автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Повышение безопасности взрывных работ на карьерах при использовании взрывчатых веществ, изготавливаемых на местах применения

На правах рукописи Белов Андрей Викторович — —'

ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ НА КАРЬЕРАХ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ, ИЗГОТАВЛИВАЕМЫХ НА МЕСТАХ ПРИМЕНЕНИЯ

Специальность 05.26.03 «Пожарная и промышленная безопасность»

С г {> р м а л. оотрас^б )

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово 2006

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет»

Научный руководитель: доктор технических наук

■ Сысоев Андрей Александрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Пузырев Владимир Николаевич

кандидат технических наук Варнаков Юрий Владимирович

Ведущее предприятие - ОАО УК «Кузбассразрезуголь».

Защита состоится 23 июня 2006 года в 10-00 часов на заседании диссертационного совета Д212.102.03 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кузбасский государственный технический университет» по адресу: 650026, г.Кемерово, ул. Весенняя, 28.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательном учреждении высшего профессионального образования . «Кузбасский государственный технический университет.

Автореферат разослан /^ _2006г.

Ученый секретарь диссертационного совета, д. т. н., проф.

Ю.В.Лесин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. При разработке угля открытым способом в Кузбассе объемы вскрыши, требующие взрывной подготовки, в настоящее время составляют не менее 150 млн. м3 в год. Учитывая средний удельный расход. взрывчатых веществ (ВВ), количество взрывчатых веществ, необходимых для нормального функционирования производства, оценивается в количестве 100-120 тыс.т. в год.

В силу своей специфики и больших масштабов, ведение взрывных работ связаны с повышенной опасностью при изготовлении ВВ, транспортировании, их хранении, заряжании в скважины и непосредственно взрывании.

Кроме того, взрывные работы остаются одним из наиболее ресурсоемких процессов производства. В структуре затрат на вскрышу их доля достигает 20%. При этом большая часть затрат(60-70%), связанных с взрывной подготовкой горной массы ,приходится на взрывчатые вещества.

Сущность сформулированных вопросов, современное состояние производства на разрезах, а также анализ выполненных исследований и практических работ по вопросам повышения безопасности и повышения экономической эффективности взрывной подготовки горной массы свидетельствуют об актуальности научных и практических изысканий в этих направлениях.

В настоящее время производство взрывчатых веществ сконцентрировано в основном на специализированных предприятиях, что неизбежно влечет за собой, по крайней мере, увеличение времени между производством ВВ и его использованием, повышенные затраты па погрузочно-разгрузочные работы, транспортирование и обеспечение безопасности при транспортировании и хранении. Поэтому в отечественной и мировой практике открытой разработай месторождений вполне обосновано проявляется устойчивая тенденция изготовления взрывчатых веществ непосредственно на горнодобывающих предприятиях.

ВВ, изготавливаемые на предприятиях вблизи или непосредственно на местах ведения взрывных работ, принято называть взрывчатыми веществами местного изготовления.

Для угледобывающего Кузбасса, промышленный комплекс которого включает в себя и развитую химическую промышленность, применение такого подхода еще более оправдано, поскольку необходимые для производства взрывчатого вещества компоненты являются продуктами регионального химического производства.

В Кузбассе серийно выпускаются такие компоненты, пригодные для создания промышленного ВВ, как гранулированная аммиачная селитра (АС), которая в процессе детонационной реакции может быть окислителем, а также приллированный карбамид, пригодный для использования в качестве горючего компонента в составе взрывчатого вещества. Смешивание их

возможно различными способами. Один из наиболее простых способов заключается в использовании естественных сил гравитации, что позволяет исключить механическое воздействие на ВВ в процессе приготовления. Поэтому возникают предпосылки для создания ВВ, которое бы повышало безопасность ведения взрывных работ с одновременным снижением затрат на их производство за счет выполнения работ по смешиванию компонентов на технически простых установках.

Цель работы — снижение производственной опасности ведения взрывных работ на карьерах при использовании ВВ, изготавливаемых на местах применения.

Идея работы заключается в использовании доступных и взрывобезопасных видов продукции химических предприятий для производства взрывчатых веществ, изготавливаемых на местах ведения взрывных работ.

Задачи работы:

- установить возможность использования карбамида в качестве горючего компонента и определить условия, при которых обеспечиваются требования для его применения в составе промышленного ВВ;

- обосновать рецептуру простейшего ВВ на основе аммиачной селитры и модифицированного карбамида, обеспечивающего повышение производственной безопасности и требуемое качество взрывной подготовки вскрышных пород;

- разработать технологию изготовления и заряжания ВВ на основе аммиачной селитры и модифицированного карбамида, повышающую безопасность ведения взрывных работ на карьерах

Методы исследований, использованные в работе, включают в себя: анализ существующего состояния вопроса и обобщение результатов его исследования; физическое моделирование при исследовании показателя смешивания компонентов ВВ в лабораторных условиях; лабораторные методы по утвержденным методикам и действующим ГОСТам при исследовании свойств ВВ; опытно-промышленный эксперимент при исследовании качества смешивания компонентов и качества взрывной подготовки вскрышных пород; методы математической статистики при обработке результатов измерений, полученных в лабораторных и производственных условиях; математическое моделирование при описании закономерности смешивания компонентов.

Научные положения, представленные к защите:

- карбамид усиливает детонационную способность аммиачной селитры в 1,9 раза и является горючим компонентом простейшего ВВ, обеспечивающим необходимые для промышленного ВВ показатели по чувствительности к детонации, бризантности и эффективности взрыва;

- гранулит НК-А, содержащий 87% гранулированной АС, 10,5% карбамида, модифицированного 2,5% углеводородов, соответствует требованиям предъявляемым к промышленным ВВ для открытых горных

работ по условиям безопасности, качеству взрывной подготовки вскрышных пород и затратам на производство;

- однородность состава АС и модифицированного карбамида, как один из показателей качества ВВ, влияющего на безопасность ведения взрывных работ, обеспечивается при одновременном пропорциональном ссыпании компонентов с высоты 2-3 м непосредственно в скважине, или в результате послойной загрузки в бункер-накопитель зарядной машины;

Достоверность и обоснованность полученных выводов и рекомендаций подтверждается:

- использованием утвержденных методик и ГОСТов при лабораторных испытаниях ВВ;

-результатами статистической обработки лабораторных и натурных наблюдений, полученных по обоснованным ранее, а также оригинальным методикам;

- непротиворечивостью результатов исследований, 1гредставленных в диссертации, и результатов предыдущих исследований в области создания и использования простейших ВВ промышленного назначения;

- актами опытно-промышленной проверки предложенных рецептур ВВ, средств и методов их заряжания в скважины;

- патентами на рецептуру ВВ и средства заряжгания скважин;

- наличием допуска Госгортехнадзора России к постоянному применению при ведении взрывных работ на открытых горных работах;

- результатами широкого использования разработанных ВВ, средств и методов заряжания на открытых горных работах.

Научная новизна работы заключается:

- в обосновании усиления детонационной способности аммиачной селитры при использовании карбамида в качестве горючего компонента и установлении свойств этого состава, как основы для создания промышленного ВВ;

- в обосновании рецептурного состава гранулита 11К-А, обеспечивающего достаточные в производственных условиях физическую устойчивость и детонационную способность, а также обладающего свойствами, необходимыми для создания безопасной технологии изготовления ВВ;

- в установлении условий, обеспечивающих достаточную для устойчивого протекания детонационной реакции однородность смеси за счет сил гравитации, положенных в основу безопасной технологии изготовления ВВ на местах ведения взрывных работ.

Личный вклад автора состоит:

- в формулировке цели, постановке задач, обосновании методов исследования;

- в исследовании детонационных свойств бинарной смеси в составе ЛС и карбамида;

- в разработке средств и методов модификации карбамида с целью снижения гигроскопичности бинарной смеси;

- в установлении оптимального состава и свойств гранулита НК-А, как промышленного ВВ для открытых горных работ;

- в исследовании условий, обеспечивающих достаточное для устойчивого протекания детонационной реакции смешивание компонентов;

- в разработке технологии безопасного приготовления гранулита НК-А как вблизи мест ведения взрывных работ на разрезах, так и непосредственно на взрываемых блоках

Практическая ценность работы заключается

- в обосновании горючего компонента для аммиачной селитры, обеспечивающего усиление ее детонационных свойств;

- разработке технически условий (ТУ) на гранулит НК;

- в разработке дешевого взрывчатого вещества с достаточной детонационной способностью, которое может быть изготовлено из взрывобезопасных компонентов на местах ведения взрывных работ;

- в разработке безопасной технологической линии производства ВВ и переносного дозатора сыпучих материалов (компонентов ВВ), обеспечивающих их качественное смешивание при производстве гранулированных компонентов с близкими гранулометрическим составом и плотностью;

- в повышении безопасности за счет максимального снижения механическою воздействия на готовое ВВ в процессах изготовления и заряжания, а также сокращения времени или полного исключения времени доступа людей к готовому взрывчатому веществу;

- в широком применении разработанного ВВ, технологии его изготовления и заряжания скважин на разрезах Кузбасса, а также на карьерах Росси и ближнего зарубежья.

Реализация работы в промышленности. Результаты выполненных исследований послужили основой для организации производства модифицированного карбамида, поставки на горнодобывающие предприятия, производства ВВ на стационарных пунктах изготовления вблизи мест ведения взрывных работ, внедрения технических средства производства ВВ непосредственно при заряжании скважин.

Апробация работы. Основные разделы работы были рассмотрены и обсуждены: на Ученом совете НЦ ВостНИИ, г. Кемерово, 2000-2002гг.; на техсовете ООО «Кузбассвзрывцентр», г. Кемерово, 2002-2003гг.; на техсовете ООО «Кузбассвзрывсервис», г. Кемерово, 2001-2002гг.; в Госгортехнадзоре России, г. Москва, 2001-2001гг.; в отделе № 20 ФИПС, г. Москва, 2002 г, 2003 г.; на VI международной конференции «Безопасность жизнедеятельности предприятий в угольных регионах». Кемерово, ГУ КузГТУ, 2005.

Публикации. Тема диссертационной работы отражена в семи публикациях.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, двух приложений, изложена на 125 страницах включая 17 таблиц, 18 рисунков и список литературы из 88 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. Безопасность ведения взрывных рабог в горной промышленности и, в частности, при открытой разработке месторождений полезных ископаемых существенно зависит от продолжительности периода времени между изготовлением и использованием ВВ, наличия механических воздействий в процессах изготовления и заряжания, качества смешивания исходных компонентов, возможности доступа людей к готовому взрывчатому веществу. Один из путей повышения безопасности при одновременном улучшении совокупных экономических показателей заключается в использовании простейших ВВ изготавливаемых на местах применения.

Широкое распространение простейших взрывчатых смесей обусловлено применением пористой аммиачной селитры, позволившей получать однородные и физически стабильные составы, обладающие улучшенной способностью к детонации. В России для изготовления гранулированных смесей АС-ДТ в основном используется аммиачная селитра общехозяйственного назначения, имеющая повышенную плотность гранул и низкую впитывающую способность по отношению к горючим жидкостям.

Теоретическое обоснование и практическое внедрение простейших ВВ начато Г.П. Демидюком, З.Г. Поздняковым с хронологически первого взрывчатого вещества этого типа — игданита. Дешевизна и доступность исходных компонентов, простота изготовления, безопасность в обращении, возможность механизированного заряжания, удовлетворительный уровень эффективности способствовали его признанию и внедрению на открытых разработках. Недостаток игданита заключается в низкой устойчивости в результате стекания жидкого горючего, снижении детонациошгой способности из-за расслоения, выделении при взрыве большого количества ядовитых газов.

Дальнейшие исследования были направлены на изыскание эффективных средств повышения физической стабильности гранулированных смесей Б.Д. Росси Б.Д. и В.А. Усачевым в ИГД им. А.А.Скочинского.

Исследованиями института физической химии АН УССР и Кривбассвзрывпрома установлено, что наибольшей эффективностью по загущению дизельного топлива обладает аэросил. При добавлен™ в смесь АС-ДТ 0.1-0.5% аэросила миграция ДТ в смеси резко снижается

В.И. Плужниным, В.В. Гпутковым исследовалась возможность использования в качестве стабилизирующей добавки пефтяных битумов.

В.И. Чикуновым, Л.А. Чуриной. и др. исследовалась гранулированная аммиачная селитра, пропитанная гидрофобным раствором пушечной смазки в соляровом масле (разноагрегатное ВВ, названное гранулитом ПМС). Гранулит ПМС не токсичен, обладает необходимой стабильностью

взрывчатых свойств, по мощности взрыва выходит на уровень таких мощных ВВ, как гранулит АС-4, граммонит 79/21.

Л.В. Дубновым, Н.С. Бахаревичем Н.С., А.И. Романовым исследовалось также направление замены части жидкого горючего на твердое высококалорийное горючее, в качестве которого использовали алюминиевый порошок или пудру. Наряду с этим добавка алюминия приводит к значительному удорожанию ВВ и взрывных работ, а также создает технологические трудности применения гранулитов.

С.А.Наумовым исследовался вопрос гравитационного смешивания компонентов аммиачно-селитренных ВВ поверхностями рассеивания. При этом один из компонентов представлял собой взрывоопасный тротил, который доставляется с базисных складов па стационарный пункт изготовления. Второй компонент также нельзя считать взрывобезопасным, поскольку он представляет собой аммиачную селитру (окислитель), обработанную дизельным топливом (горючее).

За рубежом широко применяется смесь аммиачной селитры с дизельным топливом А№-РО (АС-ДТ). Для увеличения мощности взрыва в их состав вводят алюминиевые порошки и взрывчатые добавки, которые, в частности, в США, получили общее название нитрокарбонитратов (НКН).

Таким образом, в практике ведения взрывных работ на разрезах и совершенствования промышленных взрывчатых веществ преобладает тенденция создания гранулированных ВВ, которые можно изготавливать на местах ведения взрывных работ горными предприятиями.

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА БИНАРНОГО ГРАНУЛИРОВАННОГО ВВ

В Кузбассе налажено массовое производство гранулированной аммиачной селитры и гранулированного карбамида, которые могут служить исходными компонентами для изготовления гранулита. Использование местного сырья сокращает время и расстояпие транспортирования от производителей компонентов до изготовителей ВВ, поскольку производство осуществляется на стационарных пунктах изготовления (СПИ) предприятий, которые ведут взрывные работы.

Карбамид (мочевина) является диамидом ангидрида угольной кислоты. Карбамид содержит 46.7% азота, 6.7% водорода, 26.6% кислорода и 20% углерода; молекулярная масса 60; кислородный баланс - 80%; теплота образования при постоянном объеме составляет От = 342 кДж/кг. В соответствии с ГОСТ 12.1.007 карбамид относится к умерешю опасным веществам 3-го класса по степени воздействия на организм человека.

Аммиачная селитра является основным компонентом обширного класса промышленных взрывчатых веществ. Аммиачную селитру получают взаимодействием аммиака и азотной кислоты и выпускают в виде чешуек, гранул или кристаллов.

Приемлемость сочетания гранулированной аммиачной селитры и приллированного карбамида обусловлена не только химическим составом, но и близкими характеристиками гранулометрического состава и плотности. Это благоприятно сказывается на их перемешивании. Кроме того, карбамид позволяет создать смесь с аммиачной селитрой со сравнительно низкой температурой взрыва.

Выполненный теоретический анализ даст основание рекомендовать карбамид к использованию в качестве горючего в бинарных грапулитах.

Стехиометрическая смесь (смесь с нулевым кислородным балансом) карбамида (К) и аммиачной сслитрой (АС) состоит из 20% карбамида и 80% аммиачной селитры (гранулит НК-Б). Реакция идеального взрывчатого превращения этой смеси описывается уравнением

3NH4N0j+C0(NH2)2=C02+8H2C)+4N2+879 кДж .

Теплота взрыва при постоянном объеме у гранулита АС/К=80/20 (3139 кДж/кг) в 1.9 раз больше, по сравнению с чистой аммиачной селитрой (1594 кДж/кг). Это является предпосылкой для использования карбамида в качестве горючего компонента гранулитов.

Детонация гранулированной аммиачной селитры с влажностью от 0,5%-1,7% в открытых зарядах диаметром 180 мм невозможна, а открытый заряд гранулита АС/К=80/20 диаметром 100 мм стабильно инициируется промышленным детонатором и детонация не затухает.

Равномерность смешивания компонентов при производстве ВВ является одним из необходимых условий промышленной и экологической безопасности - равномерное смешивание обеспечивает качественный процесс детонации, расчетную величину кислородного баланса и снижает вероятность отказов скважин. Поэтому следующий вопрос, который предстояло исследовать для разработки бинарного гранулированного ВВ — условия, обеспечивающие однородность состава компонентов при заряжании скважин. Исследование этих условий выполнено па основе серии экспериментов.

Идея эксперимента заключалась в определении равномерности смешивания компонентов при различных условиях заряжания, к которым были отнесены следующие: высота падения смешиваемых компонентов; расход компонентов при заряжании; угол истечения компонентов относительно вертикальной оси.

В результате проведенных экспериментов (около 200 наблюдении) установлено, что с увеличением высоты падения гранул качество смешивания улучшается. С увеличением расхода (г/мин) качество смешивания несколько ухудшается, но увеличение высоты падения, как более значимого фактора, может компенсировать влияние расхода (рис, 1). При высоте падения гранул h — 1 м показатель смешивания (разность содержаний компонентов в диаметрально противоположных точках скважины) относительно стабилизируется и при дальнейшем увеличении

высоты асимптотически приближается к нулю. Графическая зависимость показывает наибольшую значимость влияния высоты падения. Это подтвердила и более строгая оценка значимости с использованием средств факторного анализа.

Таким образом, гравитационное смешивание гранулированных компонентов позволяет готовить смесевые ВВ непосредственно при заряжании скважин при минимальном расстоянии от устья до колошей формируемого заряда в скважине не менее 2-3 метров.

- Расход-5000, угол -О Расход-5000, угол-30 —е— Расход-5000, угол -45 Расход-2000, угол -0

1 1,5

Высота падения гранул, м

Рис. 1. Зависимость показателя смешивания от высоты падения гранул при различных углах истечения компонентов и расхода

Другим фактором безопасности взрывных работ является устойчивость заряда ВВ в скважине в условиях повышенной влажности.

Исследования смеси АС+К показало, что менее гигроскопичный карбамид усиливает увлажняемость более гигроскопичной аммиачной селитры. Смесь быстро увлажняется (рис. 2) и в течение двух-трех суток нахождения в закрытом эксикаторе над водой, (стопроцентная относительная влажность воздуха) превращается в рассол.

Количество с/ток

Рис. 2. Увлаэ/сняемостъ аммиачной селитры в зависимости от времени при различном содержании карбамида Таким образом, карбамид, будучи доступным и подходящим горючим компонентом, требует предварительной модификации с целью снижения увлажняемое™ смеси.

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ГРАНУЛИТА НК-А НА ОСНОВЕ ГРАНУЛИРОВАННОЙ АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ И МОДИФИЦИРОВАННОГО КАРБАМИДА

Дальнейшие исследования были направлены на уменьшение зависимости качества гранулита НК от времени нахождения в скважине за счет снижения гигроскопичности. Снижение увлажняемости 1рапулита 1Ж достигается путем модифицирования - покрытием гранул карбамида

углеводородами. ........

Модифицирование карбамида производится механическим смешиванием грапулированного карбамида с жидкими и твердыми углеводородами (индустриальное масло, дизельное топливо, угольный порошок). При смешивании жидкие нефтепродукты впитываются в гранулы карбамида, повышая его влагоустойчивость.

Модифицированный карбамид, несмотря на большое содержание жидких и твердых углеводородов, является сыпучим и сухим. В результате опробования различных пропорций установлено, что свойство сыпучести сохраняется при соотношении 80% гранулированного карбамида и 20% жидких и твердых углеводородов. Этот состав горючего компонента является базовым для модифицированного карбамида.

Определение оптимального соотношения аммиачной селитры и модифицированного карбамида основывалось на исследовании физической стабильности, бризантности и эффективности взрыва, рекомендуемого ВВ. С этой целью изготавливались модельные составы из смеси гранулированной

аммиачной селитры и модифицированного карбамида. Кислородный баланс таких смесей во всех случаях был близок к нулю.

Исследовано также влияние времени хранения разноагрегатных ВВ на бризантность и эффективность взрыва. С этой целью определялась и сравнивалась бризантность и показатель эффективности взрыва у свежеизготовленных образцов и у образцов через 6 суток после изготовления. Принятая продолжительность выдержки образцов соответствует максимально допустимому времени нахождения ВВ в скважинах.

Наибольшее снижение бризантности имеет игданит - с 19 мм до 13.5 мм. При этом в испытаниях на показатель эффективности взрыва детонационная реакция в образцах игданита не наблюдалась совсем. У состава, содержащего 87% аммиачной селитры, 10,5 % карбамида и 2,5 % углеводородов, бризантность и эффективность взрыва после истечения 6 суток остались неизменными. Этому составу дано название гранулит ПК-А и в дальнейшем детально исследовались его физико-химические и взрывчатые свойства.

Исследовалась увлажняемость гранулита НК-А в сравнении с базовым составом гранулита (НК-Б) и гранулированной аммиачной селитрой. Гранулированная аммиачная селитра увлажняется меньше, чем гранулит НК-Б. Самой низкой увлажняемостью обладает гранулит НК-А, изготовленный с использованием модифицированного карбамида.

По стандартным методикам проведен сравнительный анализ свойств свежеизготовленных образцов гранулита НК-А с образцами гранулита НК-Б и гранулита УП-1, который показал, что детонационные характеристики гранулита НК-А являются более высокими, так как у него критический диаметр меньше, а скорость детонации больше.

По эффективности взрыва, определенной по методике ВосгНИИ, гранулит НК-А соответствует гранулиту УП-1 и превосходит гранулит НК-Б. Бризантность у гранулита НК-А значительно выше, чем у сравниваемых гранулитов. Недостатком гранулитов НК-А и НК-Б является то, что их физическая стабильность ограничена шестью сутками, а у гранулита УП-1 ограничения отсутствуют. Вместе с тем 1ранулигы НК-А и НК-Б обладают меньшей чувствительностью к механическим и тепловым воздействиям. Из этого следует, что грапулиты НК менее склонны к выгоранию, чем гранулит УП-1 (рис. 3).

а пса га нк-Б и УП-1

Рис. 3. Сравнительные характеристики ВВ: 1 — скорость детонации (хЮО км 'с.) в стальной трубе; 2 — эффективность взрыва (хЮмм); чувствительность к трению па приборе К-44(МПа)

Ограничение физической стабильности укладывается в практически существующие на разрезах сроки подготовки и проведения взрывных работ.

С экологической точки зрения достоинством гранулитов НК является то, что они при взрыве образуют почти в 2 раза меньше ядовитых газов, чем гранулит УП-1, что подтверждено выполненными испытаниями.

Таким образом, созданное ВВ - гранулит НК-А является безопасным и дешевым, обладает достаточной • детонационной способностью и пониженным выделением .ядовитых газов.

РАЗРАБОТКА БЕЗОПАСНЫХ СРЕДСТВ И ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ГРАНУЛИТОВ НК

Гранулированные компоненты с близкими параметрами гранулометрического состава и плотности при одновременном движении качественно перемешиваются за счет сил гравитации. На основе этого свойства разработаны два варианта технологии приготовления гранулитов НК.

Приготовление гранулитов НК в стационарных условиях характеризуется послойной загрузкой компонентов в первичный загрузочный бункер и последующее смешивание их при движении в процессе пересыпания в транспортное средство за счет силы гравитации.

Для изготовления гранулита НК-А в стационарных условиях применялась упрощенная технологическая схема, которая не включала в свою конструкцию специальных механических узлов по повышению равномерности смешивания представлена на Рис. 4.

Технологический процесс производства гранулитов НК осуществляется на пункте растаривания и в смесительно-зарядпых машинах на трех этапах:

- этап накопления в бункере растеривающей установки послойно загруженной смеси гранулированной аммиачной селитры и карбамида;

- этап пересыпания этой смеси в зарядную машину;

- дополнительное смешивание шнеками в процессе заряжания.

Рис. 4. Стационарный пункт изготовления: 1 — хранилище селитры; 2 — хранилище карбамида; 3 — дозированная подача селитры и карбамида в мешках на растаривание; 4 - ленточный конвейер; 5 — растаривающая установка; б — сетка металлическая; 7 — лоток; 8 — бункер-накопитель; 9 — телега для сбора мешкотары; 10 — зарядно-смесительная машина; 11 — заслонка

Качество смешивания, характеризуется дисперсией отклонения показателя смешивания от среднего значения (чем меньше дисперсия, тем качественнее смешивание). Испытания в условиях стационарного пункта приготовления (более 50 замеров) показало, что после пересыпания компонентов из бункера-накопителя в зарядную машину среднее содержание в серии замеров составило X =12,71 при среднеквадратичном отклонении а — 0,42.

На стадии заряжания скважин среднее содержание карбамида по очевидным причинам сохранилось, а дисперсия уменьшилась в два раза (X —12,63, СУ = 0,21). Коэффициент усреднения (понятие, используемое в теории усреднения разнокомпоиентных смесей) составил кус1, = 2.

Таким образом, способ создания послойной смеси из гранулированной АС и модифицированного карбамида с использованием сил гравитации позволяет для изготовления гранулита НК-А использовать действующее оборудование. Такой способ изготовления гранулитов является безопасным и экономически выгодным.

Безопасность достигается за счет максимального снижения механического воздействия на готовое ВВ в процессах изготовления и заряжания и сокращения времени доступа людей к готовому взрывчатому веществу.

Для приготовления гранулита НК непосредственно на взрываемом блоке предложено использовать переносный дозатор сыпучих материалов (ДПСМ). Приготовление ВВ с использованием ДПСМ основано на перемешивании компонентов ВВ под действием хравитации при свободном падении гранул в заряжаемой скважине. Этому способствуют соударения гранул, удары о стенки скважины, турбулентные потоки воздуха в скважине при прохождении через нее гранулированного материала.

Рис. 5. Бункер ДПСМ: I — стенка боковая; 2 Рис. 6. Дозатор ДПСМ: 1 - воронка; 2 -— стенка передняя; 3 - стенка задняя; 4 — регулировочный шибер; 3 — забывающая перегородка; 5 - стойка; б - обод. задвижка; 4 —большая усеченная пирамида;

5 - малая усеченная пирамида; б — патрубок; 7 — направляющая шибера; 8 ~ направляющая задвижка; 9 — регулирующий винт; 9- патрубок; 10 -рукоятка ......

задвижки

ДПСМ состоит из бункера и дозатора, конструктивная схема которых представлена на рисунках. На устройство для заряжания скважин получен патент РФ №33157.

Переносный дозатор ДПСМ был испытан в производственных условиях ЗАО «Взрывпром» г. Томмот-2 Республики САХА (Якутия), ОАО «Разрез Кедровский» (ОАО ХК «Кузбассразрезуголь»), При этом было исследовано качество смешивания базовых компонентов. Статистическая обработка результатов наблюдений показала, что среднее содержание гранулированной аммиачной селитры составляет х = 79,82 и среднеквадратичное отклонение ег — 0,684. Вероятность выхода за пределы ТУ не превышает р=0,005.

Таким образом, дозатор переносный сыпучих материалов (ДПСМ) обеспечивает равномерное перемешивание гранулированной аммиачной селитры с модифицированным карбамидом в скважине до получения состава гранулита НК-А, соответствующего ТУ 727680000-005-05608605-95.

Промышленные испытания гранулита НК-А выполнены на разрезе «Осинниковский» с применением смесительно-зарядных машин МЗ-ЗБ в соответствии с техническими условиями ТУ 727680000-005-05608605-95 с изменением № № 1,2 по «Регламенту технологического процесса...». Изготовление гранулита НК-А производилось с использованием модифицированного карбамида. Модифицированный карбамид ТУ 2144-007163592-2000 был изготовлен ООО «Кузбассвзрывцентр».

Испытания проводились в равных условиях с гранулитом УП-1 и граммом игом 79/21, заряжаемыми в скважины на контрольных участках в соответствии с принятыми нормами и показателями буровзрывных работ. Сравнительное качество взрывной подготовки оценивалось по продолжительности цикла экскаватора.

В результате выполненных промышленных испытаний гранулита ПК-А, изготовленного с применением модифицированного карбамида, было установлено следующее:

- простота изготовления ВВ путем поочередного растаривания мешков гранулированных компонентов в бункер-накопитель с последующим перемешиванием шнек винтом зарядной машины в процессе заряжания скважин;

- качество смешивания исходных компонентов удовлетворительное;

- при осмотре взорванных блоков на опытных участках, заряжаемых гранулитом НК-А, отказов или случаев неполных детонаций скважинных не обнаружено.

- качество взрывной подготовки пород гранулитом НК-А (в испытанном интервале крепости взрываемых пород) не уступает качеству подготовки с использованием гранулита УП-1.

Технико-экономическое сравнение показало, что при наличии стационарных пунктов изготовления затраты на изготовление и заряжание 1 т НК-А составляет 3144 р./т по сравнению с 3505 р./г для УП-1. При этом затраты на строительство СПИ для НК-А составляют 491 тыс. р., тогда как капитальные затраты на строительство стационарного пункта изготовления УП-1 около 5 млн. р.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научной квалификационной работой, в которой исследованы и разработаны новый вид взрывчатого вещества для открытых горных работ, технология его производства и заряжания в скважины, обеспечивающие существенное снижение опасности ведения взрывных работ на карьерах.

1. Установлено, что карбамид усиливает детонационную способность аммиачной селитры, является эффективным горючим компонентом простейшего ВВ и, будучи модифицированным, обеспечивает необходимую для промышленного ВВ бризантность, теплоту взрыва й физическую стабильность.

2. Обоснована рецептура гранулита НК-А, которая включает 87% гранулированной АС и 13% модифицированного карбамида, в том числе

10,5% карбамида и 2,5% углеводородов. Рецептура горючего компонента защищена патентом. Налажено производство модифицированного карбамида и поставка его на предприятия.

3. Разработана и внедрена безопасная технологическая линия смешивания (без механического воздействия в процессе смешивания) гранулированных компонентов при L изготовлении гранулитов НК на стационарных пунктах вблизи мест -ведения взрывных работ, которая основана на создании послойной смеси в бункере с последующим естественным пересыпанием в бункер зарядной машины.

4. Разработана и внедрена технология изготовления гранулитов НК и одновременной зарядки скважин непосредственно на месте ведения взрывных работ с использованием переносного дозатора сыпучих материалов (ДПСМ), которая полностью исключает доступ человека к готовому ВВ. На данное устройство получено решение о выдаче патента на полезную модель.

5. Снижение опасности взрывных работ на карьерах при использовании созданных ВВ и технологий их изготовления достигается за счет:

- сокращения времени или полного исключения (в зависимости от технологии) доступа человека к готовому ВВ;

- исключения механического воздействия на компоненты ВВ при его изготовлении;

- уменьшения вероятности отказа зарядов ВВ в результате качественного перемешивания исходных компонентов;

- исключения временного хранения ВВ на базисных складах;

- снижения чувствительности к механическим и тепловым воздействиям; .

- уменьшения объема ядовитых газов в продуктах взрыва;

- снижения поджигаемости скважинных зарядов, уменьшающей возможность их выгорания и возникновения пожароопасных и взрывоопасных ситуаций.

Созданные ВВ и технологии их изготовления допущены Госгортехнадзором России к применению и внедрению на карьерах России.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Белов, A.B. Исследование смешивания компонентов ВВ при заряжании скважин на разрезах / A.B. Белов, A.A. Сысоев // Вестн. Кузбасс, гос. техн. ун-та - 2005. -№ 2. - С.57-58.

2. Сысоев, A.A., Качество усреднения при смешивании компонентов гранулированного ВВ. / A.A. Сысоев, A.B. Белов // Вестн. Кузбасс, гос. техн. ун-та - 2005.-№ 3.-С.103-104.

3. Белов, A.B. Систематизация факторов безопасности ведения взрывных работ на разрезах / A.B. Белов, A.A. Сысоев // «Безопасность жизнедеятельности предприятий в угольных регионах»: Материалы VI международной конференции.—Кемерово. 2005.—С.223-226.-

4. Белов, A.B. Промышленные взрывчатое вещество гранулит НК с использованием в качестве горючего модифицированного карбамида. // Безопасность угольных предприятий: Сб. науч. тр. ФГУП НЦ ВостНИИ. -Кемерово. 2005. -С. 211-215.

5. Белов, В.И. Устройство для заряжания скважин / В.И. Белов, A.B. Белов, В.А. Матренин, А.Ф. Макаров // Решение о выдаче патента на полезную модель по заявке № 2003117949/20(019140) от 16.06.2002.

6. Белов, В.И. Экологически чистые взрывчатые вещества и компоненты для их приготовления без смесительного оборудования / В.И. Белов, A.B. Белов, В.А. Матренин, А.Ф. Макаров // Региональный научно-производственный и социально-экономический журнал. - Кемерово. 2003. № 1/10.

7. Патент РФ № 2200724 Горючее для изготовления гранулитов / Белов В.И., Макаров А.Ф., Матренин В.А., Белов A.B. // Изобретение. - 2003. -№8.

Белов Андрей Викторович

ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ НА КАРЬЕРАХ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ, ИЗГОТОВЛИВАЕМЫХ НА МЕСТАХ ПРИМЕНЕНИЯ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 03.05.2006. Формат 60x84/16 Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказу

Типография ГУ Кузбасский государственный технический университет. 650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА.

1.1 Тенденции совершенствования ведения взрывных работ на карьерах с использованием ВВ местного изготовления.

1.2 Анализ существующих ВВ местного изготовления для ведения взрывных работ на карьерах.

1.3 Цель, задачи и методы исследования.

Выводы.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ СОЗДАНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ВВ НА ОСНОВЕ КАРБАМИДА И АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ.

2.1 Физико-химические свойства карбамида и аммиачной селитры.

2.2 Предпосылки возможности использования карбамида в качестве горючего компонента для простейших ВВ.

2.3 Лабораторные исследования бинарного гранулита НК-Б.

2.4 Исследование качества бинарного гранулита при гравитационном смешивании компонентов.

Выводы.

3. РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУРЫ БИНАРНОГО ГРАНУЛИТА НК-А НА БАЗЕ ГРАНУЛИРОВАННОЙ АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ И МОДИФИЦИРОВАННОГО КАРБАМИДА.

3.1 Модифицирование карбамида.

3.2 Разработка гранулита НК-А на базе модифицированного карбамида и гранулированной аммиачной селитры.

3.3 Испытания гранулита НК-А в производственных условиях.

Выводы.

4. РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ И ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ГРАНУЛИТОВ НК.

4.1 Приготовление гранулитов НК в стационарных условиях.

4.2 Приготовление гранулита НК с использованием переносного дозатора сыпучих материалов (ДПСМ).

4.3 Оценка экономической эффективности использования гранулита

НК-А.

Актуальность темы. При разработке угля открытым способом в Кузбассе объемы вскрыши, требующие взрывной подготовки, в настоящее время составляют не менее 150 млн. м3 в год. Учитывая средний удельный расход взрывчатых веществ (ВВ), количество взрывчатых веществ, необходимых для нормального функционирования производства, оценивается в количестве 100-120 тыс.т. в год.

В силу своей специфики и больших масштабов ведение взрывных работ связаны с повышенной опасностью при изготовлении ВВ, транспортировании, их хранении, заряжании в скважины и непосредственно взрывании.

Кроме того, взрывные работы остаются одним из наиболее ресурсоемких процессов производства. В структуре затрат на вскрышу их доля достигает 20%. При этом большая часть затрат, связанных с взрывной подготовкой горной массы (60-70%) приходится на взрывчатые вещества.

Сущность сформулированных вопросов, современное состояние производства на разрезах, а также анализ выполненных исследований и практических работ по вопросам повышения безопасности и повышения экономической эффективности взрывной подготовки горной массы свидетельствуют об актуальности научных и практических изысканий в этих направлениях.

В настоящее время производство взрывчатых веществ сконцентрировано в основном на специализированных предприятиях, что неизбежно влечет за собой, по крайней мере, увеличение времени между производством ВВ и его использованием, повышенные затраты на погрузочно-разгрузочные работы, транспортирование и обеспечение безопасности при транспортировании и хранении. Поэтому в отечественной и мировой практике открытой разработки месторождений вполне обосновано проявляется устойчивая тенденция изготовления взрывчатых веществ непосредственно на горнодобывающих предприятиях.

ВВ, изготавливаемые на предприятиях вблизи или непосредственно на местах ведения взрывных работ, принято называть взрывчатыми веществами местного изготовления.

Для угледобывающего Кузбасса, промышленный комплекс которого включает в себя и развитую химическую промышленность, применение такого подхода еще более оправдано, поскольку необходимые для производства взрывчатого вещества компоненты являются продуктами регионального химического производства.

В Кузбассе серийно выпускаются такие компоненты, пригодные для создания промышленного ВВ, как гранулированная аммиачная селитра (АС), которая в процессе детонационной реакции может быть окислителем, а также приллированный карбамид, пригодный для использования в качестве горючего компонента в составе взрывчатого вещества. Смешивание их возможно различными способами. Один из наиболее простых способов заключается в использовании естественных сил гравитации, что позволяет максимально избежать механическое воздействие на ВВ в процессе приготовления. Поэтому возникают предпосылки для создания ВВ, которое бы повышало безопасность ведения взрывных работ с одновременным снижением затрат на их производство за счет выполнения работ по смешиванию компонентов на технически простых установках вблизи мест взрывания.

Цель работы - снижение производственной опасности ведения взрывных работ на карьерах при использовании ВВ, изготавливаемых на местах применения.

Идея работы заключается в использовании доступных и взрывобезо-пасных видов продукции химических предприятий для производства взрывчатых веществ, изготавливаемых на местах ведения взрывных работ. Задачи работы:

- установить возможность использования карбамида в качестве горючего компонента и определить условия, при которых обеспечиваются требования для его применения в составе промышленного ВВ;

- обосновать рецептуру простейшего ВВ на основе аммиачной селитры и модифицированного карбамида, обеспечивающего повышение производственной безопасности и требуемое качество взрывной подготовки вскрышных пород;

- разработать технологию изготовления и заряжания ВВ на основе аммиачной селитры и модифицированного карбамида, повышающую безопасность ведения взрывных работ на карьерах

Методы исследований, использованные в работе, включают в себя: анализ существующего состояния вопроса и обобщение результатов его исследования; физическое моделирование при исследовании показателя смешивания компонентов ВВ в лабораторных условиях; лабораторные методы по утвержденным методикам и действующим ГОСТам при исследовании свойств ВВ; опытно-промышленный эксперимент при исследовании качества смешивания компонентов и качества взрывной подготовки вскрышных пород; методы математической статистики при обработке результатов измерений, полученных в лабораторных и производственных условиях; математическое моделирование при описании закономерности смешивания компонентов.

Научные положения, представленные к защите:

- карбамид усиливает детонационную способность аммиачной селитры в 1,9 раза и является горючим компонентом простейшего ВВ, обеспечивающим необходимые для промышленного ВВ показатели по чувствительности к детонации, бризантности и эффективности взрыва;

- гранулит НК-А, содержащий 87% гранулированной АС, 10,5% карбамида, модифицированного 2,5% углеводородов, соответствует требованиям предъявляемым к промышленным ВВ для открытых горных работ по условиям безопасности, качеству взрывной подготовки вскрышных пород и затратам на производство;

- однородность состава АС и модифицированного карбамида, как один из показателей качества ВВ, влияющего на безопасность ведения взрывных работ, обеспечивается при одновременном пропорциональном ссыпанин компонентов с высоты 2-3 м непосредственно в скважине, или в результате послойной загрузки в бункер-накопитель зарядной машины;

Достоверность и обоснованность полученных выводов и рекомендаций подтверждается:

- использованием утвержденных методик и ГОСТов при лабораторных испытаниях ВВ;

- результатами статистической обработки лабораторных и натурных наблюдений, полученных по обоснованным ранее, а также оригинальным методикам;

- непротиворечивостью результатов исследований, представленных в диссертации, и результатов предыдущих исследований в области создания и использования простейших ВВ промышленного назначения;

- актами опытно-промышленной проверки предложенных рецептур ВВ, средств и методов их заряжания в скважины;

- патентами на рецептуру ВВ и средства заряжания скважин;

- наличием допуска Госгортехнадзора России к постоянному применению при ведении взрывных работ на открытых горных работах;

- результатами широкого использования разработанных ВВ, средств и методов заряжания на открытых горных работах.

Научная новизна работы заключается:

- в обосновании усиления детонационной способности аммиачной селитры при использовании карбамида в качестве горючего компонента и установлении свойств этого состава, как основы для создания промышленного ВВ;

- в обосновании рецептурного состава гранулита НК-А, обеспечивающего достаточные в производственных условиях физическую устойчивость и детонационную способность, а также обладающего свойствами, необходимыми для создания безопасной технологии изготовления ВВ;

- в установлении условий, обеспечивающих достаточную для устойчивого протекания детонационной реакции однородность смеси за счет сил гравитации, положенных в основу безопасной технологии изготовления на местах ведения взрывных работ.

Личный вклад автора состоит:

- в формулировании цели, постановке задач, обосновании методов исследования;

- в исследовании детонационных свойств бинарной смеси в составе АС и карбамида;

- в разработке средств и методов модификации карбамида с целью снижения гигроскопичности бинарной смеси;

- в установлении оптимального состава и свойств гранулита НК-А, как промышленного ВВ для открытых горных работ;

- в исследовании условий, обеспечивающих достаточное для устойчивого протекания детонационной реакции смешивание компонентов;

- в разработке технологии безопасного приготовления гранулита НК-А как вблизи мест ведения взрывных работ на разрезах, так и непосредственно на взрываемых блоках

Практическая ценность работы заключается:

- в обосновании горючего компонента для аммиачной селитры, обеспечивающего усиление ее детонационных свойств;

- разработке технически условий (ТУ) на гранулит НК;

- в разработке дешевого взрывчатого вещества с достаточной детонационной способностью, которое может быть изготовлено из взрывобезо-пасных компонентов на местах ведения взрывных работ;

- в разработке безопасной технологической линии производства ВВ и переносного дозатора сыпучих материалов (компонентов ВВ), обеспечивающих их качественное смешивание при производстве гранулированных компонентов с близкими гранулометрическим составом и плотностью;

- в повышении безопасности за счет максимального снижения механического воздействия на готовое ВВ в процессах изготовления и заряжания, а также сокращения времени или полное исключение времени доступа людей к готовому взрывчатому веществу;

- в широком применении разработанного ВВ, технологии его изготовления и заряжания скважин на разрезах Кузбасса, а также на карьерах Росси и ближнего зарубежья.

Реализация работы в промышленности. Результаты выполненных исследований послужили основой для организации производства модифицированного карбамида, поставки на горнодобывающие предприятия, производства ВВ на стационарных пунктах изготовления вблизи мест ведения взрывных работ, внедрения технических средств производства ВВ непосредственно при заряжании скважин.

Апробация работы. Основные разделы работы были рассмотрены и обсуждены: на Ученом совете НЦ ВостНИИ, г. Кемерово, 2000-2002гг.; на техсовете ООО «Кузбассвзрывцентр», г. Кемерово, 2002-2003гг.; на техсове-те ООО «Кузбассвзрывсервис», г. Кемерово, 2001-2002гг.; в Госгортехнадзо-ре России, г. Москва, 2001-2001гг.; в отделе № 20 ФИПС, г. Москва, 2002 г, 2003 г.; на VI международной конференции «Безопасность жизнедеятельности предприятий в угольных регионах». Кемерово, ГУ КузГТУ, 2005.

Публикации. Тема диссертационной работы отражена в шести публикациях.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, двух приложений на 125 страницах, 17 таблиц, 18 рисунков, список литературы 88 наименований.

ВЫВОДЫ

1. Наибольшей физической стабильностью обладают карбамидсодержащие модельные составы. В отличие от штатной рецептуры игданита у карба-мидосодержащих составов не мигрирует жидкая фаза в виде насыщенно- , го рассола растворимых в воде компонентов

2. У состава, содержащего 87% аммиачной селитры, 10.5% карбамида и 2.5% нефтепродукта, эффективность взрыва такая же как и после истечения 6 суток по сравнению с эффективностью взрыва свежеизготовленных образцов. Кроме того, он обладает и наиболее высокими показателями бризантности и эффективности взрыва при удовлетворительной физической стабильности. Этот состав как имеющий существенные преимущества перед аналогами и следует считать оптимальным.

3. Покрытие гранул карбамида жидким и твердыми углеводородом (модифицирование) уменьшает возможность образования гидрофильной эвтектики при контакте с гранулами аммиачной селитры. Поэтому смесь гранулированной аммиачной селитры с модифицированным карбамидом менее гигроскопична, чем ее смесь с приллированным карбамидом;

4. При испытании в производственных условиях установлено, что гранулит НК-А, приготовленный с использованием модифицированного карбамида, по эффективности взрыва превосходит гранулиту УП-1, изготовленному в близи мест применения.

4. РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ И ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ

ГРАНУЛИТОВ НК

Разработаны два варианта технологии гранулитов НК, применение которых регламентируется утвержденными нормативными документами [82, 83, 84].

Гранулированные компоненты с близкими значениями гранулометрического состава и плотности при одновременном движении качественно перемешиваются за счет сил гравитации. На основе этого свойства процессе разработаны два варианта технологии приготовления гранулитов НК.

4.1 Приготовление гранулитов НК в стационарных условиях

Метод характеризуется послойной загрузкой компонентов в первичный загрузочной бункер и последующим смешиванием их при движении в процессе пересыпания в транспортное средство за счет естественной силы гравитации.

Выпускаемый промышленностью гранулированный карбамид по ГОСТ 2081-92, включая и модифицированный карбамид по ТУ 2144-007-163592002001, обладает близкими к гранулированной аммиачной селитре гранулометрическим составом и плотностью, что облегчает их равномерное смешивание в технологических процессах пересыпания смеси за счет сил гравитации без использования смесительных устройств.

Получение проектных термодинамических и детонационных характеристик простейших взрывчатых смесей, и, как следствие, обеспечение требуемой эффективности действия скважинных зарядов ВВ, во многом зависит от качества смешивания компонентов смеси. Качество взрывчатой смеси определяется равномерным обеспечением необходимого компонентного состава и свойств компонентов по всей массе смеси и существенно зависит от выбранного способа изготовления ВВ.

Для изготовления гранулита НК-А в стационарных условиях применялась упрощенная технологическая схема, которая не включала в свою конструкцию специальных механических узлов по повышению равномерности смешивания представленная на Рис. 4.1.

Стационарный пункт приготовления включает в себя следующие основные узлы:

- хранилище селитры и карбамида;

- дозирование компонентов при поодаче мешков на конвейр;

- ленточный конвейер для подачи мешков на растаривание;

- растаривающая установка;

- бункер-накопитель;

- зарядно-смесительная машина.

При поочередном растаривании 3-х мешков АС (всего 150 ± 1.5 кг, 86%) и одного мешка модифицированного карбамида (25 ±1,5 кг, 14%) в накопительном бункере образуется промежуточная двухкомпонентная смесь, соответствующая по массовой доле рецептуре гранулита НК-А с утвержденными допусками к отклонению от оптимальных значений:

- гранулированная аммиачная селитра - 87 + 3%;

- карбамид — 10,5 + 2,5%;

- нефтепродукты - 2,5 + 0,5%.

Изготовление гранулитов непосредственно на предприятиях, ведущих взрывные работы, заключается в том, что мешки с гранулированной аммиачной селитрой и приллированного или модифицированного карбамида в заданном соотношении подаются на растаривание, их содержимое ссыпается в бункер-накопитель и затем непосредственно - в бункер зарядной машины.

Послойная загрузка в бункер-накопитель, затем пересыпание из него в бункер смесительно-зарядной машины и транспортирование шнек винтом дозатора зарядной машины в скважины при их заряжании, обеспечивает равномерное распределение гранул карбамида между гранулами аммиачной селитры без дополнительных операций по смешиванию, что повышает производительность и безопасность изготовления гранулитов на горных предприятиях.

Для изготовления ВВ и заряжания скважин используют смесительно-зарадные машины, например МЗ-ЗБ. В растаривающую установку поочередно подают в заданном соотношении мешки с окислителем (гранулированный АС) и мешки с изготовленным горючим, после чего образующаяся послойная смесь компонентов из бункера растаривающей установки самотеком пересыпают в бункер зарядной машины.

Окончательное перемешивание смеси изготовленного гранулита производится шнеком зарядной машины в процессе заряжания скважин и при падении гранул в скважины за счет сил гравитации.

Технологический процесс производства гранулитов НК осуществляется на пункте растаривания и в смесительно-зарядных машинах на трех этапах:

- этап накопления в бункере растаривающей установки послойно загруженной смеси гранулированной аммиачной селитры и карбамида;

- этап пересыпания этой смеси в зарядную машину;

- дополнительного ее смешивания выдающими шнеками в процессе заряжания скважин.

При изготовлении гранулитов НК-А дополнительно требуется фаза омасливания послойной (промежуточной смеси) смеси АС+К нефтепродуктом.

Для этого предлагается использовать СЗМ типа МЗ-ЗБ. Нефтепродукт в этом случае дозировано подается в смесь АС+К по схеме изготовления игда-нита с содержанием нефтепродукта в составе ВВ 2,5 + 0,5%. Единственное отличие заключается в том, что подача нефтепродукта регулируется дросселем на зарядной машине из расчета 2,5 + 0,5% нефтепродукта в составе промежуточной смеси.

Смешивание компонентов при изготовлении гранулитов НК производится при поочередном растаривании в бункер-накопитель аммиачной селитры и карбамида. Это происходит процессе пересыпки из бункера в смесителыю-зарядную машину и в процессе заряжания скважин силами гравитации.

От каждой партии гранулита отбирались пробы и отправлялись в лабораторию для испытаний на компонентный состав и качество смешивания. Отбор производился из бункера зарядной машины, а также в процессе непосредственного заряжания скважин при подаче гранулита в скважины. В лабораторных условиях определялось массовое содержание карбамида в смеси.

1. Селитра

Рис. 4.1. Технологическая схема приготовления гранулита:

1 - хранилище селитры; 2 - хранилище карбамида; 3 - дозированная подача селитры и карбамида в мешках на растари-вание; 4 - ленточный конвейер; 5 - растаривающая установка; 6 - сетка металлическая; 7 - лоток; 8 - бункер-накопитель; 9 - телега для сбора мешкотары; 10 - зарядно-смесительная машина; 11 - заслонка.

2. Карбамид

Результаты наблюдений показали, что в среднем рецептура по содержанию компонентов полностью выдерживается. Вообще говоря, это закономерный результат в связи с соответствующим дозированием компонентов на стадии послойной укладки в приемном бункере установки.

Качество смешивания, характеризуется дисперсией отклонения от среднего значения (чем меньше дисперсия, тем качественнее смешивание). После пересыпания компонентов из бункера-накопителя в зарядную машину среднее содержание в серии замеров (50 замеров) составило X = 12,71 при среднеквадратичном отклонении & = 0,42.

На стадии заряжания скважин среднее содержание карбамида по очевидным причинам сохранилась, а дисперсия уменьшилась ровно в два раза (х = 12,63, <т = 0,21). Коэффициент усреднения (понятие, используемое в теории усреднения равнокомпонентных смесей [85]) составил куср = 2.

На рис. 2.4 показаны теоретические функции распределения массовой доли (в %) карбамида в бункере зарядной машины и при заряжании скважин. Распределения являются нормальными с параметрами, указанными выше. Расчет показывает, что на стадии загрузки зарядной машины по действием гравитации усреднение компонентов удовлетворяет установленным допускам вероятностью Р=97%. 2 f(x, 12.63 ,0.21) - j f(x, 12.71 ,0.42) 11 12 13 14 х

Рис. 4.2. Теоретические функции распределения карбамида в бункере зарядной машины и при заряжании скважин

Проведенные испытания показали, что состав гранулитов каждой партии соответствует технологическим условиям, а полнота детонации удовлетворительная. Качество продукции соответствует техническим условиям.

Таким образом, способ создания послойной смеси из гранулированной АС и модифицированного карбамида с использованием сил гравитации позволяет для изготовления гранулита НК-А использовать действующее оборудование (растаривающую установку и смесительно-зарядные машины) без их реконструкции. Такой способ изготовления гранулитов является безопасным и экономически выгодным.

Безопасность достигается за счет максимального снижения механического воздействия на готовое ВВ в процессах изготовления и заряжания, а также сокращения времени доступа людей к готовому взрывчатому веществу.

4.2 Приготовление гранулита НК с использованием переносного дозатора сыпучих материалов (ДПСМ)

Дозатор ДПСМ [86, 87, 88] предназначен для просеивания, накопления в двух отделениях бункера и одновременной дозированной подачи на гравитационное смешивание в скважине двух компонентов гранулита НК, состоящего из гранулированной аммиачной селитры и полированного или модифицированного карбамида.

Приготовление ВВ с использованием ДПСМ основано на перемешивании компонентов ВВ под действием гравитации при свободном падении гранул в заряжаемой скважине. Этому способствуют соударения гранул между собой, удары о стенки скважины, турбулентные потоки воздуха в скважине при прохождении через него гранулированного материала при ее заряжании.

Подаваемые в скважину компоненты ВВ равномерно распределяются по поперечному сечению скважины, чем и обеспечивается равномерное смешивание. Необходимое массовое соотношение компонентов в составе приготовленного ВВ достигается одновременной дозированной подачей компонентов через калибровочные отверстия ДПСМ. Точность дозировки через калиброванные отверстия обеспечивается стабильностью физических свойств компонентов таких, как удельный вес, гранулометрический состав, угол естественного откоса, обусловленный их крупнотоннажным производством по неизменной технологии.

Наличие у ДПСМ регулировочной шиберы позволяет подстраивать подачу карбамида до требуемого техническими условиями для ВВ массового содержания.

Конструктивная схема дозатора переносных сыпучих материалов (ДПСМ) изображена на рисунке 4.3.

ДПСМ состоит из бункера и дозатора. Бункер для компонентов изготовлен из листового алюминия. Внутри установлена перегородка 4, разделяющая его на отделение для аммиачной селитры и отделение для карбамида. По углам бункера закреплены стойки 5 для установки его на площадку взрывного блока над заряжаемыми скважинами. Для повышения жесткости к верхним краям стенок бункера приварен обод, изготовленный из алюминиевого круга диаметром 10 мм.

Рис. 4.3. Бункер ДПСМ: 1 - стенка боковая; 2 - стенка передняя; 3 - стенка задняя; 4 - перегородка; 5 стойка; 6 - обод.

Дозатор состоит из воронки 1, регулировочного шибера 2 и закрывающей задвижки 3 (Рис. 4.4).

Воронки изготовлены из листовой стали толщиной 1.5 мм марки 12x18 Н10Т. В верхней части воронка оборудована большой 4 и малой 5 усеченными пирамидами, а в нижней части патрубком 6. Нижние части усеченной пирамиды служат калибровочными отверстиями для дозированной подачи компонентов в скважину. Размеры калиброванных отверстий для подачи аммиачной селитры не изменяются и составляют 82x82 мм. Размеры калибровочного отверстия для карбамида могут измениться с помощью регулировочного шибера от 50x50 мм до 20x30 мм.

Рис. 4.4. Дозатор ДПСМ: 1 - воронка; 2 - регулировочный шибер; 3 - закрывающая задвижка; 4 -большая усеченная пирамида; 5 - малая усеченная пирамида; 6 - патрубок; 7 -направляющая шибера;8 - направляющая задвижка; 9 - регулирующий винт; 9

- патрубок; 10 - рукоятка задвижки

Подача и прекращение подачи компонентов в скважину производится с помощью закрывающей задвижки, перекрывающей поперечное сечение цилиндра 6. Регулировочный шибер 2 и закрывающая задвижка 3 могут двигаться по закрепленным к стенкам воронки направляющим 7 и 8. Для установки в требуемом положении регулировочный шибер оборудован винтом 9. Перемещение закрывающей задвижки производится с помощью рукоятки 10. Сито для просеивания карбамида состоит из сетки полотняного переплетения, закрепленной по краям к планкам. Сетка имеет прямоугольные ячейки размером 20x80 мм из стальной проволоки марки 12x18 HI ОТ толщиной 2 мм. Сито закрепляется болтами в верхней части отделения бункера для карбамида.

Решетка закреплена в верхней части отделения бункера для аммиачной селитры и предотвращает заклинивание крупных кусков в дозирующем отверстии. Решетка для разрыхления гранулированной аммиачной селитры состоит из сетки полотняного переплетения или плетеной одинарной сетки, закрепленной по краям на опорах. Сетка имеет квадратные ячейки размером 50x50 мм из стальной проволоки марки 12x18 HI ОТ толщиной 2 мм.

Поручни для переноски дозатора изготовлены из алюминиевых труб диаметром 35 мм, длиной 2175 мм. Поручни с помощью хомутов и штифтов прикрепляются к углам бункера.

После внешнего осмотра и устранения выявленных недостатков (удаления посторонних предметов и налипания продуктов на поверхности бункера и дозатора) ДПСМ устанавливается над первой заряжаемой скважиной. При установки дозатора патрубок воронки вставляется в устье скважины, закрывающая задвижка переводится в положение «закрыто». Затем к устьям заряжаемых скважин доставляется необходимое для приготовления ВВ количество компонентов в мешках.

Приготовление ВВ начинается с распаковывания мешков и высыпания компонентов в накопительные отделения бункера через сито и решетку. Оставшиеся на сетках слежавшиеся куски аммиачной селитры или карбамида разрыхляют ударами деревянного молотка. В отделении бункера для селитры вмещается 100 кг селитры, а в отделении карбамида - 50 кг карбамида.

После накопления отделений бункера компонентами закрывающая задвижка быстрым движением переводится в положение «открыто» и компоненты через калибровочные отверстия высыпаются в скважину. Перед окончанием высыпания из бункера всего количества аммиачной селитры и карбамида задвижка быстрым движение переводится в положение «закрыто».

Порция приготовленного ВВ зависит от загрузки селитры в бункер. Используя мешки селитры массой по 50 кг возможно приготовление порций по 125 кг. При этом в бункер загружается по два мешка селитры. Порция в количестве 68,5 кг получается путем загрузки в бункер по одному мешку селитры, остальное — карбамид.

Порция приготовленного ВВ может быть изменена за счет изменения загрузки селитры или прекращения подачи компонентов до высыпания всей селитры закрывающей задвижкой. Большой остаток компонентов в бункере затрудняет перенос ДПСМ. После приготовления в скважине необходимого количества ВВ ДПСМ переносится и устанавливается над следующей скважиной.

Исследованиями установлено, что только при глубине более 3 м от устья скважины формируется заряд, состав которого соответствует техническим условиям. Контроль качества производится при вводе ДПСМ в эксплуатацию, после каждого капитального ремонта, а также во всех случаях нарушения режима работы и планово-периодически, но не реже трех раз в смену. Применяются два метода контроля:

- по расходу компонентов через калиброванные отверстия в процессе изготовления ВВ;

- отбором проб изготовленного ВВ из скважины.

При контроле по расходу компонентов через калиброванные отверстия следят за временем высыпания компонента за установленный промежуток времени. Базовым является продолжительность высыпания гранулированной аммиачной селитры через нерегулируемое отверстие. Продолжительность высыпания карбамида можно регулировать шибером. Так, продолжительность высыпания 50 кг (1 мешок) карбамида должна равняться продолжительности высыпания 200 кг (4 мешка) селитры.

Пробы изготовленного ВВ из скважины отбирают специальным пробоотборником.

В процессе исследования отобранные пробы подвергались химическому анализу. До открывания общей задвижки в скважину на глубину 3 м опускается пробоотборник в виде цилиндра диаметром 50 мм, емкостью 1 л. Затем открывается общая задвижка и компоненты через калиброванные отверстия высыпаются в скважину и заполняют цилиндр. Отбор и анализ проб производится лабораторией ВостНИИ в соответствии с ГОСТ Р50843-95. Определялась массовая доля компонентов при изготовлении гранулита НК-Б.

Результаты анализа приведены в таблице 4.1

Заключение

Диссертация является научной квалификационной работой, в которой исследованы и разработаны новый вид взрывчатого вещества для открытых горных работ, технология его производства и заряжания в скважины, обеспечивающие снижение опасности ведения взрывных работ на карьерах.

1. Установлено, что карбамид усиливает детонационную способность аммиачной селитры, является эффективным горючим компонентом простейшего ВВ и, будучи модифицированным, обеспечивает необходимую для промышленного ВВ бризантность, теплоту взрыва и физическую стабильность.

2. Обоснована рецептура гранулита НК-А, которая включает 87% гранулированной АС и 13% модифицированного карбамида, в том числе 10,5% карбамида и 2,5% углеводородов. Рецептура горючего компонента защищена патентом. Налажено производство модифицированного карбамида и поставка его на предприятия.

3. Разработана и внедрена безопасная технологическая линия смешивания (без механического воздействия в процессе смешивания) гранулированных компонентов при изготовлении гранулитов НК на стационарных пунктах вблизи мест ведения взрывных работ, которая основана на создании послойной смеси в бункере с последующим естественным пересыпанием в бункер зарядной машины.

4. Разработана и внедрена технология изготовления гранулитов НК и одновременной зарядки скважин непосредственно на месте ведения взрывных работ с использованием переносного дозатора сыпучих материалов (ДПСМ), которая полностью исключает доступ человека к готовому ВВ. На данное устройство получено решение о выдаче патента на полезную модель.

5. Снижение опасности взрывных работ на карьерах при использовании созданных ВВ и технологий их изготовления достигается за счет:

- сокращения времени или полного исключения (в зависимости от технологии) доступа человека к готовому ВВ;

- исключения механического воздействия на компоненты ВВ при его изготовлении;

- уменьшения вероятности отказа зарядов ВВ в результате качественного перемешивания исходных компонентов;

- исключения временного хранения ВВ на базисных складах;

- снижения чувствительности к механическим и тепловым воздействиям;

- уменьшения объема ядовитых газов в продуктах взрыва;

- снижения поджигаемости скважинных зарядов, уменьшающей возможность их выгорания и возникновения пожароопасных и взрывоопасных ситуаций.

Созданные ВВ и технологии их изготовления допущены Госгортехнадзо-ром России к применению и внедрению на карьерах России.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Белов, A.B. Исследование смешивания компонентов ВВ при заряжании скважин на разрезах / A.B. Белов, A.A. Сысоев // Вестн. Кузбасс, гос. техн. ун-та - 2005. -№ 2. -С.57-58.

2. Сысоев, A.A., Качество усреднения при смешивании компонентов гранулированного ВВ. / A.A. Сысоев, A.B. Белов // Вестн. Кузбасс, гос. техн. ун-та -2005. -№3. -С. 103-104.

3. Белов, A.B. Систематизация факторов безопасности ведения взрывных работ на разрезах / A.B. Белов, A.A. Сысоев // «Безопасность жизнедеятельности предприятий в угольных регионах»: Материалы VI международной конференции. - Кемерово. 2005. -С.223-226.

4. Белов, A.B. Промышленные взрывчатое вещество гранулит НК с использованием в качестве горючего модифицированного карбамида. // Безопасность угольных предприятий: Сб. науч. тр. ФГУП НЦ ВостНИИ. -Кемерово. 2005. -С. 211-215.

5. Белов, В.И. Устройство для заряжания скважин / В.И. Белов, A.B. Белов, В.А. Матренин, А.Ф. Макаров // Решение о выдаче патента на полезную модель по заявке № 2003117949/20(019140) от 16.06.2002.

6. Белов, В.И. Экологически чистые взрывчатые вещества и компоненты для их приготовления без смесительного оборудования / В.И. Белов, A.B. Белов, В.А. Матренин, А.Ф. Макаров // Региональный научно-производственный и социально-экономический журнал. - Кемерово. 2003. № 1/10.

7. Патент РФ № 2200724 Горючее для изготовления гранулитов / Белов В.И., Макаров А.Ф., Матренин В.А., Белов A.B. // Изобретение. - 2003. - № 8.

1. Олевский В.М. Технология аммиачной селитры. - М.: Химия, 1978.

2. Пестив Н.Е. Физико-химические свойства зернистых и порошкообразных продуктов. М.: Изд-во АН СССР, 1947. - 239с.

3. Поздняков З.Г. Развитие и совершенствование гранулированных ВВ в СССР и за рубежом. М.: Недра, 1971 -142с.

4. Барон В.Л., Кантор В.Х. Техника и технология взрывных рабт в США. -М.: Недра, 1989.

5. Поздняков З.Г. Развитие и совершенствование гранулированных ВВ в СССР и за рубежом. -М.: Недра, 1971-142с

6. Росси Б.Д., Усачев В.А. Лабораторные исследования свойств игданитов // Взрывчатые вещества простейшего состава (игданиты). Сб. ИГД АН СССР. -М., 1980

7. Справочник по буровзрывным работам / М. Ф. Друкованый, В. Дубнов, Э. О. Миндели и др. М.: Недра, 1976

8. Азаркович А. Е., Шуйфер М. И. Оценка относительной взрывной эффективности различных взрывчатых веществ массивов пород // ФТПРПИ. — 1997.-№2.

9. Кук М.А. Наука о промышленных взрывчатых веществах: пер. с англ. -М.: Недра, 1980.-453с.

10. Кутузов Б.Н. Совершенствование ассортимента взрывчатых веществ для карьеров //Горный журналю- 1983. -№4. -С29-30.

11. Усачев В.А., Александров В.Е. Разработка водоустойчивого гранулита В.Г. // Совершенствование промышленных ВВ и методов их применения /Сб.: Взрывное дело, № 80/37. М.: Недра. 1978.

12. Давыдов В. Ю., Дубнов Л. В., Гришкин А. М. Универсальный термодинамический критерий эффективности ВВ //ФГВ.—1992.-- №

13. Дубнов Л.В., Бахаревич Н.С., Романов А.И. Промышленные взрывчатые вещества. -М.: Недра, 1988.

14. Пепекин В. H., Кузнецов H. M., Лебедев Ю. А. О взаимосвязи параметров детонации с химическим составом ВВ // ДАН СССР . 1977. - Т. 234, № 1.

15. З.Г.ГТоздняков, Б-Д.Росси Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания. М.: Недра, 1977, С. 18-21

16. Шацукевич А. Ф. Количество продуктов взрыва и изоэнтропические ха рактеристики продуктов детонации промышленных ВВ//ФГВ.-1989.-№2.

17. Физика взрыва / Ф. А. Баум, JI. П. Орленко, К. П. Станюкович и др. -М.: Наука, 1975.

18. Айшанова Г.П., Ташбиев Г.И. Исследование путем повышения водоустойчивости ифзанитов и изыскание рациональной технологии их приготовления // Добыча руд цветных металлов. Алма-Ата, 1984.

19. Светлов Б. Я., Яременко H. Е. Теория и свойства промышленных взрыв чатых веществ. М.: Недра, 1973.

20. Иоффе В.В., Мельников Б.А. О детонационной способности водонапол-ненных ВВ / Взрывное дело: сб. №75/32. М.: Недра, 1975.

21. Демидов Г.П. и др. Техника и технология взрывных работ на рудниках //Дубнов Л.В., Стоянов В.В. М.Х, 1978.

22. Кондриков Б. Н. Химическая термодинамика горения и взрыва.—М.: МХТИ, 1980.

23. Демидюк Г.П. О потенциальной энергии как критерии оценки промышленных ВВ// В сб.: Взрывное дело №57/14. М.: - Госгортехиздат. - 1965.

24. Дубнов Л. В., Давыдов В. Ю., Козмерчук В. В. Комплекс программ расчета энергетических и взрывчатых характеристик ВВ и составов. М.: ЦНИ-ИХМ, 1992.

25. Мартыненко C.B. К проблеме заряжания обводненных взрывных скважин на карьерах // Колыма, 1983. №5.

26. Друкованый М. Ф., Комир В. М., Кузнецов В. М. Действие взрыва в горных породах. — Киев: Наук, думка, 1973.

27. Буровзрывные работы на угольных разрезах / Н. Я. Репин, В. П. Богатырев, В. Д. Буткин и др. М.: Недра, 1987.

28. Кондриков Б. Н., Шаповал В. Н. О методах расчета скорости детонации СНЫО взрывчаты веществ // Химическая физика конденсированных взрывчатых систем. Тр. МХТИ им. Д. И. Менделеева. - 1979.- вып. 104.

29. Чикунов В.И., Чурина Л.А. Углесодержащие гранулиты // Предотвращение опасных и вредных явлений в угольных шахтах и разрезах: Труды / Воет НИИ. Кемерово, 1989. с. 111-119.

30. Чикунов В.И., Назарова Л.П., Чурина Л.А. Бестротиловые взрывчатые вещетва для скважинных зарядов. ЦНИЭИугля, Москва 1991.

31. Демидюк П.П. Расширять применение в горной промышленности простейших взрывчатых веществ// Горный журнал. 1979.-№ 11, с. 49-51.

32. Поздняков З.Г. Развитие и совершенствование гранулированных ВВ в СССР и за рубежом. М.: Недра, 1971-142с.

33. Росси Б.Д., Усачев В.А. Лабораторные исследования свойств игданитов // Взрывчатые вещества простейшего состава (игданиты). Сб. ИГД АН СССР. -М., 1980

34. Плужнин В.И., Гпутков В.В. Улучшение детонационных свойств игданитов введением и их состав инертных и активных добавок // Взрывные работы в грунтах, Киев: Науковая думка, с. 220-224. № 1734457

35. Авторское свидетельство / Чикунов В.И., Чурина Л.А. и др.: Воет НИИ -№ 4185316 Заявл. 26.01.87.

36. Дубнов Л.В., Базаревич Н.С., Романов А.И. Промышленные взрывчатые вещества. Издательство «Недра». Москва. 1973, с. 117.

37. Чурина JI.A. Стабильность состава гранулита Д-5 при изготовлении на установке гравитационного типа // Безопасность ведения горных работ в угольных шахтах: Труды / Воет НИИ. Кемерово, 1991.

38. Мамонов П.И. Шнекова смесительная установка УСШ-1 // Предупреждение травматизма и аварий в угольных шахтах и на разрезах: Науч. тр. / Вост. НИИ. Кемерово, 1999. - с. 61-63

39. A.C. № 1420880 Взрывной состав / В.И. Чикунов, JI.A. Чурина, А.Ф. Еремин, В.Я. Закиев; Опубл. 1 мая 1988.

40. A.C. № 652159 Гидрофобизатор для обработки аммиачной селитры / В.И. Чикунов, JI.T. Чулков; Опубл. 21 ноября 1978.

41. Патента № 2055064 / Чикунов В.И., Ворошилов С.П., Чикунова К.В. и др. // Изобретение по заявке № 93002302 Бюл. № 6 от 27.02.96.

42. Патент РФ № 2191766 Взрывчатое вещество / Чикунов В.И., Мамонов П.И. и др. по заявке № 2001105598 от 27.02.2001. Опубл. 27.10.2002. Бюл. № 30.

43. Галкин A.M., Кольев A.C., Наумов С.А. Гравитационный способ изготовления промышленных взрывчатых веществ регулируемой мощности // Горный жургал. 1996 -№11-12. -С 50-51.

44. Кольев A.C., Наумов С.А. Комплексная механизация взрывных работ на Сорском АО «Молибден» // Горная промышленность. 1996 -№4. -С 17-19.

45. Патент РФ № 2128156 Состав взрывчатшого вещества / Чикунов В.И., Мамонов П.И. и др. по заявке № 97100048 от 06.01.97. Опубл. 27.03.99.

46. Шведов К. К. Об определении работоспособности ВВ // ФГВ. 1984.-№3.

47. Поздняков З.Г. Развитие и совершенствование гранулированных ВВ в СССР и за рубежом. М.: Недра, 1971,- 141с.

48. Барон В. JL, Кантор В. X. Техника и технология взрывных работ в США.—М.: Наука, 1989.

49. Забавин В.И. Каменные и бурые угли. М.: Недра, 1964. - 131с.

50. Лебедев A.B., Чикунов В.И., Мамонов П.И. Гранулит Д-5 // Предупреждение травматизма и аварий в угольных шахтах и на разрезах: Науч. тр. / Воет НИИ.- Кемерово, 1999. с. 55-99.

51. Вещества взрывчатые промышленные гранулиты УП. Технические условия ТУ 7276-069-00173769-89.

52. Кучерявый Ф.М., Друкованый М.Ф., Новожилов М.Г. Совершенствование буровзрывных работ на карьерах. М.: Недра, 1965.

53. Чикунов В.И., Чурина Л.А. Влияние углей на стабильность гранулитов // Безопасность труда в промышленности. 1990. - № 3. - с. 30-32.

54. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» 2003 г. № 116-ФЗ.

55. Постановление Совмина СССР № 65-12 от 25.06.89г. О сокращении объемов перевозок ВВ по автомобильным и железным дорогам в связи с авариями на транспорте

56. Губин С. А., Одинцов В. В., Пепекин В. И. Методы расчета равновесных параметров и состава продуктов детонации конденсированных веществ // ИХФ АН СССР, 1983.

57. Афанасенков А. Н., Галкин В. В. Экспресс-метод расчета параметров детонации промышленных ВВ и порохов // Горный журнал, М.: 1992. - № 11.

58. Барон Л.И., Левчик С.П. Исследование дробящего и фугасного действия ВВ // В сб. Взрывное дело. №44/1. М.: - Госгортехиздат, 1960.

59. Демидюк Г.П. Применение энергетического принципа к расчету сква-жинных зарядов на карьерах // В сб.: Взрывное дело. №44/1 М.: Недра, 1960.

60. Кондриков Б. Н., Шаповал В. Н. К расчету скорости детонации смесе-вых взрывчатых веществ // Вопросы теории конденсированных взрывчатых систем: Труды МХТИ им. Д. И. Менделеева. М., 1980. - вып.112.

61. Макгайр Р., Оркельнс Д., Акст Н. Химия детонационных процессов: диффузионные процессы в неидеальных взрывчатых веществах // Детонация и взрывчатые вещества. Мир, 1981.-е. 160-169.

62. З.Г.Поздняков, Б-Д.Росси Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания. М.: Недра, 1977, С. 18-21

63. Результаты исследований взрывчатых систем на основе карбамида/ Сборник "Взрывное дело" №80/37, М.: "Недра", 1978, С. 108-114. Т.А.Рыжова, Т.К. Рагозина, В.П.Байбуров, Н.А.Анаскин

64. Баум Ф. А., Станюкович К. П., Шехтер Б. И. Физика взрыва М.: Физ-матгиз, 1959.

65. Авакян Г. А. Расчет энергетических и взрывчатых характеристик взрывчатых веществ. М.: Изд-во ВИА им. Ф. Э. Дзержинского, 1964.

66. Кондриков Б. Н. Химическая термодинамика горения и взрыва.—М.: МХТИ, 1980.

67. Кук М.А. Наука о промышленных взрывчатых веществах: пер. с англ. -М.: Недра, 1980.-453с.

68. Покровский Г.И., Федоров И.С. Действие удара и взрыва в деформируемых средах. — М.: Промстройиздат, 1957.

69. Юханюк К., Персон П. Детонация взрывчатых веществ. М.: Мир. 1985.-352с.

70. Варнаков Ю.В., Доманов В.П. Стендовые исследования водоустойчивости ВВ с пониженной чувствительностью к детонации // Вопросы безопасности горных работ на угольных предприятиях (Сборник №2) / ВостНИИ. Кемерово, 1993.-С. 33-36.

71. Белов В.И., Макаров А.Ф., Матренин В.А., Белов A.B. Экологически чистые взрывчатые вещества и компоненты для их приготовления без смесительного оборудования // Региональный научно-производственный и социально-экономический журнал № 1/10, 2003г.

72. Вещества взрывчатые промышленные гранулиты УП. Технические условия ТУ 7276-069-00173769-89.

73. Перечень взрывчатых материалов, оборудования и приборов взрывного дела, допущенных к применению в Российской Федерации. Серия 13. Выпуск 2

74. Колл. авт. М.: Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2002 г.

75. Ташкинов A.C., Бирюков A.B. Оптимизация взрывной подготовки вскрышных пород при открытой разработке угольных месторождений. Учебное пособие. КузПИ, Кемерово. 1981.

76. Суханов А.Ф., Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород взрывом. Учебник для вузов, 2-е изд., перераб. и доп. М., недра. 1983. 344 с.

77. Бирюков A.B. Гранулометрия горных пород при взрывном разрушении. Дисс. на соиск. уч. степ. докт. техн. Наук, Кемерово. КузПИ, 1991.

78. Ханукаев А.Н. Физические процессы при отбойке горных ппород взрывом. М., Недра, 1974

79. Ташкинов А. С., Бирюков A.B., Кузнецов В.И. Статистические модели в процессах горного производства. Кемерово: Кузбассвузиздат, 1996.

80. Меры безопасности при использовании средств механизации на базисных складах ВМ и пунктах растаривания ВВ и загрузки зарядных машин на разрезах, Кемерово, ВостНИИ, 1986 г.

81. Единые правила безопасности при взрывных работах, утв. Госгортех-надзором России, 1992 г.

82. Бастан П.П., Волошин H.H. Усреднение руд на горно-обогатительных комбинатах. М.: «Недра», 1981. 280 с.

83. Решение о выдачи патента на полезную модель. Устройство для заряжания скважин // Белов В.И., Белов A.B., Матренин В.А., Макаров А.Ф. / по заявке № 2003117949/20(019140) от 16.06.2002.

84. Дозатор переносной сыпучих материалов. Технические условия ТУ 3145-048-00173769-98.

85. Патент РФ № 2200724 / Белов В.И., Макаров А.Ф., Матренин В.А., Белов A.B. / по заявке 2002.101.199 от 09.01.2002. Опубл. 20.03.201. СОГЛАСОВАНО:

86. Зам. начальника Управления по технологическому и экологическому надзору Ростехнадзора по Кемеровской области2005г.1. УТВЕРЖДАЮ:1. Ч Г;""-. .-<.-. <•{,••

87. Промышленная безопасность — состояние защищенности жизненно важных интересов личности и общества от аварий на опасных производственных объектах и от последствий указанных аварий.

88. Авария — разрушение сооружений и (или) технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, неконтролируемые взрыв и (или) выброс опасных веществ.

89. Опасные производственные объекты (ОПО-) — промышленные здания и сооружения, технологическое оборудование и другие производственные объекты, связанные с использованием опасных веществ и с выполнением опасных работ.

90. Перечень этих обязательных требований установлен в статье 9 ФЗ-№ 116 от 21.07.97г.

91. Производственный контроль — система исполнения должностными лицами предприятия контрольных функций за соблюдением выполнения на предприятии, эксплуатирующем опасные производственные объекты, требований промышленной безопасности.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

92. Требования настоящего Положения обязательны для выполнения всеми руководителями подразделений ООО «Кузбассвзрывсервис», имеющими опасные производственные объекты.

93. Ответственность за организацию и осуществление производственного контроля песет директор ООО «Кузбассвзрывсервис» и должностные лица, на которых возложена такая ответственность их должностными обязанностями.

94. Производственный контроль опасных производственных объектовосуществляет лицо, назначаемое приказом по ООО «Кузбассвзрывсервис».

95. Производственному контролю подлежат опасные производственные объекты (ОПО), находящиеся в эксплуатации в ООО «Кузбассвзрывсервис», которыми являются:1. ПЕРЕЧЕНЬопасных производственных объектовООО «Кузбассвзрывсервис»п/п

96. Источники повышенной опасности1. Вид ОПО (опасной работы)1. Возможная авария1. Возможные последствия11. Участок изготовления ВМ1. Изготовление ВВ1. Возгорание автомобиля

97. Возгорание компонентов ВВ и взрыв

98. Разрушение автомобиля огнем и взрывом

99. Поражение людей огнем и взрывом.

100. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО КОНТРОЛЯ

101. Основными задачами производственного контроля являются:

102. Обеспечение соблюдения требований промышленной безопасности на опасных объектах (участок изготовления ВВ).

103. Анализ состояния промышленной безопасности на опасных объектах, втом числе путем организации проведения соответствующих экспертиз.

104. Разработка мер, направленных на улучшение состояния промышленной безопасности и предотвращение ущерба окружающей среде.

105. Контроль за соблюдением требовать промышленной безопасности, установленных федеральными законами и иными нормативно-правовыми актами.

106. Координация работ, направленных на предупреждение аварий на опасных производственных объектах ООО «Кузбассвзрывсервис» и обеспечение готовности к локализации аварий и ликвидации их последствий.

107. Контроль за технологической дисциплиной.

108. Контроль за своевременным проведением необходимых испытаний и освидетельствований технических устройств, применяемых на опасных производственных объектах, ремонтов и проверкой контрольных средств измерений.

109. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО КОНТРОЛЯ

110. Этот комплекс мер включает в себя разработку и утверждение плана мероприятий по совершенствованию взрывного дела, а также подготовку необходимого пакета документов (см. Приложение № 4).

111. Содержание этих ежегодных планов мероприятий с указанием должностных лиц и служб, ответственных за их выполнение и производственный контроль, приведены в Приложениях № 2, 3.

112. Должностные лица оперативного уровня управления производством осуществляют оперативный производственный контроль в течение рабочего дня (смены) в ходе выполнения производственной программы (см. Приложение № 1).

113. Конкретные обязанности каждого ИТР и должностного лица по проведению производственного контроля за эксплуатацией опасных производственных объектов отражаются в их должностных инструкциях, утверждаемых директором ООО «Кузбассвзрывсервис».

114. Обязанности и права работника, ответственного за осуществление производственного контроля, определяются данным Положением, а также должностной инструкцией.

115. ОБЯЗАННОСТИ РАБОТНИКА, ОТВЕТСТВЕННОГО ЗА ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО КОНТРОЛЯ

116. Организовать контроль за соблюдением требований промышленной безопасности на Ш опасных производственных объектах.

117. Организовать разработку планов работы по осуществлению производственного контроля в ООО «Кузбассвзрывсервис».

118. Ежегодно разрабатывать план мероприятий по обеспечению промышленной безопасности на основании результатов проверок состояния промышленной безопасности и аттестации рабочих мест.

119. Организовать разработку Плана мероприятий по локализации аварий и инцидентов.

120. Участвовать в техническом расследовании причин аварий, инцидентов и несчастных, Ф случаев на опасных производственных объектах.

121. Осуществлять анализ причин возникновения аварий, инцидентов на опасных производственных объектах и хранить документацию по их учету.

122. Участвовать во внедрении новых технологий нового оборудования.

123. ПРАВА РАБОТНИКА, ОТВЕТСТВЕННОГО ЗА ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО КОНТРОЛЯ

124. Имеет свободный доступ на опасные производственные объекты в любое время суток.

125. Знакомиться с документами, необходимыми для оценки состояния промышленной безопасности.

126. Участвовать в деятельности комиссии по расследованию причин аварий, инцидентов и несчастных случаев на опасных производственных объектах.

127. Вносить директору Общества предложения о поощрении и наказании работников, принимавших участие в разработке и реализации мер по повышению промышленной безопасности.1. Зам. директора1. ООО «Кузбассвзрывсервис».1. А.В.Белов

128. ПЕРЕЧЕНЬ возможных инцидентов на ОПО ООО «Кузбассвзрывсервис»1. Возгорание автомобиля

129. Возгорание компонентов ВВ и взрыв

130. При инцидентах факты возгорания расследуются и учитываются в порядке, установленном «Положением о порядке технического расследования причин аварий на опасных производственных объектах».

131. При инцидентах факты отказа или повреждения спецмашины, пожаров или аварий в рабочих документах, расследуются и учитываются в порядке, установленном «Положением о порядке технического расследования причин аварий на опасных производственных объектах».

132. Факты нарушения законов, нормативных документов, правовых актов отражаются в книгах предписаний органов Госнадзора и старших руководителей ООО «Кузбассвзрывсервис», в актах проверок работы опасных производственных объектов.

133. Устранение выявленных нарушений, учет и оформление документов по этим инцидентам производятся в порядке, установленном соответствующими органами надзора.

134. Зам. директора ООО «Кузбассвзрывсервис»1. А.В.Белов