Đang tải... (xem toàn văn)
Mục đích nghiên cứu của luận án: Sử dụng các công cụ khoa học của ngành cơ kỹ thuật như Vật lý nổ, biến dạng, phá huỷ, va đập tương tác để phân tích quá trình nổ, tác dụng vụ nổ và các dấu vết còn lại trên hiện trường vụ nổ nhằm xác định một số đặc trưng của vật nổ.
1 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tơi. Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào Tác giả luận án Lê Xn Cường LỜI CẢM ƠN Tác giả luận án xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành, sâu sắc đối với TS Nguyễn Văn Thủy và GS.TS Ngơ Sỹ Hiền đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, có nhiều định hướng khoa học có giá trị giúp cho tác giả hồn thành luận án này. Tác giả trân trọng cảm ơn tập thể Bộ mơn Đạn, Khoa Vũ khí; Bộ mơn Vật liệu, Khoa Cơ khí; Phòng Sau đại học, Học viện Kỹ thuật Qn sự; Lữ đồn Cơng binh 543, Qn khu II; Trung tâm DASI, Đại học Bách khoa Hà Nội; Phòng Giám định hố học và Phòng Tham mưu, Viện Khoa học hình sự; các nhà khoa học và bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, cung cấp nhiều tài liệu, các kiến thức khoa học hiện đại và đóng góp nhiều ý kiến q báu cho luận án Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn đối với những người thân trong gia đình đã thơng cảm, động viên và chia sẻ những khó khăn trong suốt thời gian làm luận án Tác giả luận án Lê Xuân Cường MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT 1. DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Ký hiệu Diễn giải tên các ký hiệu Đơn vị λ Độ dài tương đối của mảnh mm f Chiều rộng trung bình của mảnh mm Cx Hệ số lực cản chính diện S Diện tích miden của mảnh mm2 ρkk Mật độ khơng khí kg/m3 v Tốc độ mảnh m/s m Khối lượng mảnh g v0 Tốc độ ban đầu của mảnh m/s vc Tốc độ chạm mục tiêu m/s Thời gian diễn ra pha nén s + i Xung riêng Pa.s ik Giá trị tới hạn của xung riêng Pa.s pk Áp suất dư cực đại mặt sóng kPa K Hằng số kPa.Pa.s T Chu kỳ dao động riêng của các tòa nhà s Q Nhiệt lượng nổ Kcal/kg D Tốc độ nổ của thuốc nổ m/s dкр Đường kính tới hạn của thuốc nổ mm dпр Đường kính giới hạn mm ρ0 Mật độ của thuốc nổ kg/m3 mTN Khối lượng liều thuốc nổ kg TH Nhiệt độ của sản phẩm nổ uH Tốc độ của sản phẩm nổ m/s Lmax Chiều sâu xuyên của mảnh vào vật cản mm Bề dày mảnh mm X Khoảng cách từ tâm đến vật cản m d Đường kính vật nổ mm Hệ số nhồi % Diện tích xung quanh của mảnh mm2 Mật độ của vật liệu vật cản g/cm3 Sxq vc 2. DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT C CAND Cơng an nhân dân KHHS Khoa học hình sự KTHS Kỹ thuật hình sự KNHT Khám nghiệm hiện trường SVĐ Sóng va đập PTHH Phần tử hữu hạn DV,VC Dấu vết, vật chứng SPN Sản phẩm nổ SEM Kính hiển vi điện tử qt BXL Bộ xử lý IMS Phổ ion di động GC/MS Sắc kí khí khối phổ DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài luận án Giữ vững an ninh chính trị, trật tự an tồn xã hội là một trong những nhân tố quan trọng trong sự nghiệp xây dựng và phát triển đất nước. Lực lượng vũ trang nói chung, lực lượng Cơng an nhân dân nói riêng, trong đó có lực lượng Kỹ thuật hình sự (KTHS) đã góp phần khơng nhỏ vào lĩnh vực phòng ngừa, đấu tranh trấn áp tội phạm, nhất là đối với loại đối tượng tội phạm liên quan đến sử dụng vũ khí, vật liệu nổ Trong thời gian gần đây, số vụ nổ vật nổ xảy ra với số lượng ngày càng tăng, diễn biến và tính chất phức tạp, đặc biệt nghiêm trọng như giết người, khủng bố… gây hậu quả về tính mạng, sức khỏe con người, tài sản, phá huỷ mơi trường xung quanh và ảnh hưởng tới an ninh chính trị, trật tự an tồn xã hội. Do vậy, khi xảy ra vụ nổ, cơ quan điều tra phải nhanh chóng áp dụng các biện pháp nghiệp vụ, tiến hành khám nghiệm hiện trường (KNHT), thu thập dấu vết, vật chứng (DV,VC) để phục vụ cơng tác điều tra. Việc xác định vụ nổ phải dựa trên cơ sở khoa học nghiệp vụ điều tra, nghiên cứu về vật lý nổ, cơ học phá huỷ và đặc trưng của thuốc nổ… để vận dụng các phương pháp phân tích hố học, hố lý, mơ phỏng thực nghiệm hiện trường nổ và tính tốn các thơng số cơ bản để xác định loại thuốc nổ, vật nổ, ngun lý gây nổ, giúp cơ quan điều tra truy ngun nguồn gốc vật nổ, đối tượng gây án. Hiện nay, tuy việc nghiên cứu dấu vết hình sự của hiện trường nổ đã và đang được triển khai, nghiên cứu, ứng dụng trên cơ sở các thành tựu của khoa học hình sự (KHHS) thế giới, kết hợp với kinh nghiệm đúc rút từ thực tế cơng tác điều tra đã đạt được những kết quả đáng kể. Song cơng tác giám định này đến nay vẫn còn là vấn đề phức tạp và chưa được nghiên cứu một cách thấu đáo bởi việc tiếp cận đồng bộ lý thuyết của các chun ngành khác nhau và áp dụng các trang thiết bị, tài liệu có liên quan còn gặp nhiều khó khăn. Xuất phát từ thực tiễn và trên bình diện lý luận của vấn đề nghiên cứu đặt ra đều có những đòi hỏi mang tính cấp thiết. Chính vì vậy, tác giả chọn đề tài “Nghiên cứu xác định loại vật nổ thơng qua dấu vết ở hiện trường các vụ án có sử dụng chất nổ” làm đề tài luận án tiến sĩ kỹ thuật của mình 2. Mục đích nghiên cứu của luận án Sử dụng các cơng cụ khoa học của ngành cơ kỹ thuật như Vật lý nổ, biến dạng, phá huỷ, va đập tương tác để phân tích q trình nổ, tác dụng vụ nổ và các dấu vết còn lại trên hiện trường vụ nổ nhằm xác định một số đặc trưng của vật nổ Bổ sung và hồn thiện lý luận KHHS, giúp nâng cao chất lượng, hiệu quả cơng tác KNHT và giám định vật nổ của lực lượng KTHS 3. Đối tượng, phạm vi và nội dung nghiên cứu của luận án Đối tượng nghiên cứu: Một số loại vật nổ điển hình được tội phạm sử dụng gần đây, trong đó có lựu đạn qn dụng và các vật nổ tự chế (dùng thuốc nổ TNT, am ơnit hay hỗn hợp NH4NO3 và dầu khống). Các loại này thường có khối lượng và uy lực khá nhỏ (dưới 3 kg) và được gây nổ trực tiếp. Phạm vi nghiên cứu: Phân tích đặc điểm mảnh vỏ vật nổ và dấu vết để lại trên hiện trường của vật nổ thường gặp Nội dung nghiên cứu: + Phân tích cơ chế và xây dựng mơ hình nổ có và khơng có vỏ bọc; + Mơ phỏng cơ chế nổ, sinh mảnh bằng phần mềm Ansys Autodyn 3D; + Phân tích, đánh giá tương tác giữa sản phẩm nổ và mơi trường; + Nghiên cứu, nhận dạng các dấu vết đặc trưng ở hiện trường nổ; + Xây dựng qui trình xác định vật nổ thơng qua dấu vết ở hiện trường nổ 4. Phương pháp nghiên cứu Sử dụng lý thuyết vật lý nổ, lý thuyết cơ học mơi trường liên tục để thiết lập phương trình tốn học mơ tả q trình hình thành, lan truyền sóng nổ, biến dạng và phá vỡ thân vỏ vật nổ, tương tác với mơi trường xung quanh Ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) với thuật tốn tính tốn song song trong phần mềm Ansys để mơ phỏng thực nghiệm nổ vật nổ. Tiến hành thực nghiệm nổ tại hiện trường để nghiên cứu xây dựng hệ thống dấu vết nổ, thu mẫu phục vụ cơng tác phân tích trong phòng thí nghiệm. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án Ý nghĩa khoa học: + Bổ sung cơ sở lý luận cho khoa học hình sự trong nghiên cứu về q trình nổ của các loại vật nổ; khảo sát, phân tích dấu vết hiện trường và trong phòng thí nghiệm để xác định các tham số của vật nổ và loại vật nổ; + Nghiên cứu khai thác, ứng dụng phần mềm Ansys Autodyn3D mơ phỏng q trình nổ và tương tác của sản phẩm với vỏ bọc, kết hợp với tính tốn bổ sung cho phép xác định các thơng số đặc trưng của vật nổ; + Xây dựng các phương pháp khoa học xác định vật nổ trong nghiên cứu điều tra, phân tích hiện trường. Làm sáng tỏ thêm cơ chế hình thành dấu vết hiện trường của vụ nổ bằng các mơ hình lý thuyết, mơ phỏng số và thực nghiệm Ý nghĩa thực tiễn: Việc kết hợp các phương pháp nghiên cứu dấu vết hiện trường của vụ nổ và xây dựng được quy trình xác định loại vật nổ của luận án cho phép xác định loại vật nổ tương đối hiệu quả và có thể ứng dụng trong thực tiễn điều tra các vụ án có sử dụng vật nổ 6. Cấu trúc của luận án Ngồi phần mở đầu, kết luận, danh mục các cơng trình của tác giả, danh mục tài liệu tham khảo và phụ lục, luận án được kết cấu thành 4 chương: Chươ ng 1: Tổng quan v ề vật n ổ và các nghiên cứu xác định vật nổ Giới thiệu tổng quan v ề v ật nổ, trình bày về q trình biến đổi nổ, tác dụng của vật nổ để tạo ra dấu vết trên hiện trườ ng và vai trò của cơng tác điều tra. Chương 1 cũng trình bày về tình hình nghiên cứu về vật nổ hiện nay ở trong nước và trên thế giới, đề cập đến những vấn đề còn tồn tại về các phương pháp xác định định dấu vết nổ để từ đó đề ra nội dung nghiên cứu của luận án Chươ ng 2: Mơ phỏng, phân tích q trình nổ của vật nổ Trình bày cơ sở lý thuyết về sự phá huỷ của vỏ bọc và tươ ng tác của vật nổ với mơi trườ ng xung quanh. Ch ương 2 cũng trình bày phươ ng pháp mơ phỏng thực nghiệm hi ện tr ường n ổ v ật n ổ, trên cơ sở đặt bài toán nghiên cứu, thiết lập hệ phương trình giải tốn áp dụng 10 phương pháp tính tốn song song trong ph ần m ềm Ansys Autodyn 3D để đẩy nhanh tiến độ giải tốn Chươ ng 3: Thực nghiệm xác định vật nổ qua dấu vết nổ Tiến hành thực nghiệm để đánh giá và kiểm chứng các lý thuyết đã trình bày. Tiến hành nghiên cứu hệ thống dấu vết sau nổ, thu l ượm và phân tích xác định loại thuốc nổ đã sử dụng, tiến hành khảo sát hình thái bề mặt và tổ chức tế vi của mảnh vỏ vật nổ, đánh giá sự phân bố mảnh của vụ nổ. Kết quả thực nghi ệm đượ c so sánh với lý thuyết, mô phỏng và thực tế các vụ nổ đã xảy ra Chương 4: Phương pháp xác định vật nổ từ dấu vết để lại hiện trường Trên cơ sở lý thuyết đã trình bày, chương 4 nghiên cứu hệ thống hố dấu vết đặc trưng trên hiện trường nổ vật nổ, xây dựng và đưa ra các phương pháp xác định dấu vết nổ, cụ thể: xác định thuốc nổ, xác định mảnh vỏ vật nổ, xác định một số thơng số kết cấu vật nổ. Trên cơ sở đó, xây dựng quy trình KNHT và xác định vật nổ thơng qua dấu vết nổ thu trên hiện trường ... tài Nghiên cứu xác định loại vật nổ thơng qua dấu vết ở hiện trường các vụ án có sử dụng chất nổ làm đề tài luận án tiến sĩ kỹ thuật của mình 2. Mục đích nghiên cứu của luận án Sử dụng các cơng cụ khoa học của ngành cơ kỹ thuật như Vật lý nổ, ... xây dựng quy trình KNHT và xác định vật nổ thơng qua dấu vết nổ thu trên hiện trường 11 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẬT NỔ VÀ CÁC NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH VẬT NỔ 1.1. Vật nổ và tình hình sử dụng vật nổ của tội phạm... và xây dựng được quy trình xác định loại vật nổ của luận án cho phép xác định loại vật nổ tương đối hiệu quả và có thể ứng dụng trong thực tiễn điều tra các vụ án có sử dụng vật nổ 6. Cấu trúc của luận án Ngồi phần mở