oceny ilości możliwej do wykonania pracy, uwzględniając różne charakterystyki.

W celu porównania efektywności wybuchu niemiecki uczony Trauzl zaproponował stosowanie cylindrycznego bloku ołowianego, w którym jest zrobiony standardowy otwór. W otwór jest wprowadzana określona ilość badanego materiału wybuchowego, a następnie detonowana. Po detonacji produkty wybuchu cisną na ścianki powiększając objętość wolnej przestrzeni w bloku. Objętość ta jest porównawczą miarą efektywności wybuchu, która dla współczesnych związków wynosi 240 - 270 [cm³].

• bilans tlenowy - w startowej masie MW to stosunek tlenu do tych pierwiastków, które w połączeniu z tlenem dają związki egzotermiczne.

• średnica krytyczna – średnica ładunku MW przy której każdorazowo następuje detonacja.

Do najważniejszych właściwości strzelniczych MW zaliczymy:

• ciepło wybuchu Q_w,

• gęstość strumienia energii G_e,

• ciśnienie wybuchu P_w,

• ciśnienie detonacji P_d,

• objętość właściwa produktów wybuchu,

• energia właściwa produktów wybuchu.

6. Jakie podstawowe bodźce zew mogą spowodować zapoczątkowanie detonacji MW

Wrażliwość MW na oddziaływania termiczne.

Detonacja innego ładunku MW

Ten sposób inicjowania ładunków MW jest właściwie niezawodny. Inicjator którym jest np. zapalnik umieszczony jest wewnątrz ładunku. Jego detonacja powoduje przekazanie energii na cały ładunek. Ważna jest przede wszystkim odpowiednia charakterystyka inicjatora w stosunku do danego MW i prędkość detonacji.

Oddziaływanie fali uderzeniowej

Z falą uderzeniową mamy do czynienia wówczas gdy między ładunkiem a źródłem zachowana jest przestrzeń nieczynna a tym samym inicjator nie styka się z ładunkiem. Istnieje zagrożenie, że fala uderzeniowa może pobudzić do detonacji sąsiedni ładunek który zadziała natychmiast niezależnie od umieszczonego w nim opóźniacza. W efekcie może to spowodować komplikacje w zakresie ochrony przed drganiami sąsiednich obiektów. Przy niedużych odległościach pomiędzy nabojami MW w otworze zwłaszcza poziomym fala uderzeniowa może być czynnikiem niwelującym błędy popełnione przy ładowaniu zwłaszcza w zakresie przylegania do siebie poszczególnych ładunków. Fala uderzeniowa może być wykorzystywana do likwidacji niewypałów np. poprzez umieszczenie w pobliżu niewypału innego silnego MW i jego zdetonowaniu.

Oddziaływania mechaniczne

Do przejścia zapoczątkowanej przemiany poprzez rozkład termiczny w detonację konieczna jest odpowiednia gęstość strumienia energii. Wrażliwość na uderzenie jest duża a tym samym stwarza duże zagrożenie. Niemal każdy MW detonuje od określonego dla siebie uderzenia badania kończy się na energii 49 Juli. Wrażliwość na bodźce mechaniczne mierzona jest energią uderzenia, czyli wielkością energii jaką trzeba dostarczyć do danego MW aby zainicjować przemianę oraz charakterystyką inicjatora.

7. Wymień gr składników mieszani nowych i krótko scharakteryzować ich role w mieszaninie
Składniki tlenonośne

Azotany amonu, sodu i potasu oraz saletra amonu, sodu i potasu.

W niektórych mieszaninach składniki te musza być odpowiednio przygotowane. Niekiedy saletra musi być rozpuszczona w wodzie ale najczęściej jest ona przed wodą chroniona. Wówczas ważne jest by miała ona odpowiednią chłonność płynnego paliwa (np. saletrole). Dla zrównoważenia bilansu granulaty saletry powinny utrzymać na sobie około 5,5 % oleju.

Składniki tlenonośne zwiększają zawartość mikro molekuł gazów które w czasie przebiegu reakcji ulegają sprężaniu adiabatycznemu i w efekcie zwiększają siłę MW w danym ośrodku. Ponadto w obrębie ładunków stanowią one wtórne miejsca inicjacji.

Składnik palne

Produkty rafinacji ropy naftowej: oleje, smary, gacze, parafiny oraz sproszkowany węgiel, sadza, pył grafitowy, mączka paździeżowa i drzewna, pył lub proszek glinowy.

Pył lub proszek glinowy daje nam bardzo dużo ciepła i trwałe produkty uboczne. Rolą składników palnych jest głównie podnoszenie temperatury w czasie przebiegu reakcji. Wzrost temperatury powoduje szybsze i intensywniejsze wydzielanie gazów z ładunków które stanowią kluczowy element odpowiadający za pracę mechaniczną wykonywaną przez MW.

Składnik uczulające

Dodanie związków chemicznych o właściwościach wybuchowych:

• estry kwasu azotowego i węglowodany:

nitroceluloza (jedno-, dwu- i trójazotan celulozy)

• estry kwasu azotowego i alkoholu:

nitrogliceryna (trójazotan gliceryny C3H5(ONO2)3)

nitroglikol (dwunitroglikol C2H4(ONO2)2)

• nitropochodne szeregu aromatycznego (nitrozwiązki aromatyczne)

trotyl (trójnitrotoulen CH3•C6H2(NO2)3)

dwunitrotoulen

• konektory własności

• dodatki

Generalnie ich rolą jest zwiększanie siły reakcji, korygowanie własności MW np. poprzez obniżenie temperatury bądź ciepła wybuchu. Ewentualnie nadawanie MW charakterystycznych barw lub innych znaczników.

8. Sposoby uczulania mieszanin MW

Istnieją trzy podstawowe sposoby uczulania mieszanin wybuchowych. Są nimi:

Dodanie związków chemicznych o właściwościach wybuchowych – są nimi najczęściej nitrogliceryna i nitroglikol.

Dodanie palnych składników niewybuchowych – najczęściej są nimi mączka drzewna oraz pył i proszek glinowy (najlepszy ale i najdroższy). Ponadto zalicza się do nich: produkty rafinacji ropy naftowej takie jak: olej napędowy, oleje maszynowe, smary, gacze, parafiny, woski. Spotyka się też: sadzę i sproszkowany węgiel.

Nagazowanie – istnieją dwa rodzaje nagazowania: chemiczne i fizyczne. Nagazowanie chemiczne polega na dodaniu do mieszaniny MW składników które wchodząc z MW w reakcje chemiczne wytwarzają mikromolekuły gazów. Takie nagazowanie ma jednak ograniczoną trwałość i wymaga stosunkowo krótkiego okresu czasu dzielącego moment załadunku od momentu odpalenia. W przeciwnym bądź razie materiał może zatracić zdolność do detonacji albo spadnie ona do tego stopnia, że dobrane przez nas środki inicjujące okażą się niewystarczające do zapoczątkowania reakcji wybuchowej. Napowietrzanie fizyczne polega z kolei na sztucznym rozmieszczeniu w masie MW najczęściej szklanych mikrokuleczek wypełnionych gazem. W obu przypadkach działanie tyh mikromolekuł jest takie samo. W momencie przechodzenia przez ładunek MW fali detonacyjnej pęcherzyki te zostają sprężane adiabatycznie. Zawarte w nich gazy zwiększają swoje ciśnienie i temperature stając się kolejnymi źródłami (ogniskami) inicjacji detonacji przechodzącej na dalsze obszary ładunków MW. Nagazowanie zwiększa więc prędkość zachodzenia reakcji i uskutecznia zachodzenie reakcji wybuchowych w ładunkach MW. Zarówno napowietrzanie fizyczne jak i chemiczne mogą być stosowane do produkcji masowej jak i na miejscu odpalania. Napowietrzanie fizyczne, chociaż droższe, pozwala uzyskać produkt o większej trwałości.

.

9. MW Sypkie i proszkowe

W przeszłości nazywane amonowo-saletrzanymi. Mają postać drobnoziarnistego proszku. Zaliczany tutaj:

- z grupy skalnych-amonity,

- z grupy węglowych –karbonity,

- z grupy metanowych –metanity,

- z grupy metanowych specjalnych –matanity specjalne.

W wykazie dopuszczonych środków strzałowych można znaleźć np. amonity skalne i karbonity węglowe itp.

AMONITY- to mieszaniny mechaniczne saletry amonowej z innymi materiałami wybuchowymi a najczęściej w następujących proporcjach: ok. 80% saletry głównie amonowej , ok. 10% składników palnych i ok. 10% składników uczulających.

Amonity są najbardziej bezpieczne ze wszystkich przemysłowych MW. Nie reagują one na wahania temperatury w granicach codziennej praktyki i zachowują przy tym właściwości wybuchowe. Z zasady nie zapalają się od iskry lub płomienia. Niektóre z nich wprawdzie zapalają się pod wpływem długotrwałego podgrzewania, lecz po usunięciu źródła ciepła gasną lub palą się powoli. Amonity przy zawartości wilgoci do 3% mogą stracić właściwości wybuchowe. Wszystkie amonity należy chronić przed wilgocią, dlatego też opakowanie każdego naboju jest parafinowane. Niektóre z amonitów są wodoodporne ,większość detonuje od spłonki. Sprzedawane w postaci nabojowanej ale również w workach, luzem a niektóre jako ładunki przystawne

Amonity charakteryzują się dużą różnorodnością właściwości:

• prędkość detonacji różnych amonitów waha się w granicach od 2400-5100 [m/s],

• objętość gazów wynosi od 560÷930 [dm³/kg],

• ciepło wybuchu osiąga od ok. (800-900)÷6000 [kJ/kg],

• temperatura wybuchu osiąga 3500-3800 [K],

• gęstość nasypowa ok. 0,8-0,85 (gęstość w nabojach może przekraczać nawet 1,1-1,15),

• skuteczność w bloku Trauzla ok.50÷428 [cm³].

• objętość gazów zwykle od 800÷900 [dm³].

KARBONITY –ogólny skład zbliżony do amonitów z tym że zawierają dodatek ok. 10% soli kamiennej która nie wchodzi w reakcje ale która sublimuje powoduje obniżenie temp wybuchu. Sól jest dodatkiem najgorszym ale najtańszym. Im bardziej drobna sól to tym trudniej je pobudzić. I odwrotnie, biorąc pod uwagę ze MW węglowe muszą detonować od spłonki bo nie ma pobudzaczy pośrednich, które spełniałyby warunki bezpieczeństwa wobec metanu czy pyłu węglowego. Sprzedawana są w postaci nabojowanej lub luzem .Używane do strzelania w węglu brunatnym.

Karbonity mają mniejsze zróżnicowanie właściwości strzelniczych niż amonity:

• gęstość zbliżona do amonitów,

• prędkość detonacji ok. 2400-3200 [m/s],

• ciepło wybuchu 2300-2500 [K],

• średnice krytyczna ok. 90 [mm].

METANITY - zawierają dodatek soli ok. 20%, metanity specjalne- zawierają 25-27% soli reszta składników proporcjonalnie jak amonitach czy karbonitach, z tym ze musza być staranniej uczulane dla wykluczenia możliwości deflagracji. Z uwagi na znaczny dodatek soli są nieco cięższe .

Wszystkie metanity detonują od spłonki. Niektóre są wodoodporne. Większość produkowana wyłącznie w formie nabojowanej(32-35 mm)

Podstawowe własności metanitów:

• skuteczność w bloku Pb ok. 200 [cm³] (podobnie dla metanitów specjalnych),

• temperatura wybuchu rzędu 2000-2300 [k],

gęstość rzędu 1-1,15

10. Granulowane i ziarniste

SALETROLE – są to mieszaniny saletry amonowej ok. 94% z olejem napędowym lub innym paliwem. Mogą być wytwarzane fabrycznie lub na miejscu strzelania, ale dla ich wytwarzania można używać wyłącznie saletry dopuszczonej do tego celu- to samo tyczy się wszelkiego sprzętu wykorzystywanego w tej produkcji.

W zależności od tego jak staranny jest proces, najlepsze gatunki saletr potrafią wchłonąć ok. 13 % oleju. Problem polega na tym że olej spływa po ziarnach saletry i gromadzi się w otworach strzałowych co powoduje że u góry ładunku jest dodatni bilans tlenowy i powstaje dużo nowych tlenków azotu. U dołu natomiast jest ujemny bilans tlenowy i powstaje mało tlenków. Dlatego też podczas produkcji trzeba ograniczać się do różnych gatunków saletr np.: saletr porowaconych (mikropory) chłonności nawet do 12%.

Saletrole są wrażliwe na wilgoć. Mogą być stosowane w otworach suchych jeżeli ładujemy tylko saletrol luzem. W przypadku otworów zawodnionych często stosowane jest wąż umieszczony w otworze zamkniętego rękawa foliowego, który następnie z wężem opuszczany jest do otworu i dopiero do tego węża ładowany jest saletrol . Taki sposób nie chroni całkowicie bo możliwe jest uszkodzenie rękawa foliowego. W tym celu producenci proponują dodawanie kilku % składników roślinnych typu krochmal itp., które w kontakcie z woda bardzo szybko pęcznieją , blokując czasowo dalsza penetracje wody do wnętrza ładunku . Stosowanie innych sposobów np. wystrzeliwanie wody z otworu są mało skuteczne i mogą być uznane za działania pozorowane.

W niektórych saletrach stosuje się dodatek innych substancji np.: pyłu lub proszku glinowego. Saletrole produkowane fabrycznie mogą być sprzedawane w formie nabojowanej.

Właściwości strzelnicze saletroli zależą od rodzaju użytej saletry i rodzaju użytego paliwa. Ogólnie biorąc saletrole wymagają silnego pobudzenia i nieco większych średnic otworów. Saletrole ogólnie charakteryzują sie prędkością detonacji os 1500÷3000 [m/s]. W odniesieniu do zużywanego saletrolu konieczne jest prowadzenie jego osobnej ewidencji ilościowej. Dotyczy to saletrolu wytworzonego na miejscu stosowania.

TROTYL (TNT) – jest to twarda, krystaliczna substancja, jasnożółta lub jasnobrunatna, o gorzkim smaku. Praktycznie jest nierozpuszczalny w wodzie, rozpuszcza się w alkoholu, benzolu i acetonie. Nie tworzy soli z metalami. Pod wpływem światła brunatnieje, lecz nie traci swoich właściwości wybuchowych. Bardzo odporny na działanie wysokich temperatur i dopiero pod wpływem długotrwałego nagrzewania (100 h) w temperaturze powyżej 423 [K] ulega częściowemu rozkładowi. Zapalony pali się silnie kopcącym płomieniem, lecz nie wybucha. Ogrzany nagle do temperatury 513 - 523 [K] może wybuchnąć.

Ponieważ trotyl ma bilans tlenowy ujemny (ok. - 74%) dlatego jest jedynym związkiem chemicznym o właściwościach wybuchowych , dopuszczonym do stosowania w górnictwie.

Jest mało wrażliwy na uderzenia. Trotyl sproszkowany lub łukowany można zainicjować spłonką ,sprasowany lub odlewany wymaga silniejszego inicjatora. Trotyl jest ponadto składnikiem uczulającym i palnym w niektórych mieszaninach wybuchowych. Jest toksyczny – ma gorzkawy smak, jest wchłaniany przez skóre ,zwłaszcza spocona lub brudna. Objawy zatrucia to – dolegliwości układu pokarmowego ,oddechowego, może być żółtaczka ,bladość sinica. Trotyl jak każda toksyna jest odkładany w wątrobie , uszkadza ją i jest stamtąd bardzo trudno wydalany. Przy ciężkich zatruciach może to trwać kilkanaście miesięcy. Obecnie obserwuje się tendencje do ograniczenia stosowania trotylu w mieszaninach wybuchowych, natomiast nieco wzrasta jego użycie w pobudzaczach wybuchowych ponieważ jest tani.

Trotyl jest jedynym związkiem chemicznym o właściwościach wybuchowych , dopuszczonym do stosowania w górnictwie ,jest ponadto składnikiem uczulającym i palnym w niektórych mieszaninach wybuchowych.

Trotyl produkowany jest w postaci:

- sproszkowanej - gęstość - 0,2-1,0 [g/cm³];

- prasowanej - gęstość - 1,4-1,6 [g/cm³] (pod ciśnieniem 4000 [kG/cm²]);

- lanej - gęstość - 1,54-1,59 [g/cm³].

Właściwości wybuchowe trotylu:

• ciepło wybuchu - 4000 [kJ/kg];

• objętość gazów - 690 [dm³/kg];

• temperatura wybuchu - 3093 [K];

• temperatura wyfuknięcia - 583 [K];

• skuteczność w bloku Trauzla 295 [cm³];

• prędkość rozchodzenia się fali detonacyjnej przy gęstości:

- od 4400 [m/s] dla 0,81 [g/cm³];

- do 6700 [m/s] dla 1,61 [g/cm³].

- DWUNITROTOLUEN (DNT) – ciało krystaliczne o mniejszej wrażliwości niż trotyl, używany jako kilku % dodatek do mieszanin wybuchowych ok. 2÷3%.

- SALETROT - mieszanina saletry amonowej i trotylu. Zawartość trotylu może wynosić od 20% (wielkość optymalna dla porządnego wymieszania)do 80%. Taka mieszanina jest silniejsza od samego trotylu. Ponieważ w praktyce przemysłowej wymieszanie składników jest na ogół mało staranne stosuje się zwykle ok. 30% zawartości trotylu. Nie ma urządzeń mechanicznych do wymieszania saletry i trotylu - można to mieszanie wykonać tylko ręcznie.

Saletrot może być stosowany tylko w otworach suchych. Do jego sporządzenia lepszy jest trotyl łuskowany, ale może być również użyty trotyl granulowany. Z trotylu łuskowanego otrzymujemy saletrot o nieco wyższej średnicy krytycznej. Wymagają one użycia silnego pobudzacza oraz średnic otworów co najmniej 80 [mm]. Jeżeli do zawodnionej części otworu ładujemy sam trotyl to trzeba brać pod uwagę ze wypełni on w przybliżeniu połowę przestrzeni tej części otworu a resztę będzie wypełniać woda. Taka mieszanina charakteryzuje się mniejsza wrażliwością czyli potrzebuje silniejszego inicjatora a ponadto jest bardzo słabym MW. Trotyl łuskowany, sypany do otworów zawodnionych wolno tonie.

- PROCHY

GÓRNICZE SKALNE - materiały miotające, używane przy urabianiu na bloki. Są mieszaniną mechaniczną saletry potasowej-75%, siarki-10% i węgla drzewnego-15%. Są higroskopijne i wrażliwe na bodźce np.: uderzenie, płomień. Prędkość wybuchu ok. 400 [m/s]. Z uwagi na zakres zastosowania i dużą wrażliwość są rzadko stosowane gdzie indziej niż do urabiania na bloki.

NITROCELULOZOWE, NITROGLICERYNOWE – są bardzo silnymi, kruszącymi MW, wymagającymi dużych średnic ładunku >100 [mm] i bardzo silnego pobudzacza co najmniej 300 [g] pobudzacza na otwór. Tego typu prochy pochodzą z wymiany zapasów wojskowych. Mają postać:

• rurki o φ = 3,4 [mm] i długości kilku [mm],

• walca o φ = 5,6 [mm] i długości kilkunastu [mm].

Prochy te mogą być ładowane również do otworów zawodnionych.

11. MW nitro estrowe

DYNAMITY – obecnie produkowane zawierają ok. 14-38% nitroestrów zżelowanych, oprócz tego saletrę amonową- w niektórych mieszaninach sodowa, sporadycznie potasową- związki palne. Składniki stale są drobno zmielone i wymieszane z zżelowanymi nitroestrami. Proporcje nitrogliceryny i nitroglikolu wynoszą w przybliżeniu 50:50.

Postać dynamitu to plastyczna masa. Wszystkie są mrozoodporne, większość wodoodpornych, niektóre mogą być ładowane mechanicznie przy zastosowaniu specjalnych urządzeń ładujących specjalnie do tego celu dopuszczonych. Sprzedawane wyłącznie w postaci nabojowanej. Średnice nabojów od ok. 25-80mm. Masa naboju od 50g-5kg. Można uzgodnić dostawę dynamitu w praktycznie dowolnej gramaturze. Wszystkie dynamity detonują od zapalnika. Niektóre dynamity przy silniejszym niż zapalnik pobudzeniu i w nabojach większych średnicach i masach, mogą osiągać tzw. drugi poziom energetyczny ,który charakteryzuje się prędkościami detonacji powyżej 5000 m/s.

Średnice krytyczne nie mogą przekraczać ¾ najmniejszej średnicy naboju.

Dynamity charakteryzują się dużą wrażliwością, można mówić że dolna granica wrażliwości nie powinna być większa dla nich niż 3J. W praktyce są pojedyncze dynamity o niższej dolnej granicy wrażliwości - ale są dopuszczone do stosowania. Według przepisów MW nitroestrowe powinny być opuszczane do otworów na cięgnach. (w przypadku inicjowania elektrycznego z lontem do 500g, w przypadku inicjowania nieelektrycznego do 10 kg.- ładunki udarowe) Cięgna nie mogą się elektryzować. Obciążnik nie stalowy żeby nie nastąpiło zaiskrzenie. Opakowanie może być z opakowania parafinowego lub foliowego.

Właściwości wybuchowe trotylu:

• gęstość od ok. 1,4÷1,5,

• prędkość detonacji to 2200÷2500 [m/s],

• średnica krytyczna rzędu 10÷15 [mm],

• skuteczność w bloku Trauzla ok. 300 ÷ 400 [cm³],

• ciepło wybuchu ok. 3400 ÷ 4500 [kJ/kg],

- BARBARYTY – są materiałami nitroestrowymi metanowymi, zawierają ok. 40% soli kuchennej, są znaczne słabsze od średniej klasy dynamitów. Większość barbarytów jest wodoodporna. Z uwagi na miejsce stosowania przeznaczone dla górnictwa podziemnego gdzie nie występują temperatury ujemne, ponieważ nie są mrozoodporne.

Właściwości wybuchowe trotylu:

• skuteczność w bloku Trauzla ok. 200 [cm³],

• ciepło wybuchu ok. 3200÷2800 [kJ/cm³],

prędkość detonacji ok. 2000÷3000 [m/s].

12. MW Emulsyjne

Pierwsze materiały emulsyjne zawierały wodny nasycony roztwór saletr do którego dodano olej i następnie poddawano to miksowaniu. Drobiny wodnego roztworu saletr o wymiarach mikronowych były otaczane filtrem olejowym co czyniło je praktycznie niewrażliwymi na rozmywanie przez wodę i ponadto miały dużą trwałość. Zawartość wody w pierwszych emulsyjnych było rzędu 10÷12%.

Te MW w ciągu niewielu lat przeszły wiele faz rozwojowych. Obecnie są produkowane MW emulsyjne 8-mej generacji. Są to MW o obniżonej zawartości wody znaczone symbolami LWC. W LWC zawartość wody jest mała i mogą zawierać formę stałą jak i ciekłą. Oprócz roztworu saletry dodawane jest także saletra granulowana. Dla wytworzenia emulsji stosuje się obecnie emulatory. Są uczulane przez napowietrzenie i ewentualnie dodawaniem składników palnych. Nie zawierają uczulaczy wybuchowych, przez co są o wiele bezpieczniejsze. Napowietrzanie fizyczne jest stosowane głównie ale nie wyłącznie przy produkcji fabrycznej. Materiały takie są trwałe ale nieco droższe. Napowietrzanie chemiczne jest wykorzystywane głownie przy stosowaniu ich na miejscu. Niektórzy producenci opanowali technologię napowietrzania dającą trwałość tych MW rzędu kilku miesięcy. Jeżeli MW napowietrzany jest chemicznie podczas załadunku do otworu to uzyskanie zdolności do detonacji połączone ze zmniejszeniem gęstości pozornej a zwiększeniem objętości ładunku następuje po kilkunastu minutach. Warunek jest taki ze w tym czasie nie wolno wykonywać przybitek. Gęstość pozorna takich materiałów wynosi ok. 1,15. Przy gęstościach od 1,25 zainicjowanie takiego ładunku staje się utrudnione lub niemożliwe. MW napowietrzany chemicznie i ładowany do otworu po kilkudziesięciu godzinach ulega odpowietrzeniu i traci zdolność do detonacji. Producenci nazywają to samoczynnym rozbrojeniem ładunku. Taki ładunek jest niewątpliwie skażeniem dla środowiska. Materiały takie stają się coraz częściej stosowane ze względu na ich łatwym wytwarzaniu mechanicznym oraz ładowaniu mechanicznym do otworów za pomocą specjalnie do tego przystosowanych wozów polowych zwanych wytwórniami.

Przygotowane w zakładzie stacjonarnym półprodukty są przewożone w dużych pojemnikach zamocowanych na takim wozie do miejsca strzelania. Ilość załadowanego do otworu MW jest dokładnie rejestrowana za pomocą urządzeń znajdujących się na wozie z MW. Rozpowszechnienie tych materiałów emulsyjnych stało się możliwe dzięki wprowadzeniu do obsługi robót strzelniczych w kopalniach tzw. serwisów strzałowych , czyli wyspecjalizowanych firm dysponujących odpowiednim sprzętem.

W przypadku gdy strzelamy w otworze zawodnionym : (- musimy użyć MW wodoodpornych, musimy użyć ładunek udarowy taki żeby nie przeszkadzała mu woda) ( z proszkowych i sypkich – amonity, z granulowanych – trotyl, prochy nitrocelilozowe i nitroestrowe.) trotyl łuskowany niechętnie tonie, jeżeli sypiemy go strumieniem do średnicy otworu zbliżonym średnicy otworu to zawiesza się na powierzchni wody. Nie każdy środek inicjujący może być zastosowany pod powierzchnią lustra wody

13. Zapalniki Elektryczne

Zasada działania ZE jest następująca: prąd elektryczny przepływający przez cienki drucik żarowy (9), powoduje jego ogrzanie, a ten z kolei powoduje zapłon niewielkiej ilości specjalnej masy palnej (8), która spalając się wytwarza płomień inicjujący część spłonkową zapalnika; następnie ta inicjuje ładunek MW, w którym umieszczony jest zapalnik.

Do odpalenia ZE konieczne jest pewne minimalne natężenie prądu, poniżej którego zapalnik nie może być odpalony. Cechą charakterystyczną zapalnika jest jego opór, który wynosi najczęściej nieco poniżej 3 Ω.

Budowa zapalnika elektrycznego bezzwłocznego:

1 –szybkozłącze2 –przewody stalowe ocynkowane lub miedziane izolowane3 –korek gumowy uszczelniający4 -przewody odizolowane5 –komora powietrzna6 –Osłonka izolacyjna7 –główka zapalcza8 –masa palna9 –mostek żarowy10 –czapeczka z otworkiem11 –ładunek pierwotny12 –ładunek pośredni (podsypka pentrytowa)13 –ładunek wtórny14 –łuska miedziana lub cynkowa

Zapalnik elektryczny

Zasada działania zapalnika zwłocznego:

Zapalniki czasowe (zwłoczne) posiadają wkładkę opóźniającą (tzw. opóźniacz), znajdującą się między główką zapalnika a ładunkiem pierwotnym spłonki. W opóźniaczu znajduje się sprasowany równomiernie rozmieszczony MW o danej długości; długość opóźniacza jest proporcjonalna do czasu opóźnienia zapalnika (dlatego zapalniki milizwłoczne i półsekundowe mają różne długości łuski w zależności od stopnia opóźnienia). Odpalenie główki zapalnika powoduje zapłon opóźniacza, który pali się przez ściśle określony czas, nazywany zwłoką (lub opóźnieniem) zapalnika. Dopiero po tym czasie płomień dochodzi do ładunku pierwotnego i wywołuje detonację spłonki

Górnicze zapalniki elektryczne

GZE dzieli się na:

grupy •klasy• rodzaje• typy

•grupy w zależności od stopnia bezpieczeństwa wobec metanu i pyłu węglowego

•W– węglowe jeden przewód niebieski

•–metanowe jeden przewód biały

•S-skalne jeden przewód czerwony M biały Ponadto na denku wytłaczana litera M lub W lub S

skalne(S)–stosowane w kopalniach niemetanowych, niezagrożonych wybuchem pyłu węglowego oraz w górnictwie odkrywkowym –wszędzie tam, gdzie można używać MW skalnych,

-węglowe(W)–można stosować tylko w polach niemetalowych oraz tam, gdzie stosuje się MW skalne i węglowe; są bezpieczne wobec pyłu węglowego, ale nie są bezpieczne wobec metanu,- metanowe(M)–mogą być stosowane we wszystkich pracach strzałowych, gdzie stosuje się GMW; są bezpieczne wobec metanu i pyłu węglowego.

Klasy

w zależności od stopnia bezpieczeństwa wobec prądu elektrycznego•

-0,20–o bezpiecznym natężeniu prądu drugi przewód żółty

-0.45–o bezpiecznym natężeniu prądu drugi przewód brązowy•

-2.0–o bezpiecznym natężeniu prądu drugi przewód zielony

-4.0–o bezpiecznym natężeniu prądu drugi przewód czarny

Prąd bezpieczny może płynąć przez zapalnik w czasie 5 min. bez jego odpalenia0,20żółty

Rodzaje

w zależności od czasu zadziałania

mikrosekundowe(U) –o czasie zadziałania poniżej 1 ms

-natychmiastowe(N) –o czasie zadziałania od 1 do 10 ms

-milisekundowe(M) –o znamionowym czasie zadziałania stopnia pierwszego od 11 do 100 ms

-półsekundowe(P) –o znamionowym czasie zadziałania stopnia pierwszego 0,5 s.•

Typy

w zależności od dodatkowych własności

-ciśnienioodporne(C) –odporne na ciśnienie powyżej 9,8 MPa

termoodporne(T) –odporne na temperaturę powyżej

Zapalarki elektryczne to urządzenia służące do odpalania zapalników elektrycznych. Są źródłami krótkiego impulsu elektrycznego dużej mocy. Generalnie zapalarki można podzielić na przenośne(mające własne źródło prądu) i stacjonarne(zasilane z sieci elektrycznej).

Ze względu na bezpieczeństwo wobec metanu zapalarki dzieli się na skalne, metanowe typu Mi specjalne typu MN. Zapalarki skalne mogą być używane wyłącznie w niemetalowych zakładach górniczych (ZG).Zapalarki metanowe mogą być stosowne w wyrobiskach pól metanowych wszystkich kategorii zagrożenia z wyjątkiem miejsc szczególnie niebezpiecznych, gdzie stężenie metanu przekracza 0,5 %.Zapalarki specjalne

typu MN zapewniają

bezpieczeństwo wobec metanu nawet w przypadku iskrzenia w czasie trwania impulsu strzałowego.

Istnieje wiele typów zapalarek. W zależności od zasady działania wyróżnia się zapalarki:

dynamoelektryczn e– stosowane są obecnie w Polsce bardzo rzadko. Są to niewielkie prądniczki, wywołujące przepływ prądu w obwodzie strzałowym na skutek obrotów uzwojonego wirnika zapalarki w polu magnetycznym stojana. Niektóre z nich napędzane są bezpośrednio po energicznym przekręceniu rączki pokrętła, np.:-DKMSK –o wydajności 15 ZE (rys.),-350-Schaffler –o wydajności 25 ZE ,-ABFGSK –o wydajności 40 ZE (rys.).Istnieją również zapalarki dynamoelektryczne o większych wydajnościach strzałowych (np. Schaffler770 lub 844 T) rzędu 200 ZE.

magnetodynamiczne–prąd powstaje w uzwojeniu cewki poprzez szybką zmianę strumienia magnetycznego objętego tą cewką

kondensatorowe–w tego typu zapalarkach prąd pochodzi z gwałtownego(przeważnie < 4 ms) rozładowania kondensatora, wcześniej naładowanego do określonego napięcia. Energia ładowania pobierana jest przez kilka do kilkudziesięciu sekund z akumulatora, ręcznej prądnicy lub sieci. Zapalarki te mają prostą budowę, są pewne w użyciu, mają małą masę i wymiary. Posiadają bardzo korzystny stosunek masy do wydajności strzałowej. Najczęściej stosowane zapalarki kondensatorowe to: ZK-300TZK-100-G IZK-100ZK-100ZK-100-045TZK-250 i TZK-350

bateryjne– tutaj źródłem prądu jest własna bateria, np. akumulatory lub ogniwa suche. Mają małą pojemność strzałową a ich wydajność wynosi od kilku do kilkunastu ZE połączonych szeregowo. Są używane głównie w urządzeniach geofizycznych

sieciowe– czerpią prąd z sieci prądu przemiennego lub stałego.

14. Zagrożenia elektryczne

Prądy błądzące

Spodziewać się ich można dosłownie w każdym miejscu. Podstawową profilaktyką jest dokładne zwieranie końcówek przewodów elektrycznych i ich izolowanie oraz dbałość o dobry stan izolacji. Ważne są również pomiary natężenia prądów błądzących w miejscu przewidywanego zagrożenia. Pomiary należy wykonywać zwłaszcza przy ładunkach, w miejscu odpalania i wzdłuż linii strzałowej. Przewody strzałowe muszą być chronione przed zetknięciem się z przewodami które potencjalnie mogą prowadzić prąd. Jeżeli zmierzona wartość prądów błądzących przekracza połowę prądu bezpiecznego dane typu zapalnika to nie wolno stosować zapalników elektrycznych danej klasy. Sposób wykonywania pomiarów określają normy. Jeżeli zmierzona wartość prądów błądzących przekracza połowę wartości prądu bezpiecznego (5 minut) dla danej klasy zapalników to zapalników danej klasy stosować nam nie wolno. Klasa zapalników informuje nas o wartości prądów bezpiecznych, np. klasa 450 oznacza, że prąd bezpieczny to 450 A.

Elektryczność statyczna

Stanowi ją elektryczność która w sposób nadmierny gromadzi się w danym obiekcie i może ulec gwałtownemu rozładowaniu. Może ona pochodzić od samego wykonawcy robót strzałowych a konkretnie od jego ubioru np. gumowych butów które kumulują w sobie ten rodzaj elektryczności. Profilaktyka to przede wszystkim eliminowanie źródeł tej elektryczności poprze stosowanie odpowiedniego sprzętu i narzędzi nie gromadzących elektryczności statycznej.

Fale elektromagnetyczne wysokiej częstotliwości

Są to fale powyżej 400 V. Najlepszą profilaktyką jest zachowanie strefy bezpieczeństwa od linii wysokiego napięcia zależnej od klasy zapalników. Możliwymi źródłami tych fal są:

- nadajnki fal radiowych (moc niebezpieczna to 0,5 Volta a strefa bezpieczeństwa to minimum 0,5 km),

- stacje radarowe (odległość bezpieczeństwa od stacji radarowych to 2,2 km),

- napowietrzne linie wysokiego napięcia (zaliczane są do nich wszystkie te linie w których wartość napięcia jest większa niż w budynkach – prąd trójfazowy w budynkach ma wartość 400 Volt),

- kablowe linie wysokiego napięcia

Wyładowania atmosferyczne

Nie istniej żadna możliwość ich kontrolowania a więc jedynym dobrym sposobem na uniknięcie zagrożenia jest nie prowadzenie robót strzałowych w czasie niekorzystnych warunków atmosferycznych zwłaszcza burz

15. Systemy zapalników nieelektrycznych

W zapalnikach nieelektrycznych mamy całkowitą odporność na prąd. Ma to również swoje minusy gdyż uniemożliwia sprawdzenie ciągłości sieci. Problemem jest również to, że zbyt mocno uderzony lub zagięty przewód może nie przenieść detonacji. Przewody takich zapalników nie mogą się ani krzyżować ani tworzyć pętli. Pomiędzy przewodami powinna być zchowana odległość co najmniej 60 cm. Sieć tak w przeciwieństwie do zapalników elektrycznych daje możliwość stworzenia nieograniczonej liczebności serii. Sieć z zapalników nieelektrycznych możemy dowolnie rozbudowywać. Ponadto przewody nieelektryczne możemy łączyć ze sobą za pomocą ciasno nakładanych wężyków polietylenowych. Zapalniki nieelektryczne zalecane są gdy MW jest ładowany do otworów mechanicznie. Odpada wówczas problem elektryczności statycznej.

Zapalnik wewnątrzotworowy

Pierwszym systemem nieelektrycznym był system NONEL

Dostępne są3 systemy oparte na technologii NONEL:

NONEL MS

NONEL UNIDET

NONEL LP

•Nonel MS –numery 3 ÷20do robót na krótkich frontach na powierzchni i pod ziemią

•Nonel Lp -numery 0 ÷60do robót pod ziemią(kopalnie. tunele) 25 ms, 100 ms, 200 ms, 500 ms

•Nonel Unidet do robót na powierzchni0 ms17 ms25 ms42 ms67 ms109 ms109 ms176 ms285 ms

ZALETY SYSTEMU NONEL:

całkowita odporność na prądy błądzące i elektryczność statyczną,

-zapalnik typu NPED (bez pierwotnego materiału wybuchowego),

-łatwe i szybkie łączenie sieci,

-wysoka precyzja opóźnień,

bardzo duża ilość zwłok czasowych,

możliwość tworzenia dowolnych sieci strzałowych,

pełna wodoodporność systemu,

pewna inicjacja rurki za pomocą konektora NonelSnapline, przekaźnika typu BunchConnectororaz lontu detonującego,

bardzo duża wytrzymałość na działanie czynników fizycznych i chemicznych,

szeroki zakres temperatur stosowania (od -25 do +),

wysoka wytrzymałość na rozciąganie przy + i przy +,

logiczny sposób oznaczenia zwłok czasowych,

długi okres składowania (2 lata od daty produkcji),

możliwość dostarczania różnych, niestandardowych długości przewodów zapalników na specjalne życzenie klienta.

WADY:brak przyrządów do kontroli sieci

wysoka cena,

16. Zapalniki elektroniczne

17. Lonty

Istnieją dwa podstawowe rodzaje lontów:

Lonty detonujące – zawierają one do kilkunastu gram MW (najczęściej pentrytu) w jednym metrze lontu a strefa reakcji przemieszcza się w nich z prędkością 7000 m/s. Lonty te musza być zainicjowane wybuchem. Przy tych lontach z regóły wszystkie ładunki przyłączone do sieci detonują jednocześnie co nie zawsze jest korzystne. Bywa wówczas, że zapalnik umieszcza się w przybitce dzięki czemu ewentualne uszkodzenie sieci nie będzie miało wpływu na już zaistniałą inicjację. Przy stosowaniu tych lontów do inicjacji ładunków podzielonych na części ważne jest aby dobrać taki lont lub MW aby nie było konieczności stosowania dodatkowego inicjatora pośredniego.

Lonty wolnopalne - zawierają one do kilkunastu miligram MW w jednym metrze lontu a strefa reakcji przemieszcza się w nich z prędkością od 2000 do 2200 m/s. Lonty te inicjowane są impulsem. W środku mają drobnoziarnistą odmianę prochu górniczego skalnego. Powłoka ta ma barwę od ciemnooliwkowej do czarnej. Rdzeń prochowy ma barwę ciemnografitową. Detonując rozrywają powłoke zmieniając jej barwe. Prędkość przemieszczania impulsu na powierzchni to od 110 do 130 s na pokonanie 1 m długości lątu, a pod wodą od 60 do 140 s na 1 m długości lontu. Średnio 1 cm/s. Przy zastosowaniu tego lontu ciężko jest uzyskać kolejność inicjowania ładunków.

Przy lontach detonujących najczęściej stosowanym MW jest pentryt. Jest to MW inicjujący wtórny kruszący o dość dużej wrażliwości.

W lontach Nonel strefa reakcji przemieszcza się z prędkością od 2010 m/s.

Przewody nieelektryczne zrywaja się przy sile 30 kg i można na nich opuszczać ładunki o masie do 10 kg.

Typ lontu określa jego gramatura. Kolor czerwony to lonty skalne (odpowiada im Typ 6 co znaczy, że są lontami 6 gramowymi; są też lonty skalne 12, 20 i tak do 100 gramowych). Lonty metanowe mają powłokę białą, a węglowe niebieską ale w obu tych lontach zawartość MW to od 7 do 8 gram na metr lontu (ich prędkość detonacji to do 6000 m/s). Niektóre materiały wymagaja silniejszych lontów, np. Typu 12. Najmocniejsze z nich są Typu 100.

Brak jest opóźniaczy do lontów. Przy stosowaniu lontów detonujących detonacja rozpoczyna się prawie w każdym przypadku od miejsca pierwszego styku lontu z MW.

Łączenie lontów powinno się odbywać na odcinku przynajmniej 20 cm przy czym kierunek łączenia powinien być taki aby impuls wchodził do rozgałęzienia czyli w kierunku zgodnym do kierunku biegu impulsu. Nie może być ani skrzyżowań ani pętli. Jeśli uniknięcie skrzyżowań nie jest możliwe to sąsiadujące lonty należy oddalić od siebie na odległość przynajmniej 20 cm. Przy inicjowaniu ładunków dzielonych w otworach (do czego lonty są najczęściej używane) które mają być zainicjowane bez opóźnienia najpewniejsze jest zastosowanie lini lontu detonującego przechodzącej przez wszystkie oddzielone od siebie części ładunków. Należy pamiętać, że odcinki lontów umieszczone poza otworem na powierzchni powodują, że strzelanie jest głośne. Bardzo ważne jest aby typ lontu był dostosowany do wrażliwości danego MW.

Uwaga! Do jednego zapalnika powinny być dołączone maksymalnie 2 odcinki lontów. W przypadku zwiększania ilości dołączonych do zapalnika lontów gwarancja zainicjowania każdego z nich drastycznie spada.

Długość lontu jaką powinniśmy dobrać jest sumą: czsu zapalania lontu plus 1 minuta rezerwy oraz czasu dojścia do schronu przy czym należy pamiętać, że dojście do schronu nie może odbywać się po schodach lub drabinach i zawsze muszą być przynajmniej 2 osoby aby ewentualnie jedna mogła pomóc drugiej.

18. Sprzęt strzałowy nieelektryczny

SPRZĘT STRZAŁOWY – nazywamy wszystkie narzędzia nie zawierające MW ale konieczne dla bezpiecznego przygotowanie i odpalenia ładunków MW.

Sprzęt strzałowy dzielimy na:

1. elektryczny : w skład którego wchodzą:

- zapalarki elektryczne,

- przyrządy pomiarowo – kontrolne,

- przewody strzałowe.

ZAPALARKI:

Zapalarki kondensatorowe w których impuls przemieszczający się do sieci pochodzi z kondensatora wcześniej naładowanego.

Kondensator może być ładowany z akumulatora, wbudowanej prądnicy lub dla urządzeń stacjonarny poprzez prostownik z sieci prądu przemiennego. Zapalarki kondensatorowe wyposażone są w sygnalizacje stanu naładowania kondensatora. W niektórych zapalarkach montowana jest sygnalizacja przekroczenia oporu lokalnego lub stanu baterii lub akumulowania. Ładowanie kondensatora może trwać nawet do kilkudziesięciu sekund.

Kondensatorowe zapalarki są wrażliwe na niskie temperatury, gdyż ich wydajność strzałowa spada, a kondensatory ulegają samoczynnemu rozładowaniu.

Zapalarki dynamoelektryczne, gdzie impuls prądu pochodzi bezpośrednio z prądnicy ( szybko się obraca – duży prąd i na odwrót ). Dla wyeliminowania różnic prądnicy, zapalarki takie mają często sprężynowy, najpierw sprężyna jest napinana a następnie zwalnia w czasie odpalania.

Wymagania ogólne:

Obudowa szczelna z materiału nie iskrzącego, w przypadku uderzenia o skałę. Wszystkie części obudowy połączone są śrubami nietypowymi a jedno z gniazd tych śrub plombowane. Narzędzie przygotowujące zapalarkę do pracy musi być odłączone.

Zapalarki podlegają szczególnej ochronie, muszą być przechowywane w odpowiednich miejscach i podlegają kontrolom szczegółowym u producenta lub w wyznaczonych jednostkach badawczych nie zadziej niż raz w roku.

Zasady doboru zapalarek:

• w zależności od klasy zapalników o rodzaju połączenia zapalników w sieci,

• w zależności od ilości zapalników w sieci i oporności sieci strzałowej lub elementów - operności sieci nie może przekraczać oporności granicznej zapalarki.

• impuls odpalający w przeliczeniu na Ω oporności danej sieci.

Szczególne informacje o liczebności, rodzajach połączeń, klas zapalników podane są w instrukcjach.

PRZYRZĄDY POMIAROWO - KONTROLNE:

Zaliczamy tutaj:

- omówione strzałowe,

- wskazówki ciągłości obwodów strzałowych,

- mierniki prądów błądzących,

- mierniki oporności izolacji.

Podlegają one okresowym kontrolom tak jak zapalarki - szczegółowym od producenta i zewnętrznym użytkownika.

Sprawny przyrząd w czasie pracy do sieci wysyła prąd nie przekraczający 3,5 mA. Regułom jest wykonywanie sprawdzenia z miejsca odpalenia przy zabezpieczonej strefie zagrożenia. Niektóre przyrządy umożliwiają wykonanie pomiarów nawet w miejscu założenia ładunku, ale jest to wyraźnie zaznaczone w decyzjach dopuszczenia ich do stosowania.

Sam pomiar oporności lub ciągłości obwodu strzałowego z zachowaniem powyższych warunków nie powinien trwać więcej niż 4 [s].

Przyrządy mają różne zakresy stosowania i dlatego należy wybrać odpowiedni dla danego obwodu.

PRZEWODY STRZAŁOWE:

Używane są wyłącznie izolowane przewody strzałowe, niektóre dopuszczane do stosowania w górnictwie mogą być dopuszczone do sporządzenia linii zwijanych.

Przed każdym strzelaniem trzeba sprawdzić stan izolacji a okresowo co 2 miesiące oporność linii strzałowej. Miejsce uszkodzone zaizolować lub wyciąć. Linia strzałowa powinna być chroniona przed uszkodzeniem lub przed zetknięciem się z przewodami, które mogą przewodzić prąd.

19 ODDZIAŁYWANIE DETONACJI NA OŚRODEK SKALNY

Podczas detonacji wydziela się olbrzymia ilość gazów, około 1000 litrów z 1 kg MW, o wysokiej temperaturze i prężności. Gazy odstrzałowe, zamknięte w otworze przybitką, nagle „uderzają” o ścianki otworu wywołując tzw. falę uderzeniową. Efektem fali uderzeniowej jest powstanie w otoczeniu otworu czterech charakterystycznych stref:

1. miażdżenia (r₁),

2. odkształceń plastycznych (r₂),

3. kruszenia (spękań) (r₃),

4. drgań sprężystych.

	RYS. . Strefa działania ładunku: 1– ładunek MW, 2– czoło wyrobiska, 3– pęknięcia radialne ,4– pęknięcia czołowe, 5- pęknięcia koncentryczne, 6- strefa drgań sejsmicznych, 7- rozkład naprężeń w elemencie objętości skały podczas przebiegu fali ładunku MW w głąb masywu skalnego.

Detonacja MW powoduje spalenie i zniszczenie skał w bezpośrednim sąsiedztwie otworu strzałowego. Zasięg tej strefy jest mały i wynosi około 2r₀ (r₀ – średnica otworu strzałowego). Fala uderzeniowa rozchodzi się promieniście z szybkością ponaddźwiękową. Zasięg fali uderzeniowej dochodzi do (10÷15) r₀ .W zasięgu fali uderzeniowej skały ulegają deformacją plastycznym i stąd strefę r₂ nazywa się strefa odkształceń plastycznych.

Energia kinetyczna fali uderzeniowej zostaje przekazana na skały przylegające do strefy odkształceń plastycznych. Cząstki skał wprawiane są w ruch i w formie fali naprężeń przemieszczają się w kierunku od miejsca wybuchu. Prędkość rozprzestrzeniania się fali naprężeń jest zbliżona do prędkości dźwięku w skale. W zasięgu r₃, w którym naprężenia styczne przewyższają chwilową wytrzymałość skał na rozciąganie, powstają pęknięcia radialne. Jest to strefa spękań, najbardziej istotna dla urabiania skał. Zasięg strefy spękań r₃ zależy od mechanicznych własności skał i ocenia się, że jej maksymalna wielkość jest rzędu (150÷600)r₀. Ze wzrostem odległości od miejsca detonacji następuje spadek naprężeń ściskających i poza strefą spękań występują drgania sprężyste nie wywołujące pęknięć radialnych. Jest to strefa drgań sejsmicznych. W strefie tej może następować urabianie skały o ile występują powierzchnie osłabionej spoistości, szczeliny lub puste przestrzenie. Powstanie strefy zmiażdżonej i strefy plastycznej jest równoznaczne z powiększeniem kawerny otworu strzałowego. Wzrost pustej przestrzeni powoduje spadek ciśnienia i temperatury gazów odstrzałowych i zanik fali uderzeniowej.

Wykonując roboty strzałowe należy dążyć do maksymalnego wykorzystania energii wybuchu MW, której przejawem jest ilość pokruszonej skały, rozdrobnienie czy też droga wyrzutu urobku. Przybliżone dane wskazują, że na pokruszenie skały zużywa się 15÷25% energii, na wyrzut skały 1÷7%, a pozostała część energii jest stracona. Przyczyną strat jest przekazywanie ciepła skałom (nagrzewanie) i wydzielanie się gazów do atmosfery. Stąd ważnym zagadnieniem w technice strzelniczej jest szczelne „zamykanie" MW w otworze przy pomocy przybitki.

W większej odległości od miejsca detonacji ładunku MW występują sprężyste przemieszczenia cząstek skał w postaci falowej. Fale rozchodzą się w dwóch podstawowych postaciach, jako fale podłużne i poprzeczne. Fala podłużna to taka, w której drgania odbywają się w kierunku ruchu postępowego fali. Fala poprzeczna to taka, w której drgania odbywają się w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku ruchu fal. Fale na granicy ośrodków o różnych gęstościach ulegają załamaniu i odbiciu. Po dojściu do powierzchni ziemi generują one tzw. fale powierzchniowe, rozchodzące się wzdłuż powierzchni nie przenikając w głąb. Są to fale o znacznie większych amplitudach i dłuższych okresach drgań. Mogą one powodować uszkodzenia budynków i budowli powierzchniowych

20. Rodzaje ładunków

Według rodzaju działania rozróżnia się cztery rodzaje ładunków:

• ładunek normalny – to ładunek, którego wybuch tworzy stożek o promieniu równym co do wielkości zabiorowi, tzn. że wskaźnik działania równa się jedności:

		ZABIÓR – odległość od środka ładunku do najbliższej powierzchni odsłoniętej.

• ładunek zwiększony – to ładunek, którego wybuch tworzy stożek działania o promieniu większym od zabioru, a zatem wskaźnik działania jest większy od jedności:

• ładunek zmniejszony – to ładunek, którego wybuch tworzy stożek działania o promieniu mniejszym od zabioru, a zatem wskaźnik działania jest mniejszy od jedności:

• ładunek rozluzowania – to taki ładunek, który nie tworzy stożka wyrzutu, lecz działanie jego polega na rozkruszeniu materiału i jego spiętrzeniu, wskaźnik działania w tym przypadku wynosi:

ŁADUNEK KAMUFLETOWY – to ładunek którego wybuch nie wykazuje żadnego wpływu na powierzchnie rozsadzanego ośrodka wskaźnik działania ma wówczas wielkość < 0,75.

Według sposobu umieszczenia ładunki dzieli się na:

• nakładane,

• podkładane,

• umieszczane w otworach lub komorach.

W zależności od kształtu rozróżnia się następujące rodzaje ładunków:

• ŁADUNKI SKUPIONE - które maja kształt kuli, sześcianu lub zbliżony do nich, których długość nie przekracza czterech średnic 4D lub czterech przekątnych 4p.

• ŁADUNKI WYDŁUŻONE - które maja kształt walca lub prostopadłościanu, a długość ich jest większa od 4D lub 4p.

• ŁADUNKI ZŁOŻONE - które maja kształt geometrycznej bryły np.: teowy, ceowy, krzyżowy itp.,

• ŁADUNKI KUMULATYWNE - które maja wgłębienia kumulaste różnych kształtów.

W zależności od rodzaju budowy rozróżnia się:

• ŁADUNKI SKUPIONE – które nie mają żadnych przerw ani luk między nabojami,

• ŁADUNKI PRZERYWANE – które są umieszczone w kilku częściach przedzielanych przybitką

Działanie ładunku skupionego jest silniejsze od przerywanych, skuteczność jego działania zależy od gęstości załadowania MW i od dokładności wykonania przybitki.

Ładunki zmniejszone mają za zadanie wytworzenie pewnej strefy spękań a resztą „zajmuje się” siła grawitacji. Są one bardziej bezpieczne niż inne gdyż nie powodują rozrzutu odłamków.

Zadaniem przybitki jest uszczelnienie przestrzenia zajmowanej przez ładunek MW do czasu aż zaczną się tworzyć spękania i szczeliny w ośrodku stałym gdzie prowadzimy strzelanie.

Rodzaj materiału przebitkowego dobiera się z tego co jest dostępne, ale bierze się pod uwagę materiały o dużym współczynniku tarcia wewnętrznego. Jest korzystne stosować materiały różnoziarniste gdyż następuje wzajemne klinowanie się tego materiału i lepsze uszczelnianie. Jako minimalna głębokość do wykonania przybitki stosuje się 30 [cm]. W wielu przypadkach jest to niemożliwe, gdyż głębokość samego otworu jest mniejsza.

WIELKOŚĆ ŁADUNKÓW :

Próby obliczania ilości MW rozpoczęto już na początki XVIII wieku i jak dotąd nie dały one zadawalającego rozwiązania. Żaden ze wzorów nie może być zastosowany z równym powodzeniem we wszystkich warunkach. Jednakże większość wzorów może być użyta z dobrym skutkiem, jeżeli weźnie się pod uwagę poprawki uwzględniające warunki lokalne.

W ogólnej postaci wzór na obliczenie wielkości ładunku można przedstawić następująco:

gdzie:

Q – ciężar ładunku [kg],

q – jednostkowe zużycie MW [kg/m³],

V – objętość rozsadzanego ładunku w obrębie stożka działania [m³].

21. Zużycie jednostkowe

Zużycie jednostkowe określa nam wydatek energii. Przyjmuje się, że przy określonych H, z i a powinien być umieszczony odpowiedni ładunek

dla m przyjmuje się określoną wartość w fazie projektowania strzelań

Dawniej w latach 50, 60 stosowano małe wartości m 0,65 lub 0,75. Skutkami były: mały rozrzut ale i zarazem duże drgania, większość urobku była zmiażdżona, a urobek z części przy ociosowej był bardzo gruby. Ponadto spękania za zabierkowe dochodziły do 7, 8 m co stwarzało duże problemy. Obecnie wartość m przyjmuje się równą 1 lub 1,1 choć spotyka się również w przedziale od 0,9 do 1,2. W literaturze można nawet spotkać zalecenia, że korzystne jest m nawet w granicach 1,2 do 1,4 a na modelach i jeszcze większe. Jeśli przy określonej wartości m występują objawy niekorzystne to można m zmienić ale nie powinny to być zmiany skokowe najlepiej np. o 0,05.

22. Inicjowanie ładunku i sieci strzałowej

23. Sposoby ochrony masywu przed spękaniami

Pierwszy sposób ochrony calizny przed spękaniami stosuje się przy wydobywaniu bloków budowlanych, nadaje się bowiem tylko do urabiania skał zwięzłych i jednorodnych. Cechuje się wykonaniem dużej ilości robót wiertniczych, ponieważ odległości między otworami są bardzo małe. Taka duża ilość otworów spełnia rolę ekranu, od którego odbijają się fale naprężeń dzięki czemu górotwór jest urabiany. Wyróżnia się w nim dwa rodzaje otworów urabiających:

- otwory pomocnicze

- otwory podstawowe (urabiające).

Te pierwsze powinny mieć odległości i zabiory zmniejszone w stosunku do otworów podstawowych. Również ładunki zmniejsza się o około 50%.

Drugi sposób ograniczenia calizny polega na zastosowaniu specjalnych ładunków umieszczonych w otworach obrysowych wywierconych wzdłuż linii przyszłego konturu wyrobiska. Odpowiednie rozmieszczenie ładunków otworach powoduje zmniejszenie gęstości załadowania i osłabienie wpływu detonacji na górotwór. Ładunki takie odpala się momentalnie za pomocą ZE lub LD, przez co następuje łatwe spękania calizny i otrzymuje się sztuczną szczelinę.

Ważnym czynnikiem, od którego decyduje efektywność strzelania gładkościennego jest dobór odpowiednich odległości między otworami obrysowymi. Długość otworów obrysowych powinna być większa od długości otworów urabiających. Otwory obrysowe wierci się tak aby po strzelaniu odchylenia od projektowanego konturu były jak najmniejsze.

24. Strzelanie ładunkami w otworach długich

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, α - kąt nachylenia ociosów, l- długość otworu, lmw – długość MW, lp – długość przybitki, lpw – długość przewiertu.

- średnica otworów od 90-120 (max. 130) [mm],

- 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 75-80^o. 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

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.

25. Strzelanie ładunkami w otworach krótkich

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 - 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 współczynniki stosowane przy wzorach).

Wzór Minerski dla otworów krótkich i dla zabiorów od 1 do 3 m .

26. strzelania rozszczepkowe

Bryły nadwymiarowe można likwidować na wiele różnych sposobów jak np.: poprzez kruszarki, młoty stalowe czy też kule stalowe. Osobną metodą jest strzelanie rozszczepkowe oparte o wykorzystywanie MW. W obrębie strzelań rozszczepkowych wyróżnia się:

- strzelanie w otworach z przybitką i bez przybitki

W otworach z przybitką musi ona stanowić minimum 1/3 długości otworu co stanowi najczęściej 30 cm. Ilość wykorzystywanego MW zależy od wielkości brył. Stosuje się tu inicjowanie zapalnikami natychmiastowymi lub zwłocznymi wyłącznie milisekundowymi z tym samym stopniem opóźnień.

Strzelanie bez przybitki stosuje się wówczas gdy wystarczy nam przedzielenie bryły na mniejsze części a nie jej całkowite rozkruszenie. Strzelanie takie zmniejsza również strefę rozrzutu odłamków co ma niekiedy bardzo duże znaczenie. Głębokość otworów nie powinna przekraczać połowy grubości bryły. Dąży się do eliminacji ręcznego wiercenia otworów.

- strzelanie nakładowe

Strzelanie takie pociąga za sobą niemal wszystkie mankamenty: duża strefa rozrzutu odłamków, małe wykorzystanie energii MW, konieczność trzy krotnie grubszej przybitki niż samego ładunku, duża fala powietrzna, konieczność użycia 10 razy silniejszego ładunku MW, ładunek ten musi przylegać bezpośrednio do bryły. Stosuje się rzadko gdy trzeba szybko usunąć bardzo duże bryły.

- strzelanie podkładowe

Tutaj również jest ważne dokładne przyleganie ładunku do bryły, z tym, że ładunek ten leży pod bryłą. MW o dużych prędkościach detonacji wymagają tutaj mniejszych średnic krytycznych.

27. Cele technologiczne i ogólne zasady wykonywania robót w górnictwie podziemnym

28.

29.

31. Sposoby ograniczenia negatywnego robót strzałowych w kopalniach na otoczenie

Najbardziej szkodliwymi oddziaływaniami robót strzałowych są:

- fala sejsmiczna,

- rozrzut odłamków,

- hałas,

- zapylenie,

- gazy odstrzałowe.

Rozrzut odłamków

Jedynym skutecznym sposobem ochrony jest wyznaczanie stref bezpieczeństwa typowych dla różnych metod strzelań. Dla długich otworów jest to 200 m, a nawet i więcej. Strefy takie w niektórych przypadkach mogą być zwiększone. Zmniejszenie stref jest trudniejsze i wymaga zatwierdzenia prze odpowiedniego rzeczoznawcę.

Wielkości stref zagrożenia ze względu na rozrzut odłamków skalnych:

- 200 m. wokół miejsca strzelania dla strzelania metodą długich otworów pionowych,

- 300 m. wokół miejsca strzelania otworami strzałowymi zwykłymi pionowymi.

Drgania parasejsmiczne

Są szczególnie niebezpieczne zwłaszcza dla obiektów chronionych takich jak np. budowle. Dla niektórych zakładów wyznaczanie samych stref ochronnych może okazać się być niewystarczające i wówczas należy założyć stałe stacje monitoringu drgań. Każde warunki złożowe maja inne wymagania. Fale nie mogą się na siebie nakładać. Czujniki pracując metoda czuwania rejestrują drgania i przesyłają je drogą np. radiową. Strefa szkodliwych drgań sejsmicznych  wyliczona jest wg wzoru:

 gdzie: r - odległość od miejsca strzelania do ochranianego obiektu w m,

Q - ładunek materiałów wybuchowych odpalanych natychmiastowo - tj. max ładunek na zwłokę Qzw  60,60 kg

f - współczynnik zależny od prędkości podłużnej fali sejsmicznej "C".

Zapylenie

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

Hałas

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

Gazy odstrzałowe

Przy strzelaninach powstają one zawsze. Można jednak ograniczać ich ilość poprzez dobór odpowiednich MW, bądź sporządzania ich jak np. saletrolu czy też saletrotu przy użyciu odpowiednich proporcji składników mieszanin.

32. Strefa zagrożeń i zasady ich wyznaczania

Prognozowanie wielkości stref zagrożeń powstających podczas detonacji ładunku MW może następować w sposób analityczny, poprzez opracowywanie wzorów i zależności z których w prosty sposób można wyznaczyć wielkości interesujących nas strefy. Wielkości tych strefy w wszystkich wzorach podaje się jako funkcję wielkości ładunku MW.

• Powietrzna fala uderzeniowa :

Wielkość promienia strefy zagrożenia, ze względu na działanie powietrznej fali uderzeniowej, oblicza się orientacyjnie dla ładunków materiałów wybuchowych umieszczonych w otworach strzałowych, według wzoru:

gdzie:

r _p - promień strefy zagrożenia [m] (Dz.U.72 poz.75 zał.74),

Q - łączną wielkość ładunku materiałów wybuchowych odpalaną w serii [kg].

k _p - współczynnik określony w tabeli, zależy on od tego gdzie umieszczony jest dany ładunek. Gdy ładunek umieszczony jest na powierzchni to intensywność tego procesu jest większa.

• Drgania parasejsmiczne :

Odległość miejsca wykonania robót strzałowych do chronionego obiektu wyznaczamy z zależności:

gdzie:

r_s - odległość od miejsca wykonywania robót strzałowych do chronionego obiektu [m] ((Dz.U.72 poz.75 zał.74),

Q_z - maksymalny ładunek materiału wybuchowego przypadający na stopień opóźnienia przy stosowaniu zapalników milisekundowych lub ładunek całkowity materiału wybuchowego, który odpalany jest natychmiastowo [kg],

współczynnik φ wynosi:

• przy c < 2.000 [m/s] → φ = 0,019 ÷ 0,015

• przy c = 2.001 ÷ 3.000 [m/s] → φ = 0,025 ÷ 0,020

• przy c > 3.000 [m/s] → φ = 0,030 ÷ 0,026

gdzie:

c - prędkość podłużnej fali sejsmicznej, charakterystyczna dla podłoża chronionego obiektu.

• Rozrzut odłamków :

Wzorem, który może posłużyć do wyznaczenia stref rozrzutu jest wzór Pokrowskiego:

gdzie:

r - wielkość strefy rozrzutu [m],

z - zabiór (najbliższa odległość od środka ładunku do powierzchni obnażonej)[m],

γ- ciężar objętościowy tworzywa [kg/m3],

Q - ciężar ładunku jednostkowego (cząstkowego) MW, który bezpośrednio działa na urabiany ośrodek, musi to być jednak ładunek o takiej wielkości, aby można go było uważać za ładunek skupiony, tj. by jego długość była mniejsza od poczwórnej jego średnicy [kg],

gdzie:

ζ - gęstość w nabojach [g/cm3],

d - średnica ładunku [cm],

L - długość ładunku cząstkowego [cm],

Opracowano wiele wzorów na obliczenie wielkości ładunku MW tak aby wartość szkodliwości drgań nie została przekroczona. Wielkość tej strefy szkodliwej we wszystkich wzorach podaje się jako funkcję wielkości ładunku.

Do obliczenia wielkości ładunku należy zastosować kilka wzorów, aby można było przyjąć kryterium rygorystyczne dla danych warunków wyburzenia.

W zależności od odległości obiektu chronionego od miejsca strzelania stosowne są odpowiednie wzory:

→ dla odległości 0 ÷ 2 [m] →

→ dla odległości 2 ÷ 5 [m] → wz. GLIŃSKIEGO :

gdzie:

Q – dopuszczalna masa ładunku [kg],

C - wielkość stała → C = 15700 [-],

r - odległość od obiektu chronionego → 2÷5 [m],

v - dopuszczalne prędkość drgań [mm/s] (wg PN-85/B-02170),

σ - wytrzymałość na ściskanie fundamentów chronionego budynku → 12÷25 [MPa],

K - wielkość stała → K = 2,1 [-],

D - prędkość detonacji stosowanego MW [m/s],

E - energia wybuchu MW [MJ],

→ dla odległości 5 ÷ 25 [m] → wz. DRUKOWANEGO :

Objaśnienia V, r j.w.

Wzór ten dotyczy prognozy dla szczelań górniczych. Dla robót wyburzeniowych wynik musi być skorygowany. Jeżeli ładunki będą założone powyżej terenu to otrzymane wyniki należy podzielić przez (0,4÷0,6).

→ dla odległości 20(25) ÷ 80(100) [m] → wz. KUZNIECOWA :

Objaśnienia V, r j.w.

K – współczynnik ogólny, który jest iloczynem sześciu współczynnik składowych, a każdy z nich dotyczy oszacowania warunków strzelania

K1 – opisuje grunt przez który będą przenoszone drgania: GRUNT NORMALNY → K1 = 150, GRUNT ZMROZONY → K2 = 230, GRUNT MOKRY → K3 = 510.
K2 – ustawienie frontu roboczego w stosunku do obiekt chronionego: K2 max = 1,0, K2 skrajne = 0,7, K2 najczęściej przyjmowane = 0,85.
K3 – współczynnik założenia ładunku: K3 = 2,0, K3 = 1,0 – upada budynek na powierzchnie gruntu, K3 = 0,5 – nie ma bezpośredniego przekazywania.
K4 – współczynnik wyładowania atmosferycznego: n – ilość zwłok zapalnika np.: n = 16 → K4 = 0,27, n = 15 → K4 = 0,28.
K5 – uwzględnia wymuszony rozkład sil od ciśnienia i powierzchni.
K6 – ilość szeregów.

→ dla odległości 100 ÷ 200 [m] → wz. modyfikowany I K,

→ dla odległości 200 ÷ 300 [m] → wz. modyfikowany II K,

→ dla odległości > 300 [m] → wz. GÓRNICZY :

gdzie:

Q – masa ładunku odpalanego natychmiastowo lub największy ładunek przypadający na jedną zwłokę milisekundową [kg],

r – odległość miejsca strzelania od obiektu chronionego [m],

φ – współczynnik zwięzłości gruntu określany według prędkości podłużnych fal sprężystych 0,015÷0,03

34. Niewypały i ich likwidacja

Za niewypał uznaje się każdy ładunek MW, który nie uległ detonacji lub wybuchowi. Zakłady górnicze są zobowiązane do prowadzenia Książki Ewidencji Niewypałów. Gdy niewypał się pojawi to sygnał odwoławczy strzelanie jest nadawany dopiero po jego zabezpieczeniu. Podczas kontroli niewypałów strefę zagrożenia można zmniejszyć do 200 m. Kontrole wykonuje specjalny rzeczoznawca – kontroluje się wszystkie czynności związane z wykonywanie robót strzałowych np. mierzenie długości otworów, ładowanie otworów, ich odpalanie.

Każdy powstały niewypał należy zgłosić osobie dozoru ruchu górniczego i w jej obecności niewypał ten może być likwidowany. Likwidacja ta winna uniemożliwić przypadkowy wybuch niewypału. W sytuacji gdy likwidacja niewypału na danej zamianie nie jest możliwa to osoby za nią odpowiedzialne muszą czekać na przybycie innych osób stosownie do tego upoważnionych (np. osoba z ruchu górniczego). W innej sytuacji muszą oni zabezpieczyć strefę zagrożenia przed osobami nieupoważnionymi i zawiadomić o tym osobę dozoru ruchu nadzorującą roboty strzałowe. Osoba ta również wyznacza zespół ludzi którzy daną likwidację mają wykonać. Likwidacje prowadzi się zgodnie z wymaganiami instrukcji zatwierdzonej przez kierownika ruchu zakładu górniczego. Również niezależnie od tego szczegółową instrukcję wykonuje osoba dozoru nadzorująca likwidację.

Instrukcja ta winna zawierać przede wszystkim informacje o:

- granicy terenu w obrębie którego dozwolone jest wykonywanie robót związanych tylko z likwidacją niewypału,

- sposób lokalizacji środków strzałowych uznanych za niewypały,

- sposób usuwania przybitki, ładowania naboi udarowych i środków strzałowych,

- sposób postępowania w przypadku braku ciągłości obwodu w pojedynczym otworze strzałowym.

Sposoby likwidacji niewypałów

1. Dodatkowy ładunek udarowy – stosowany pod warunkiem, że styka się z MW uznanym za niewypał.

a). Zła jakość środka inicjującego – wówczas zakłada się silny ładunek udarowy stykający się z MW - niewypałem.

b). Zła jakość środka strzałowego – może to wynikać z wielu czynników: zawodnienia otworu, efektu kanałowego, szybkości zagęszczania, ciśnienia w czole fali uderzeniowej (głownie w materiałach proszkowych i rzadko granulowanych), zbyt mała średnica otworu, wadliwa produkcja MW (producent powinien być sprawdzony przez jednostkę notyfikacyjną), w trakcie ładowania w ładunku może dojść do powstania przerwy i inicjacja nastąpi tylko po jednej stronie ładunku, zły dobór inicjatora, lont detonacyjny, itd.

Najczęściej stosowaną metodą jest odpalenie w sąsiedztwie niewypału innego bardzo silnego ładunku udarowego. W tym celu należy wykonać drugi otwór w odległości 0,5 m dla strzelań krótkimi otworami i 1 m dla strzelań otworami długimi i następnie w otworach tych umieszczamy możliwie jak najsilniejszy ładunek udarowy MW. Wykonanie przybitki zależy od przyjętej technologii usuwania niewypału. Usunięcie przybitki z otworu niewypału jest praktycznie niemożliwe. Usunięcie jej jest możliwe na długości 20 cm, przy poszerzonych otworach do 1 m. Po zdetonowaniu ładunku udarowego detonacja jest przenoszona przez skałę do ładunku niewypału nie powodując jego odsłonięcia ale doprowadzając za to do jego detonacji i tym samym usunięcia niewypału.

35 Sygnalizacja

Organizacja i zakres robót przygotowawczych:

Roboty przygotowawcze posiadają następujący zakres:

• przygotowanie wiertarek do wiercenia otworów,

• oczyszczenie rejonu z materiałów zbędnych,

• przygotowanie systemu zabezpieczeń],

• zgromadzenie materiału na przybitkę i ochronę,

• dokonanie uzgodnień zatwierdzeń,

• wykonanie otworów strzałowych.

Organizacja robót wyburzeniowych:

Roboty ogólne:

• przygotowanie terenu,

• przygotowanie sprzętu.

Roboty strzałowe:

• ocena stanu otoczenia, wyznaczenie punktów szczególnej ochrony,

• wywieszenie tablic ostrzegawczych i chorągiewek,

• kontrola otworów, załadunek MW i przybitki,

• nadanie sygnałów,

• połączenie sieci,

• wykonanie zabezpieczeń przed rozrzutem,

• usuniecie ludzi ze strefy zagrożeń,

• sygnał odpalania,

• odpalenie,

• odczekanie,

• ocena stanu po strzelaniu..

Roboty porządkowe:

• przepalanie zbrojeń

• wywóz gruzu.

Przy robotach strzałowych należy podjąć wszelkie dostępne kroki informacyjne i zabezpieczające przed skutkami strzelania. Dostęp do rejonu strzelania należy zabezpieczyć poprzez osznurowanie lub oznakowanie taśmami sygnalizacyjno-ostrzegawczymi, wywiesić tablice informacyjne o znaczeniu sygnałów dźwiękowych oraz godzinie odpalania.

Dobrą zasadą współpracy z mieszkańcami mieszkającymi w rejonie wyburzania jest dostarczenie im informacji w formie ulotki o terminie i czasie wyburzania oraz znaczeniu sygnałów alarmowych. Przed odpaleniem należy wystawić posterunki obstawy.

Znaczenie sygnałów alarmowych odpowiada wymogom ostrzegawczym stosowanych w górnictwie odkrywkowym:

• sygnał pierwszy - jeden ciągły ton, około 30 sekund oznacza „UPRZEDZENIE”, nadany po załadowaniu otworów strzałowych,

• sygnał drugi - dwa ciągi, bezpośrednio następujące po sobie tony, oznaczenie „OSTRZEŻENIE” nadany wycofaniu ludzi i zajęciu posterunków obstawy,

• sygnał trzeci - jeden krótki ton, około 5 sekund, oznacza „ODPALENIE”, nadawany bezpośrednio przed odpaleniem,

• sygnał czwarty - trzy ciągłe, długie tony oznaczające „ODWOŁANIE” nadany po skontrolowaniu miejsca odpalenia i upewnieniu się czy nie ma niewypałów niebezpieczeństwa.

Od momentu nadania pierwszego sygnału do ostatniego ruch w strefie zagrożenia musi być wstrzymany. Przy strzelani obiektów należy współpracować z Policją i Strażą Miejską.

36 Dokumenty niezbędne do prowadzenia robot strzałowych w zakładach górniczych

Za podstawowe dokumenty zawierające informacje na temat obrotu środkami strzałowymi w obrębie zakładów górniczych są:

- książka obrotu środkami strzałowymi składu MW – jest to książka zawierająca karty dostaw środków strzałowych i obrotu nimi. Ponadto zawarte są w niej informacje o ilości środków wydanych, zwróconych i stanie zapasów składu MW,

- książka obrotu środkami strzałowymi – analogiczna do książki obrotu środkami strzałowymi MW z tą różnicą, że prowadzona jest wówczas gdy zakład górniczy nie ma żadnego składu MW lub ma ich więcej niż jeden,

- dziennik strzałowy – zawiera zgłaszane zapotrzebowanie na środki strzałowe składane przez osobę dozoru oraz informacje o rozliczaniu się z pobranych środków strzałowych pobranych przez osoby wykonujące roboty strzałowe,

- awizo wysyłkowe środków strzałowych – stanowi dowód przychodu środków strzałowych z wytwórni lub od dostawcy, ze składu MW innego zakładu górniczego lub innego składu MW,

- ewidencja zużycia saletrolu – określa ilość składników zużytych do jego sporządzania z podaniem producentów i zachowaniem dowodu dostaw,

- książka zużycia środków strzałowych według przodka – dla kopalń podziemnych służy do określenia zużycia środków strzałowych w poszczególnych przodkach. Prowadzona jest przez wydawcę środków strzałowych.

Za gospodarke środkami strzałowymi uważa się odbiór, przechowywanie, przewożenie, przenoszenie i używanie środków strzałowych w zakładzie górniczym. Ogólne zasady używania środków strzałowych ustala w każdym zakładzie Kierownik Ruchu Zakładu Górniczego. Dotyczą one:

- wybierania bezpiecznego miejsca wykonywania robót strzałowych,

- przewożenia i przenoszenia środków strzałowych,

- przechowywania i zabezpieczania środków strzałowych w pobliżu wykonywania robót strzałowych,

- wykonywania prac przygotowawczych, poprzedzających wykonywanie właściwych robót strzałowych,

- ochrony ludzi i mienia przed skutkami robót strzałowych,

- utrzymania ciągłości ruchu zakładu górniczego.

Każdy pracownik pracujący przy MW powinien mieć ukończone odpowiednie szkolenia w zakresie postępowania z MW, a każdy pracownik zakładu górniczego powinien przejść odpowiednie szkolenie w zakresie rozpoznawania środków strzałowych i świadomośći zagrożenia które one stanowią. W obecności środków strzałowych niedopuszczalne jest używanie przedmiotów iskrzących i otwartego ognia. Prace w strefie robót strzałowych powinny być nadzorowane przez osoby nadzoru.

Kierownik służby strzałowej zakładu górniczego zabezpiecza roboty strzałowe wykonywane z użyciem zapalników elektrycznych przed możliwością ich przedwczesnego odpalenia spowodowanego prądami błądzącymi. Środki strzałowe i sprzęt strzałowy powinny być używane z zachowaniem warunków określonych w decyzji o ich dopuszczeniu do stosowania w zakładach górniczych. Środki strzałowe nie nadające się do użytku zwraca się producentowi lub unieszkodliwia. Strefa w której prowadzone są roboty strzałowe powinna być odpowiednio zabezpieczone przed osobami postronnymi, podobnie jak i same środki strzałowe.

W związku z odpalaniem ładunku MW, osoba wykonująca roboty strzałowe powinna nadać następujące ostrzegawcze sygnały dźwiękowe słyszalne w całej strefie zagrożenia:

- sygnał pierwszy - jeden ciągły ton, oznaczający "uprzedzenie",

- sygnał drugi - dwa ciągłe, bezpośrednio po sobie następujące tony, oznaczający "przygotowanie do odpalania",

- sygnał trzeci - jeden krótki ton, oznaczający "odpalanie",

- sygnał czwarty - trzy ciągłe, bezpośrednio po sobie następujące tony, oznaczający "odwołanie„. .

37 Kwalifikacje osób projektujących strzelania oraz nadzorujących i wykonujących roboty strzałowe w zakładach górniczych

Do każdego odstrzału długich lub krótkich otworów strzałowych wyznaczony jest zespół  odstrzału w składzie: - kierownik odstrzału (technik strzałowy lub osoba dozoru ruchu oddziału górniczego) - 1 osoba; strzałowy – 1 osoba; pomoc kwalifikowana - 1 - 2 osoby; -pomoc niewykwalifikowana - 1 - 3 osoby. Kierownik odstrzału musi mieć ukończone odpowiednie studia na kierunku technicznym z tytułem inżyniera lub magistra i dodatkowo musi mieć odpowiednią praktykę w tym dwu letnią na w kierownictwie. Strzałowy musi mieć ukończone odpowiednie szkolenia z zakresu techniki strzelniczej i dodatkowo musi mieć praktykę przy wykonywaniu tego rodzaju robót i szkolenia z zakresu stosowania środków strzałowych. Pozostali muszą mieć ukończone kursy pouczające z zakresu: zagrożenia związanego z wykonywaniem robót strzałowych, postępowania z MW i w przypadku zagrożeń. Osoby ubiegające się o odpowiednie zatwierdzenia muszą mieć:

1)  świadectwo ukończenia odpowiedniej szkoły,

2)  zaświadczenie o ukończeniu kursu specjalistycznego,

3)  zaświadczenie o stażu pracy.