صفحات 206
فرمت pdf
رشته مهندسی معدن
شیمی انقجار حفاری و انفجار دکتر منصوری
فرآیند انفجار و ترموشیمی مواد منفجره
مقدمه
طبق تعریف، انفجار عبارتست از گسترش ناگهانی گازها دریک حجم بسیار بزرگتر از حجم اولیه که با صدا و تأثیرات مکانیکی شدید همراه است.
انواع انفجارها عبارتند از: مکانیکی، الکتریکی، هستهای و شیمیایی که در این درس مورد آخر مورد بحث قرار خواهد گرفت.
تعریف انفجار
یک انفجار یک واکنش اکسیداسیون-احیا است که در یک زمان بسیار کوتاه اتفاق میافتد. یک مثال ساده از اکسیداسیون-احیا که خیلی کند صورت
میگیرد، واکنش زنگ زدن است که بصورت زیر انجام میگیرد.
4Fe+3O2⇒2Fe2O3+ Heat
اکسید میشود اکسیژن احیا میشود. Fe
در واژهشناسی انفجار، اکسیژن عامل اکسیدکننده است و آهن سوخت است. اگر یک ترمومتر خیلی حساس نصب گردد، افزایش حرارت در هنگام
عمل اکسیداسیون قابل اندازهگیری است.
یک عامل انفجاری رایج در معادن روباز ترکیب نیترات آمونیوم و گازوئیل است که آنفو نامیده میشود. اگرچه هیچکدام از این اجزاء ماده منفجره
نیستند، تحت شرایط مناسب، مخلوط آنها میتواند منفجر شود. در سایر شرایط، مخلوط فقط با سرعت خیلی بالا میسوزد. واکنش شیمیایی به شکل
زیر است:
3NH4NO3+CH2⇒7H2O+CO2+3N2+Heat
احیا میشوند. همانطورکه دیده میشود، AN اکسیدایزر و گازوئیل سوخت است. سوخت در یک زمان بسیار بسیار کوتاه اکسید و AN در این حالت
نامیده میشود. برای آنفو (Q) محصولات انفجار گازی بوده با درجه حرارت بالا. مقدار انرژی آزاد شده به شکل گرما، گرمای انفجار
4529 است. m/s انجام میشود که برای آنفو در حدود (VOD) واکنش در امتداد ستون ماده منفجره و با سرعت انفجار .Q=912cal/gr
برای اینکه بتوان یک ایدهای از قدرت یک ماده منفجره بدست آورد، یک مقایسهای با سایر منابع انرژی صورت میگیرد. فرض کنید که یک نیروگاه
130900 است. یک kcal/s 0.238 است، بنابراین توان نیروگاه معادل kcal/s 1 معادل KW . 550 ایجاد شده است MW حرارتی با توان
4000 بصورت یک ستون 1 متری، توان زیر را تولید m/s 1200 با یک سرعت انفجار kcal/kg کیلوگرم ماده منفجره ژلاتینی با قدرتی معادل
میکند:
که 37 برابر بیشتر از توان نیروگاه حرارتی است.
فاکتور زمان در انفجار آنقدر مهم است که حتی وقتی مقدار ماده منفجره در مقایسه با سایر سوختها، قدرت کمی داشته باشد، سرعت واکنش ماده
منفجره آنقدر بالاست که وقتی روی یک صفحه فلزی منفجر میشود، یک سوراخ ایجاد میکند، زیرا زمان کافی برای گسترش انرژی به سمت لبه-
ها وجود ندارد.
گازهای تولیدی میتوانند حجمی تا 10000 برابر حجم اولیه ماده منفجره داشته باشند
شیمی انقجار حفاری و انفجار دکتر منصوری
