80.Miniranje u rudarstvu i građevinarstvu.pdf
-
Upload
adamajaks1985 -
Category
Documents
-
view
331 -
download
7
Transcript of 80.Miniranje u rudarstvu i građevinarstvu.pdf
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
1/131
MINIRANJE V RUDARSTVU IN
GRADBENITVU
BOGDAN MAKOVEK
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
2/131
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
3/131
Vijeolski strokovni program: Rudarstvo in geotehnologija
Ubenik: Miniranje v rudarstvu in gradbenitvuGradivo za 1. letnik
Avtor:
mag. Bogdan Makovek, univ. dipl. in. rud.
olski center Velenje
Vija strokovna ola
Ljubljana, 2009
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
4/131
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
5/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
I
KAZALO VSEBINE:
1 UVOD V MINIRANJE .................................................................................................... 3
2 RAZSTRELIVA ............................................................................................................... 4
2.1 UVOD ......................................................................................................................... 4
2.2 HITROSTIZGOREVANJA ....................................................................................... 4
2.3 SUROVINE,KISEUPORABLJAJOVPROIZVODNJIGOSPODARSKIHRAZSTRELIV ........................................................................................................................ 5
2.3.1 Amonijev nitrat NH4NO3....................................................................................... 5
2.3.2 Natrijev nitrat NaNO3 ............................................................................................. 7
2.3.3 Trinitrotoluen .......................................................................................................... 8
2.3.4 Lesno aganje ......................................................................................................... 9
2.3.5 Vretensko olje ....................................................................................................... 10
2.3.6 Kuhinjska sol ........................................................................................................ 10
2.4 DELOVNEOPERACIJEPRIIZDELAVIGOSPODARSKIHRAZSTRELIV ...... 112.4.1 Drobljenje in tehtanje amonijevega nitrata ........................................................... 11
2.4.2 Tehtanje TNT-ja ................................................................................................... 12
2.4.3 Priprava aganja ................................................................................................... 12
2.4.4 Suenje CMC (karboksitnetilceluloza) ................................................................. 12
2.4.5 Drobljenje in suenje ksilita................................................................................. 12
2.4.6 Doziranje surovin ................................................................................................. 13
2.4.7 Predelava surovin v kolodrobu ............................................................................. 13
2.4.8 Poivalie razstreliva (hlajenje) .......................................................................... 14
2.4.9 Drobljenje razstreliva ........................................................................................... 14
2.4.10 Patroniranje razstreliv ........................................................................................... 15
2.4.11 Pakiranje razstreliva ............................................................................................. 15
2.5 ANFORAZSTRELIVA ........................................................................................... 16
2.6 VODOPLASTINARAZSTRELIVA .................................................................... 172.6.1 Priprava surovin za vodoplastina razstreliva...................................................... 17
2.6.2 Izdelava vodoplastinih razstreliv........................................................................ 182.6.3 Patroniranje in pakiranje vodoplastinih razstreliv.............................................. 18
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
6/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
II
2.7 TEHNINELASTNOSTIRAZSTRELIV .............................................................. 182.8 SREDSTVAZAVIGANJERAZSTRELIV ......................................................... 21
2.8.1 Poasi gorea vigalna vrvica.............................................................................. 21
2.8.2 Detonacijska vigalna vrvica............................................................................... 22
2.8.3 Vigalna kapica .................................................................................................... 23
2.8.4 Elektrini detonatorji............................................................................................ 23
2.8.5 Busterji ................................................................................................................. 26
2.9 PRIBORZAAKTIVIRANJEELEKTRINIHDETONATORJEV ....................... 262.9.1 Elektrini vigalni strojek.................................................................................. 26
2.9.2 Ohmmeter............................................................................................................. 27
2.9.3 Kabli za viganje min.......................................................................................... 30
2.9.4 Palica za polnjenje vrtin ....................................................................................... 30
2.9.5 ilo za izdelavo lukenj v patrone......................................................................... 302.10 POVZETEK ............................................................................................................. 31
2.11 VPRAANJAZAOBNOVITEVZNANJA ............................................................ 31
3 OPIS IN UPORABA NEELEKTRINEGA INICIALNEGA SISTEMA ............... 32
3.1 UVOD ...................................................................................................................... 32
3.1.1 Nonel detonator .................................................................................................... 32
3.1.2 Vigalna cevka ..................................................................................................... 33
3.1.3 Detonator .............................................................................................................. 33
3.1.4 Konektorji ............................................................................................................ 343.1.5 Sponke .................................................................................................................. 34
3.1.6 Vigalna naprava za Nonel detonatorje............................................................... 34
3.2 UPORABANONELSISTEMA .............................................................................. 35
3.2.1 Prednosti Nonel detonatorjev ............................................................................... 35
3.2.2 Glavna podroja uporabe Nonel detonatorjev..................................................... 37
3.3 POVZETEK ............................................................................................................. 37
3.4 VPRAANJAZAOBNOVITEVZNANJA ............................................................ 38
4 VRTANJE MINSKIH VRTIN ...................................................................................... 394.1 UVOD........................................................................................................................ 39
4.2 UDARNOVRTANJE .............................................................................................. 40
4.3 ROTACIJSKOVRTANJE ....................................................................................... 42
4.4 UDARNOROTACIJSKOVRTANJE ..................................................................... 44
4.5 POVZETEK................................................................................................................. 46
4.6 VPRAANJAZAOBNOVITEVZNANJA ............................................................ 46
5 OSNOVE MINIRANJA ................................................................................................ 47
5.1 UVOD ...................................................................................................................... 47
5.2 VRTANJEMINSKIHVRTIN ................................................................................. 47
5.3 PROSTAPLOSKEV................................................................................................ 47
5.4 IZBOJNICA ............................................................................................................. 48
5.5 PRIPRAVAUDARNEGANABOJA ...................................................................... 48
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
7/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
III
5.5.1 Polnjenje minskih vrtin ......................................................................................... 49
5.5.2 Maenje minskih vrtin .......................................................................................... 49
5.5.3 Vezava minskega polja ......................................................................................... 50
5.6 NAINIODSTRELJEVANJA ................................................................................ 555.6.1 Sploni model za nartovanje razstreljevalnih del............................................... 56
5.6.2 Razstreljevanje s kratkimi minskimi vrtinami ...................................................... 57
5.6.3 Razstreljevanje dolgih minskih vrtin .................................................................... 58
5.6.4 Napake pri odstreljevanju ..................................................................................... 61
5.6.5 Shranjevanje in unievanje razstrelilnih sredstev................................................. 62
5.6.6 Varnost pri delu z eksplozivnimi sredstvi ............................................................ 63
5.7 NEVARNOSTIPRIMINIRANJU ........................................................................... 63
5.7.1 Potres .................................................................................................................... 63
5.7.2 Razmet .................................................................................................................. 65
5.7.3 Zrani udar............................................................................................................ 65
5.8 VPRAANJAZAOBNOVITEVZNANJA ............................................................ 65
6 KONTURNO MINIRANJE .......................................................................................... 66
6.1 UVOD ....................................................................................................................... 66
6.2 PREDHODNOLOMLJENJE(PRE-CUTTING BLASTING).......................................... 66
6.2.1 Predminiranje ali predlomljenje ........................................................................... 67
6.2.2 Teorija predminiranja ........................................................................................... 69
6.3 GLADKOLOMLJENJE(SMOOTH BLASTING) ......................................................... 746.3.1 Gladko miniranje .................................................................................................. 74
6.3.2 Dueno miniranje (cushion blasting) .................................................................... 75
6.3.3 KOMBINIRANO KONTURNO MINIRANJE ................................................... 77
6.4 POVZETEK ............................................................................................................. 79
6.5 VPRAANJAZAOBNOVITEVZNANJA ............................................................ 79
7 UPORABA PRE-SPLITTINGA IN GLADKEGA MINIRANJA V
TUNELOGRADNJI ............................................................................................................... 80
7.1 UVOD ....................................................................................................................... 807.2 VPLIVNIOBSEGOBMOJARAZSTRELJEVANJA .......................................... 80
7.2.1 Pre-splitting razstreljevanje .................................................................................. 81
7.2.2 Gladko razstreljevanje (miniranje) ....................................................................... 83
7.2.3 Podzemni prostor (izdelava zaloma) .................................................................... 84
7.3 VPRAANJAZAOBNOVITEVZNANJA ............................................................ 89
8 RUENJE ZGRADB Z MINIRANJEM ...................................................................... 90
8.1 UVOD ....................................................................................................................... 90
8.2 SPLONANAELARUENJAGRADBENIHKONSTRUKCIJZRAZSTRELJEVANJEM ...................................................................................................... 90
8.2.1 Parametri, ki vplivajo na doloitev koliine razstreliva za poruitev objekta...... 91
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
8/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
IV
8.2.2 Uinkovitost razstreljevanja medsebojne vrednosti .......................................... 94
8.2.3 Empirini izraun geometrinih parametrov in koliine razstreliva za poruitev94
8.2.4 Prednosti ruenja z razstreljevanjem.................................................................. 102
8.2.5 Slabe strani ruenja z razstreljevanjem.............................................................. 102
8.2.6 Varnostne mere pri ruenju z razstreljevanjem.................................................. 1038.3 RUENJEDIMNIKOVINSTOLPOV ................................................................. 103
8.3.1 Usmerjeno razstreljevanje s popolnim padcem ................................................. 104
8.3.2 Usmerjeno razstreljevanje z omejenim padcem ................................................. 105
8.3.3 Razstreljevanje s sesedanjem ............................................................................. 105
8.4 POVZETEK ........................................................................................................... 105
8.5 VPRAANJAZAOBNOVITEVZNANJA .......................................................... 106
9 PODVODNO MINIRANJE ........................................................................................ 107
9.1 UVOD .................................................................................................................... 1079.2 VRTANJEINPOLNJENJEVRTINPODVODOIZSPLAVA ............................ 108
9.3 VRTANJESPOMOJOPOTAPLJAEV........................................................... 1099.4 POLAGANJEKUMULATIVNIHMIN ................................................................ 109
9.5 VRTANJEINPOLNJENJEVRTINSKOZINASUTIMATERIAL .................... 111
9.6 ZAITNIUKREPIZAUMIRITEVUDARNIHVALOV .................................. 1129.7 POVZETEK ........................................................................................................... 113
9.8 VPRAANJAZAOBNOVITEVZNANJA .......................................................... 113
10 UPORABA SPECIALNIH TEHNIK MINIRANJA ................................................. 114
10.1 UVOD .................................................................................................................... 114
10.2 MASOVNIODSTRELVKAMNOLOMUKAMENIHAGREGATOV ............. 11410.3 RUENJEABPREGRADEVSKLOPUIZGRADNJENOVEHIDROELEKTRARNE ..................................................................................................... 115
10.4 POGLABLJANJESTRUGEVOKVIRUIZKORISTKAOBSTOJEEHIDROELEKTRARNE ..................................................................................................... 116
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
9/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
V
KAZALO SLIK:
Slika 1: Trauzlov monar......................................................................................................... 21
Slika 2: Poasi gorea vigalna vrvica in nain pakiranja........................................................ 22Slika 3: Detonacijska vigalna vrvica...................................................................................... 23Slika 4: Serija milisekundnih elektrinih detonatorjev............................................................. 25Slika 5: Buster .......................................................................................................................... 26
Slika 6: Dva tipa ohmmetra ...................................................................................................... 29
Slika 7: Kabli za viganje ......................................................................................................... 30Slika 8: NONEL detonatorji ..................................................................................................... 33
Slika 9: Konektorji ................................................................................................................... 34
Slika 10: Vpliv sile pritiska na dleto, na hitrost vrtanja ........................................................... 42
Slika 11: Vpliv pritiska na hitrost vrtanja ................................................................................. 43
Slika 12: Vrtalna dleta .............................................................................................................. 43
Slika 13: Shema izbojnice ........................................................................................................ 44
Slika 14: Razline vrste zalomov ............................................................................................. 45Slika 15: Razline vezave minskega polja z detonacijsko vrvico............................................ 51Slika 16: Zaporedna vezava minskega polja ............................................................................ 53
Slika 17: Vzporedna vezava minskega polja ............................................................................ 54
Slika 18: Kombinirana vezava minskega polja ........................................................................ 54
Slika 19: Razporeditev vrtin pri odstreljevanju v jami ............................................................. 60
Slika 20: Konturno miniranje z linijskim vrtanjem in eksplozivnim polnjenjem .................... 67
Slika 21: Shematski prikaz razpoke.......................................................................................... 68
Slika 22: Primer varovanja objekta .......................................................................................... 68
Slika 23: Naraanje dinam. pritiska p na steno vrtine kot funkcija asa po aktiviranju mine69Slika 24: Potek udarnega vala v odvisnosti prenese kamnino iz stisljivega v raztezno stanje . 70Slika 25: Hipotetini prikaz dinamike predminiranja............................................................... 70Slika 26: Eksploziv za predminiranje ....................................................................................... 73
Slika 27: Dueno linijsko miniranje, dueno miniranje z vrtinami razlinih premerov...... 75Slika 28: Konturno miniranje ................................................................................................... 76
Slika 29: Izkop gradbene jame ................................................................................................. 76
Slika 30: Konstrukcija eksplozivne polnitve pri duenem miniranju....................................... 77Slika 31: lebienje .................................................................................................................. 78Slika 32: Razstrelivo za konturna miniranja ............................................................................ 81
Slika 33: Prikaz minskih vrtin pri uporabi pre-splitting metode razstreljevanja ...................... 82
Slika 34: Shematski prikaz proste ploskve ............................................................................... 83Slika 35: Primerjava med gladkostjo breine izdelane s pomojo pre-splitting metode .......... 84in brez nje ................................................................................................................................. 84
Slika 36: Shematski prikaz minske sheme pri miniranju celega profila jamskega prostora .... 85
Slika 37: Faze veanja prostih ploskev profila pri pre-splitting metodi miniranja tunelov ..... 88Slika 38: Usmerjanje zgradbe ob priliki ruenja z miniranjem................................................ 93Slika 39: Potek poruitve zidov ................................................................................................ 96Slika 40: Primer geometrije vrtanja in polnitve........................................................................ 97
Slika 41: Vrtanje armirano betonskih stebrov .......................................................................... 99
Slika 42: Polnitev gredi .......................................................................................................... 101
Slika 43: Jekleni profil ............................................................................................................ 102
Slika 44: Primer ruenja openega dimnika s premikom teia........................................... 104Slika 45: Razstreljevanje s sesedanjem .................................................................................. 105
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
10/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
VI
Slika 46: Splav, opremljen za podvodno vrtanje ................................................................... 108
Slika 47: Podvodno razstreljevanje ........................................................................................ 109
Slika 48: Princip dejstva kum. polnjenja in primerjava delovanja razlinih pristopov minir.110Slika 49: Princip vrtanja skozi nasip in cevitev vrtine ........................................................... 111
Slika 50: Varovanje pred udarnim valom .............................................................................. 112
KAZALO TABEL:
Tabela 1: Detonacija eksploziva glede na viino padajoe utei............................................. 20Tabela 2: Poraba razstreliva ..................................................................................................... 59
Tabela 3: Praktini parametri za predminiranje....................................................................... 72Tabela 4: Praktini parametri zapredminiranje ....................................................................... 72Tabela 5: Osnovni parametri ruenja z eksplozivi................................................................... 94
Tabela 6: Parametri za ruenje zidu......................................................................................... 95Tabela 7: Parametri za ruenje betoniranih zidov.................................................................... 97Tabela 8: Parametri za ruenje beton. stene zalite v temelj..................................................... 98Tabela 9: Parametri za ruenje betonskih plo..................................................................... 100Tabela 10: Parametri za ruenje stropov................................................................................ 100
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
11/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
3
1 UVOD V MINIRANJE
Od vseh eksplozivnih materialov je bil najprej poznan rni
smodnik, to je mehanina zmes kalijevega nitrata, vepla in
oglja. Po odkritju rnega smodnika so ga 300 let uporabljalisamo v vojne namene.
ele okoli leta 1627 je tirolski rudar Kasper Weindl izvril
prve preizkuse miniranja s rnim smodnikom v nekem
madarskem rudniku. Ker je miniranje s rnim smodnikom pokazalo velike prednosti v
primerjavi z ronim delom, so ga zaeli takoj uporabljati kot razstrelivo.
Toda razvoj je el naprej in e leta 1832 so Francozi odkrili nitrocelulozo, iz katere so kasneje
zaeli izdelovati tako imenovane brezdimne smodnike.V zgodovini rudarskih razstreliv je pomemben datum 15. februar 1847, ko so objavili
nitroglicerina. 20 let pozneje se je posreilo A. Nobelu najti nain,kako spraviti nitroglicerin
v stanje, v katerem se ta lahko uporablja za miniranje. Alfred Nobel je odkril tudi strelno
kapico (detonator), s katero so lahko na osnovi nitroglicerina pripravljena razstreliva
pripravili do detonacije.
Ob koncu 19. stoletja so bila odkrita tudi skoraj vsa ostala razstreliva, ki so jih uporabljali v
obeh svetovnih vojnah, kot so trinitrotoluol (TNT), pentrit in heksogen, ki je v drugi svetovni
vojni odigral pomembno vlogo kot najmoneje klasino razstrelivo.
Med drugo svetovno vojno so v laboratorijih ZDA in SZ zaeli z raziskovanji, kako izkoristiti
ogromne energije, ki so nastale pri celjenju atomskega jedra U-235. Delo na tem podroju je
bilo zelo intenzivno in je pripeljalo do atomskih bomb, katerih prva je bila preizkuena 16.
julija 1945 v puavi Alamogarda v Novem Mexicu, drugi dve pa sta e sejali smrt med
Japonci (avgusta 1945 so jih vrgli na Hiroimoin Nagasaki)(povzeto po Belak, 1978, 4).
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
12/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
4
2 RAZSTRELIVA
2.1 UVOD
Razstreliva so zmesi keminih spojin, ki so nevarna pri
ravnanju z njimi in se pri vigu na enem mestu hitro
razkrajajo v plin ter pri tem razvijajo velike koliine toplote.
Razkroj se od mesta viga hitro prenaa na vso neomejeno
koliino eksploziva.
V poglavju so predstavljene glavne vsebine s podroja razstreljevanja in sicer, vrste razstreliv,
delovne operacije pri procesu razstreljevanja, tehnine lastnosti razstreliv ter pribori za
viganje.
2.2 HITROST IZGOREVANJA
Vsa eksploziva ne eksplodirajo enako hitro in to s pridom izkoriamo pri praktini uporab i.
Glede na hitrost izgorevanja loimo:
deflagrantna razstreliva
brizantna razstreliva
Deflagrantna razstreliva izgorevajo s hitrostjo manjo od 1.000 m/s (rni smodnik 400 m/s).
Brizantna razstreliva izgorevajo s hitrostjo, vejo od 1.000 m/s (amonnitrat 4.000 m/s,
dinamit do 6.000 m/s).
Deflagratna razstreliva kamnino razrivajo, brizantna pa jo zdrobijo.
Deflagracija je eksotermini proces, pri katerem je prenos reakcije predvsem na termini
prevodnosti razstreliva, hitrost napredovanja deflagracijske fronte je manja od 1000 m/s.
Detonacija je fizikalno kemini proces, za katerega je znailna velika reakcijska hitrost in
velika koliina plinov z visoko temperaturo in veliko silo.
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
13/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
5
2.3 SUROVINE, KI SE UPORABLJAJO V PROIZVODNJI GOSPODARSKIH
RAZSTRELIV
2.3.1 Amonijev nitrat NH4NO3
Amonijev nitrat je sol duikove kisline (HNO3) in amoniaka (NH3). Pridobivamo ga na nain,
da pustimo uinkovati solitrno kislino na amoniak v plinskem stanju ali v raztopini.
Kemina enaba za pridobitev amonijevega nitrata iz amoniaka je naslednja (povzeto po
Belak, 1978, 15):
NH3+ HNO3 NH4NO3
Poleg za razstreliva se uporablja v veliko veji meri kot sestavina umetnih gnojil, kjer slui
zato, da pospei rast rastlin.
e si hoemo ogledati vlogo amonijevega nitrata v razstrelivih, moramo najprej poznati
njegove kemine in fizikalne lastnosti.
Amonijev nitrat je bela kristalina snov, ki je zelo higroskopna, to se pravi, da v vlanem
ozraju pritegne vodo, oz. vlago, ki se v ozraju nahaja, nase v taki meri, da se sol, t.j.
amonijev nitrat stopi. Ta pojav higroskopnosti, kot ga s tujko imenujemo, je zelo vaen in
povzroa, kot bomo videli pozneje, velike teave pri proizvodnji amonnitratnih razstreliv, t.j.
strjevanje.
Kot to vsakodnevno pri praktinem delu opaamo, se amonijev nitrat zelo rad topi v vodi, saj
je dovolj samo zrana vlaga, da se amonijev nitrat, ki ni proti vlagi zaiten, stopi. Topnost
amonijevega nitrata pa ni odvisna samo od koliine vode, ki je za topljenje na razpolago,
ampak tudi od temperature vode, ki topi amonijev nitrat.
T O 12,2 25,4 30 36 40
(stopinj C)
g NH4NO3
v 100 g vode 117,3 153,4 214,2 241,8 271,1 297
(povzeto po Boi, 1998, 9)
Kot je razvidno iz gornje tabele, se topnost amonijevega nitrata z naraajoo temperaturo
zelo povea. Iz gornje tabele vidimo, da se pri 40 stopinj C stopi 2,5 krat ve amonijevega
nitrata kot pri 0 stopinj C.
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
14/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
6
Tudi ta pojav igra pri izdelavi razstreliv na bazi amonijevega nitrata vano vlogo, kot bomo
sliali pozneje, ko bomo govorili o pridobivanju in lastnostnih razstreliv.
Kako se obnaa amonijev nitrat pri segrevanju? Pri segrevanju amonijevega nitrata od 90100
stopinj C prine ta poasi izgubljati na tei, s poveanjem temperature na priblino 170stopinj C (talie) se stopi. Pri nadaljnjem segrevanju substanca, t.j. amonijev nitrat razpade
po enabi:
NH4NO3 N2O + 2H20 + kcal 10,2
S poveanjem temperature preko 310 stopinj C lahko razpad amonijevega nitrata potee
eksplozivno po enabi:
2NH4NO3 4H2O + 2N2 + O2 + 56 kcal
Prednja enaba t.j. enaba eksplozivnega razpada je vana, ker po njej razpade amonijev nitrat
tudi pri detonaciji razstreliva.
e si enabo malo natanneje ogledamo vidimo, da pri eksplozivnem razpadu amonijevega
nitrata nastane tudi kisik. To je pa tudi zelo vano in eden od vzrokov, ki usposabljajoamonijev nitrat kot sestavino razstreliv.
Kot bomo kasneje videli, imajo vse druge sestavine naih razstreliv negativno bilanco kisika,
to se pravi, da za popolno zgorevanje rabijo ve kisika, kot ga substanca sama vsebuje. Kaj
pravzaprav razumemo pod bilanco kisika? Poznano je, da rabijo vse organske snovi za
gorenje kisik, saj je zgorevanje pravzaprav samo spajanje organskih substanc s kisikom. Ker
je tudi eksplozija v nekem smislu hitro zgorevanje sestavin razstreliva, je jasno, da snovi, ki
se v sestavu razstreliva nahajajo, potrebujejo za gorenje kisik, e ga same nimajo dovolj.
Snovem, ki se v naih razstrelivih nahajajo, da potreben kisik na razpolago amonijev nitrat, ki
ima pozitivno bilanco kisika, to se pravi, da pri eksplozivnem razpadu po enabi (2) na
razpolago kisik, ki se uporabi za oksidacijo (to je spajanje s kisikom) ostalih sestavin
razstreliva, ki ga same ne vsebujejo v zadostni koliini.
Do prve svetovne vojne so smatrali amonijev nitrat za nenevarno substanco. Toda teke
nesree, katere so nastale zaradi podcenjevanja njegovih eksplozivnih lastnosti, so kmalu
privedle do cele vrste varnostnih ukrepov pri delu z njim.
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
15/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
7
e poprej smo omenili obnaanje amonijevega nitrata pri segrevanju, iz katerega je bilo
razvidno, da pri vijih temperaturah amonijev nitrat eksplozivno razpade z vsemi posledicami
eksplozije. Nevarnost eksplozije je v toliko veja, v kolikor je pritisk okolice, v kateri se vri
razpad amonijevega nitrata, veji.
Zato je tudi prvi ukrep mera, ki ga je treba pri gaenju poarov v skladiih, v katerih je
amonijev nitrat povzeti, da se razbijejo okna, odprejo vrata, v cilju zmanjanja pritiska pri
razpadu nastalih plinov. Najbolje sredstvo za gaenje poarov so v tem primeru zadostne
koliine vode. Amonijev nitrat je obutljiv tudi protiudaru. Njegova obutljivost sicer ni tako
velika kot obutljivost rnega smodnika ali trinitrotoluena, vendar ne smemo pozabiti, da se
ga da z monim udarcem pripraviti do detonacije.
Pri gorenju oz. razpadu amonijevega nitrata se razvijejo strupeni duikovi oksidi, na kar
moramo pri gaenju poarov paziti, t.j. pri gaenju moramo uporabljati masko.
Amonijev nitrat detonira s hitrostjo 2.0003.000 m/s, v odvisnosti od moi, s katero ga
iniciramo. e ga primerjamo z ostalimi razstrelivi, vidimo, da je nekaj slabi od
metankamniktita.
2.3.2 Natrijev nitrat NaNO3
Imenuje se tudi ilski soliter in sicer zato, ker se je v glavnem pridobival na zahodnih obalah
june Amerike, Argentini, Kaliforniji, kjer lei v zemeljskih plasteh v obliki izsuenih
bazenov. Te plasti zemlje vsebujejo do 30 % natrijevega nitrata. Pridobiva pa se tako, da se te
plasti zemlje razstrelijo, zdrobijo in nato izpirajo NaNO3, ki ga v posebnih bazenih
prekristalizirajo in s tem oistijo od drugih soli.
NaNO3 kristalizira v belih kockastih kristalih, ki se v vodi izredno dobro topijo: 100 g vode
pri 20 stopinj C stopi 80 g Na NO3. Pri 316 stopinj C razpade v kisik in NaNO2. V velikih
koliinah se rabi za umetna gnojila. Dobimo ga lahko sintetino iz duikovih oksidov in
natrijevega luga ali iz natrijevega sulfata, oz. klorida in solitrne kisline.
Pri nas smo ga v industriji razstreliv zaeli uporabljati ele s prietkom proizvodnje
vodoplastinih razstreliv. Dodajamo ga zato, ker nam povea gostoto in uravnava bilanco
kisika. On je namre bolji nosilec kisika kot amonijev nitrat.
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
16/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
8
2.3.3 Trinitrotoluen
Trinitrotoluen je edino brizantno razstrelivo, katero vsebujejo kamniktit, da se povea njih
obutljivost napram iniciranju, brizanca zavaruje potreben prenos detonacije iz ene patrone
razstreliva na drugo in povea mo teh razstreliv.Trinitrotoluen se dobi z nitriranjem toluena.
Toluen se dobi z destilacijo katrana, ki nastane pri koksanju rnega premoga. Poleg tega, da
se uporablja za rudarska razstreliva, je trinitrotoluen najvaneje vojako razstrelivo, ker se
sam ali v zmesi z amonijevim nitratom uporablja za polnjenje granat, bomb itd. e TNT
segrevamo, vidimo, da se ta v odvisnosti od istoe topi pri 77 stopinj C do 8O stopinj C.
TNT, kateri se uporablja v vojne namene, mora imeti stalie pri 80 stopinj C, medtem ko
lahko za izdelavo rudarskih razstreliv uporabljamo TNT, ki se tali e pri 77 stopinj C.
Poleg trdega TNT-ja pa poznamo tudi tekoi TNT, ki ga imenujemo tudi Triolje in je zmes
izomer TNT-ja, ki pri nitriranju nastanejo.
Pri nadaljnjem segrevanju preko 100 stopinj C zane TNT razpadati, t.j. pri segrevanju se
pojavijo strupeni duikovi oksidi. Pri e vijih temperaturah TNT eksplodira.
TNT detonira pri gostoti 1,59 g/cm3s hitrostjo 6.800 m/sek.
Je veliko bolj obutljiv na udar kot amonijev nitrat, detonira e, e pade nanj ute, teka 2 kg
iz viine 80 cm.
Raziritev svinenega bloka po Trauzlu znaa pri TNT-ju cca 285 cm3/10 g.
TNT ima zelo negativno bilanco kisika, kar pomeni, da za zgorevanje sam ne vsebuje dovolj
kisika in da mora v rudarskih razstrelivih dobiti kisik od neke druge substance, e hoemo, da
pri eksploziji ne bi nastali toksini plini (npr. ogljikov monoksid in duikovi oksidi)
V naih razstrelivih dobi kisik od amonijevega nitrata, ki je koliinsko vzeto glavna sestavina
naih razstreliv. Meanica, ki vsebuje 80 % amonijevega nitrata in 20 % TNT-ja ima
uravnoteeno bilanco kisika, to se pravi, da vsebuje za gorenje oziroma eksploziven razpad
toliko kisika, kolikor se ga za oksidacijo prisotnih komponent rabi.
TNT ni higroskopen, to se pravi, da ne vpija vlage iz vlanega zraka.
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
17/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
9
TNT se pakira v zaboje, vree ali sode. Pri pakiranju je treba paziti, da so zaboji oziroma sodi
tako zaprti, da se luske TNT-ja ne raztrosijo po vagonu, kar predstavlja stalno nevarnost
eksplozije.
Do zastrupitve s TNT-jem pride lahko z vdihavanjem le-tega.
Osnovni simptomi pri zastrupljanju s TNT-jem so glavobol, vrtoglavica, splona slabost in
izguba apetita. Povzroa tudi okvaro jeter, eprav so pred vojsko mislili, da okvaro jeter
povzroa samo tetranitrometan.
2.3.4 Lesno aganje
Ker vsebujejo naa razstreliva v glavnem amonijev nitrat, za katerega vemo, da ima pozitivno
bilanco kisika, to se pravi, da pri eksplozivnem razpadu poleg ostalih plinov nastane tudi
kisik, lahko ta kisik uporabimo pri gorenju ostalih sestavin naih razstreliv. Iz tega razloga
lahko dodajamo razstrelivu aganje, ki ima negativno bilanco kisika. aganje povea toplotni
efekt razstreliva, poleg tegapa deluje tudi v smislu manjanja strjevanja naih razstreliv.
Vpliv aganja na strjevanje je dvojen:
Poznano je, da se lahko suho aganje do gotovega odstotka svoje tee navzame vode.
Koliina vlage, katero aganje lahko vpije je tem veja, im veja je povrina aganja (tj.
imbolj drobno je aganje) in imbolj suho je aganje.
Mi vemo, da je eden od vzrokov strjevanja naih razstreliv ta, da se amonijev nitrat stopi
in da ta raztopina povee posamezne delce amonijevega nitrata, kar napravi patrono trdo.
Vpliv aganja na strjevanje naih razstreliv je torej v tem, da aganje vpije del vode ter je
na ta nain na razpolago manj vode za topljenje amonijevega nitrata in s tem je tudiintenziteta strjevanja manja.
aganje tudi isto mehansko prepreuje zlepljenje zrn amonijevega nitrata s tem, da se pri
predelavi uvrsti med posamezna zrna tega.
aganje vpliva tudi na gostoto razstreliva t.j. im teji les uporabljamo, tem veja je
gostota razstreliva in obratno.
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
18/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
10
2.3.5 Vretensko olje
Kakor aganje, uporabljamo tudi vretensko olje zato, da se uporabi kisik, ki ga da pri
eksplozivnem razpadu amonijev nitrat na razpolago.
Poleg tega naj bi vretensko olje tudi prepreilo praenje razstreliva, esar pa s koliinami,
katere dodajamo sedaj, ne moremo dosei.
2.3.6 Kuhinjska sol
Kuhinjsko sol dobimo iz morja ali pa iz podzemeljskih skladov, od koder jo lahko dobimo na
dva naina:
na rudarski nain,
da sol v solnih slojih stopimo v vodi in slanico rpamo na povrino, kjer vodo
uparimo in dobimo na ta nain isto sol.
V razstrelivih dodajamo kuhinjsko sol samo metankamniktitu, t.j. razstrelivu, kateri se
uporablja v metanskih rudnikih, kjer je eksploziven premogov prah in plin metan.
Sol dodajamo metankamniktitu zaradi tega, ker je izkustveno ugotovljena njena sposobnost za
hlajenja vroih plinov, ki pri eksploziji nastanejo. S hlajenjem teh plinov se pa tudi zmanja
nevarnost eksplozije metana ali premogovega prahu.
Kuhinjska sol je higroskopna substanca snov, eprav sama sol ni tako higroskopna kot
amonijev nitrat. Interesantno je to, da je sol v zmesi z amonijevim nitratom bolj higroskopna
kot posamezne komponente, katere zmes sestavljajo.
Kuhinjska sol se tali pri 800 stopinj C in je zelo topna v vodi, pri 15 stopinj C se 65,6 g soli
topi v 100 g vode.
Poleg natetih osnovnih surovin za proizvodnjo razstreliv uporabimo e CMC ali
karboksimetilcelulozo, ki je bela snov in jo je potrebno osuiti na minimalno vlago. CMC
ima to lastnost, da vpija vodo iz vlanega amonnitrata in s tem prepreuje strjevanje
razstreliva. CMC,pomeana z vejimi koliinami vode, se uporablja tudi kot lepilo.
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
19/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
11
V proizvodnji razstreliv se uporablja e Ca-stearat, ki pa ima to lastnost, da prepreuje vstop
zrane vlage ali vode v samo razstrelivo in s tem prepreuje strjevanje razstreliva, obenem jim
pa daje lastnost obstojnosti v vlanih in mokrih vrtinah.
2.4
DELOVNE OPERACIJE PRI IZDELAVI GOSPODARSKIH RAZSTRELIV
2.4.1 Drobljenje in tehtanje amonijevega nitrata
Najbolje je, da se amonnitrat im bolje zdrobi v im finejo granulacijo, kar omogoa med
drugim tudi skrajano obdelavo v kolodrobu.
Na splono je zaeleno, da so vse surovine in razstreliva im bolj zdrobljena v prah in suha.
Obiajno se amonijev nitrat drobi na posebnih napravah, ki so sestavljene iz grobega mlina,
kjer se najprej odstrani polietilenska embalaa in velike kepe zdrobijo na velikost oreha, nato
pa v posebnih perplex mlinih najprej zmeljejo v fin prah.
Fino mleti amonnitrat se nato tehta na avtomatski tehtnici za posamezne sare.
V naem primeru to dvojno mletje e ni zadovoljivo reeno in v glavnem zdrobimo (rono)
veje kepe v manje, da ne motijo pri nadaljnji predelavi v kolodrobu in natehtamo skupaj z
ostalimi surovinami v posebne prekucnike za vsak kolodrob posebej.
Nekatere surovine, kot so TNT in ksilit, se natehtajo skupaj z amonnitratom v prekucnih in se
istoasno stresejo v kolodrob, nekatere pa posebej in se dodajajo po doloenem asovnem
zaporedju, kot predvideva tehnoloki postopek med obratovanjem kolodroba.
Ker je obvezno, da so vse surovine za razstrelivo brez primesi in tujkov, ki lahko povzroijo
nesreo, je potrebno paziti, da se eventualni tuji deli (kovine, itd.) odstranijo. Obiajno se to
dosee s sejanjem teh surovin, e so primerno mlete, lahko pa tudi z iskalci kovin.
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
20/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
12
2.4.2 Tehtanje TNT-ja
Ker je TNT e v primerni granulaciji in suh, ga pred tehtanjem samo izstresamo iz juta vre
ali sodkov v zalogovnik in ga rono tehtamo v posebne posode, od koder se iztresa v
prekucnike.To delo se opravlja v posebnem loenem prostoru.
2.4.3 Priprava aganja
Za proizvodnjo razstreliv uporabljamo aganje iglavcev, ki ga dobimo na domai agi.
Ker surovo aganje vsebuje tudi preko 30 % vlage in veliko vejih delcev lesa in tudi druge
tujke, ga je pred suenjem potrebno presejati na grobi mrei.
Tudi za aganje velja, da je najboljeim bolj suho in zdrobljeno aganje, najbolja pa bi bila
tako imenovana lesna moka, ki ima zelo majhno volumensko teo in im ve drobnih delcev
na enoto volumna. Suho aganje v razstrelivu slui kot gorivo, po drugi strani pa vpija vlago
iz amonnitrata in se pomea med delce amonnitrata in s tem prepreuje strjevanje razstreliva.
aganje pa slui tudi za uravnavanje gostote razstreliva, ki je vaen faktor za njegovo
kvaliteto. Zaradi tega aganje suimo in meljemo.
Suimo ga v suilnicah na paro pri temperaturi priblino 150 stopinj C. as suenja je odvisen
od vlage aganja in stopnje vlage, do katere ga elimo osuiti. Dobro osueno aganje
meljemo na posebnem mlinu, kjer se e od njega loijo eventualni drobni tujki, fin prah pa
lovimo v ciklonu in ga skladiimo v vejih pokritih ploevinastih sodih od koder ga
natehtamo po potrebi v vree za posamezne sare.
2.4.4
Suenje CMC (karboksitnetilceluloza)
CMC suimo na istih suilnih napravah kot aganje. Obiajno ima CMC tudi do 10 % vlage,
zato ga je potrebno osuiti na im manjo vlago, da bolje slui svojemu namenu.
2.4.5 Drobljenje in suenje ksilita
Ksilit je pravzaprav premog lignit in ga dodajamo nekaterim vrstam razstreliva, vri pa enako
funkcijo kot mleto aganje. Ker se ksilit nahaja v kosih, ga najprej zdrobimo v kolodrobu inga nato presejemo na milimetrskem situ. Ker ta ksilit vsebuje tudi preko 30 % vlage, ga nato
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
21/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
13
suimo na istih suilnih napravah kot aganje in CMC na im manjo vlago. Tako osuen sve
ksilit pa se zelo rad sam vge na zraku, zato ga hranimo v vejih ploevinastih sodih in ga
pokrijemo s tanjo plastjo starega ksilita in pokrijemo s pokrovom, da prepreimo dostop
zraka. Tak ksilit mora ostati najmanj 35 dni, da ni ve nevaren za samovig.
2.4.6 Doziranje surovin
Ker ima vsaka vrsta razstreliva drugano sestavo in tudi razline surovine, natehtamo to po
doloeni recepturi za posamezno saro.
Nekaj jih natehtamo direktno v prekucnik, ostale pa v posebne vree ali posode in se dodajajo
v kolodrob po doloenem asovnem zaporedju med predelavo v kolodrobu.
2.4.7 Predelava surovin v kolodrobu
Pri naem tehnolokem postopku je kolodrob najvaneji stroj za izdelavo razstreliv.
Pri predelovanju surovin v kolodrobu se vri ve operacij istoasno in sicer:
a)
Znano je, da se amonijev nitrat, kakor tudi TNT, preden ga damo v kolodrob ne nahaja vobliki prahu, ampak v obliki vejih ali manjih delcev, na katere smo ga razbili med
doziranjem. Po predelavi v kolodrobu pa dobimo surovine, katere smo dali v kolodrob
zmlete skoraj do prahu. Prvo delo, ki ga torej kolodrob pri predelavi surovin opravi je, da
te zmelje do prahu.
b) Vemo, da surovine, ko jih damo v kolodrob e niso pomeane in lahko e s prostim
oesom razlikujemo TNT od amonijevega nitrata itd.
Pri predelavi v kolodrobu ne moremo s prostim oesom ve razlikovati posameznih
surovin med seboj, ker so te e zdrobljene in zmeane. Drugo delo, ki ga kolodrob torej
opravi je, da surovine dobro zmea, to se pravi, da se v vsakem delu zmesi, ki jo dobimo
iz kolodroba, nahajajo surovine v takem razmerju, kot smo ga z doziranjem doloili.
c) Poleg drobljenja in homogeniziranja pa se pri predelavi v kolodrobu godi e naslednje: e
pogledamo surovine, ki jih damo v kolodrob vidimo, da je skodela kolodroba skoraj do
polovice napolnjena z njimi. Pri predelavi vidimo, da se je volumen surovin zmanjal, t.j.,
da smo dobili le nekaj cm debel kola.
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
22/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
14
Surovine se pri predelavi v kolodrobu torej zgostijo, razstrelivo dobi potrebno gostoto, ki
je vana karakteristika vseh razstreliv.
Razumljivo je, da je gostota razstreliva tem veja, im dalj asa ga predelujemo v
kolodrobu. Lahko bi si torej mislili, da bo tudi razstrelivo tem bolj kvalitetno, im vejo
gostoto bo imelo. Temu pa ni tako. Amonnitratna razstreliva imajo namre lastnost, da pri
vejih gostotah npr. 1,3 g/cm3in vejih, z navadno strelno kapico t. 8 ne detonirajo. Isti
pojav opaamo tudi, e je razstrelivo predolgo v kolodrobu, zato je tudi doloen as za
predelavo v kolodrobu tj. priblino 1 ura.
2.4.8 Poivalie razstreliva (hlajenje)
Ker se razstrelivo pri obdelavi v kolodrobu posebno v letnem asu segreje tudi preko 50
stopinj C, ga je potrebno pred patroniranjem (posebno v male kalibre) predhodno ohladiti.
Zato razstrelivo v bavah pustimo stati v posebnem prostoru, da se im bolj ohladi in s tem
prepreimo strjevanje razstreliva v patronah.
2.4.9 Drobljenje razstreliva
Ker se razstrelivo pri obdelavi v kolodrobu obiajno (poleti) strjuje v veje kepe in tudi v
bavah, kar bi motilo pri patroniranju, ga je potrebno pred patroniranjem zdrobiti.
Drobimo ga v kroglinih mlinih (mealnice), kjer se razstrelivo vrti v bobnu skupaj s
tekstolitnimi kroglami in drobi, tako zdrobljeno razstrelivo pa se preseje skozi mree, ki so na
obodu bobna, od koder se preko transportnega pola polni v vree, za veje kalibre pa se
obiajno ne pua ohlajati toliko asa in se po drobljenju delno ohladi na posebnem hladilno
transportnem traku, kjer se v taki plasti transportira in od spodaj hladi z vodo. Ta hladilni
trak je narejen iz posebne nerjavee ploevine. Iz traku pada skozi celinezapore v vree, vkaterih se po transportnem traku transportira v patronirnico. Pri nakladanju vre na transportni
trak je potrebno paziti, da se spuajo v predpisanem razmaku, posebno pozornost pa je
potrebno posvetiti, da se posamezne vree z razlinimmaterialom ne pomeajo med seboj.
Drobilni bobni imajo obenem tudi funkcijo sejanja in s tem loevanja eventualnih tujkov, ki
bi predstavljali nevarnost pri patroniranju.
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
23/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
15
2.4.10 Patroniranje razstreliv
Obiajno se razstrelivo uporablja v patronah, katerih debelina in tea pa je odvisna od
potronika, oz. od vrste miniranja.
Pri nas patroniramo razstrelivo v premeru 28/100, 28/200 in 38/200 v parafiniran papir in to
veino na avtomatskih patronirkah tipa Wasag, veja patrona od 50/1.000 do 140/12.500 pa v
polietilensko embalao, ki se na obeh koncih zapira z aluminijevimi sponkami. V premeru
60/1.000 se patronira na avtomatu Nieppmann, vse ostale kalibre pa patroniramo na ronih
patronirkah. Parafiniran papir ali PE revo sluita med drugim tudi zato, da zaitita
razstrelivo pred zunanjo vlago. Princip polnjenja je enak povsod in sicer se iz posebnega
zalogovnika, kamor se iztresa razstrelivo, potiska skozi medeninasto puo s posebnim gnanim
polem razstrelivo v papirnato stronico ali polietilensko revo.
Za razline premere patron se uporabljajo razline pue in poli ter polietilenske vree. Pri
patroniranju je potrebno paziti, da so naboji pravilne tee, pravilne gostote, dobro zaprti in
oznaeni z vrsto razstreliva.
V novejem asu elimo patroniranje im bolj avtomatizirati, kar omogoa vejo
produktivnost in olaja pogoje dela.
2.4.11 Pakiranje razstreliva
Razstreliva spatroniramo v patrone do 38 mm, ki so patronirane v parafiniran papir in
obiajno spatronirane na avtomatih se takoj vlagajo v PE vreke po 2,5 kg in 5 kg in se
zavarijo, te vreke pa se naknadno vlagajo v kartonske katle do 25 kg. Patrone premerov
vejih od 50 mm se vlagajo brez dodatnih PE vrek v kartone po 24 oz. 25 kg. Vsaka
embalana enota po 24 oz. 25 kg mora na vidni strani nositi etiketo s sledeimi podatki:
ime proizvajalca,
vrsta razstreliva,
oznaka nevarnost (bombica),
premer in tea naboja ter tea kartona,
zaporedna tevilka kartona,
datum proizvodnje,
v kartonu pa posebna tiskana navodila za uporabo in unievanje razstreliva.
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
24/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
16
Pakiranje razstreliv se vri v posebnem objektu od koder se zapakirano razstrelivo v kartonih
spua po valjni progi v prirono skladie, kjer se nalaga na palete in odvaa v glavno
skladie.
Razstreliva, izdelana za izvoz nosijo posebno oznako in so kvalitetneje zapakirana, v
prironem skladiu pa se povezujejo na posebne palete za mednarodni transport.
2.5 ANFO RAZSTRELIVA
V zadnjih 25 letih se v svetu posebno pa v Ameriki in Kanadi uporabljajo v vedno veji meri
ANFO in Slury razstreliva, saj je njihova uporaba mono izpodrinila prakasta razstreliva in
dinamite in po nekaterih dravah e dosega 60 % vse porabe razstreliv.
Pri nas izdelujemo le vodoplastina Slury razstreliva, ki bodo opisana pozneje, od AMFO
razstreliv pa se bomo spoznali z Anfexom, ki ga proizvajamo tudi pri nas.
Prednost ANFO in Slury razstreliv je v tem, da je njihova proizvodnja izredno mehanizirana
in rabi zelo malo delovne sile in pa izredno varna proizvodnja, kar je posebno pomembno.
Prednost je tudi v tem, da se lahko izdelujejo tudi na mestu uporabe.
ANFO razstreliva so v bistvu zmes granuliranega amonnitrata (ki ima to lastnost, da lahko
vpija tudi do 20 % tekoih goriv) in pa tekoih in trdih goriv. Ne vsebujejo pa brizantne
primesi kot je TNT ali nitroglicerin. Zato je njihovaproizvodnja in uporaba tudi varneja.
Pri nas izdelujemo Nitrol, ki vsebuje poleg amonnitrata e do 6 % vretenskega olja ali nafte in
pa trdno gorivo ksilit. To razstrelivo tudi patroniramo. Poleg tega pa izdelujemo e Anfex in
to brez kolodroba. Granulirani amonnitrat v posebnem mealcu zmeamo s tekoim gorivom
in ga pakiramo po 25 kg v vree in kartone. Anfex lahko pojaamo e z dodatkom
aluminijevega prahu. Poleg natetih prednosti tega razstreliva je e pomembna njegova nizka
cena, slabe lastnosti pa so v tem, ker ni vodoobstojno in se ne more uporabljati v mokrih
vrtinah, pa tudi njegova uporaba je veja, ker ni patronirano in se direktno nasipa v vrtine.
ANFO razstreliva niso primerna za miniranje v vrtinah manjega premera od 50 mm, v vejih
primerih pa dosega iste uinke kot ostala razstreliva.
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
25/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
17
2.6 VODOPLASTINA RAZSTRELIVA
Vodoplastina razstreliva spadajo v skupino Slury razstreliv (tekoa, kaasta zmes), ki se
uporabljajo v novejem asu, njihova sestava pa se stalno spreminja in izpopolnjuje, zato jih
poznamo ve generacij. Kot je e omenjeno, je proizvodnja teh razstreliv izrednomehanizirana in moderna, al pa za noveje vrste teh razstreliv rabimo surovine, ki se pri nas
ne proizvajajo. Zato je za njihovo proizvodnjo potreben nakup licence in uvoz pretenega dela
surovin, kar je za nas izredno drago, skoraj nedosegljivo.
Pri nas proizvajamo prvo generacijo teh razstreliv, takoimenovana vodoplastina razstreliva
pod imenom Geokamex in Geokamex-1. Geokamex je v bistvu meanica anorganskih nitratov
(amonnitrat in natrijev nitrat) in nitroceluloznih, nitroglicerinskih in nitrogvanidinskih
smodnikov z dodatkom do 13 % vode.
Poleg tega se e dodajajo dodatki, ki poveujejo plastinost in obstojnost meanice.
Geokamex je meanica natrijevega nitrata, amonnitrata, mletega TNT, aluminijevega prahu in
vode.
Prednost teh razstreliv pred prakastimi je v tem, ker imajo vejo energijo, vejo gostoto
polnjenja. Zaradi tega je pri miniranju na enoto volumna veliko veja energija in se zato
koristno uporabljajo predvsem pri miniranju kamnolomov in trdnih rudnin. Hitrost
detonacije dosega tudi do 6.000 m/s, pri prakastih pa najve 4.500 m/s. So izredno varna in
neobutljiva na obiajni detonator t. 8.
2.6.1 Priprava surovin za vodoplastina razstreliva
Amonnitrat se uporablja obiajno granulirani, ki se rad topi ali pa fino mleti.
TNT se uporablja suho mleti v kolodrobu in presejan in pa mokro mleti TNT.
Brezdimni smodniki so obiajno razlinih oblik in luskic, listiev, trakov in valjkov in jih je
potrebno predhodno zmleti. Ker so ti smodniki sami po sebi razstrelivo, je njihovemu mletju
potrebno posvetiti veliko pozornosti. Meljejo se na posebnem mlinu, dezintegratorju z mreo,
s katero uravnavamo granulacijo mletih smodnikov. Mletje se vri pod stalnim pretokom
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
26/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
18
vode, pa tudi sam smodnik se mora pred mletjem omoiti, po mletju pa tudi ne sme vsebovati
manj kot 8 % vlage. Predhodno je smodnik potrebno presejati zaradi eventuelnih tujkov. Ker
so smodniki razlinih kalorinih vrednosti (od 7201.200 kcal/kg), jih je potrebno med seboj
meati, da dobimo priblino 950 kcal/kg, pa tudi sama granulacija je vana in ne sme biti
prefina in ne pregroba. Ker se smodnik melje pod stalnim pretokom vode (250 l/minuto), je
potrebno zmleti smodnik centrifugirati, da odstranimo odveno vodo.
2.6.2 Izdelava vodoplastinih razstreliv
Ta razstreliva se izdelujejo v posebnem gnetilcu, ki je ogrevan s toplo vodo na 75 stopinj C,
da se nitrati laje topijo. Gnetilec ne drobi dodatnih surovin, ampak jih samo mea in gnet e,
nato pa s posebnim polem izprazni.
Enkratna polnitev gnetilca znaa od 600800 kg, as meanja pa traja 45 minut. Dodajanje
surovin poteka po doloenem vrstnem redu, najprej se dodajo nitrati, nato ostale surovine po
doloenem zaporedju, po potrebi pa e dodajamo vodo. Polnjenje gnetilca se vri samo skozi
nameeno zaitno mreo, ki prepreuje monost, da bi v gnetilec padla vrea ali celo
delavec.
Med meanjem sta vklopljeni obe meali in pol, pokrov pa mora biti zaprt. Izmeano
razstrelivo se nato prazni v posebne ploevinaste posode in se transportira na patroniranje.
2.6.3 Patroniranje in pakiranje vodoplastinih razstreliv
Patroniranje se vri v posebnem objektu na vodoravnih patronirnih strojih tipa SIPI. To so v
bistvu stroji, podobni mesoreznicam in posebni pol potiska maso preko pue v polietilensko
vreko, ki se na obeh straneh zapira z aluminijastimi sponkami. Stroj se poganja in zaustavlja
s pritiskom noge na pedala, polni pa rono z lopato.
Razstrelivo se patronira v patrone 60mm/1.500 g140mm/12.500 g. Pakira se v PE vree in
kartone po 24 oz. 25 kg, ki nosijo vse potrebne oznake, kot prakasta razstreliva. Kartoni se
nalagajo na palete in odvaajo v skladie.
2.7 TEHNINE LASTNOSTI RAZSTRELIV
Pri izbiri in uporabi ocenjujemo eksploziva predvsem po naslednjih lastnostih:
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
27/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
19
Gostota eksploziva: Merimo jo v g/cm3. Je merilo za delovno sposobnost
eksploziva. S poveanjem gostote raste tudi njegova delovna sposobnost.
Eksplozivo mora imeti pravilno specifino teo ali gostoto.. e je razstrelivo
preve trdo napolnjeno (patronirano), bo prenos delovanja slab. V tem primeru bo
v vrtini eksplodiral samo prvi ali drugi naboj, ostali naboji pa delovanje ne bodo
sprejeli. Podobno je tudi takrat, e eksploziv vsebuje preve vlage. Predpisana
gostota znaa od 0,95 do 1,1 g/cm3 , vlaga pa najve do 0,6 %.
Delovni uinek ali mo eksplozije:Merimo v cm3. Ugotavljamo ga na podlagi
raziritve votline v Trauzlovem monarju po eksploziji doloene manje koliine
eksploziva v odprtini monarja.
Hitrost detonacije:Merimo jo v m/s. To je hitrost, s katero se iri detonacijski val
od mesta viga do neomejene koliine razstreliva.
Obutljivost na udar: Skoraj vsako razstrelivo lahko aktiviramo, e po njem
udarimo s primerno silo. Merimo jo s pomojo Kastovega aparata, v katerem z
doloenih viin spuamo utei 1 kg, 2 kg ali 5 kg na manjo koliino eksploziva.
Izraamo jo v kg/cm. Da si lahko ustvarimo pregled obutljivosti v zvezi z udarom
pri posameznih eksplozivih, si poglejmo naslednjo tabelo, iz katere je razvidno, pri
kateri viini detonirajo posamezna eksploziva, e pade na njih ute mase 2 kg:
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
28/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
20
Tabela 1: Detonacija eksploziva glede na viino padajoe utei
Eksploziv Viina (cm)
ivosrebrni fulminat 4
Nitroglicerin 6
rni smodnik 80
Trinitrotoluol 90
Kamiktit preko 40
Vir:Belak, 1978, 36
Temperatura eksplozije:Merimo jo v stopinjah Celzija. Temperatura v srediu
detonacije gospodarskih razstreliv je od 1.800oC do 4.200 oC.
Prenos detonacije:Merimo ga v cm. To je oddaljenost, pri kateri se eksplozija
prenese z enega naboja na drugega.
Bilanca kisika:Za vsa gospodarska razstreliva velja predpis, da se ob detonaciji
ne smejo tvoriti strupeni plini. To pomeni, da morajo imeti e poprej v sebi
vezanega dovolj kisika za eksploziv, in da ga e nekaj ostane pomeanega med
eksplozivnimi plini. Temu pravimo pozitivna bilanca kisika.
Detonacijski pritisk:
Izraa pritisk plinov pri eksploziji in je pri gospodarskih
razstrelivih od 2.600 do 15.000 MPa.
Varnost pred vigom metana in premogovega prahu:Doloamojo s koliino
razstreliva, ki e ne povzroi viga metanske meanice ali zmesi zraka in
premogovega prahu pri poizkusnem miniranju v umetni atmosferi.
Odpornost na mraz: Obiajna razstreliva so izdelana tako, da normalno
eksplodirajo do -20oC.
Skladienje razstreliva in rok uporabe:Vsako razstrelivo mora biti primerno
skladieno po navodilih proizvajalca. Rok uporabe je obdobje, v katerem
razstrelivo ne sme spremeniti svojih keminih, fizikalnih in tehninih lastnosti.
Temperatura viga:Mora biti po predpisih vija od 160oC
Patroniranje razstreliv:Skoraj vsa gospodarska razstreliva so pakirana v obliki
nabojev ali patron.
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
29/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
21
Slika 1: Trauzlov monar
Vir:Belak,1978, 14
2.8
SREDSTVA ZA VIGANJERAZSTRELIV
Samo smodnik je mono zanetiti neposredno z odprtim ognjem, vsa brizantna razstreliva pa
lahko aktiviramo samo s sredstvi za viganje ali iniciranje razstreliv.
Med ta sredstva spadajo:
poasi gorea vigalna vrvica,
detonacijska vigalna vrvica,
vigalna kapica,
elektrini detonator.
2.8.1 Poasi gorea vigalna vrvica
Poasi gorea vigalna vrvica je namenjena za priiganje nabojev, polnjenih z rudarskim
smodnikom in za viganje detonatorskih kapic.
Sestavljena je iz:
smodnikovega jedra,
tekstilne nitke,
zunanjega plaa, ki je impregniran z bitumnom, da je smodnik zaiten pred
vlago.
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
30/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
22
Priigamo jo z odprtim plamenom z minerskimi vigalicami ali minerskim satovjem.
Uporabljamo jo lahko samo v rudnikih, kjer ni metana ali nevarnega premogovega prahu.
Gorenje je ena od najvanejih lastnosti vigalne vrvice. Od dobre vigalne vrvice se zahteva,
da ima konstantno hitrost gorenja in da na njo im manj vplivajo zunanji vplivi (npr. vlaga).
Uporaba vigalne vrvice se je precej zmanjala z uporabo elektrinih detonatorjev.
Slabe strani priiganja min z vrvico:
pri gorenju vrvice se tvorijo strupeni plini,
je bolj nevarno za minerje (kratka razdalja)
Dobre strani:
potrebna je manja strokovna usposobljenost
ne more priti do nesree s statino elektriko
Slika 2: Poasi gorea vigalna vrvica in nain pakiranja
Vir:Belak, 1978, 17
2.8.2 Detonacijska vigalna vrvica
Ima jedro, polnjeno z brizantnim eksplozivom (obiajno je to pentrit), zato ne gori, pa pa
detonira. Hitrost detonacije je od 5.000 do 6.500 m/s. Aktiviramo jo s kapico tevilka 8 ali z
elektrinim vigalnikom. Sestavljena je iz eksplozivnega jedra, bombanega ovoja ter
plastinega zaitnega plaa. Rudarska detonacijska vrvica je rumene barve. Pakirana je v
kolutih.
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
31/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
23
Slika 3: Detonacijska vigalna vrvica
Vir:Belak, 1978, 20
2.8.3 Vigalna kapica
Vigalna kapica je izdelana dokaj preprosto. V aluminijastem ali bakrenem tulcu sta dva
ekplozijska vloka:
zgoraj inicialni vloek
spodaj brizantni vloek
2.8.4 Elektrini detonatorji
Elektrini detonatorji so v zadnjem asu najbolj razirjeno sredstvo za aktiviranje eksploziva.
Njihova prednost je v tem, da so zelo varni. Z njimi je mogoe hkrati aktivirati veje tevilo
min, kar z uporabo detonatorskih kapic ni mono.
Sam elektrini vigalnik aktiviramo s kovinsko nitko, ki po prehodu elektrinega toka zaari(podobno kot v arnici) in prige inicialni eksploziv.
Sestavljen je iz:
kovinskega tulca (bakrenega ali aluminijastega),
vigalne glavice,
brizantnega eksploziva,
ic za prikljuek na elektrini kabel.
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
32/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
24
Vaen podatek za elektrini vigalnik je njegova upornost (4,5 ). Loimo dve glavni vrsti
elektrinih vigalnikov:
trenutni elektrini vigalnik,
asovni elektrini vigalnik.
Trenutni elektrini vigalniki
Z njimi aktiviramo hkrati vse mine v minskem polju. Eksplozija nastane takoj po sklenitvi
elektrinega tokovnega kroga. Dovodni elektrini ici sta obiajno elezni ali bakreni,
izolacija pa je na eni ici bela, na drugi pa rdea.
asovni elektrini vigalniki
asovne elektrine detonatorje (predvsem milisekundne) v zadnjem asu vse bolj
uporabljamo in s tem doseemo:
- vejo varnost,
- hkrati lahko aktiviramo veje tevilo eksplozivnih polnjenj
- as za pripravo je kraji,
- aktiviranje se lahko izvri z varne razdalje,
- uinki miniranja so bolji,
- potresi, ki spremljajo miniranje, so mnogo manji.
Princip delovanja asovnega elektrinega vigalnika je v tem, da vigalnik eksplodira (se
aktivira) ele doloen as pozneje, ko smo skozenj spustili elektrini tok. To omogoa
poseben zakasnilni element, ki je vgrajen med inicialnim in brizantnim vlokom. Od doline
tega elementa, ki je v obliki epa iz gorljive snovi, je odvisna zakasnitev eksplozije.
Na triu dobimo dve vrsti asovnih elektrinih detonatorjev:
- polsekundne (tevilke od 1 do 10),
- milisekundne.
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
33/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
25
Milisekundni elektrini detonatorji so v treh izvedbah:
34 MSED-Al milisekundni elektrini detonatorji, aluminijasti
34 MMED-Cu milisekundni elektrini detonatorji, bakreni
34 MMED-Cu metanskovarni milisekundni elektrini detonatorji, bakreni
Zunanji barvi ic pri milisekundnih elektrinih detonatorjih sta rumena in rdea (pri
navadnih), pri metanskovarnih pa je ena zelena in druga dela. tevilka posameznega
detonatorja je vtisnjena na dnu tulca in na ploici, ki je pripeta na ici. V metanskih rudnikih
in jamah z nevarnim premogovim prahom lahko uporabljamo samo trenutne in milisekundne
metanskovarne elektrine vigalnike z bakrenim tulcem z nazivnim intervalom najve 34
milisekund. V premogu smemo vezati najve 5 zaporednih tevilk detonatorjev (136 ms), v
prihribini pa najve 7 (204ms).
Slika 4: Serija milisekundnih elektrinih detonatorjev
Vir:Belak,1978, 21
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
34/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
26
2.8.5 Busterji
Nekaterih vrst razstreliv ne moremo aktivirati z detonatorsko kapico ali elektrinim
vigalnikom, ker potrebujejo veji zaetni sunek energije. Za viganje taknih razstreliv
uporabljamo posebne detonatorje z vejo koliino inicialnega eksploziva pentolita (od 40 do80 g). Tem vigalnikom pravimo busterji (booster) in jih sproimo z detonacijsko vrvico.
Slika 5: Buster
Vir:Boi, 1998, 17
2.9 PRIBOR ZA AKTIVIRANJE ELEKTRINIH DETONATORJEV
Miner, ki bo aktiviral eksploziv z elektrinim vigalnikom, potrebuje e pribor:
elektrini vigalni strojek,
ohmmeter,
ilo za izdelavo lukenj v patrone razstreliva,
kable za viganje,
palica za polnjenje vrtin,
sireno za dajanje signalov (na povrini).
2.9.1
Elektrini vigalni strojek
Za aktiviranje min, opremljenih z elektrinimi vigalniki, je potreben izvor elektrinega toka,
ki ga dobimo iz posebnega strojka.
Obstajata dve vrsti elektrinih strojkov:
elektrini dinamo strojki,
kondenzatorski strojki.
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
35/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
27
Elektrini dinamo strojkidelujejo na osnovi indukcije elektrinega toka, ko se vrti tuljava
v magnetnem polju. V navojih tuljave se v odvisnosti od jakosti magnetnega polja, tevila
navojev in hitrosti obratov inducira doloena elektrina energija, ki prehaja na sponke
strojka. Na vsakem strojku je pritrjena tablica z osnovnimi podatki:
tip strojka,
inducirana napetost,
najveji upor, ki ga lahko prikljuimo,
jakost toka pri danem uporu,
trajanje impulza v milisekundah,
leto izdelave strojka,
tevilka strojka.
Kondenzatorski strojkiza aktiviranje elektrinih detonatorjev se vse bolj uveljavljajo, ker
so laji, imajo moneji elektrini impulz in daljo ivljenjsko dobo.
Kondenzatorski strelni strojek je sestavljen iz generatorja za nabijanje kondenzatorja,
usmernike naprave, kondenzatorja in viga.
as impulza je neodvisen od obremenitve in je kraji od 4 ms. Postopek uporabe strelnega
strojka je naslednji:
- na sponki se prikljuijo tokovodniki
- strelni strojek primemo z levo roko
- z desno roko vstavimo roico in zavrtimo v smeri urinega kazalca, dokler ne zaari
signalna luka, nato naredimo e 3 do 4 dodatne obrate
- za sproenje impulza obrnemo v nasprotni smeri urinega kazalca za obrata in
povzroimo odstrel.
2.9.2
Ohmmeter
Uporabljamo ga kot kontrolni instrument, s katerim ugotavljamo nepravilnosti v vezavi
elektrinega tokovnega kroga, npr. prekinjen tokokrog ali kratek stik. Z njim tudi iemo in
doloamo zatajilce. To je v bistvu obiajen instrument za merjenje elektrinega upora,
prirejen za uporabo pri miniranju, e posebej pa za metanske jame. V njem je majhen
baterijski vloek, ki ga preko sponk na ohmmetru prikljuimo na elektrini tokovni krog. Tok
stee po icah, ez vigalnike, in se vrne v instrument, kjer kazalec pokae dejanski upor
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
36/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
28
vezave, ki ga poprej izraunamo. e je vse dobro zvezano, je upor na ohmmetru enak
izraunanemu in samo v tem primeru smemo odstreliti.
Z ohm-metrom se meri samo z mesta odstreljevanja:
upornost posameznih elektrinih detonatorjev
celotna upornost povezanih elektrinih detonatorjev v seriji, ki je pripravljena za
odstrel
Z ohm-metrom se opravlja naslednje meritve:
v zaetku izmene in ob vsaki napaki se izmeri oz. preveri elektrino upornost
glavnih tokovodnikov.
pred navezavo glavnih tokovodnikov na elektrini vigalni strojek se izmeri
upornost celotnega tokokroga.
ob priliki zatajitve celotnega tokokroga se z ohm-metrom ugotavlja napaka, ki je
lahko na tokovodniku ali na posameznih detonatorjih.
Postopek uporabe ohm-metra je naslednji:
vodnike dobro privijemo na prikljune sponke.
za hitro oditavanje pritisnemo vodnike na kovinske kontrolne ploice.
merilnik se avtomatsko vklopi ob pravilnem priklopu in pokae izmerjeno
upornost.
Pomen oditkov:
e tokokrog ni sklenjen, sena merilniku ne pojavijo tevilke in je takrat upornost
R neskonna.
e je tokokrog sklenjen in se na merilni ploi pojavi rna rtica, to pomeni, da je
upornost veja od 2.000 ohmov.
preizkus merilnika pri kratko sklenjenih sponkah (0 ohm).
e je tokokrog tokovodnikov in el. detonatorjev sklenjen z merilnikom in se na
merilniku niso pojavile tevilke, pomeni, da je merilni tokokrog prekinjen.
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
37/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
29
e se na merilniku pri sklenjenem tokokrogu pojavi napis bat pomeni, da je
napetost ohm-metra nezadostna (prazna baterija).
e je tokokrog sklenjen, nam mora pokazati tisto tevilko oditka na merilni ploi,
katera se ujema s predhodno izvedenim izraunom
U = .D. U.D. + U.T.(povzeto po Peovnik, 198, 22,)
U = izraunana upornost tokokroga
.D. = tevilo detonatorjev
U.D. = el. upornost detonatorja, ki je razvidna iz ovitka pakiranja
U.T. = upornost tokovodnika, izmerjenega z ohm-metrom.
Napake:
e pokae ohm-meter vejo napetost, kot je izraunana, pomeni, da je upornost
nekega stika prevelika oz. da je spoj zarjavel ali umazan, lahko pa tudi pomeni, da
je tevilo detonatorjev veje, kot je bilo upotevamo v izraunu.
e je upornost tokokroga neskonno velika, pomeni, da je tokokrog prekinjen.
e je upornost manja od predvidene, pomeni, da je v tokokrogu kratek stik ali pada niso v tokokrog povezani vsi elektrini detonatorji
Slika 6: Dva tipa ohmmetra
Vir:Boi, 1998, 25
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
38/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
30
2.9.3 Kabli za viganje min
Elektrini vodniki med strojkom za viganje in minskim poljem so kabli elezne ali bakrene
ice primernega preseka. Vaen podatek za kabel je njegova upornost (pri vseh materialih
mora biti enaka). Prerez ice mora biti najmanj 0,8 mm
2
z izolacijo iz gume ali PVC.Elektrini vodniki za viganje min ne smejo imeti nobenih golih delov. Konci ic vodnikov in
elektrinih detonatorjev se morajo med seboj trdo in zanesljivo oplesti in spojena mesta
izolirati. Elektrini vodniki morajo biti tako dolgi, da se mine lahko vgejo sproijo iz
varnega zaklonia. Elektrini vodniki se morajo obeati tako, da se ne dotikajo kovinskih
predmetov (tirnic, cevovodov) in da ne potekajo poleg kablov.
Slika 7: Kabli za viganje
Vir:Boi, 1998, 30
2.9.4
Palica za polnjenje vrtin
Mora biti iz neiskreega se materiala. Najbolja je lesena. Premer palice mora biti do 2
milimetra veji od premera patron razstreliva. Dolina palice mora biti prilagojena globini
minskih vrtin.
2.9.5 ilo za izdelavo lukenj v patrone
Potrebujemo ga zato, da vstavimo vigalnik v patrono razstreliva in s tem naredimo udarnopatrono. Izdelano mora biti iz neiskreega materiala (les, baker, medenina).
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
39/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
31
2.10 POVZETEK
Razstreliva so zmesi keminih spojin, ki so nevarna pri ravnanju z njimi in se pri vigu na
enem mestu hitro razkrajajo v plin ter pri tem razvijajo velike koliine toplote. Razkroj se od
mesta viga hitro prenaa na vso neomejeno koliino eksploziva.
Z udarom ali poveanjem temperature jih pripravimo do hitrega prehoda v druge stabilneje
spojine (v glavnem pline in paro). Ta prehod je vedno trenuten in zdruen s poveanjem
temperature, ki da pri eksploziji nastalim plinom ali param velikansko energijo. Napetost
visoko segretih plinov povzroa udarne valove, ki delujejo na stene okrog mine in drobijo terrazrivajo hribino. Za eksplozijo ali detonacijo razstreliva je potreben kisik, ki pride iz ozraja
v okolici ali pa je kemino vezan v samem razstrelivu. Osnovni elementi, ki sestavljajo
razstrelivo so: vodik, kisik, kalcij, natrij, kalij, duik, ogljik, aluminij, svinec, ivo srebro.
Eksplozija je nenadna sprostitev plinov, katerih volumen je veliko veji od prvotnega, ki jo
spremlja pok in silovit mehanski uinek.
2.11 VPRAANJA ZA OBNOVITEV ZNANJA
1. Delitev razstreliv glede na hitrost izgorevanja!
2. Kaj so busterji?
3. Katere surovine poznate, ki se uporabljajo v proizvodnji
razstreliv? Na kratko jih opiite!
4. Opiite vodoplastina razstreliva!
5. Katere tehnine lastnosti razstreliv poznate!
6. Opiite sredstva za viganje razstreliv! Katere se danes najve
uporabljajo?
7. Katere elektrine vigalnike lahko uporabljamo v metanskih jamah?
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
40/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
32
3 OPIS IN UPORABA NEELEKTRINEGA INICIALNEGA
SISTEMA
3.1
UVOD
Sistem Nonel je neelektrini inicialni sistem za razstreljevanje.
Sistem Nonel je sestavljen iz naslednjih elementov:
Nonel detonatorjev,
konektorjev,
sponk,
vigalne naprave,
nizkoenergetske detonacijske vrvice (po potrebi),
V poglavju so predstavljeni njegovi sestavni deli, nain uporabe, varnostne, ekoloke in
tehnoloke prednosti ter glavna podroja uporabe.
3.1.1
Nonel detonator
NONEL detonator se sestoji iz detonatorja (trenutnega ali asovnega), ki ima vgrajen zasilni
element inpotrebne doline vigalne cevke. To je osnovni element celega sistema. Vse ostalo
slui le za povezovanje in viganje mree. Vigalna cevka ima podoben namen kot elektrini
vodnik pri elektrinih detonatorjih. Razlikuje se v tem, da je cevka le ena in da se po njej
prenaa udarni val in ne elektrini tok.
Detonator in vigalna cevka se kompletirata glede na potrebe (dolina cevke, vrsta
detonatorja). Cevka je na prostem koncu zavarjena, zvita v kolobar in ustrezno oznaena.
Izvlena sila vigalne cevke izNonel detonatorja znaa 70 ~ 80 N.
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
41/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
33
Slika 8: NONEL detonatorji
Vir:Boi, 1998, 39
3.1.2 Vigalna cevka
Vigalna cevka je izdelana iz posebne kakovostne plastike in ima zunanji premer 3 mm. Masa
cevke znaa 5 do 6 g/m. Cevka je po notranji strani prevleena s tanko plastjo zmesi
visokobrizantnih eksplozivov v koliini samo 15 do 25 mg/m. Ko na primeren nain
iniciramo to plast, se pojavi v cevki udarni val, ki se iri po cevki s hitrostjo 1 .800 do 2.000
m/s. Opazovalec vidi ta udarni val le kot blisk, cevka ostane nepokodovana. Udarni val, ki seiri po cevki, aktivira detonator, ki je pritrjen na drugem koncu vigalne cevke. Sama vigalna
cevka ne more inicirati nobenega razstreliva, ki se obiajno uporablja za razstreljevanje, pri
tem ne pokodujestebra razstreliva v vrtini ali maila. Ker je natezna trdnost cevke cca. 140
N, lahko udarno patrono spustimo v vrtino brez pomone vrvice, saj ni nevarnosti, da bi se ta
pretrgala ali pokodovala.
3.1.3 Detonator
Detonator, ki je pritrjen na vigalno cevko, je v principu obiajen detonator z ali brez
zakasnilnega vloka. Sestoji se iz naslednjih sestavnih delov:
Cu ali Al lonka,
primarne inicialne polnitve,
sekundarne inicialne polnitve, ki ustrezajo jakosti detonatorja t. 8,
pokrovka z odprtino,
zakasnilnega vloka (ni potreben pri trenutnih detonatorjih), tesnilnega epa.
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
42/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
34
Nonel detonatorji imajo cevke standardnih dolin (2,0 m; 3 m; 10 m; 20 m,..). Sami
detonatorji so lahko trenutni ali z zakasnilnim uinkom (milisekundni., polsekundni, itd.).
3.1.4
Konektorji
Ker direkten prenos udarnega vala z ene cevke Nonel detonatorja na drugo ni mogo (na
primer z vozlom kot pri detonacijski vrvici), so potrebni posebni konektorji. To so plastini
elementi, ki vsebujejo inicialno eksplozivno polnitev v obliki detonatorja jakosti t. 8.
Obiajno je na konektor e pritrjena vigalna cevka standardne doline 1,5 do 6 m.
Slika 9: Konektorji
Vir:Boi,1998, 40
3.1.5 Sponke
Pri masovnih razstreljevanjih se pogosto kombinirajo Nonel detonatorji z detonacijsko vrvico,
predvsem z nizkoenergetsko detonacijsko vrvico, ki vsebuje do 5 g pentrita na meter. Na
detonacijsko vrvico se obiajno poveejo vigalne cevke Nonel detonatorjev, ki gledajo iz
vrtin. V ta namen so izdelane posebne plastine sponke, s katerimi hitro in zanesljivo
pritrdimo konce vigalnih cevk na mreo detonacijske vrvice, v katero lahko po potrebi
vgradimo tudi retarderje. Seveda v tem primeru najprej vgemo detonacijsko vrvico na
klasien nain, detonacija vrvice pa preko sponk prenese impulz na vigalne cevke, te p a na
detonatorje, ki inicirajo razstrelivo.
3.1.6 Vigalna naprava za Noneldetonatorje
Vigalno cevko oz. Noneldetonator lahko iniciramo na ve nainov: s pomojo navadnega detonatorja in poasi goree vigalne vrvice,
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
43/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
35
s pomojo elektrinega detonatorja in primernega elektrinega vigalnega strojka,
s pomojo detonacijske vrvice,
s pomojo drugega Noneldetonatorja,
s pomojo posebnega vigalnega strojka za Noneldetonatorje.
Za viganje Noneldetonatorjev in vigalne cevke so namenjeni posebni vigalni strojki., ki
so lahko razline konstrukcije in izvedbe.
Pri viganju mree Nonel detonatorjev s pomojo elektrinega detonatorja moramo seveda
upotevati, da postane s tem mrea obutljiva na vse nevarnosti, ki so sicer izkljuene pri
Nonel sistemu.
Pri viganju vigalnih cevk z detonacijsko vrvico lahko uporabimo posebno metodo
povezovanja v sveenj, ki vsebuje najve do 20 vigalnih cevk. Sveenj fiksiramo z lepilnimtrakom na dveh mestih, ki sta oddaljeni cca. 30 cm ter ga ovijemo z detonacijsko vrvico s
polnitvijo 12 g/m, ki jo pritrdimo z vozli ali lepilnim trakom.
3.2 UPORABA NONEL SISTEMA
Nonel detonatorje lahko uporabljamo posamezno ali povezane v mreo. Mreo lahko
kombiniramo tudi z detonacijsko vrvico polnitve 5 do 13 g/m. Sistem je uporaben na vseh
deloviih na povrini ali pod zemljo, razen na deloviih, kjer se pojavlja metan ali nevaren
premogov prah.
Uporaba Nonel detonatorjev je umestna povsod tam, kjer elektrino viganje ni dovoljeno,
drugi naini iniciranja pa so neustrezni zaradi premalo tonega tempiranja.
3.2.1 Prednosti Nonel detonatorjev
e primerjamo detonatorje z elektrinimi, detonacijsko vrvico C ~ 12 ali z navadnimirudarskimi kapicami, ki jih vigamo s poasi goreo vigalno vrvico, potem lahko ugotovimo
prednosti Nonel detonatorjev pri vseh bistvenih tokah dela z razstrelivi (varnost pri
razstreljevanju, varstvo okolja, tehnoloko in ekonomsko uspena uporaba razstreliva).
Lahko reemo, da sistem Nonelzdruuje prednosti vseh ostalih poznanih inicialnih sredstev,
eprav ima tudi napake. Tako je kontrola oziroma preverjanje posameznih Nonel detonatorjev
in celotnega minskega polja mona le vizualno, ker ne razpolagamo z instrumenti v ta namen
(kot npr. pri elektrinem viganju).
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
44/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
36
Varnostne prednosti
Neelektrini sistemi iniciranja so se razvili predvsem zaradi neprimernosti elektrinega naina
viganja pri gradnji podzemnih objektov v naseljenih podrojih (tuneli, podzemne eleznice),
kjer se pojavljajo intenzivni blodei tokovi. Nonelsistem je popolnoma neobutljiv na takneblodee tokove, kot tudi na druge elektrine vire, ki lahko povzroijo predasen vig
minskega polja (nevihte, bliina oddajnikov in podobno).
Ekoloke prednosti
Podobno kot z elektrinimi detonatorji lahko tudi z Nonel detonatorji natanno in po elji
izberemo trenutek ter zaporedje viga posameznih razstrelilnih polnitev. Na ta nain lahko
zmanjamo negativne uinke na okolje (potres, razmet, zrani udar), ki se vedno pojavijo pri
razstreljevanju, na najmanjo mono vrednost. S stalia varstva okolja ima iniciranje z Nonel
detonatorji prednost pred detonacijsko vrvico tudi zaradi manjega hrupa, ki ga povzroa
obiajna detonacijska vrvica, poloena po povrini delovia.
Tehnoloke prednosti
Pomembna prednost je ta, da lahko poljubno izbiramo smer iniciranja v vrtini (z dna, iz
sredine ali z vrha), s imer lahko doseemo planirane tehnoloke in varnostne uinke, e
posebno pri masovnem razstreljevanju, esar ne moremo pri uporabi detonacijske vrvice.
Vigalna cevka ne razbije maila v vrtini, niti ne pokoduje razstreliva, kar se vse dogaja pri
uporabi detonacijske vrvice v vrtinah, napolnjenih z modernimi vodoplastinimi razstrelivi.
Iniciranje novih vrst industrijskih razstreliv, predvsem emulzijskih, ki so senzibilizirana le z
votlimi steklenimi kroglicami ali vkljuenimi zranimi mehurki, je uspeno predvsem z
elektrinimi ali Nonel detonatorji. Obiajna detonacijska vrvica namre razbije vkljuene
steklene kroglice, e preden lahko te postanejo t. i. vroe toke, zaradi katerih se prine
eksplozivni razpad razstreliva. Posledica je lahko zatajitev detonacije razstreliva v vrtini ali
vsaj bistveno manji uinek razstreljevanja od predvidenega glede na energijo uporabljenega
razstreliva.
S kombinacijo Nonel detonatorjev in nizkoenergetske detonacijske vrvice, ki je ceneja in
predvsem manj hrupna od obiajne 12 gramske, lahko enostavno, varno, okolju prijazno in
hkrati zanesljivo izvedemo tudi obsena razstreljevanja, npr. ruenja vejih objektov.
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
45/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
37
S kombiniranim povezovanjem samih Nonel detonatorjev lahko teoretino doseemo
neomejeno tevilo zakasnilnih intervalov med posameznimi razstrelilnimi polnitvami
(vrtinami), kar je neizvedljivo celo pri elektrinem nainu viganja minskega polja.
3.2.2
Glavna podroja uporabe Noneldetonatorjev
Z Nnonel detonatorji lahko uspeno zamenjamo doslej poznana inicialna sredstva pri vseh
razstreljevanih delih, razen v jamah z metanom in / ali nevarnim premogovim prahom.
Nonel detonatorji pa so idealni za dela pod zemljo in na povrini, kjer se redno pojavljajo
blodei elektrini tokovi. To velja predvsem za izkop tunelov ter objektov na naseljenih
urbanih podrojih ali v industrijskih obmojih.
Inicialni sistem je namenjen tako za klasina industrijska razstreliva kot tudi za nove vrste
razstreliv, ki se pojavljajo v Sloveniji. Razvoj v svetu je e el v smer emulzijskih razstreliv,
saj nitroglicerinskih in prakastih razstreliv na osnovi TNT praktino kmalu ne bo ve mono
dobiti v Zahodni Evropi.
Za iniciranje emulzijskih razstreliv, ki bodo zelo verjetno kmalu zamenjala doslej poznana
industrijska razstreliva, so Nonel detonatorji izredno primerni iz naslednjih razlogov:
po elji lahko izberemo tono mesto iniciranja v vrtini, ne glede na vrsto
razstreliva;
vigalna cevka detonatorja popolnoma ni ne pokoduje niti maila, niti razstrelivav vrtini;
asovne intervale med vrtinami lahko izberemo tako, da so najbolj v skladu z
minersko-tehninimi karakteristikami razstreliva in planiranimi rezultati
razstreljevanja.
3.3
POVZETEK
Sistem Nonel je neelektrini inicialni sistem za razstreljevanje.
Sistem Nonel je sestavljen iz naslednjih elementov: Nonel detonatorjev, konektorjev, sponk,
vigalne naprave,nizkoenergetske detonacijske vrvice (po potrebi).
Nonel detonatorje lahko uporabljamo posamezno ali povezane v mreo.
-
7/21/2019 80.Miniranje u rudarstvu i graevinarstvu.pdf
46/131
Miniranje v rudarstvu in gradbenitvu
38
e primerjamo detonatorje z elektrinimi, detonacijsko vrvico C ~ 12 ali z navadnimi
rudarskimi kapicami, ki jih vigamo s poasi goreo vigalno vrvico, potem lahko ugotovimo
prednosti Nonel detonatorjev pri vseh bistvenih tokah dela z razstrelivi (varnost pri
razstreljevanju, varstvo okolja, tehnoloko in ekonomsko uspena uporaba razstreliva).
Z Nonel detonatorji lahko uspeno zamenjamo doslej poznana inicialna sr