Přednášky

é nálože,
zařazujeme mezi rozbušku (bleskovici) a vlastní nálož, rozněcovadlo přivedlo k detonaci počinovou nálož -- větší detonaci na vlastní nálož. Trhací práce - Složení průmyslových trhavin Průmyslová trhavina - obvykle tří základní složky
vlastní výbušniny
okysličovadla,
paliva,
+ plniva a aditiva.
Výjimka: dvousložkové trhavinové směsy DAP dusičnanu amonného a vhodného paliva - nejčastěji mot. nafta nebo LTO
Vlastní výbušnina:
nitroestery
nitroglycerin,
nitroglykol,
pentrit,
nitrolátky
tritol (trinitrotoluen, TNT),
dinitrotoluen,
Nitramíny
hexogen,
oktogen, Trhací práce - Složení průmyslových trhavin Okysličovadla – jsou zpravidla soli kyseliny dusičné,
dusičnan amonný,
dusičnan draselný,
dusičnan sodný,
Paliva – hořlavina
dřevěná moučka,
nafta,
olej,
saze, atd.
Plniva
absorbují kapalné výbušniny, často tuto funkci plní zároveň paliva (dřevěná moučka)
Aditiva
upravují vlastnosti trhaviny, zejména citlivosti, odolnost proti vodě, konzistenci,atd. Trhací práce - rozdělení průmyslových trhavin Průmyslové trhaviny rozdělujeme podle
způsobu vyvolání výbušné přeměny
způsobu použití
podle konzistence
podle chemického složení
Rozdělení podle způsobu vyvolání výbušné přeměny
Trhaviny přímé –výbuch přímým působením (plamenem zápalnice, zápalkou, elektrickým palníkem) černý prach.
Trhaviny nepřímé –pouze pomocí výbuchu - rozbušky, bleskovice či počinové nálože - všechny typy průmyslových trhavin.
Trhací práce - rozdělení průmyslových trhavin Rozdělení podle způsobu použití
Povrchové trhaviny – používat jen na povrchových pracovištích
složení povýbuchových zplodin je pro důlní podmínky nepříznivé.
Skalní důlní trhaviny – nejčastěji používané.
Obsah jedovatých plynů v povýbuchových zplodinách musí být co nejmenší, tyto trhaviny se smějí používat i na povrchových pracovištích.
Důlně bezpečné trhaviny –v dolech s nebezpečím výbuchu
uhelného prachu metanu, nebo jiných hořlavých látek,
co tvoří se vzduchem výbušnou směs.
omezení nebezpečí zážehu důlních plynů souvisí menší pracovní schopnost důlně bezpečných trhavin.
Trhaviny pro zvláštní použití - vlastnostmi, balením a různými úpravami určeny pro speciální trhací práce,
pod tlakem, v horkých provozech, pod vodu, geofyzikální průzkum,
destrukce, pro příložné nálože, kumulativní nálože,
tváření výbuchem, atd. Typickým představitelem je Semtex.
Trhaviny pro vojenské účely – pro plnění munice,
dobrá chemická stálost, - dlouhodobé uskladnění.
obvykle vysokou pracovní schopnost, jsou u nich kladeny minimální požadavky na složení povýbuchových plynů.
civilní sektor - upravené vojenské trhaviny z delaborované munice,nižší cena. Hlavně „čistý“ tritol
Trhací práce - rozdělení průmyslových trhavin Rozdělení podle chemického složení
Trhaviny nitroglycerinové – na bázi kapalných nitroesterů obsahující nitroglycerin nebo nitroglykol nebo směs těchto látek ve formě želatiny s nitrocelulózou. Typickým představitelem jsou dynamity.
Trhaviny amonoledkové - sypké, tvořené směsí ledku amonného s výbušnými nebo nevýbušnými látkami. Trhaviny typu DAP, Permonex V19
Rozdělení podle konzistence
Trhaviny sypké –např. Permonex V19, Synthesit V18.
Trhaviny poloplastické –přechodový typ, konz. jemnozrnného vlhkého písku (Danubal).
Trhaviny plastické – neboli želatinové. Perunit, Danubit 1, Semtimit, Infernit, Semtex 1. - bývají vodovzdorné.
Trhaviny tvrdé – nebo též lisované, lité. (Tritol) voj. účely (např. granáty) a dokonale vyplní celý její objem. Trhací práce - rozdělení průmyslových trhavin
Rozdělení podle konzistence
Trhaviny sypké –např. Permonex V19, Synthesit V18.
Trhaviny poloplastické –přechodový typ, konz. jemnozrnného vlhkého písku (Danubal).
Trhaviny plastické – neboli želatinové. Perunit, Danubit 1, Semtimit, Infernit, Semtex 1. - bývají vodovzdorné.
Trhaviny tvrdé – nebo též lisované, lité. (Tritol) voj. účely (např. granáty) a dokonale vyplní celý její objem.,
Trhaviny typu slurry Trhací práce - Složení průmyslových trhavin Trhaviny typu slurry
trhaviny plastifikované vodou,
obvykle tvořené pouze z nevýbušných komponent.
Princip výroby
vytvoření nevýbušné emulze vody v oleji smíchané s roztokem oxidovadla a s palivy v přítomnosti emulgátoru.
přídavek senzibilátoru pro zvýšení citlivosti celé směsi.
přednosti
velká manipulační a výrobní bezpečnost,
minimálně nepříznívý fyziologický účinek na člověka oproti klasickým trhavinám (intoxikace kapalnými nitroestery a nitrolátkami).
Trhavina se stává výbušnou až po smíchání komponent v místě spotřeby.
Smíchání in situ, spec. nabíjecím zařízení,– tzv. nabíjecí vůz.
Trhavinu lze nabíjet do suchých i zvodnělých vrtů.
Nevýhody
Velký minimálního průměru nálože (trhavin typu slurry se používají pouze jako velkoprůměrové nálože)
nutnost silného iniciačního impulsu (nutné použití počinové nálože trhaviny s vysokou detonační rychlostí). Trhací práce – přehled prům. trhavin EMSIT – povrchová trhavina typu slurry (Explosia a.s.)
60-80% okysličovadlo (dusičnan amonný),
8-20% voda,
2-8% emulgátor (olein a louh sodný),
2-8% palivo (oleje, vosky),
2-6% fyzikální senzibilátor (exp. perlit).
PERMONEX V 19 – je sypká, (Explosia a.s.)
na bázi ledku amonného a tritolu s příměsí látek zajišťujících její vodovzdornost.
Lze použít na povrchu i pod zemí při všech druzích trhacích prací, v maloprůměrových , tak i velkoprůměrových vývrtech i v komorách.
lze použít jak suchých, tak i mokrých vývrtech, ve vodě.
Nesmí se nabíjení nesmí utloukat, - poruchy detonace.
rozmezí teplot od -30°C do +30°C, k jeho iniciaci stačí rozbuška. Trhací práce – přehled prům. trhavin PERUNIT 20 – je plastická důlní skalní trhavina dynamitového typu (Explosia a.s.)
směs nitroglycerinu a nitroglykolu s nitrocelulosou ve formě trhací želatiny,
ledek amonný, nitrolátky a kypřící přísady.
plastická masa načervenalé až oranžově nahnědlé barvy.
Tvrdne při teplotách nad 32°C a mrzne při teplotách pod -20°C.
Vodovzdorná. použít při všech druzích trhacích prací na povrchu i pod zemí i ve vodě.
zdraví škodlivý - výpary nitroesterů (silné bolesti hlavy). Je nutno se chránit před přímým stykem s touto trhavinou. Dlouhodobé působení nitroesterů může značně ohrozit zdraví. Fyziologické působení Perunit V20 se vlhkem a teplem zesiluje.
IniciACE běžnou rozbuškou.
DANUBIT A – je plastická důlní skalní trhavina (ISTROCHEM Bratislava)
charakteristiky podobné jako trhavina Perunit 20. Trhací práce – přehled prům. trhavin SEMTEX 1A – je speciální plastická trhavina (Explosia a.s.)
Trhavina neobsahuje žádný kapalný nitroester ani nitrolátky.
Obsahuje krystalický pentrit rozptýlený v kaučukovém plastifikátoru.
Trhavina nemá fyziologický účinek, pokud nedojde k jejímu požití, lez ji dobře a bezpečně tvarovat rukou.
destrukční práce všeho druhu, na všech povrchových pracovištích, pod vodu, v hutnictví, při tváření kovů výbuchem, i za vyšších teplot,
k sekundárnímu rozpojování příložnými náložemi a vývrtovými náložemi malých hmotností , k počinu všech průmyslových trhavin, k ničení všech výbušnin a munice.
vysokou stabilizovanou detonační rychlost a tím dostatečně silný detonační úder zajišťující vynikající účinek právě na podložku.
není vhodný k použití v normálních vývrtech při dobývání nebo ražbě, malý vývin povýbuchových plynů, zaměřen právě na úder na podložku.
smí používat v rozmezí teplot od -45°C do +60°C, lez ji spolehlivě použít i ve značných hloubkách pod vodou.
Iniciovat rozbuškou, nebo bleskovicí, protažena skrz náložkou a na konci musí být uzel. Samotné přiložení není spolehlivé. Trhací práce – přehled prům. trhavin OSTARVIT C - je poloplastická důlně bezpečná trhavina
obsahující kapalné nitroestery. Používá se v uhelných dolech s vysokým rizikem výbuchu důlních plynů a uhelného prachu. Výrobcem je Explosia a.s.
VESUVIT TN (černý prach trhací)
je směs ledku draselného, dřevěného uhlí a síry v poměru 75:15:10. Je to hrubě zrnitá práškovitá hmota.
Při svém hoření vyvine velké množství jedovatých povýbuchových zplodin, nesmí se proto používat v podzemí.
poměrně vysokou rychlost hoření, jeho účinek se blíží detonaci. Je to výbušnina přímá, k roznětu stačí zápalnice nebo el. palník.
Zbytky černého trhacího prachu lze zničit několikahodinovým vyloučením ve vodě, nebo spálením na vyhrazeném místě.
Černý trhací prach nemrzne, jeho použitelnost není omezena teplotní hranící. Je hydroskopický, nemá žádný fyziologický účinek na lidský organizmus.
Černý trhací prach se používá na povrchových pracovištích
především pro získávání velkých bloků kamene bez trhlin, tedy v kamenolomech, kde se těží dekorační a sochařský kámen. Výrobcem je Explosia a.s. Parametry hodnocení výbušnin Požadavky na výbušniny v technické praxi
Některé hodnoty výpočtem, na základě znalostí chemického složení výbušnin, některé parametry pomocí zkoušek bezpečnostních,
hygienických,
Ekonomických
Stálost
pracovní schopnost - tedy určitou výkonnost.
Pro hodnocení výkonu výbušnin a jejich užitné hodnoty jsou hlavně významné:
výbuchové teplo,
výbuchová teplota,
objem výbuchových plynů,
hustota výbušniny,
detonační rychlost,
přenos detonace,
kyslíková bilance výbušnin,
iniciační schopnost,
výsledky zkoušek pracovní schopnosti, atd. Stálost výbušnin Schopnost zachovávat si za provozních podmínek trhavin své chemické a fyzikální vlastnosti po celou dobu skladování (záruční lhůty).
Sypké amonoledkové trhaviny
citlivé vůči vlhkosti, při skladování v prostředí s velkou relativní vlhkostí vzduchu se projeví hydroskopičnost dusičnanu amonného.
Plastické trhaviny
není tak velké riziko navlhnutí. Nejzávažnější vypocování nitroesterů z trhavin - manipulačně nebezpečné a musí být zničeny.
Někdy jen orosí kapkami vody, někdy jsou na nich kapky vodních roztoků dusičnanů. Příliš nastohované na sobě, že z trhaviny v dolní části stohu dojde k vylisování nitroesterů,
U všech trhavin s obsahem ledku amonného (jak plastických, tak i sypkých)
tvrdne hmota při prudkém střídání teplot a vždy při překročení teploty +32°C.
Náložky se sice nestávají citlivější, ztrátu tvárnosti - adjustace rozbuškou stává obtížná
Při velmi nízkých teplotách, pod -22°C,
Zákaz používání trhavin obsahující kapalné nitroestery (nitroglycerin, nitroglykol),
zmrzlé náložky nestabilní detonace + citlivé. Použitelné po opětovném kondiciování 15-25°C.
Suché vrty - běžné trhaviny a levnějších rozněcovadla
vlhkém prostředí nebo pod hladinou vody - zvýšené požadavky.
vhodnými obaly, vhodnější vodovzdorné trhaviny.
krátkodobě pod vodu lze použít všech plastických trhavin, sypké částečně Permonex V19, velmi dobře také odolávají vodě i poloplastické Danubaly. Parametry hodnocení výbušnin Výbuchové teplo
Je množství tepla, které se uvolní při výbuchu 1 kg výbušniny, kJ/kg.
skalních trhaviny kolem 4000 kJ/kg, trhaviny důlně bezpečných 800-3000 kJ/kg.
Výbuchová teplota
největší teplota, které dosahují plynné zplodiny výbuchu. (1500-5000°C).
důležitým parametrem pro posouzení důlně bezpečných trhavin pro prostředí s výskytem nebezpečných důlních plynů a prachů.
důlně bezpečných trhavin - co nejnižší hodnota výbuchové teploty
Objem výbuchových plynů
Je objem plynů uvolněných po výbuchu.
V praxi - se uvádí specifický objem plynů, který je přepočten na 1 kg trhaviny při normální atmosférickém tlaku a teplota 0°C , který činí cca 500-1100 l/kg.
Skutečný objem plynů v okamžiku hned po výbuchu je vlivem vysokých teplot přibližně desetkrát větší. Zvětšení objemu z pevné hmoty trhaviny na plynné zplodiny je při výbuchu asi 10 000x. Parametry hodnocení výbušnin Hustota výbušniny
Hustota (měrná hmotnost) důležitá hodnota pro zajištění správného průběhu detonace,
zásadní vliv na koncentraci energie v objemu nálože (vrtu, komory). [g.cm-3]
Čím větší je hustota trhaviny, tím větší váhové množství dané trhaviny můžeme nabít do stejného objemu.
Náložová hustota
(praktická hustota trhaviny) poměr hmotnosti trhaviny k nabíjenému objemu (vrtu) a vyjadřuje informaci o jeho využití.
[kg.dm-3]
Při ručním nabíjení trhavin bývá náložová hustota zpravidla nižší než hustota trhaviny v náložkách.
Při trhacích pracích je nutné dodržovat náložovou hustotu přiměřenou druhu použité trhaviny, aby bylo předejito poruchám detonace.
nízké náložová hustota - většina trhavin přerušení detonace,
vysoká náložová hustota (přehutnění) selhávájí obvykle jen sypké amonoledkové trhaviny. U plastických trhavin dochází vlivem vysoké náložové hustotě ke zvýšení detonační rychlosti. Parametry hodnocení výbušnin Detonační rychlost
jednou z nejdůležitějších hodnot charakterizující výbušniny.
rychlost výbušné přeměny, tedy rychlost průchodu detonační vlny výbušninou při výbušné přeměně.
[m.s-1], u většiny průmyslových trhavin se pohybuje v rozmezí 1500-1700 m.s-1.
závislá na průměru nálože, v oblasti mezi horním a dolním kritickým průměrem trhavin roste detonační rychlost spolu se zvětšujícím se průměrem nálože.
Závislá na pevnosti okolí, s větší pevností okolí a větším stupněm uzavřenosti (těsnosti ucpávky) roste i detonační rychlost trhaviny.
ukazatelem stability detonace a spolu s hustou výbušniny má rozhodující vliv na hodnotu detonačního tlaku a brizanci (schopnost tříštit a trhat materiál).
Čím větší je detonační rychlost trhaviny, tím větší je její detonační tlak a brizance. Hlavní ukazatel účinku příložných a počinových náloží.
Přenos detonace
vzdálenost, na jakou se přenese detonace z adjustované náložky na náložku neadjustovanou. (stabilní detonace). Volně položeno
u maloprůměrových náložkách většinou  od 2 do 15 cm. Parametry hodnocení výbušnin Kyslíková bilance
ovlivňuje
rozsah využití energie výbuchu,
složení povýbuchových zplodin, ?použití trhaviny při důlních pracích?
ukazuje zda výbuchová přeměna dostatek nebo nedostatek kyslíku pro optimální podmínky detonace
Vyjadřuje se v procentním množství přebývajícího (+O2) nebo chybějícího (-O2).
nejvhodnější nulová –přesné množství chemicky vázaného kyslíku,potřebného pro výbuch
Kladná - vznikají velmi jedovaté oxidy dusíku (nitrózní plyny).
Záporná h - vzniká jedovatý oxid uhelnatý (CO).
v podzemí kladná nebo alespoň nulová (CO bez zápachu, nitrózní plyny se vyznačují silným zápachem)
Iniciační schopnost
Pro roznět trhavin používáme rozněcovadel (iniciátorů) - Musí zavést stabilní detonaci v trhavině.
Rozbušku nebo bleskovici pro roznět počinové nálože
Počinovou nálož používáme tam, kde je potřeba zajistit stabilnější průběh detonace trhaviny a zcela nezbytně u takových trhavin, které nemají iniciační schopnost k roznětu
Parametry hodnocení výbušnin Pracovní schopnost výbušnin
ukazatel dosažitelného výkonu, nelze vyjádřit - zkoušky
Trauzlova zkouška [dm3]
objemu výdutě v olověném válci (s určitou čistotou složení a definovanými rozměry (200x200 mm)
napodobuje užití trhaviny ve vývrtu, není absolutně spolehlivým ukazatelem pracovní schopnosti výbušniny, (jiné Fyz.-Mech. vlastnosti)
Hessova zkouška (brizance) [mm]
určuje tříštiví účinek působení na podložku - Příložná nálož
dva olověné válečky (průměr 40 mm, výška 30mm), položená ocelová deska, na které se odpálí určené množství trhaviny tak,
Větší stlačení, větší brizance.
Relativní pracovní schopnost (RSP) [%]
v balistickém moždíři, do kterého se vloží zkoušená trhavina a adjustovaná rozbuškou, moždíř se pak uzavře ocelovou zátkou.
Zátka vystřelena, moždíř je v kyvadlovém závěsu vychýlen na druhou stranu. hodnota výchylky.
Výsledek - poměr výchylky k výchylce standardní trhaviny (trhací želatina, tritol), Způsoby ničení trhavin Ničení trhavin je nutné provést jestliže:
za dodržení všech předepsaných podmínek nelze použít, řídí se pokyny v návodu k použití
Ničí se nestabilní, nevybuchlé, nalezené zbytky, prošlé, neznámého původu,
Vyškolený pyrotechnik nebo střelmistr, (pouze trhaviny, které běžně používá)
Na vyhrazeném místě, (rozlet a tlakovou vlnou) - schvaluje příslušný OBÚ.
Vyluhování vodou
neobsahující nitrolátky, hexogen, pentrit a jiné výbušné látky rozpustné ve vodě.
například černý trhací prach, trhaviny typu DAP, apod.
Vyluhování se několikrát opakuje, pevné zbytky se vysuší a spálí.
Spalováním
většinu průmyslových trhavin,
Mimo trhavin přímých, které by mohli přejít v detonaci, dále počinová tělíska, bleskovici, rozbušky a trhaviny neznámého původu.
Nesmí se také spalovat výbušniny uzavřené v pevných pouzdrech (vojenská munice).
Výbušnina se spaluje po malých částech v malých dávkách, - přehřátí = detonace.
Ničení výbuchem
všech výbušnin obsahující třaskaviny, např. rozbušky, bleskovice, neznámé výbušniny, nestabilní výbušniny, trhaviny obsahující pentrit a hexogen, zmrzlé plastické trhaviny, vojenská munice, apod.
v trhací jámě, měkké hornině bez kamenů. Počinová nálož z plastické trhaviny el. z bezpečné vzdálenosti, případně z krytu. Rozněcovadla Prostředky trhací techniky k roznětu (iniciaci)
Rozněcovadla pomocná – přenášejí roznětem způsobený zážeh nebo detonaci.
Zápalnice
Bleskovice
Milisekundový bleskovicový zpožďovač
Elektrické palníky
Rozněcovadla základní – způsobují přímo roznět trhavin
Zážehové průmyslové rozbušky
Elektrické rozbušky
Neelektrické milisekundové rozbušky Rozněcovadla Zápalnice
k časovanému přenosu plamene od zážehu k detonaci rozbušky (zážehové) nebo nálože černého prachu.
obal přízové omoty -impregnovány nebo povlak
U nás standardní Bickfordova zápalnice s izolací PVC, určená pro práci ve vodě (barva PVC je hnědá nebo černá).
kruhový průřez o průměru 5,2 mm,
délka bez přerušení 10 m,
hmotnost prachové náplně nejméně 4,5 g∙m-1,
doba hoření zápalnice je 125±15 s∙m-1.
Odolnost proti vodě 24 hodin.
jen povrchové pracoviště
teplotách od -25°C do +35°C.
Zápalnice se ničí spalováním Rozněcovadla Zápalnice
1- vodící nit; 2- duše z černého prachu; 3- dvě vrstvy omotů; 4- vnější izolace z PVC Rozněcovadla Bleskovice
k přímému přenosu detonace z jednoho místa na druhé vzdálené místo.
obsahuje náplň brizantní trhaviny, (prodlouženou sekundární náplní rozbušky) - umožňuje přenos detonace rozbušky na velké vzdálenosti (na rozdíl od zápalnice).
podobná rozbušce - proto jí lze použít při iniciaci trhavin.
Duše – z brizantní trhaviny, (pentritolu - směs pentritu a tritolu 90/10),
Přivádí se k detonaci rozbuškou (s iniciační schopností č.8) zážehové prům. rozbušky, nebo jiné bleskovice.
Můžeme vzájemně spojovat a vytvářet tak rozvětvenou roznětnou síť.
vnější obal z PVC barvy zelené nebo bílé, proti vlhkosti, povětrnostním a mechanickým vlivům.
Na cívkách po 50 m, 12 měsíců.
Ničení výbuchem Rozněcovadla Bleskovice

Rozněcovadla Milisekundový bleskovicový zpožďovač
Umožňuje milisekundové zpoždění při bleskovicovém roznětu, pomocí krátkodobého přerušení detonace bleskovice.
Zapojením více zpožďovačů v sérii získáme libovolné zpoždění detonačního impulsu.
Je oboustranný (zajišťuje správnou funkci v obou směrech),
Kovové dutinky, tlumící vložka z PVC s malým otvorem, dále na každou stranu jsou umístěny zpožďovací slože, tlumící vložka Z PVC se dvěma otvory a rozbuška, která obsahuje primární a sekundární náplň.
Postup
detonace sekundární, primární náplně v dutince, roztříštění zpožďovacího válečku, plyny pak proniknou vniknou do zážehového kanálku, rozšíří jej a částečnou expanzí na druhé straně sníží svůj tlak, plyny zapálí zpožďovací slož na druhé straně, prohoření - zážeh a detonaci primární a sekundární náplně v dutince a znovu pak k detonaci bleskovice Rozněco