Л Шиман - Безпека процесів виробництва та використання на гірничих підприємствах емульсійних вибухових речовин марки ера - страница 1

Страницы:
1  2  3  4  5 

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД "НАЦІОНАЛЬНИЙ ГІРНИЧИЙ УНІВЕРСИТЕТ"

Шиман Леонід Миколайович

УДК 622.235+331.45

БЕЗПЕКА ПРОЦЕСІВ ВИРОБНИЦТВА ТА ВИКОРИСТАННЯ НА ГІРНИЧИХ ПІДПРИЄМСТВАХ ЕМУЛЬСІЙНИХ ВИБУХОВИХ РЕЧОВИН МАРКИ "ЕРА"

Спеціальність 05.26.01 - Охорона праці

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук

Дніпропетровськ - 2010

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у  ДП  "Науково-виробничому  об'єднанні "Павло­градський хімічний завод" Національного космічного агентства України.

Науковий консультант - доктор технічних наук, професор

СОБОЛЄВ Валерій Вікторович,

Державний вищий навчальний заклад

"Національний гірничий університет"

Міністерства освіти і науки України (м. Дніпропетровськ),

професор кафедри будівництва і геомеханіки

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор ГУРІН Аркадій Олександрович,

Криворізький технічний університет Міністерства освіти і науки України, завідувач кафедри рудникової аерології та охорони праці;

доктор технічних наук, професор

ВОРОБЙОВ Віктор Данилович,

Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут", Міністерства освіти і науки України, професор кафедри інженерної екології;

доктор технічних наук, професор КАШУБА Олег Іванович,

Макіївський науково-дослідний інституту з безпеки робіт у гірничій промисловості Міністерства вугільної промисловості України, завідувач науково-дослідним інформаційно-аналітичним сектором з охорони праці в галузі

Захист дисертації відбудеться "01" лютого 2011 р. о 1400 годині на засідан­ні спеціалізованої вченої ради Д 08.080.07 при Державному вищому на­вчальному закладі "Національний гірничий університет" Міністерства освіти і науки України за адресою: 49005, м. Дніпропетровськ, пр. К.Маркса, 19

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Державного вищого на­вчального закладу "Національний гірничий університет" Міністерства освіти і науки України за адресою: 49005, м. Дніпропетровськ, пр. К.Маркса, 19

Автореферат розісланий "_" грудня 2010 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Д 08.080.07 кандидат

технічних наук, доцент О.О. Азюковський

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Собівартість та якість кінцевої продукції гірни­чодобувних підприємств України значною мірою залежить від ефективності проведення буропідривних робіт. Використання нових енергоємних і екологі­чно безпечних вибухових речовин (ВР), раціональних схем і надійних засобів ініціювання вибуху, є передумовою безаварійного проведення вибухів, охорони праці і мінімальної негативної дії на навколишнє середовище, забезпечить оперативне управління підривними роботами та подальшими технологічними процесами гірничого виробництва. Збільшення об'ємів та ефективності вибу­хових робіт в цілому стає в сучасних умовах виробництва неможливим при ви­користанні старих технологій, орієнтованих на вибухові речовини, що містять тротил.

Останніми роками в Україні обсяги споживання тротилу і ВР, що містять тротил, почали знижуватися. Їх витісняють більш безпечні, екологічно і економі­чно ефективніші прості водостійкі ВР і емульсійні ВР ("Україніт", "Емульхім", "Анемікс" та інші). Одним з недоліків цих ВР є відносно високий вміст води в їх складі, що зменшує питому енергію, працездатність і ефективність їх вживання, збільшує вихід негабариту; призводить до перепалу та здрібнення породи, особливо при використанні традиційних систем ініціювання зарядів ВР. Це не дозволяє повністю виключити використання в промисловості тротилу і таких ВР, що містять токсичні і шкідливі компоненти. Крім цього, із збільшенням глибини кар'єрів в більшості випадків збільшується міцність і обводненість порід, що, та­кож, обумовлює необхідність використання більш ефективних ВР.

В той же час в рамках міжнародних зобов'язань України зі скорочення і ліквідації стратегічних озброєнь і державних програм з ліквідації міжконти­нентальних балістичних ракет РС-22 заплановано утилізувати понад 5000 т твердого ракетного палива (ТРП). Однією з проблем утилізації ракет РС-22 є створення безпечних технологічних процесів, направлених не на знищення енергетичного потенціалу, закладеного в твердому паливі балістичних ракет, а на його ефективне використання після відповідної переробки при виробництві високоенергетичних емульсійних вибухових речовин (ЕВР). Актуальним є та­кож отримання шляхом переробки ТРП речовин, виробництво яких в Україні відсутнє або є екологічно шкідливим і небезпечним, у тому числі для елементів неелектричної системи ініціювання зарядів ВР.

Таким чином, підвищення ефективності використання енергетичного по­тенціалу емульсійних ВР, виготовлення високоенергетичних компонентів для ВР та елементів неелектричної системи ініціювання зарядів ВР, підготовки і проведення вибухових робіт, зниження виходу дрібних фракцій гірської маси, шкідливих і токсичних газів вибуху, поліпшення екологічної ситуації в зоні кар'єрів, є надзвичайно важливими і актуальними задачами. В той же часзбільшення енергетичного потенціалу ВР, використання високоенергетичних компонентів для ВР, у тому числі з продуктами утилізації ТРП, підвищує ризик виникнення аварій та аварійних ситуацій як при виготовленні, так і при викори­станні ВР. Тому вирішення проблеми переходу гірничих підприємств до ви­користання високоенергетичних ЕВР, в тому числі з компонентами ТРП, в першу чергу, пов'язане зі створенням ефективної системи управління ризи­ками, яка включає два головні напрями - безпечне виробництво компонентів для високоенергетичних ЕВР і елементів неелектричної системи ініціювання зарядів ВР та безпечне використання розроблених ЕВР і системи ініціювання на гірничодобувних підприємствах. Рішенню цієї актуальної проблеми при­свячена дисертаційна робота.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами і темами. Дисерта­ція виконана згідно з цільовою Державною комплексною програмою "Створення і розвиток виробництв для народного господарства ефективних екологічно чи­стих ВР і засобів ініціювання з використанням ресурсів і виробничої бази Украї­ни" в рамках вирішення Державних програм та галузевих державних планів На­ціонального космічного агентства України (НКАУ). Підставою для виконання досліджень є "Програма утилізації твердого ракетного палива міжконти­нентальних балістичних ракет РС-22", затверджена постановою Кабінету міністрів України від 29.10.03, № 1684; звіт ПХЗ за 2004 р.; Державний договір з НКАУ №17-01/04 від 11.11.04; Державний контракт з НКАУ № 20-01/05 від 28.02.05 р. на виконання дослідно-конструкторських і проектних робіт із створе­ння виробничих потужностей для утилізації твердого ракетного палива за темою "Забезпечення виконання Державної програми утилізації твердих ракетних палив міжконтинентальних балістичних ракет РС-22"; звіти за 2005-2009 рр.: № Д.Р. 0105U002610, 0109Ш00050Т, 0110U000025T. Науково-дослідні та дослідно-кон­структорські роботи виконувалися відповідно до "Плану дослідно-кон­структорських робіт і створення виробничих потужностей для утилізації твердо­го ракетного палива", № 20-01/05-ПХЗ-02-2007, № Д.Р. 0107Ш00003Д.

Мета і завдання досліджень.

Метою дисертаційної роботи є наукове обґрунтовування, створення і впровадження ефективної системи управління ризиками, яка забезпечує безпе­чне виробництво та використання на гірничодобувних підприємствах високо­енергетичних емульсійних ВР у тому числі з компонентами ТРП.

Для досягнення поставленої мети необхідно:

• виконати аналіз існуючих емульсійних ВР та систем ініціювання заря­дів ВР з точки зору забезпечення безпеки їх виробництва та використання на гірничодобувних підприємствах;

• розробити структуру системи управління ризиками на основі проведен­ня сертифікації промислових ВР на забезпечення технічної й екологічної безпеки при їх виробництві, транспортуванні, зберіганні і застосуванні;

• оцінити стійкість хімічних зв'язків між частинками різних фаз ему­льсійних вибухових речовин (твердої, рідкої, газової) під впливом рі­зноманітних зовнішніх збурень;

• дослідити параметри фізичної і хімічної стабільності емульсій з високо­енергетичними компонентами, що забезпечують безпечне зберігання, транспортування та застосування;

• розробити безпечну промислову технологію виробництва різних моди­фікацій високоенергетичних наливних і незапобіжних патронованих ему­льсійних ВР, які мають високу потужність та низьку чутливість до зовні­шніх збурень, є безпечними у поводженні і дозволяють повністю меха­нізувати всі операції з виготовлення і заряджання ВР у свердловини;

• розробити безпечну технологію виробництва елементів для водостійкої, підвищеної безпеки у поводженні неелектричної системи ініціювання зарядів ВР, призначеної для ініціювання проміжних детонаторів і патронів-бойовиків при проведенні вибухових робіт;

• створити мобільний автоматизований міні-завод з виробництва високо­енергетичних емульсійних ВР, у тому числі з компонентами ТРП, з безпе­чним технологічним процесом у діапазоні температур навколишнього середовища від мінус 35 до плюс 60 °С.

Об'єкт дослідження - процеси виготовлення, транспортування й за­стосування емульсійних ВР з високоенергетичними компонентами та не-електричної системи ініціювання зарядів ВР.

Предмет дослідження - фізичні, хімічні й вибухові властивості високо­енергетичних компонентів ЕВР та фізико-хімічні процеси, що протікають між компонентами ВР і впливають на безпеку їх виготовлення та використання.

Методи дослідження. Для досягнення поставлених завдань в роботі ви­користані аналіз і узагальнення існуючих літературних джерел та сучасних науково-технічних досягнень з питань виготовлення та використання ви­сокоефективних і безпечних ВР, систем ініціювання їх зарядів - при виборі і об­ґрунтуванні напрямів досліджень; методи квантової механіки і механохімії - при досліджені стійкості ВР та їх чутливості до зовнішніх збурень; методи фізичного та хімічного аналізу - при обґрунтуванні безпечних режимів створення емульсій; фізичне моделювання та експериментальні дослідження в лабораторних умовах - при досліджені стабільності емульсій з високоенергетичними компонентами, розробці технології виробництва емульсійних ВР та неелектричної системи ініціювання зарядів ВР; експериментальні дослідження в умовах гірни­чодобувних підприємств - при попередніх та приймальних випробуваннях роз­роблених емульсійних ВР та розроблених технічних засобів для їх приготування.

Наукові положення, що виносяться на захист

1. Критеріальна оцінка рівня безпеки емульсійних ВР, яка включаєпоказники, що характеризують стабільність і співвідношення компонентів у складі ВР, стабільність фізико-хімічної мікроструктури й суцільності зарядів ВР та відповідність умов підривання особливостям фізичних і хімічних власти­востей ВР, забезпечує моніторинг вимог щодо збалансованості мікроструктури та збереження розрахункових вибухових характеристик під час ре­гламентованого терміну зберігання і застосування емульсійних ВР.

2. Розрив хімічних зв'язків в молекулах енергонасичених речовин, що рі­зко знижує їх стійкість до хімічних реакцій і призводить до процесу вибухового перетворення, виникає при зближенні молекул енергонасичених речовин з точ­ковим зарядом до критичної відстані, значення якої збільшується зі зростанням величини заряду та температури системи.

3. Збудження детонації в зарядах високоенергетичних емульсійних ВР можливе внаслідок кавітації яка виникає в емульсії під впливом акустичного поля чи гідродинамічного удару в процесі приготування ВР, при цьому із зменшенням концентрації бульбашок вірогідність запалення ВР знижується, а за умов постійної їх концентрації вірогідність ініціювання детонації ВР є найвищою при розмірі бульбашок 5- 10-7 - 6- 10-7 м.

4. Хімічна активність, обумовлена наявністю дефектів кристалічної будови і деформованих зв'язків, виявляється в мимовільному розкладанні високоенергети­чних компонентів ТРП, високій розчинності у воді і газах, утворенні нових фаз на поверхні, а зниження величини енергетичного бар'єру призводить до збільшення чутливості високоенергетичної речовини до зовнішньої дії електричного поля.

Наукові результати і їх новизна.

1. Розроблено новий методологічний підхід до оцінки ризиків, що вини­кають при виробництві та використанні високоенергетичних емульсійних ВР в основу якого покладено проведення сертифікації промислових ВР на забезпечення технічної й екологічної безпеки при їх виробництві, транс­портуванні, зберіганні і застосуванні.

2. Досліджений вплив різноманітних зовнішніх діянь на стійкість хімі­чних зв'язків між частинками різних фаз емульсійних речовин (твердої, рідкої, газової). Вперше запропонована фізико-математична модель взає­модії точкового електричного заряду з хімічним зв'язком молекули, з ви­користанням якої зроблена оцінка стійкості хімічних зв'язків встановлені закономірності впливу електричного поля на стійкість хімічних зв'язків між частинками різних фаз емульсійних речовин.

3. Встановлені та досліджені фізичні чинники, що ініціюють можливі умови вибухового перетворення ЕВР в процесі газогенерації, вперше ви­вчені концентрація, закон розподілу за розмірами і фізичні параметри в процесі стиснення сферичних газових включень та розраховані макси­мальні температури як функція середнього розміру газових включень.

4. .Вперше проведені експериментальні і теоретичні дослідження вибу­хових характеристик, характеристик стабільності та безпеки нових ему­льсійних ВР з добавками енергонасичених компонентів ТРП. Встановле­но, що у продуктах вибуху емульсійних ВР, які мають збалансовану реце­птуру, токсичні речовини не утворюються в недопустимій кількості, якщо відношення маси добавок ТРП або його компонентів до маси окислювач+пальне не перевищує 0,1.

5. Встановлені закономірності впливу різноманітних чинників на стійкість розроблених емульсій. Вперше показано, що ступінь зміни фізико-хімічного стану мікроструктури емульсії в умовах нагрівання не вище 160°С є не­значною і характеризується такими параметрами, які не впливають на стабільність емульсії протягом технологічних процесів приготування, транспортування, зберігання і застосування, а зміна густини емульсій за перші три доби від моменту "дозрівання" емульсії не перевищує 15 %, що не призводить до руйнування структури емульсії і свідчить про стабілізацію її фізико-хімічних параметрів.

Обґрунтованість і достовірність наукових положень, висновків і рекомендацій підтверджується: системним підходом до рішення експери­ментальних і виробничих проблем; використанням відомих методів фізико-хімі-чних досліджень і апробованих методик випробувань високоенергетичних матеріалів; атестованим устаткуванням і засобами контролю; застосуванням при рішенні завдань сучасних методів теоретичного аналізу, задовільною збіж­ністю теоретичних результатів з експериментальними даними, задовільним збі­гом лабораторних і натурних досліджень та результатів промислових ви­пробувань.

Наукове значення роботи полягає в розробці наукових принципів створення безпечних процесів виробництва та використання нових високо­енергетичних фізико-хімічних систем і комплексів із заданими службовими ха­рактеристиками та методів управління ними при експлуатації в умовах змінних зовнішніх параметрів.

Практичне значення отриманих результатів полягає в тому, що вони використані як теоретична і методична основа при розробці безпечної проми­слової технології виробництва різних модифікацій емульсійних ВР та мобільних технічних засобів для виробництва цих емульсійних ВР, у тому числі:

• розроблена система управління ризиками на основі промислової серти­фікації емульсійних ВР, у тому числі з компонентами ТРП, що забезпечує технічну та екологічну безпеку при їх виготовленні, транспортуванні, збе­ріганні і застосуванні;

• розроблена низка методик стендових випробувань вибухових матеріалів (ВМ), високоенергетичних речовин і матеріалів на чутливість до рі­зноманітних збурюючих факторів, що забезпечують моніторинг стану ВР та їх компонентів при зберіганні, транспортуванні і застосуванні в умовахгірничих підприємств;

• розроблено безпечну промислову технологію виробництва різних моди­фікацій нових наливних і незапобіжних патронованих високоенергети­чних емульсійних ВР, здатних руйнувати породи будь-якої міцності і обводненості, що мають низьку чутливість до зовнішніх збурень і від­носно безпечні при використанні, що дозволяє повністю механізувати операції з заряджання свердловин емульсіями і виготовлення ВР;

• розроблено директивний регламент за технологією виготовлення ему­льсій різних рецептур на повномасштабному об'єкті утилізації ТРП;

• створено економічно ефективну і максимально безпечну технологію ви­робництва елементів неелектричної системи ініціювання зарядів ему­льсійних ВР з використанням високоенергетичних продуктів, вилучених з

ТРП;

• створено стаціонарний завод з безпечним технологічним процесом ви­робництва конверсійних високоенергетичних ЕВР продуктивністю до 60000 т/рік.

На базі зазначених розробок створений та впроваджений економічно ефе­ктивний мобільний комплекс, що виконує всі етапи, необхідні для проведення буропідривних робіт, здатний зменшити на 15% витрати емульсійних ВР і на 50% вихід дрібних фракцій гірської маси. Впроваджена система промислової сертифікації ВР, з використанням якої проведена сертифікація розроблених емульсійних ВР, у тому числі з високоенергетичними компонентами ТРП.

Реалізація висновків і рекомендацій роботи. Результати досліджень впроваджені на ДП "НВО "Павлоградський хімічний завод", де організовано без­печне промислове виробництво різних модифікацій нових наливних і незапобіж-них патронованих ЕВР марки "ЕРА" та налагоджене промислове виробництво неелектричної системи ініціювання зарядів вибухових речовин "Прима-ЕРА".

Розроблені емульсійні ВР та система ініціювання зарядів вибухових ре­човин використовуються при проведенні буропідривних робіт на кар'єрах АР Крим: "Торезький кар'єр", "Крим", "Мало-Бузуківській кар'єр", Грушевський ДП "ШБУ-45", "Ульянівські вапняки", "Шархинській кар'єр", "Новопавловській гранітний кар'єр", "Кіровоградський кар'єр". Роботи здійснюються на Ві-ровському та Сосновському кар'єрах Рівненської області; Малинському і Коростеньському кар'єрах Житомирської області; Рижевському і Знаменівському кар'єрах Кіровоградської області; Ольшанському і Болеславському кар'єрах Мико­лаївської області; у Дніпропетровській області на кар'єрах: Північний ГЗК, Інгуле-цький ГЗК, Суха балка, в шахті Східного ГЗК та ін.; в Запорізькій області на кар'є­рах Тельмановському та Качинському, шахтах ЗАТ ЗЗРК, у вугільних шахтах ДП "Свердловантрацит" Луганської області та інших гірничодобувних підприємствах України.

Особистий внесок автора. Самостійно визначив і сформулював науковупроблему, ідею, мету і задачі досліджень, наукові положення, висновки і рекомендації; розробив і удосконалив методики досліджень і випробувань ви­сокоенергетичних матеріалів; вирішив низку нових теоретичних і інженерних задач; виконав, проаналізував і узагальнив результати теоретичних і експери­ментальних робіт. Здійснював наукове керівництво дослідженнями, викори­стовував комплекс наукових результатів і нових технічних рішень для організа­ції промислового виробництва високоенергетичних продуктів з ТРП, емульсій, ЕВР марки "ЕРА", неелектричної системи ініціювання "Прима-ЕРА" і окремих її елементів.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідалися на міжнародних науково-технічних конференціях: "Проблеми виробництва промислових ВР на сучасному етапі і утилізація боєприпасів" (м. Павлоград, 1997); "Комплексна утилізація звичайних видів боєприпасів" (ФГУП КНІІМ, м. Красноармійськ Московської обл., Росія 1998 і 2003); "Сучасний стан, проблеми, перспективи розвитку вибухової справи" (м. Павлоград, 2006); "Високоенергети­чна обробка матеріалів" (м. Дніпропетровськ, 2001, 2003, 2005, 2007 і 2009);

"Утилізація 2005" і "Утилізація 2007" (ФГУП КНІІМ м. Красноармійськ

Московської обл., Росія); "Сучасні технології ведення буропідривних робіт, їх економічна ефективність і технологічна безпека" (КГПУ, м. Коктебель, Україна, 2007, 2008 і 2009); "Стратегія якості в промисловості і освіті" (м. Варна, Болга­рія, 2008 і 2010); "Высокоэнергетические материалы: демилитаризация, антитер­роризм и гражданское применение" (м. Бійськ, Росія, 2008 і 2010); "Тиждень гі-рника-2010" (МГГУ, м. Москва, Росія); "Вибухова справа в Україні. Сучасний стан, проблеми, перспективи розвитку" (м. Павлоград, 2006, м. Кривий Ріг, 2007); "Харитоновські читання" (РФЯЦ ВНІІЕФ, м. Саров, Росія, 2009) та інших.

Публікації. Основні положення дисертації висвітлені у 58 наукових пра­цях, з яких 34 (2 - без співавторів) це статті в наукових фахових виданнях, що входять до переліку ВАК України, одержано 4 патенти України; 20 статей (2 -без співавторів) опубліковано в науково-технічних збірниках, матеріалах наукових конференцій в Україні, Росії, Німеччині та Болгарії.

Структура і об'єм роботи. Дисертація складається зі вступу, семи роз­ділів, висновку, списку використаних джерел з 286 найменувань на 29 сторінках та додатків на 27 сторінках. Містить 314 сторінок тексту, 101 рисунок и 98 таблиць. Загальний обсяг роботи складає 412 сторінок.

ОСНОВНІЙ ЗМІСТ РОБОТІ

У вступі обґрунтована актуальність досліджень, сформульовані мета і завдання досліджень, наведені основні наукові положення та результати, винесені на захист, а також відомості про практичне значення та впровадження результатів роботи.

У першому розділі виконаний аналіз літературних джерел та сучасних науково-технічних досягнень з питань виготовлення та використання ви­сокоефективних та безпечних ВР, систем ініціювання зарядів ВР.

Значний внесок у розвиток теоретичних і практичних знань в цій галузі внесли вчені і провідні фахівці наукових і проектних інститутів та промислових підприємств України, Росії та Казахстану: ІХФ РАН (Москва), ІПХФ РАН (Черноголовка), ЦНДІХМ (Москва), ІГТМ НАН України (Дніпропетровськ),

Держ-НДІХП (Шостка), МакНДІ (Макіївка), НГУ і ДГХТУ (Дніпропетровськ), ДП НВО "ПХЗ" (Павлоград), "Хімічний завод "Південний" (Рубіжне), ФДУП

"Алтай" і Інститут проблем хіміко-енергетичних технологій ПВ РАН (Бійськ), ФДУП "Союз" та ДержНДІ "Кристал" (Дзержинськ, Росія), Інститут фізики мі­цності і матеріалознавства ПВ РАН (Томськ) та багато інших.

Основні техніко-економічні задачі підприємств гірничо-металургійного комплексу України полягають в забезпеченні ефективності проведення бу-ропідривних робіт, зниженні собівартості кінцевої продукції, в дотриманні умов безпечного виробництва ВР, безаварійного проведення вибухів, охорони праці і мінімальної негативної дії на навколишнє середовище. Використання нових енергоємних і екологічно безпечних ВР, раціональних схем і надійних засобів вибуху, забезпечать оперативне управління підривними роботами та подальши­ми технологічними процесами гірничого виробництва. Збільшення обсягів та ефективності вибухових робіт в цілому стає в сучасних умовах виробництва неможливим при використанні старих технологій, орієнтованих головним чином на вибухові речовини, що містять тротил. Останніми роками в Україні обсяги споживання тротилу і ВР, що містять тротил суттєво зменшилися.

Досвід проведення вибухових робіт свідчать про те, що сьогодні в Украї­ні безпечними, найчистішими екологічно і економічно ефективними є прості водостійкі ВР і високоенергетичні емульсійні ВР, приготування яких здійснює­ться безпосередньо в умовах мобільного автоматизованого заводу і відноситься до безпечних технологічних процесів. ЕВР не містять початкових компонентів, що класифікуються як ВР, і набувають вибухових властивостей лише в кінцевій стадії приготування. Вони не чутливі до випадкового ініціювання від вогню або механічного впливу і безпечніші у виробництві, ніж інші промислові ВР, не містять у складі високотоксичних речовин.

У цілому, темпи зростання обсягів виробництва ЕВР в Україні ("Україніт", "Емульхім", "Анемікс" та інші) задовільні, проте поки не можуть повністю виключити використання в промисловості тротилу і таких ВР, що містять токсичні і шкідливі компоненти. Одним з недоліків ЕВР марки "Украї-ніт", "Емульхім", "Анемікс" і "Емоніт" є відносно високий вміст води в їх складі: від 13-15% (для зарубіжних марок ЕВР) до 17-19% (для ЕВР українсько­го виробництва). Очевидно, що питома енергія, працездатність і ефективність вживання цих ЕВР в цілому зростатимуть із зменшенням вмісту води.

У результаті проведення масових вибухів на кар'єрах України, Росії та інших країн з використанням відомих марок ЕВР встановлені наступні характе­рні недоліки: вихід негабариту близько 10-15% (при використанні відомих си­стем ініціювання зарядів ВР); перепал та здрібнення породи 30-35%. Окрім цьо­го, із збільшенням глибини кар'єрів в більшості випадків збільшується міцність і обводненість порід, що ускладнює можливість їх використання.

Таким чином, для України надзвичайно актуальними задачами є розробка і впровадження безпечної технології буропідривних робіт, що включає рішення таких основних і взаємозв'язаних питань, як створення високопродуктивних, економічно обґрунтованих, ефективних і безпечних технологій виробництва нових ЕВР, що містять зокрема, високоенергетичні компоненти ТРП, і нової не-електричної системи ініціювання зарядів ВВ, зниження виходу дрібних фракцій висадженої породи, шкідливих і токсичних газів у продуктах вибуху, поліпшен­ня умов праці та екологічної ситуації в зоні кар'єрів, підвищення ефективності вибуху і безпеки робіт в цілому.

Другий розділ присвячений розробці системи управління ризиками на основі промислової сертифікації емульсійних ВР та дослідженню процесів, що протікають в різних фаз емульсійних речовин під впливом зовнішніх збурень.

Актуальність проведення сертифікації ВР на безпеку обумовлена суча­сними вимогами до забезпечення безпеки при виробництві, зберіганні і викори­станні промислових ВР та конверсійних високоенергетичних продуктів. В Україні відсутній комплексний підхід до такої сертифікації. Нині вона, по суті, зводиться до підтвердження окремих характеристик ВР, представлених в нормативній документації, яка ставить проблематичним оцінку істинного рівня безпеки ВР, що розробляються і використовуються.

Основна мета сертифікації вибухових матеріалів полягає в необхідності випуску якісної і безпечної при виготовленні, зберіганні, транспортуванні і ви­користанні продукції, забезпеченні мінімального рівня ризику, пов'язаного з можливістю нанесення збитку здоров'ю людей, руйнуванні і втрати майна, за­бруднення навколишнього середовища. Сертифікація дозволяє створити умови для суб'єктів підприємницької діяльності в міжнародній, економічній і науково-технічній співпраці й торгівлі.

Запропонований алгоритм сертифікації промислових ВР передбачає їх тестування за ступенем небезпеки для різних умов застосування. При цьому оцінюються такі характеристики ВР як токсичність їх компонентів, токсичність продуктів детонації, детонаційна сприйнятливість і стійкість детонації, параметри безпеки при транспортуванні та використанні (чутливість до тертя, удару, електростатичним полям, термічна стійкість, фізична і хімічна стійкість та ін.), а також безпека процесів при ліквідації зарядів ВР у випадку відмови. Для проведення сертифікації ВР потрібна розробка відповідних методик і об­ґрунтування методів проведення досліджень.

Суттєва увага приділена сертифікації ВР з компонентами ТРП. Вибухові компоненти, вилучені з ТРП, неприпустимо використовувати як добавки у промислові ВР без попереднього їх тестування і атестації на фізико-хімічну стабільність і без відповідної промислової переробки. У роботі запропонований методологічний підхід до оцінки безпеки повторного використовування ТРП і його високоенергетичних компонентів. Така оцінка побудована на аналізі без­пеки за низкою критеріїв, які характеризують властивості вибухових матеріалів (ВМ), вилучених з ТРТ і боєприпасів, можливості їх переробки в промислові ВР, транспортування і використання. Запропонований алгоритм оцінки безпеки використання конверсійних ВМ. У випадку, якщо підтверджується фізико-хімі-чна стабільність ВМ на термін не менше ніж 1 рік, вони йдуть на переробку для використання в промислових ВР. Якщо ж ВМ не мають необхідної стабільності, то вони знищуються спалюванням. Розроблений алгоритм оцінки небезпеки промислових ВР, що містить видалені з ТРП енергонасичені продукти. Алгоритм дозволяє класифікувати ВР за ступенем небезпеки з ви­значенням класу і підкласу небезпеки.

Страницы:
1  2  3  4  5 


Похожие статьи

Л Шиман - Безпека процесів виробництва та використання на гірничих підприємствах емульсійних вибухових речовин марки ера