Повышение безопасности пневмозаряжания взрывных полостей россыпными взрывчатыми веществами при ведении горных работ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.26.03, кандидат наук Ачеева, Элина Асламбековна
- Специальность ВАК РФ05.26.03
- Количество страниц 115
Оглавление диссертации кандидат наук Ачеева, Элина Асламбековна
ОГЛАВЛЕНИЕ
Общая характеристика работы 4
Глава 1. Анализ образования электростатических зарядов
при пневмозаряжании взрывных полостей. 9
1.1. Анализ работ по исследованию электростатических явлений и вероятных областей электризации потока при пневмозаряжании шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами 9
1.2. Гипотеза о существовании в пневмомагистрали областей с суммарным электрическим зарядом разного знака и исследование опасности электростатических разрядов с
элементов пневмотранспортирующих систем 16
1.3. Энергетические характеристики потока транспортируемого взрывчатого вещества 21
1.4. Цель, задачи и методы исследования 24 Глава 2. Теоретические исследования процесса
воспламенения аэровзвесей 28
2.1. Механизм горения и детонация двухфазных систем 28
2.2. Нижний и верхний концентрационные пределы
взрываемости аэровзвесей 31
2.3. Минимальная энергия воспламенения аэровзвесей 38 Глава 3. Физическая и математическая модели процесса разогрева и воспламенения аэровзвесий взрывчатых
веществ 42
3.1 Теплопередача теплопроводностью 42
3.2 Теплопередача излучением 51
3.3 Теплопередача конвекцией 55
3.4 Математическое моделирование процесса разогрева 59
аэровзвеси взрывчатых веществ
Глава 4. Результаты экспериментального исследования
пирофорности аэровзвесей 70
4.1. Планирование эксперимента 70
4.2. Разработка способа и установки для исследования пирофорности аэровзвесей 73
4.3. Определение нижнего и верхнего концентрационных пределов воспламенения аэровзвесей гранулированных
взрывчатых веществ 85
4.4. Определение минимальной энергии воспламенения
аэровзвесей ВВ при искусственном смачивании 98
Заключение 104
Литература 107
Общая характеристика работы
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Пожарная и промышленная безопасность (по отраслям)», 05.26.03 шифр ВАК
Научно-методические основы создания безаварийной технологии пневмозаряжания скважин россыпными взрывчатыми веществами при добыче полезных ископаемых2006 год, доктор технических наук Шелехов, Павел Юрьевич
Повышение эффективности и безопасности пневматического заряжания скважин россыпными взрывчатыми веществами при подземной добыче руд: на примере отработки Тырныаузского месторождения2010 год, кандидат технических наук Троценко, Оксана Александровна
Развитие теоретических основ создания и конструирования камерных пневмозарядчиков для заряжения шпуров и непатронированными взрывчатыми веществами2004 год, доктор технических наук Сергеев, Вячеслав Васильевич
Научно-технические основы взрывных работ на подземных рудниках с использованием взрывчатых веществ местного приготовления1998 год, доктор технических наук Тамбиев, Геннадий Иссаевич
Разработка способа разрушения горных пород промышленными зарядами взрывчатых веществ, с компонентами углеродных отходов горного производства2020 год, кандидат наук Строгий Иван Борисович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение безопасности пневмозаряжания взрывных полостей россыпными взрывчатыми веществами при ведении горных работ»
Актуальность работы.
В настоящее время на предприятиях горнодобывающей промышленности при ведении взрывных работ определилось новое самостоятельное направление-создание и внедрение оборудования, работающего на принципах пневматического транспорта.
Пневматический способ транспортирования и заряжания взрывных . полостей обеспечивает высокую экономическую эффективность за счёт увеличения производительности труда, повышения плотности заряжания шпуров и скважин и позволяет использовать дешёвые ВВ, отличающиеся малой чувствительностью к механическим воздействиям.
Однако пневматическому транспортированию и заряжанию россыпных ВВ при определённых условиях сопутствуют процессы электризации транспортируемого материала и различных элементов
пневмотранспортирующих систем. Отдельные наэлектризованные элементы этих систем (шланг с движущейся внутри аэровзвесью ВВ, зарядный аппарат, . соединительные муфты и т.д.), являясь сосредоточенными источниками зарядов статического электричества, могут привести к преждевременному срабатыванию инициирующих устройств, вызвать воспламенение пылевоздушных смесей ВВ или их компонентов. Параметры электростатических полей могут достигать значений, достаточных для возникновения искрового разряда с последующим воспламенением аэровзвеси ВВ и её детонации.
Поэтому исследование термодинамики двухфазных турболизированных аэровзвесей ВВ и разработка безопасных условий применения . механизированного заряжания взрывных полостей россыпными взрывчатыми веществами при ведении взрывных работ является актуальной.
Цель диссертационной работы - повышение уровня безопасности механизированного заряжания взрывных полостей россыпными взрывчатыми веществами при ведении взрывных работ на базе установленных зависимостей параметров воспламенения от гранулометрических размеров взрывчатого вещества, влажности и концентраций ВВ разной дисперсности.
Идея работы заключается в том, что для снижения интенсивности воспламенения аэрозвесей в пневмомагистрали используется искусственное смачивание гранулированных взрывчатых веществ от 2 до 4 процентов в зависимости от характеристики компонентов, входящих в их состав.
Методы исследований. В работе использовался комплексный метод исследований с применением системного анализа и математической статистики, методов, принятых в механике сыпучих сред, термодинамики, технологического экспериментирования в лабораторных и производственных условиях.
Научные положения, разработанные соискателем, и их новизна:
1. Конвективный способ является определяющим фактором передачи тепла от энергии искрового разряда потоку гранулированного ВВ, а термодинамическая температура воспламенения зависит прямо пропорционально от параметров электростатического поля, возникающего в зарядном шланге.
2. Минимальная энергия воспламенения зависит от гранулометрических размеров взрывчатого вещества, влажности и концентрации аэровзвесей разной дисперсности.
3. Снижение чувствительности к искровому разряду и воспламенению аэровзвеси из компонентов взрывчатого вещества осуществляется посредством искусственного увлажнения: 2% водой для гидрофильных составов и 4% с применением ПАВ с большой адсорбционной активностью для гидрофобных компонентов взрывчатых веществ, что повышает безопасность взрывных работ.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- в создании математической модели процесса передачи тепла конвективным способом от энергии искрового электрического разряда гранулированным ВВ;
- в установлении общих зависимостей взаимосвязи физических параметров в ходе электризации потока аэровзвеси в зарядном шланге;
- в определении параметров воспламенения азровзвесей гранулированных взрывчатых веществ, в зависимости от значений нижнего и верхнего концентрационных пределов;
- в установлении зависимостей минимальной энергии воспламенения от концентрации и дисперсности гранулитов;
- в установлении пределов области рационального применения искусственного увлажнения аэровзвесей в процессе пневмотранспортирования в зависимости от компонентов, входящих в их состав.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается применением методов, принятых в механике законов сыпучих сред, термодинамики, математической теории поля, системного анализа и математической статистики, технологического экспериментирования в производственных и лабораторных условиях, совпадением результатов экспериментальных данных и теоретического анализа работы камерных зарядчиков.
Научное значение работы заключается:
- в обосновании характера распределения температурного поля в сечении транспортирующего трубопровода; в установлении величин нижнего концентрационного предела и верхнего концентрационного предела воспламенения двухфазных систем, обеспечивающих решение задачи
безопасного применения пневматического заряжания взрывных полостей гранулированными взрывчатыми веществами.
Практическая зависимость научных исследований состоит в разработке методики расчета параметров и режимов работы пневмозарядчиков, обеспечивающих повышение уровня безопасности при проведении взрывных работ.
Личный вклад автора состоит: в постановке задач, их решении и анализе полученных результатов; в обосновании методологических основ пневмозаряжания взрывчатых веществ, в выявлении зависимостей, формирующих рассматриваемую проблему.
Реализация выводов и рекомендаций работы
Рекомендации по повышению безопасности пневматического заряжания и транспортирования россыпных взрывчатых веществ приняты для реализации на горных предприятиях Северного Кавказа (Садон, Уруп и Кавдоломит). Основные результаты диссертации используются при проведении лекций, лабораторных и практических работ.
Апробация работы
Содержание и отдельные результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на ежегодных научно-технических конференциях СКГМИ (ГТУ) (г. Владикавказ, 2009-2013 гг.), на заседаниях кафедры спецкурсов горного дела и Ученого Совета СКГМИ (ГТУ) по мере завершения этапов исследований в 2009-2013 гг. на технических советах при главном инженере открытого акционерного общества «Кавдоломит», на техническом совете при главном инженере Садонского свинцово-цинкового комбината.
Публикация
Основные положения диссертации изложены в 6 опубликованных работах, включая 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.
Структура и объём работы
Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, содержит 31 рисунок, 14 таблиц, список литературы из 85 наименований.
Глава 1. Анализ образования электростатических зарядов при заряжании взрывных полостей.
1.1. Анализ работ по исследованию электростатических явлений и вероятных областей электризации потока при пневмозаряжании шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами
Возникновение зарядов статического электричества происходит повсюду как в природных условиях, не зависящих от деятельности человека, так и в результате техногенного воздействия на природу, так и в результате созидательной деятельности человека.
Процесс образования статического электричества, сопровождающий различные технологические процессы и оказывающий достаточно часто отрицательное воздействие на них, очень сложен и изучен недостаточно. Существует несколько различных по своей природе причин возникновения процессов электризации, протекающих одновременно. Это замедляет процесс познания механизма статической электризации.
Сам термин «электризация» охватывает все явления, ведущие к образованию и разделению положительных и отрицательных электрических зарядов. Процесс образования и разделения электрических зарядов может происходить как в результате механической деформации, имеющей место при столкновении, ударе или контакте двух твердых тел, поверхностей твердого тела и жидкости, так и при разрыве поверхностей твердых тел или жидкости газами или каким-либо другим агентом. К ним относятся такие процессы, как электролитические явления, контактная электризация, явления трибоэлектричества, электризация посредством освещения образца световым потоком, высокой частоты, электризация, имеющая место во время грозы и так далее [1-3, 7, 8].
Причиной возникновения любой электризации является нарушение равновесия зарядов. В итоге, существует три главных процесса возникновения электризации: удаление зарядов, добавление зарядов и разделение зарядов статического электричества.
В шахтах Рурского бассейна произошло несколько преждевременных взрывов ЭД, находящихся в заряженных шпурах, от электризации электродетонаторных проводов, возникшей при продувании забоев сжатым воздухом.
Перечень случаев взрывов зарядов ВВ от электростатических разрядов не является полным, но и этого достаточно для того, чтобы удостовериться в реальной способности и опасности электризации горного оборудования. Преждевременные взрывы зарядов ВВ могут возникать в случае инициирования ЭД и КД разрядом статического электричества. Источниками таких разрядов могут быть: наэлектризованная одежда взрывника, металлические элементы полимерных трубопроводов, магистральные взрывные провода, детонирующие шнуры, находящиеся в электростатическом поле наэлектризованного оборудования [1, 3]. Особо следует отметить возможность возникновения опасной ситуации при пневмозаряжании скважин гранулированными ВВ, так как пневмозаряжание, как правило, сопровождается (если не принять специальных мер) интенсивной электризацией различных тел и движущегося сыпучего материала, в цепь электростатического разряда могут попасть в качестве отдельных элементов ВВ и электродетонаторы.
Эксперименты, проводимые некоторыми исследователями показали, что энергия электростатических зарядов, накопленная в шланге, может быть достаточной для инициирования высокочувствительных ВВ. Теоретически, при применении огневого взрывания с обратным инициированием, что в настоящее время практически не применяется, искровой разряд на огнепроводный шнур может вызвать воспламенение его сердцевины. Кроме
того, пороховая нить шнура проводит электричество, которое может быть подведено к капсюлю-детонатору; электрический разряд в гильзе капсюля-детонатора может вызвать преждевременный взрыв заряда ВВ. При электрическом способе взрывания также существует опасность преждевременного срабатывания электродетонатора, так как может произойти электростатический разряд между гильзой электродетонатора (ЭД) и мостиком накаливания [13, 63-65].
Лабораторные исследования в Канаде показали, что при пневмозаряжании простейших ВВ накопление заряда в 1 мкКл при напряжении 25 кВ относительно Земли происходило за несколько минут. Накопленной за это время энергии было достаточно для срабатывания электродетонатора и капсюля-детонатора. Однако, специальные электродетонаторы с шунтом, выпускаемые для предотвращения статического электричества, не могут гарантировать от преждевременных взрывов, так как, во-первых, величина напряжения может быть слишком большой, во-вторых, электрический ток может пойти через мостик накаливания, а не через шунт, если один конец провода коснется породы, а другой - объекта, заряженного статическим электричеством. Некоторые исследователи полагают, что зарядный шланг не имеет большого значения в обеспечении безопасности пневмозаряжания. По их мнению, шланг с низким электрическим сопротивлением является безопасным, если энергия, накопленная на операторе незначительна.
Шланг с высоким электрическим сопротивлением является также безопасным, ибо в этом случае, заряд, накопленный на шланге, не может передаться капсюлю-детонатору и, кроме того, он изолирует капсюль-детонатор от оператора и зарядного устройства [2]. Это утверждение не совсем верно. Как показали исследования [18, 24, 30], проводимые с различными материалами пневмопроводов, электризация находится в прямой зависимости от электрических свойств шланга. С этой точки зрения транспортирующая
магистраль является важнейшим звеном в изучении механизма электростатических явлений, сопутствующих пневмозаряжанию.
Практика применения простейших ВВ с пневматическим заряжанием на некоторых зарубежных рудниках показывает, что в условиях высокой относительной влажности окружающего воздуха и достаточно высокой проводимости пород, несмотря на применение непроводящих шлангов и обратного способа инициирования при электрическом взрывании, преждевременного срабатывания зарядов ВВ в шпурах и скважинах не происходит [29].
При исследовании электризации игданита и аммиачной селитры установлено, что игданит и аммиачная селитра, несмотря на свои полупроводящие свойства, относительно хорошо электризуются в широком интервале собственной влажности при транспортировании их эжекторным зарядчиком.
В настоящее время все известные способы и средства, применяющиеся для борьбы с вредными проявлениями статического электричества в различных отраслях промышленности можно подразделить по классам на способы и средства, обеспечивающие стекание образовавшихся зарядов статического электричества на землю - заземление, нейтрализация электростатических зарядов и предупреждение электризации. Практически не изучен процесс электризации, происходящий непосредственно в пневмопроводе. Для изучения опасности, которую представляет электризация, транспортирующая магистраль является одним из важнейших звеньев в пневмозаряжающих системах. Именно в пневмопроводе происходят явления, ведущие к генерированию электрических зарядов, энергия которых может привести к срабатыванию электродетонатора или передаться по электропроводному шнуру к капсюлю-детонатору и, в конечном счете, взорвать ионизированные частицы ВВ в самом пневмопроводе.
Применение высокопроизводительных стационарных установок, позволяющих транспортировать гранулированные ВВ на большие расстояния в сочетании с малогабаритными переносными пневмозарядчиками, дает возможность полностью механизировать доставку и укладку ВВ во взрывные полости. В связи с этим, вопрос о безопасности со стороны статического электричества при пневмотранспортировании россыпных ВВ сохраняет свою актуальность и проблематичность.
Отечественный и зарубежный опыт механизации взрывных работ свидетельствует, что при разработке рудных месторождений достижение таких методов возможно только при использовании непатронированных взрывчатых веществ и заряжающих механизмов, обеспечивающих пневматическую доставку их во взрывные полости. Различные диэлектрические материалы электризуются по-разному и накапливают потенциал статического электричества различных знаков (эбонитовая или стеклянная палочки). Аммиачная селитра, тротил и дизельное топливо, входящие в состав большинства промышленных непатронированных взрывчатых веществ, являются диэлектриками. Алюминиевая пудра, смоченная дизельным топливом, тоже диэлектрик. Чистый воздух также диэлектрик, но увлажненный сжатый воздух, таковым не является. Пневмозаряжание шпуров и скважин осуществляется по классической схеме, представленной на рис. 1.1 [1].
3 <4
V
Л
Рис. 1.1. Схема пневмозаряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами
I - место соединения воздухоподводящего шланга с обще шахтной магистралью; II - срез входного отверстия, подводящего сжатый воздух внутрь зарядчика; III - место подсоединения зарядного шланга к зарядчику; IV - срез (выходное отверстие) зарядного шланга внутри заряжаемой полости; VI - забой (фронт формируемого заряда) внутри шпура или скважины; 1 - общешахтная магистраль, 2, 4, 6 - запорные устройства, 3 -воздухоподводящий шланг, 5 - камерный пневмозарядчик, 7 - зарядный шланг, 8 -заряжаемая полость (шпур или скважина).
От сечения I -1 до сечения II - II расстояние, как правило, не большое (10 - 20 м) и в качестве воздухоподводящего шланга используют резинотканевые шланги.
Процесс движения воздуха протекает в изотермическом режиме, то есть при температуре атмосферного воздуха в шахте [1]. Давление сжатого воздуха в этом шланге меняется незначительно, скорость его движения также не высока [1]. Поэтому многими исследователями процессы, протекающие от сечения I -1 до сечения II - II, не рассматриваются и принимаются условия, что это бесконечно большой источник сжатого воздуха. Воздух, несмотря на наличие воздухо-маслоотделителей по трассе общей шахтной магистрали, достаточно влажный. В связи с этим можно считать, что участок схемы пневмозаряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами от сечения I -1 до сечения II - II не представляет опасности с точки зрения возникновения и накопления статического электричества.
Между сечениями III - III и IV - IV находится зарядный шланг. Такие шланги изготавливаются из специальных композиционных материалов, являются полупроводящими обладающими соответствующим электрическим сопротивлением и обеспечивающих стекание статического электричества. Процесс движения смеси воздуха с частицами ВВ протекает по изотермическому закону с постепенным нарастанием скорости по мере расширения воздуха [3]. Режим движения турбулентный, что способствует развитию процесса электризации с накоплением потенциала статического электричества. На новых и чистых зарядных шлангах этот потенциал релаксируется, то есть электризация потока имеет место, но накопления
потенциала статического электричества не происходит. Однако при длительной эксплуатации зарядного шланга на его внутренней поверхности образуется диэлектрическая корка из частиц взрывчатого вещества. Этому способствует износ шланга, наличие дизельного топлива в составе ВВ и влажность транспортируемого воздуха (аммиачная селитра является превосходным поглотителем влаги).
Особую опасность представляет истечение потока из выходного сечения зарядного шланга внутрь заряжаемой полости (сечение IV - IV), особенно при • продувке системы сжатым воздухом и в конце процесса опорожнения камеры зарядчика, когда насыщенность потока частицами ВВ минимальна, а скорость движения - максимальна [3].
Движение потока в сечении VI - VI протекает в двух направлениях: от сечения IV - IV - из зарядного шланга до фронта формируемого заряда (забоя скважины) - сечения VI - VI и от сечения VI - VI воздух, освободившись от частиц ВВ, возвращается до сечения V - V к устью заряжаемой полости. Давление воздуха внутри скважины практически равно атмосферному. Процесс истечения воздуха протекает по изотермическому закону [3]. Процесс электризации может иметь место среди выносимых из скважины частиц ВВ. Однако шпуры и скважины бурятся в горном массиве, являясь «землей». Поэтому эти процессы с точки зрения электризации опасности не представляют.
Кроме рассмотренных мест возможной электризации частиц ВВ при работе пневмозарядчиков имеется также зона загрузки камеры зарядчика взрывчатым веществом из соответствующей емкости (мешка или бункера).
Таким образом, проведенный анализ, позволяет выделить три основных опасных области электризации потока при пневмозаряжании шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами, требующих тщательного изучения:
1. Входное отверстие, осуществляющее подвод сжатого воздуха в камеру зарядчика, особенно в начале процесса заполнения камеры зарядчика сжатым воздухом и в конце процесса опорожнения камеры от взрывчатого вещества.
2. Зарядный шланг, особенно при его длительной эксплуатации.
3. Выходное сечение зарядного шланга внутри заряжаемой полости, особенно при продувке системы сжатым воздухом и в конце процесса опорожнения камеры зарядчика.
1.2. Гипотеза о существовании в пневмомагистрали областей с суммарным электрическим зарядом разного знака и исследование опасности электростатических разрядов с элементов пневмотранспортирующих систем.
Электризацию потока ВВ, движущегося внутри пневмопровода можно представить как движение электростатических зарядов. В любом сечении пневмотранспортирующей магистрали суммарная величина этих зарядов различна. Изменяющееся электрическое поле таких зарядов может создавать эффект переменного магнитного поля в неподвижных обмотках электрических приборов, находящихся вблизи пневмопровода. В этом случае, пневмозаряжание может быть причиной отказа в работе релейных защитных средств или непредвиденного срабатывания их, вследствие создаваемых магнитных помех. Для исследования этих вопросов, а также для изучения характера электризации аэрозолей ВВ был разработан бесконтактный метод регистрации электростатических явлений. На пневмопроводе была установлена высокочувствительная индукционная катушка типа измерительной, один конец которой был включен на вход электронного осциллографа. Схема устройства показана на рис. 1.2.
3
¿к
Рис. 1.2. Схема бесконтактного фиксирования электризации аэровзвеси ВВ в пневмопроводе.
1 - пневмопровод; 2 - измерительная катушка; 3 - сопротивление; 4 - входная лампа электронного осциллографа.
Движущийся аэрозольный поток наэлектризованных частиц ВВ вызывал в катушке появление эдс магнитной индукции. Явление эдс индукции наблюдалось с момента работы пневмозаряжающей системы и продолжалось в течение всего периода транспортирования. Индуцированная эдс исчезала через одну секунду после выключения заряжающего устройства. Некоторая задержка во времени может быть объяснена тем, что движение аэрозольного потока в силу инерционности не прекращается мгновенно с выключением подачи сжатого воздуха.
Наведенная на концах измерительной катушки эдс индукции, зависит как . от напряженности магнитного поля, так и от электрофизических параметров катушки
Ь- индуктивность катушки, которая зависит только от ее конструкции.
По условиям эксперимента, на вход осциллографа был замкнут только один конец катушки, следовательно, второй член суммы равен нулю и поэтому
17
где £» - в данном случае э. д. с. помехи;
^ - потокосцепление измерительной катушки с магнитным полем;
В этом случае, как показывают осциллограммы, максимальное значение
с*
«не превышало 60 милливольт.
Независимо от максимального значения эдс индукции в экспериментальной катушке, опыт устанавливает, что при пневмозаряжании нельзя располагать пневмопровод вблизи приборов, действие которых основано на индукционных свойствах. Особую опасность это может представлять для так называемых слаботочных приборов - реле и т.д. Безопасное расстояние будет определяться как конструкцией прибора так и условиями пневмозаряжания: производительность пневмозарядчика, проходное сечение шланга, тип ВВ, атмосферные условия. Поскольку этот вопрос недостаточно изучен, ориентировочно, с гарантией безопасности это расстояние должно быть не менее одного метра.
Известно, что напряженность магнитного поля Н в общем случае определяется выражением:
н = 1
М
5
где В - магнитная индукция; № - абсолютная магнитная проницаемость среды.
В свою очередь, В=Ф/8, где £ - площадь, пересекаемая магнитным потоком В.
Результат записи осциллограммы представляет собой кривую, изменяющуюся по случайному закону в положительной и отрицательной областях изменения величины. Так как источником тока переноса может быть в данном случае только движущийся электрический заряд, следует сделать вывод о том, что знак суммарного заряда меняется по длине заряженного потока. Это
суждение о характере электризации было подтверждено экспериментальными работами, проведенными авторами [17, 26]. Кроме того, при расследовании многих случае внезапных взрывов при пневмотранспортировании ВВ установлено, что источником инициирования аэровзвеси мог быть искровой пробой внутри пневмомагистрали, возможный лишь при развитии высоких напряженностей между объемами ВВ, расстояние между которыми невелико.
Необходимость постановки вопроса о характере электризации ВВ в транспортируемом потоке вызвана невозможностью объяснения явления искрового пробоя внутри магистрали, опираясь на существующие представления этого процесса.
Задача измерения электрического заряда движущихся частиц бесконтактным способом может быть решена при использовании эффекта наведения тока заряженной частицей, движущейся относительно системы заземленных изолированных электродов. Математическое описание этого явления сделано Шокли и Рамо в теореме, носящей их имя. Основные положения этой теоремы, являющейся принципиальной основой предлагаемого способа измерения величины заряда д следующие.
Рис. 1.3. Схема к измерению электрического заряда движущихся частиц.
I
V
]
Используется система двух электродов, относительно которых движется заряд со скоростью V. Схема этого процесса изображена на рис. 1.3. Заряд считается точечным из-за малых размеров частицы. Вследствие электростатической индукции на электроде наводятся равные и противоположные по знаку заряды +дп/ - дП1, роль их различна. Наведенный заряд - дп] противоположен внесенному заряду ди связан с ним. Он не может образовать наведенного тока во внешней цепи «электрод - земля». В то же время наведенный заряд дп] не связан с зарядом д и, будучи свободным, может изменить энергию электростатического поля системы и образовать во внешней цепи наведенный ток. Таким образом, наведенный на изолированном электроде заряд будет равен:
Похожие диссертационные работы по специальности «Пожарная и промышленная безопасность (по отраслям)», 05.26.03 шифр ВАК
Разработка эффективных средств и методов взрывной отбойки в условиях отрицательных температур и высокогорья1998 год, кандидат технических наук Савинков, Василий Дмитриевич
Повышение качества дробления горной массы при применении скважинных зарядов эмульсионных взрывчатых веществ уменьшенного диаметра2015 год, кандидат наук Возгрин, Роман Александрович
Разработка интенсивного и взрывобезопасного процесса сушки лекарственных препаратов2002 год, кандидат технических наук Сечин, Андрей Александрович
Обоснование параметров взрывного разрушения обеспечивающих снижение переизмельчения горной массы (на примере Баженовского месторождения)2024 год, кандидат наук Русских Александр Петрович
Научные основы безопасного производства и применения эмульсионных взрывчатых веществ типа "сибиритов" на горных предприятиях2002 год, доктор технических наук Иоффе, Валерий Борисович
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ачеева, Элина Асламбековна, 2013 год
ЛИТЕРАТУРА
1. Демидюк Г. П., Бугайский А. Н. Средства механизации и технологии взрывных работ с применением гранулированных взрывчатых веществ //М., Недра, 1975, С. 328.
2. Росси Б. Д., Поздняков З.Г. Промышленные ВВ и средства взрывания //М.,
1971,-С. 178.
3. Емекеев В. И., Ганичев Г. А., Головачев Н. К., Шелехов П. Ю. Борьба со • статическим электричеством при пневмозаряжании скважин россыпными ВВ ' //М., Цветметинформация, 1970, - С. 120.
4. Кравченок В. С., Погорельский А.Б., Серов В. И. Воспламеняемость взрывчатых сред от электростатических разрядов //Управление газовыделением и пылеподавлением в шахтах, М., Наука, 1972, - С. 482.
5. Безопасность взрывных работ в промышленности //М., Недра, 1977, - С. 353.
6. Бугайский А. Н. Исследование электростатических явлений при пневмозаряжании игданита //Автореферат диссертации кандидата технических наук, М., ИГД им. Скочинского, 1968, - С. 33.
7. Белин В.А. Процесс форматирования пылевидных частиц при взрывном разрушении горных пород // Горный информационно-аналитический бюллетень, 2002, - № 5. - С. 93.
8. Теория и опыт механизированного применения простейших взрывчатых веществ //Материалы Всесоюзного совещания по буровзрывным работам, М.,
1972.
4
9. Кулькин А. М. Инициирование электродетонаторов электростатическими
зарядами при пневматическом заряжании скважин //Горнорудная промышленность, 1963, - № 25. - С. 35-38.
10. Шелехов П. Ю. Исследование статической электризации при ' пневмозаряжании взрывных полостей рассыпными ВВ //Автореферат диссертации кандидата технических наук, 1970, - С. 27.
11. Добрынин A.A. Электростатический потенциал при пневмозаряжании //Безопасность труда в промышленности, 1990, - №8. - С. 28-29.
12. Поздняков 3. Г., Кутузов Д. С. Водонаполненные взрывчатые вещества, их свойства и опыт применения //М., Цветметинформация, 1969, - С. 65.
13. Емекеев В. И., Шелехов П. Ю. Электростатические явления при ' пневмозаряжании скважин //Научно-технический бюллетень Цветная металлургия, 1969, - №6. - С. 16-18.
14. Староба И., Шиморда И. Статическое электричество в промышленности. //М., Госэнергоиздат, 1960, - С. 222.
15. Емекеев В. И., Сергеев В. В., Клюев А. Г. Совершенствование средств механизации заряжания шпуров и скважин взрывчатыми веществами //Цветная металлургия, 1982, - №2. - С. 12-14.
16. Залесский П. С. Электризация пневмопроводов заряжающих устройств //Горный журнал, 1969, - №3.- С. 32-38.
17. Бугайский А. Н. Техника безопасности ведения взрывных работ //М., Недра, 1977.
18. Абрамов В. Ф.. Гальперин В. Г. Механизация заряжания скважин на подземных рудниках //М., ЦНИИЭИ ЦМ, 1970, - С. 280.
19. Емекеев В. И., Шелехов П. Ю. и др. Исследование статического электричества при транспортировке рассыпных взрывчатых веществ по
«
непроводящим полиэтиленовым трубам //Статическое электричество в полимерах, химия, Л., 1968, - С. 280.
20. Сергеев В. В. Классификация конструкций зарядчиков, применяемых на производстве //Цветная металлургия, 1979, - №24. - С.17-18.
21. Кудряшов В.В., Соловьев Е. С. Физико-химические аспекты применения смачивателей для борьбы с пылью в шахтах //Горный информационно-аналитический бюллетень, 2000, - № 5. - С. 210.
22. Шелехов П. Ю., Емекеев В.И. Влияние технологических факторов пневмозаряжания на процесс электризации //Механизация взрывных работ в горнорудной промышленности, Недра, М., 1976,- С. 100-129.
I
23. Сергеев В.В. Анализ существующих способов и средств борьбы с пылью и статическим электричеством //Цветная металлургия, 1980, - №4. - С. 11-14.
24. Емекеев В. И., Шелехов П. Ю. Исследования статической электризации и разработка защитных мер в пневмотранспортирующих магистралях при механизированном заряжании россыпных ВВ //Материалы НТК СКГМИ, 1970, -С. 42-43.
25. Андреев К. К., Беляев А. Ф. Теория взрывчатых веществ //М., 1973.
26. Дроздов Н. Г. и др. Статическое электричество в химической промышленности //Химия, 1971,- С. 200.
27. Данилиди Г. И. Исследования и оптимизация пневмозаряжания гранулированных ВВ с целью снижения интенсивности электризации. //Автореферат диссертации кандидата технических наук, М., 1979, - С. 28.
28. Емекеев В. И., Шелехов П. Ю. и др. Некоторые вопросы безопасности, связанные с пневмозаряжанием рассыпных ВВ //Материалы НТК СКГМИ, 1970,-С. 63-64.
29. Шелехов П. Ю. Оценка опасности электростатических разрядов в . пневмозаряжающих системах //Труды института Кавказгипроцветмет, 1970, - < №1. - С. 52-53.
30. Шелехов П. Ю., Емекеев В. И., и др. Борьба со статическим электричеством при пневмозаряжании скважин россыпными ВВ // Цветметинформация, 1970, -С. 122.
31. Исследования пыления и электризуемости промышленных ГВВ при пневматическом транспортировании и заряжании //Отчет по НИР, Фонды СКГМИ, Орджоникидзе, 1975, - С. 59.
32. Румшинский JI. 3. Математическая обработка результатов эксперимента. //М., 1971,-С. 235.
33. Пекониди В. Г. и др. Измерение заряда аэрозоли при пневмотранспотировании. //Электробезопасность на горнорудных предприятиях черной металлургии СССР, тезисы докладов 1 Всесоюзной научно-технической конференции, Днепропетровск, 1975, - С. 55-60.
34. Розенталь О., Шихов В. О. О методике оценки опасности электростатического разряда в аэродисперсных средах //Горный журнал, 1971, -№10.-С. 44-46.
35. Емекеев В.И., Данилиди Г.И. Статическая электризация при пневматическом транспортировании и заряжании промышленных гранулированных взрывчатых веществ //Орджоникидзе, 1981, - С. 68.
36. Шелехов П.Ю. Электризация пневмотранспортирующих систем. Тезисы докладов на НТК СКГМИ, посвященные 50-летию Победы. Владикавказ, 1995,-
С. 96-99.
37. Пекониди В. Г. и др. Определение минимальной энергии воспламенения аэровзвесей некоторых гранулированных ВВ //Цветная металлургия, научно-технический бюллетень, М., 1975, - №13. - С. 50-55.
38. Емекеев В. И., Шелехов П. Ю., Пекониди В. Г. и др. Сравнительная оценка электризуемости промышленных гранулированных ВВ //Цветная металлургия, бюл. ин-та Цветметинформация, М., 1975, - №11. - С. 7-10.
39. Емекеев В. И., Данилиди Г. И., Пекониди В. Г. Определение минимальной энергии воспламенения аэровзвесей некоторых гранулированных ВВ и их компонентов //Цветная металлургия, бюл. ин-та Цветметинформация, М., 1975, -№13.-С. 50-55.
40. Розенталь О., Шихов В. К оценке опасности электростатического разряда в аэродисперсных средах //Горный журнал, 1972, - №8. - С. 65-69.
41. Чернов К. С., Залесский П. С. Временные требования безопасности к • заряжающим устройствам //М., ИГД им. А. А. Скочинского, 1968, - С. 30.
42. Ашмарин И. П., Васильев Н. Н. и др. Быстрые методы статистической обработки и планирование экспериментов // Изд. Ленинград, ун-та, Л., 1974, -С.32
43. Веревкин В. Н., Яйлиян Р. А., Попов Б. Г. К вопросу об электризации пневмотранспортного потока и диэлектрического трубопровода с гомогенными поверхностными свойствами //ИФК, 1976, т. 30, - №2. - С. 98.
44. Макол Г. Справочник по системотехнике //М., Советское радио, 1970,- С. 293.
45. Шелехов П. Ю. Теоретические основы электризуемости пневмотран-спортирующих систем //Труды СКГТУ, вып. 8, (юбилейный), Владикавказ, 2001,-С. 144-148.
46. Шелехов П. Ю. Аналитическая оценка возможности возникновения электростатического разряда внутри пневмотранспортирующих систем //Труды СКГТУ, вып. 8, (юбилейный), 2001, - С. 148-151.
47. Хорват Т., Берта И. Нейтрализация статического электричества //Энергоатомиздат, М., 1987, - С. 109.
48. Бараш М. И, Лазовер И. С. Случаи воспламенения электродетонаторов под воздействием атмосферного электричества //Безопасность труда в промышленности, 1971, - №2 - С. 17-19.
49. Сергеев В. В., Шелехов П. Ю. Классификация процессов электризации в природе и технике //Изв. ВУЗ СК, технические науки, приложение 5, 2006, - С. 60-63.
50. Емекеев В. И., Сергеев В. В. Внедрение увлажняющих устройств и смачивающих жидкостей при пневматическом заряжании гранулированных ВВ //Цветная металлургия, 1984,- №3,- С. 19-21.
*
51. Граевский М. М., Ермошин В. Ф., Залесский П.С. и др. Защита зарядов « взрывчатых веществ от преждевременных взрывов блуждающими токами // М., Недра. 1987,- С. 96.
52. Граевский М.М., Хаслер В. Г. Современные зарубежные электродетонаторы. - Безопасность труда в промышленности, 1979, - № 9. - С. 44-47.
53. Щуцкий В. И., Петров Ю. С., Короткое И. М. Обоснование допустимых норм на сопротивление изоляции электровзрывных цепей при
I
последовательном соединении электродетонаторов //Горный журнал, 1977, -№5 - С. 60-67.
54. Справочник геофизика. Электроразведка, кн. 2. Недра, 1989, - С. 440.
55. Сергеев В. В. Анализ существующих способов и средств борьбы с пылью и статическим электричеством // Цветная металлургия, 1980, - №4, - С. 10-13.
56. Шелехов П. Ю., Троценко О.А. Теоретическая оценка спасности электрического разряда в шланге при пневмозаряжании скважин
гранулированными взрывчатыми веществами //Сборник научных трудов 2008, - №6. - С. 113-114.
57. Голик В. И., Шелехов П. Ю. Исследование влияния технологических , параметров пневмозаряжания россыпных ВВ на итенсивность электризации , //Изв. ВУЗ СК, технические науки, приложение 6, 2006, - С. 61-64.
58. Веревкин В. Н., Попов Б.Г., Ройзен И.С. Электризация пластмасс в системах пневмотранспорта//Пластические массы, 1966, - №2.- С. 10-14.
59.Емекеев В. И., Шелехов П.Ю. и др. Исследование статического электричества при пневмотранспортировании россыпных ВВ //Безопасность труда в промышленности, 1967, - №3. - С. 18-20.
60. Баев C.B.. Тамбиев Г.И. Экономико-математическая модель рационального размещения пунктов приготовления взрывчатых веществ на горных предприятиях. //Депонированные научные работы: реферативный сборник, г. Алматы: КазГосИНТИ, 1997, - .№4.
61. Байконуров О.А., Ибраев Ш.И., Винокуров JI.В.Сравнительная оценка сейсмического действия взрывов игданита и детонита 10А //Взрывное дело М., Недра, 1968, - № 65/22.- С.74.
62. Барон B.JL, Кантор В.Х. Техника и технология взрывных работ в США.М.: Недра, 1989.-С.50
4
63. Баум Ф.А. Процесс разрушения горных пород взрывом //Взрывное дело. М., < Недра, 1963, - № 52/9. - С.65
64. Кутузов Б.Н. Безопасность взрывных работ в промышленности. //М., Недра, 1992, - С.52.
65. Бронников Д.М., Викторов С.Д. Сравнительное исследование взрывного и механического дробления горных nopofl//Banickehisty.-Bratislava, 1984.
66. Бугайский А.Н. Исследование электростатических явлений при пневматическом заряжании игданита //Автореферат диссертации доктора технических наук - М.: 1968, - С.70
67. Галченко Ю.П. Эффективность применения взрывных веществ простейшего состава при разработке жильных месторождений //Автореферат диссертации кандидата технических наук. - М.: 1969, -С.43
68. Демидюк Г.П. О потенциальной энергии, как критерии оценки промышленных ВВ //Взрывное дело, 1965, - № 57/14. - С.76.
69. Друкованый М.Ф., Комир В.М. К исследованию отказов детонации при взрывных работах //Горный журнал, 1970,- №12. - С.43.
70. Емекеев В.И., Ганичев Г.А., Головачев Н.К., Шелехов П.Ю. Борьба со статическим электричеством при пневмозаряжании скважин россыпными ВВ //Цветметинформация, 1970,-С.65.
71. Казаков H.H. Взрывная отбойка руд скважинными зарядами, - М.: Недра,
1975, - С.190.
72. Миндели Э.О., Малый П.С., Гурик A.A. и др. Исследование эффективности обратного и прямого инициирования шпуровых зарядов при отбойке пород в условиях шахт Кривбасса.//Колыма, 1967, - №7. - С. 22-27.
73. Мосинец В.Н. Дробящее и сейсмическое действие взрыва, //М., Недра,
1976,-С. 267.
74. Ханукаев А.Н. Физические процессы при отбойке горных пород взрывом, -М.: Недра, 1974, - С.229.
75. Шелехов П.Ю., Ачеева Э.А., Баликоева М.С. Исследование взрывоопасных условий электризации при механизированном заряжании взрывных полостей россыпными взрывчатыми веществами //Горный информационно-аналитический бюллетень, 2012, - №4. - С. 342-345.
76. Шелехов П.Ю., Ачеева Э.А. Механизированное заряжание взрывных полостей гранулированными взрывчатыми веществами в горных условиях Северного Кавказа //Устойчивое развитие горных территорий, 2011, - №3. - С.
77. Шелехов П.Ю., Ачеева Э.А., Баликоева М.С. Аналитические основы безаварийной технологии пневмозаряжания взрывных полостей гранулированными взрывчатыми веществами //Горный информационно-аналитический бюллетень, 2012, - №5. - С. 275-279.
78. Шелехов П.Ю., Ачеева Э.А., Баликоева М.С. Исследование пирофорности аэровзвесей при пневмозаряжании взрывных полостей россыпными взрывчатыми веществами //Горный информационно-аналитический бюллетень, 2012,-№8.-С. 117-121.
79. Ачеева Э.А., Шелехов П.Ю., Плиева М.Т. Зависимость параметров электростатического поля в зарядном шланге от скорости транспортирования при пневмозаряжании гранулированными ВВ //Уголь, 2013, - №8. - С. 100-101.
80. Демидюк Г.П., Бугайский А.Н. Средства механизации и технология взрывных работ с применением гранулированных взрывчатых веществ М.,Недра,1975.
81. Кравченок В. С., Погорельский А.Б., Серов В. И. Воспламеняемость взрывчатых сред от электростатических разрядов. - В сб.: Управление газовыделением и пылеподавлением в шахтах. М., Наука, 1972, - С. 481.
82. Безопасность взрывных работ в промышленности, М., Недра, 1977, - С. 350.
83. Пекониди В.Г., и др. Определение минимальной энергии воспламенения аэровзвесей некоторых гранулированных ВВ и их компонентов //Цветная металлургия, научно- технический бюллетень, M.,F13, 1975, - С.45.
84. Дубнов JI. В., Бахаревич Н.С., Романов А. И. Промышленные взрывчатые вещества, М., Недра, 1973, с. 328.
85. Демидюк Г.П. Пути развития промышленных взрывчатых веществ //Взрывное дело, 1962. - № 49/6. С. 17-30.
91-93.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.