Akademia
Górniczo-Hutnicza

SPRAWOZDANIE Z ZAJĘĆ TERENOWYCH

REGULICE 2003.

  Paweł Krawczyk

                                                                                                                        GiG Grupa 2

Kraków 25.05.2004r.

W dniu 12 maja 2004 byliśmy na praktyce z zakresu materiałów strzałowych w placówce doświadczalnej AGH we wsi Regulice w okolicach Krakowa. W tej placówce szkoli się studentów w zakresie znajomości materiałów wybuchowych oraz sposobu strzelania i inicjacji ładunków.  

Teren kopalni w Regulicach posiada 3 wyrobiska , jednak dwa są nieczynne z powodu dużych zanieczyszczeń. Kopalnia obejmuje 32 hektary ,zaś 24 hektary to obszar górniczy do eksplatacji kopaliny.

14 lipca 1975 r. – teren został przejęty przez AGH z inicjatywy  Juliana Sulimy- Samujło.

Materiały wybuchowe używane w górnictwie są przeważnie mieszaninami chemicznych związków wybuchowych oraz ciał palnych i tlenonośnych.

Ze względu na skład chemiczny materiały wybuchowe można podzielić na:

1.      Prochy

2.      Amonowo-saletrzane (amonity, karbonity, metanity)

3.      Nitroglicerynowe (dynamity, barbaryty)

W laboratorium mogliśmy zapoznać się z następującymi związkami chemicznymi wykorzystywanymi do wyrobu mat. wybuchowych:

·         Glikol etylenowy C2H6O2 – stosowny do produkcji mat. typu nitroglikol.

·         Oleje – dodawane do saletry jako środek palny.

·         Pył glinowy, węglowy – jako polepszacze

Do badania bryzantyczności – gwałtowności detonacji związanej z siłą działania, używa się płytek, które pod ciśn. detonacji ulegają spłaszczeniu. Wielkość spłaszczenia jest miarą bryzantyczności.

Zdolność wykonywania pracy w bloku ołowianych Trauzla – sprawdza się w bloku sześciennym o krawędzi 200mm z wydrążonym otworze o szerokości f= 25mm i głębokości 125mm. Wielkość poszerzenia otworu jest miarą zdolności do wykonania pracy w bloku ołowianym.

Teleskopy do badania średnicy krytycznej – średnice maleją i możemy wyznaczyć krytyczną śr. poniżej której mat. nie detonuje.

Badanie siły inicjatora:

Inicjatory:  - pobudzacze: ładunki kumulacyjne kierunkowe (heksogen, oktogen) wytwarzające strumień kumulacyjny

-          zapalniki elektryczne: wytwarzają prąd potrzebny do zapalenia zapalników. Zapalnik składają się z tulejki papierowej, w której umieszczona jest masa zapalna. W wyniku energii cieplnej powstałej w zapalniku następuje inicjacja zapalnika.

Przeprowadzenie próby spalania mat. wybuchowych:

Wahadło balistyczne: zdolność do wykonania pracy na wahadle balistycznym.

Badamy kąt wychylenia wahadła po włożeniu ~10g mat. wybuchowego do otworu moździerza.

Masa wahadła 320kg,                                               

Masa pocisku 16kg

skala w stopniach

                                                                                                           pocisk

przewody

Heksogen przyjmujemy jako materiał wzorcowy

Wzór: S= (1-cosao / 1-cosaw ) * 100%

1.      Trotyl (1-cos15o10’ / 1-cos18 o05’ ) * 100%= 70,52% heksogenu

2.      Dynamit (1-cos17 o00’/ 1-cos18o05’ ) * 100%= 88,46% heksogenu

Odpalenie ładunku kumulacyjnego i kształtki trotylowej:

Ładunek kumulacyjny: ok. 50g materiału na bazie heksogenu, odpowiednio ukształtowany przebił na wylot (otwór o malej średnicy) płyte stalową o grubości ok.6 cm.

Skupienie energii wybuchu daje prędkość średnio od 12-14km/s, a max nawet do 120km/s i ciśnieniu 165 mln [Atm]

(zastosowany jako zapalnik do bomby wodorowej)

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

Badanie wrażliwości na uderzenie – kafar Kasta:

W urządzeniu tym na próbę spada młot (o masie 5kg) w próbach z różnej wysokości. Znając masę i wysokość (h) obliczę energię uderzenia młota.

Aby materiał spełnił wymagania nie mogą pojawić się żadne: trzaski, stuki, zwęglenia, iskry i podobne efekty w granicach określonych energii uderzenia.

1)  h = 0,3m,  m = 5kg,      Ep=14,7 [J] – brak reakcji

2)  h = 0,3m,  m = 5kg,      Ep=14,7 [J]-   brak reakcji

3)  h = 0,35m,  m = 5 kg,   Ep=17,2 [J]-   huk, reakcja

4)  h = 0,3m,  m = 5 kg,    Ep=14,7[J] –   huk, reakcja

5)  h = 0,25m, m = 5kg,     Ep=12,3[J] -   huk, reakcja

6)  h = 0,15m, m = 5kg,     Ep=7,4[J]   -brak reakcji

Według przeprowadzonych pomiarów minimalna energia potrzebna do zdetonowania próbki dynamitu wynosi 12,3[J] i jest to tak zwana dolna granica wrażliwości.

Badanie prędkości detonacji dla lontu pentrytowego:

Rozmieszczamy 5 sond w odległości 10cm. Rozerwanie pierwszej sądy włącza licznik i kolejne sondy dają informacje o zmianie prędkości wzdłuż lontu. Według normy prędkość ma wynieść ~6000m/s.

Wyniki:

Według odczytu aparatury:

1.    1,4 km/s

2.    1,4km/s

3.    1,4 km/s

4.    1,4 km/s                         Vśr = 1,4 km/s

Badanie średnicy krytycznej saletrotu:

Ładunek saletrolu ( 70/30 ) znajdował się w teleskopie o kolejnych średnicach wewnętrznych:  46, 36, 28, 21, 16mm. Masa 2 kg. Po zdetonowaniu można było określić średnicę po której nastąpił zanik detonacji. Zanik detonacji nastąpił w rurze o średnicy wewnętrznej 36mm. Zatem fkr.> 28mm

                                            Ø = 46 mm                  Ø = 36 mm                 Ø = 28 mm              Ø = 21 mm             Ø = 16 mm              

Badanie skuteczności  zapalników przy odpalaniu  Saletrotu:

Saletrol (94/6)

Ładunek saletrolu w rurze PCV o fwew.=71mm l= 0,5. Po odpaleniu zapalnikiem elektrycznym zdetonowal tylko zapalnik. Dopiero po dodaniu kształtki trotylowej nastąpiła nie całkowita detonacja. Wnioskować można, że trzeba zwiększyć średnice wewnętrzną ładunku.

Odpalenie serii ładunków przy pomocy zapalników elektrycznych:

15 ładunków dynamitu połączonych szeregowo serią zapalników elektrycznych. Użyliśmy zapalników węglowych półsekundowych, klasa 0,2A . Wszystkie ładunki odpaliły poprawnie, zastosowane opóźniacze pozwoliły na słuchowe zarejestrowanie każdego wybuchu.

...