Nghiên cứu xác định loại vật nổ thông qua dấu vết ở hiện trường các vụ án có sử dụng chất nổ

Tổng quan tình hình nghiên cứu có liên quan đến xác định loại vật nổ thông qua dấu vết ở hiện trường các vụ án có sử dụng chất nổ...22 1.4.1.. Chính vì vậy, tác giả chọn đề tài “Nghiên c

kết quả trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳcông trình nào.

Tác giả luận án

Lê Xuân Cường

Tác giả luận án xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành, sâu sắc đối với TSNguyễn Văn Thủy và GS.TS Ngô Sỹ Hiền đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, cónhiều định hướng khoa học có giá trị giúp cho tác giả hoàn thành luận án này.

Tác giả trân trọng cảm ơn tập thể Bộ môn Đạn, Khoa Vũ khí; Bộ mônVật liệu, Khoa Cơ khí; Phòng Sau đại học, Học viện Kỹ thuật Quân sự; Lữđoàn Công binh 543, Quân khu II; Trung tâm DASI, Đại học Bách khoa HàNội; Phòng Giám định hoá 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, cungcấp nhiều tài liệu, các kiến thức khoa học hiện đại và đóng góp nhiều ý kiếnquý báu cho luận án

Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn đối với những người thântrong gia đình đã thông cảm, động viên và chia sẻ những khó khăn trong suốtthời gian làm luận án

Tác giả luận án

Lê Xuân Cường

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vii

DANH MỤC CÁC BẢNG ix

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ x

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài luận án 1

2 Mục đích nghiên cứu của luận án 2

3 Đối tượng, phạm vi và nội dung nghiên cứu của luận án 2

4 Phương pháp nghiên cứu 3

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án 3

6 Cấu trúc của luận án 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẬT NỔ VÀ CÁC NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH VẬT NỔ 5

1.1 Vật nổ và tình hình sử dụng vật nổ của tội phạm 5

1.1.1 Nguyên lý kết cấu vật nổ 5

1.1.2 Tình hình sử dụng vật nổ của tội phạm 12

1.2 Quá trình biến đổi nổ và tác dụng của vật nổ 17

1.3 Công tác khám nghiệm hiện trường các vụ nổ vật nổ và vai trò của dấu vết nổ trong điều tra các vụ nổ vật nổ 20

1.3.1 Công tác khám nghiệm hiện trường các vụ nổ vật nổ 20

1.3.2 Vai trò của dấu vết nổ trong điều tra các vụ nổ vật nổ 21

1.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu có liên quan đến xác định loại vật nổ thông qua dấu vết ở hiện trường các vụ án có sử dụng chất nổ 22

1.4.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 22

1.4.2 Tình hình nghiên cứu ở trong nước 24

1.5 Các vấn đề cần nghiên cứu trong luận án 26

2.1 Mô tả sự phá hủy vỏ dưới tác dụng của xung nổ 29

2.1.1 Sự hình thành mảnh dưới tác dụng của xung nổ 30

2.1.2 Các hình dạng mảnh đặc trưng khi nổ 32

2.1.3 Tương tác của sản phẩm nổ với môi trường xung quanh 34

2.1.3.1 Sự bay tán và tác dụng của mảnh 34

2.1.3.2 Tác dụng của sóng va đập trong không khí 36

2.2 Mô hình toán học mô phỏng quá trình nổ của vật nổ 40

2.2.1 Đặt bài toán nghiên cứu 40

2.2.2 Mô hình toán học mô tả tính chất vật liệu thân vỏ, thuốc nổ và môi trường 41

2.2.2.1 Mô hình toán học mô tả tính chất vật liệu thân vỏ 41

2.2.2.2 Mô hình toán học mô tả tính chất thuốc nổ và sản phẩm nổ 44

2.2.2.3 Mô hình toán học mô tả tính chất không khí 45

2.2.3 Hệ phương trình cơ bản mô tả quá trình hình thành và lan truyền sóng nổ, biến dạng và phá vỡ thân vỏ vật nổ, va đập với môi trường xung quanh 45

2.2.4 Phương pháp giải bài toán 50

2.3 Mô phỏng quá trình nổ và va đập của vật nổ với môi trường xung quanh bằng phần mềm Ansys Autodyn-3D 52

2.3.1 Phần mềm Ansys Autodyn-3D 53

2.3.2 Bộ giải Lagrange 54

2.3.3 Lưới Lagrange 54

2.3.4 Ứng dụng mô đun tính toán song song của Ansys trong mô phỏng thực nghiệm hiện trường nổ 56

2.3.4.1 Phương pháp mô phỏng quá trình nổ của vật nổ bằng phần mềm Ansys Autodyn-3D áp dụng tính toán song song 59

2.3.4.2 Mô phỏng quá trình nổ của vật nổ 60

Kết luận chương 2 65

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH VẬT NỔ QUA DẤU VẾT NỔ 67

3.1.2 Yêu cầu 67

3.1.3 Nội dung 67

3.1.4 Phương pháp thực nghiệm 67

3.1.4.1 Thử tĩnh thu mảnh trong hố cát 68

3.1.4.2 Xác định mật độ phân bố mảnh vật nổ 69

3.1.4.3 Xác định dấu vết nổ 71

3.2 Thực nghiệm nổ và kết quả 72

3.2.1 Thực nghiệm nổ tại trường bắn 72

3.2.1.1 Điều kiện thực nghiệm 72

3.2.1.2 Thực nghiệm nổ tại trường bắn 72

3.2.2 Kết quả thực nghiệm 72

3.2.3 Phân tích số liệu thực nghiệm và so sánh với tính toán 75

3.2.3.1 So sánh kết quả thực nghiệm với phương pháp số 75

3.2.3.2 Sự phân bố mảnh sát thương theo khoảng cách 76

3.2.3.3 Khảo sát hình thái bề mặt của mảnh vỏ từ vụ nổ vật nổ 77

3.2.4 Các kết quả thực nghiệm khác 84

3.2.4.1 Phân tích dấu vết sản phẩm nổ của vật nổ không vỏ bọc bằng phương pháp hoá học 84

3.2.4.2 Phân tích dấu vết sản phẩm nổ của vật nổ không vỏ bọc trên thiết bị GC-IONSCAN 86

3.2.4.3 Phân tích dấu vết dầu khoáng trong thuốc nổ tự chế bằng thiết bị sắc ký khí khối phổ 89

Kết luận chương 3 91

CHƯƠNG 4 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH VẬT NỔ TỪ DẤU VẾT ĐỂ LẠI Ở HIỆN TRƯỜNG 92

4.1 Các dấu vết vụ nổ vật nổ và thu lượm dấu vết nổ trên hiện trường 92

4.1.1 Mảnh của vỏ bọc, bao gói và chi tiết vật nổ 92

4.1.4 Thu lượm dấu vết nổ trên hiện trường 100

4.2 Phân tích trong phòng thí nghiệm 101

4.2.1 Xác định dấu vết thuốc nổ bằng phương pháp hóa học 102

4.2.2 Phân tích dấu vết thuốc nổ trên thiết bị chuyên dụng 103

4.2.3 Phân tích dầu khoáng bằng phương pháp sắc ký khí khối phổ (GC/MS) 105

4.2.4 Phương pháp quan sát hình thái bề mặt của mảnh vỏ của vật nổ 107

4.3 Xác định một số thông số kết cấu vật nổ thông qua mảnh văng tại hiện trường 110

4.3.1 Xác định vận tốc chạm của mảnh vào vật cản khi biết chiều sâu xuyên 110

4.3.2 Xác định vận tốc bay tản ban đầu của mảnh theo vận tốc chạm tại vật cản 112

4.3.3 Xác định hệ số nhồi và đường kính vật nổ 113

4.3.4 Tính toán một số trường hợp cụ thể 115

4.4 Xây dựng quy trình khám nghiệm và xác định loại vật nổ thông qua dấu vết ở hiện trường các vụ án có sử dụng chất nổ 118

Kết luận chương 4 121

KẾT LUẬN 123

KHUYẾN NGHỊ VÀ ĐỀ XUẤT 124

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 125

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 127

PHỤ LỤC 134

1 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU

Bảng 1.1 Thép cacbon dùng để chế tạo thân vỏ đầu đạn 7

Bảng 1.2 Thành phần hoá học và cơ tính gang dẻo 8

Bảng 1.3 Số liệu các loại chất nổ tội phạm sử dụng 14

Bảng 2.1 Chu kỳ dao động riêng của tòa nhà 39

Bảng 2.2 Áp suất dư tới hạn của sóng va đập cho một số đối tượng 40

Bảng 2.3 Giá trị hằng số K 40

Bảng 2.4 Các dạng gây thương tích đặc trưng cho người 41

Bảng 2.5 Thông số vật liệu cơ bản của thân vỏ dùng trong mô phỏng 60

Bảng 2.6 Thông số của các loại thuốc nổ nhồi bên trong thân vỏ 61

Bảng 2.7 Một số thông số cơ bản của quá trình mô phỏng nổ vật nổ thân vỏ thép 4340, thuốc nổ TNT 62

Bảng 2.8 Một số thông số cơ bản của quá trình mô phỏng nổ vật nổ thân vỏ gang, thuốc nổ Amaton 63

Bảng 2.9 Một số thông số cơ bản của quá trình mô phỏng nổ vật nổ dạng hình trụ thân vỏ thép 4340, thuốc nổ TNT 64

Bảng 3.1 Nội dung thử nghiệm dấu vết nổ 71

Bảng 3.2 Dấu vết nổ thu trên hiện trường trong mỗi lần thử nghiệm 73

Bảng 3.3 Số lượng mảnh vật nổ găm vào bia trong mỗi lần thử nghiệm 75

Bảng 3.4 Kết quả mô phỏng số và thực nghiệm nổ vật nổ 75

Bảng 3.5 Số lượng mảnh văng của vỏ vật nổ vào bia trong mỗi lần thử nghiệm 77

Bảng 3.6 Tổng hợp kết quả phân tích dấu vết nổ bằng phương pháp hoá học 85

Bảng 3.7 Tổng hợp thông số trong các mẫu phân tích 88

Bảng 4.1 Kết quả tính toán thông số kết cấu vật nổ (, d) 116

Hình 1.1 Vật nổ có vỏ bọc bên ngoài bằng kim loại 8

Hình 1.2 Vật nổ có vỏ bọc bên ngoài bằng ni lông, giấy 9

Hình 1.3 Vật nổ có vỏ bọc bên ngoài bằng chai thủy tinh 10

Hình 1.4 Vật nổ có vỏ bọc bên ngoài bằng ống tre, chai nhựa 10

Hình 1.5 Thuốc nổ trinitro toluen (TNT) 11

Hình 1.6 Vật nổ sử dụng ngòi cơ khí 12

Hình 1.7 Vật nổ sử dụng ngòi nổ nhiệt 12

Hình 1.8 Mẫu thu trong vụ án (a) Lựu đạn cần, (b) Lựu đạn F1 15

Hình 1.9 Mẫu thu trong vụ án (a) bánh thuốc nổ TNT, (b) nụ xòe, dây cháy chậm 16 Hình 1.10 Mẫu thu trong vụ án (a) thuốc nổ Amônit, (b) kíp nổ điện vi sai 17

Hình 1.11 Mẫu vật nổ tự tạo thu trong các vụ án 17

Hình 1.12 Sự phụ thuộc của tốc độ nổ vào đường kính tới hạn và giới hạn 19

Hình 1.13 Sơ đồ quá trình nổ 20

Hình 2.1 Sơ đồ phóng mảnh bởi SPN của liều thuốc nổ 30

Hình 2.2 Đường biên các mảnh và bề mặt phá hủy khi vỏ bị đập vỡ 32

Hình 2.3 Sơ đồ phá hủy thép giòn (a), thép dẻo (b) 33

Hình 2.4 Các mảnh của ống trụ tiêu chuẩn N0-12 (thép 60 và thép 45) có chiều dài bằng chiều dài thân vỏ 34

Hình 2.5 Mô hình hình học của bài toán 42

Hình 2.6 Mô hình bài toán khi sử dụng các dạng lưới phần tử khác nhau 51

Hình 2.7 Lưới thay thế Lagrange 55

Hình 2.8 Sơ đồ xử lý song song trong Ansys 56

Hình 2.9 Mô hình mảnh va chạm vào cốc nước được tính song song với 8 lõi 57

Hình 2.10 Tỷ lệ sử dụng CPU khi tính toán song song 58

Hình 2.11 Tỷ lệ sử dụng CPU khi tính toán tuần tự 58

Hình 2.12 Dạng mảnh vỏ vật nổ mô phỏng trên Ansys Autodyn-3D và mảnh vỏ thu tại hiện trường nổ 59

Hình 2.15 Mô phỏng nổ vật nổ thân vỏ thép 4340, thuốc nổ TNT 63

Hình 2.16 Mô phỏng nổ vật nổ có vỏ bao gói là lon bia chứa thuốc nổ TNT 64

Hình 2.17 Mô phỏng nổ vật nổ có vỏ bao gói bằng giấy chứa thuốc nổ TNT đặt trước cửa nhà 65

Hình 3.1 Sơ đồ thử tĩnh thu mảnh trong thùng phuy cát 69

Hình 3.2 Sơ đồ bố trí bia xác định mật độ phân bố mảnh theo khoảng cách 70

Hình 3.3 Dấu vết mảnh vật nổ thu trong thùng phuy cát 73

Hình 3.4 Ảnh chụp trên SEM/BSED bề mặt gẫy phá hủy trên mảnh đầu đạn 78

Hình 3.5 Ảnh chụp trên SEM/BSED mảnh đầu đạn 79

Hình 3.6 Phổ Rơnghen trên SEM/EDS bề mặt mẫu chưa xử lí 79

Hình 3.7 Ảnh chụp trên SEM/BSED mặt gẫy phá hủy trên mảnh đầu đạn 80

Hình 3.8 Ảnh chụp trên SEM/BSED mảnh vỏ vật nổ bị phá hủy do sóng nổ gây ra 81

Hình 3.9 Ảnh chụp trên SEM/BSED mảnh vỏ vật nổ được bẻ gẫy 81

Hình 3.10 Tổ chức tế vi trên mặt gẫy của mảnh đầu đạn bằng thép do nổ 82

Hình 3.11 Tổ chức tế vi của mảnh đầu đạn bằng thép (a) dọc theo mặt gẫy của mảnh đầu đạn, (b) vuông góc với mặt gẫy 82

Hình 3.12 Tổ chức tế vi mặt phía trong của mảnh vỏ đầu đạn bằng thép 83

Hình 3.13 Phổ Plasmagram của dịch chiết mẫu trên các chi tiết vật nổ 86

Hình 3.14 Phổ Plasmagram của dịch chiết mẫu ám khói muội xung quanh hố nổ 87

Hình 3.15 Phổ Plasmagram của dịch chiết vật mang dấu vết 87

Hình 3.16 Phổ Plasmagram của dịch chiết mẫu đất, đá ở hố nổ 88

Hình 3.17 Sắc đồ GC mẫu thuốc nổ bằng n-Hexan 90

Hình 4.1 Dấu vết đứt gẫy (a) mảnh vỏ bằng gang, (b) mảnh vỏ bằng thép 93

Hình 4.2 Mảnh vỏ vật nổ (a) mảnh vỏ lựu đạn F1, (b) mảnh vỏ lựu đạn cần 93

Hình 4.3 Mảnh bao gói bên ngoài vật nổ (a) mảnh vỏ lon bia, (b) các chi tiết nồi cơm điện 94

Hình 4.5 Mảnh chi tiết ngòi nổ nhiệt (a) mảnh vỏ kíp, (b) mảnh dây cháy chậm,

diêm và dây liên kết 95

Hình 4.6 (a) chi tiết ngòi nổ điện bằng thoại di động, (b) chi tiết ngòi nổ điện loại tự tạo 95

Hình 4.7 Vết nứt, xé rách trên mảnh vỏ vật nổ chụp trên SEM 96

Hình 4.8 Dấu vết biến đổi màu sắc trên mảnh vỏ lựu đạn F1 vỏ màu xanh chụp trên thiết bị VSC8000 97

Hình 4.9 Dấu vết kim loại nóng chảy trên bề mặt mảnh vỏ vật nổ tiếp giáp với chất nổ chụp trên SEM 98

Hình 4.10 Dấu vết muội đen (a) trên hố nổ, (b) trên chi tiết vật nổ 99

Hình 4.11 Vị trí đặt vật nổ (a) trên mặt đất, (b) trên cửa sổ 100

Hình 4.12 Phá hủy do sản phẩm nổ tương tác với môi trường xung quanh 100

Hình 4.13 Thiết bị phân tích thuốc nổ GC-IONSCAN 104

Hình 4.14 Phổ hiển thị kết quả phân tích trên thiết bị GC-IONSCAN 104

Hình 4.15 Sắc đồ của sắc ký khí 106

Hình 4.16 Sắc đồ khối lượng 106

Hình 4.17 Bề mặt gẫy vết chữ V đặc trưng của bề mặt phá hủy giòn 107

Hình 4.18 (a) mô hình thể hiện sự phát triển vết nứt xuyên qua hạt tinh thể trong dạng phá hủy xuyên hạt, (b) ảnh SEM gang cầu với bề mặt phá hủy xuyên hạt 108

Hình 4.19 (a) mô hình thể hiện sự phát triển vết nứt dọc theo biên giới hạt tinh thể trong phá hủy dọc biên giới, (b) ảnh SEM của bề mặt phá hủy dọc biên giới 109

Hình 4.20 Quan hệ đường kính vật nổ với khối lượng mảnh và chiều sâu xuyên 117

Hình 4.21 Quan hệ hệ số nhồi với khối lượng mảnh và chiều sâu xuyên 118

Hình 4.22 Sơ đồ quy trình khám nghiệm hiện trường và xác định loại vật nổ 119

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài luận án

Giữ vững an ninh chính trị, trật tự an toàn xã hội là một trong những nhân

tố quan trọng trong sự nghiệp xây dựng và phát triển đất nước Lực lượng vũtrang nói chung, lực lượng Công an nhân dân nói riêng, trong đó có lực lượng

Kỹ thuật hình sự (KTHS) đã góp phần không nhỏ vào lĩnh vực phòng ngừa, đấutranh trấn áp tội phạm, nhất là đối với loại đối tượng tội phạm liên quan đến sửdụng vũ khí, vật liệu nổ

Trong thời gian gần đây, số vụ nổ vật nổ xảy ra với số lượng ngày càngtăng, 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 huỷmôi trường xung quanh và ảnh hưởng tới an ninh chính trị, trật tự an toàn xãhội Do vậy, khi xảy ra vụ nổ, cơ quan điều tra phải nhanh chóng áp dụng cácbiện pháp nghiệp vụ, tiến hành khám nghiệm hiện trường (KNHT), thu thậpdấu vết, vật chứng (DV,VC) để phục vụ công 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 phápphân tích hoá học, hoá lý, mô phỏng thực nghiệm hiện trường nổ và tính toáncác thông số cơ bản để xác định loại thuốc nổ, vật nổ, nguyên lý gây nổ, giúp

cơ quan điều tra truy nguyên nguồn gốc vật nổ, đối tượng gây án

Hiện nay, tuy việc nghiên cứu dấu vết hình sự của hiện trường nổ đã vàđang được triển khai, nghiên cứu, ứng dụng trên cơ sở các thành tựu của khoahọc hình sự (KHHS) thế giới, kết hợp với kinh nghiệm đúc rút từ thực tế côngtác điều tra đã đạt được những kết quả đáng kể Song công tác giám định nàyđến nay vẫn còn là vấn đề phức tạp và chưa được nghiên cứu một cách thấuđáo bởi việc tiếp cận đồng bộ lý thuyết của các chuyên ngành khác nhau và áp

dụng các trang thiết bị, tài liệu có liên quan còn gặp nhiều khó khăn Xuấtphát 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 thông 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 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 đặctrưng của vật nổ

Bổ sung và hoàn thiện lý luận KHHS, giúp nâng cao chất lượng, hiệuquả công 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 quân dụng và các vật nổ tự chế (dùng thuốc nổ TNT, amônit hayhỗn hợp NH4NO3 và dầu khoáng) Các loại này thường có khối lượng và uylực 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 trườngcủa vật nổ thường gặp

- Nội dung nghiên cứu:

+ Phân tích cơ chế và xây dựng mô hình nổ có và không có vỏ bọc;

+ Mô phỏng cơ chế nổ, sinh mảnh bằng phần mềm Ansys Autodyn-3D; + Phân tích, đánh giá tương tác giữa sản phẩm nổ và môi trường;

+ Nghiên cứu, nhận dạng các dấu vết đặc trưng ở hiện trường nổ;

+ Xây dựng qui trình xác định vật nổ thông qua dấu vết ở hiện trường nổ.

4 Phương pháp nghiên cứu

- Sử dụng lý thuyết vật lý nổ, lý thuyết cơ học môi trường liên tục đểthiết lập phương trình toán học mô tả quá trình hình thành, lan truyền sóng nổ,biến dạng và phá vỡ thân vỏ vật nổ, tương tác với môi trường xung quanh

- Ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) với thuật toán tínhtoán song song trong phần mềm Ansys để mô phỏng thực nghiệm nổ vật nổ

- Tiến hành thực nghiệm nổ tại hiện trường để nghiên cứu xây dựng hệthống dấu vết nổ, thu mẫu phục vụ công 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 quá trình

nổ của các loại vật nổ; khảo sát, phân tích dấu vết hiện trường và trong phòng thínghiệm để xác định các tham số của vật nổ và loại vật nổ;

+ Nghiên cứu khai thác, ứng dụng phần mềm Ansys Autodyn-3D môphỏng quá trình nổ và tương tác của sản phẩm với vỏ bọc, kết hợp với tính toán bổsung cho phép xác định các thông số đặc trưng của vật nổ;

+ Xây dựng các phương pháp khoa học xác định vật nổ trong nghiên cứuđiều tra, phân tích hiện trường Làm sáng tỏ thêm cơ chế hình thành dấu vết hiệntrường của vụ nổ bằng các mô hình lý thuyết, mô 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 xácđịnh loại vật nổ tương đối hiệu quả và có thể ứng dụng trong thực tiễn điều tracác vụ án có sử dụng vật nổ

6 Cấu trúc của luận án

Ngoài phần mở đầu, kết luận, danh mục các công trình của tác giả,danh mục tài liệu tham khảo và phụ lục, luận án được kết cấu thành 4 chương:

Chương 1: Tổng quan về vật nổ và các nghiên cứu xác định vật nổ

Giới thiệu tổng quan về vật nổ, trình bày về quá trình biến đổi nổ, tácdụng của vật nổ để tạo ra dấu vết trên hiện trường và vai trò của công tácđiều tra Chương 1 cũng trình bày về tình hình nghiên cứu về vật nổ hiệnnay ở trong nước và trên thế giới, đề cập đến những vấn đề còn tồn tại vềcác phương pháp xác định định dấu vết nổ để từ đó đề ra nội dung nghiêncứu của luận án.

Chương 2: Mô phỏng, phân tích quá trình nổ của vật nổ

Trình bày cơ sở lý thuyết về sự phá huỷ của vỏ bọc và tương tác củavật nổ với môi trường xung quanh Chương 2 cũng trình bày phương pháp

mô phỏng thực nghiệm hiện trường nổ vật nổ, trên cơ sở đặt bài toánnghiên cứu, thiết lập hệ phương trình giải bài toán và áp dụng phương pháptính toán song song trong phần mềm Ansys Autodyn 3D để đẩy nhanh tiến

độ giải toán

Chương 3: Thực nghiệm xác định vật nổ qua dấu vết nổ

Tiến hành thực nghiệm để đánh giá và kiểm chứng các lý thuyết đãtrình bày Tiến hành nghiên cứu hệ thống dấu vết sau nổ, thu lượm và phântích 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 nghiệm được 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 ở hiện trường Trên cơ sở lý thuyết đã trình bày, chương 4 nghiên cứu hệ thống hoádấu vết đặc trưng trên hiện trường nổ vật nổ, xây dựng và đưa ra các phươngpháp xác định dấu vết nổ, cụ thể: xác định thuốc nổ, xác định mảnh vỏ vật nổ,xác định một số thông số kết cấu vật nổ Trên cơ sở đó, xây dựng quy trìnhKNHT và xác định vật nổ thông qua dấu vết nổ thu trên hiện trường

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

1.1.1 Nguyên lý kết cấu vật nổ

Vật nổ là tên gọi thông dụng trong điều tra hình sự của các thiết bị

nổ, bao gồm một khối thuốc nổ và cơ cấu kích nổ Dưới tác động của xung kích thích ban đầu, xảy ra biến đổi nổ, tạo ra tiếng nổ và phá hủy môi trường xung quanh

Như vậy, vật nổ phạm tội sử dụng có thể là loại đạn dược quân dụng(như đạn pháo, mìn, lựu đạn,…), cũng có thể chế tạo từ vật liệu nổ quândụng hay vật liệu nổ công nghiệp, thậm chí từ vật liệu nổ tự chế Vềnguyên tắc, kết cấu vật nổ gồm các bộ phận cơ bản: vỏ bọc, thuốc nổ vàngòi nổ

- Vỏ bọc vật nổ: là bộ phận ngoài cùng, có tác dụng để chứa thuốc

nổ, bộ phận gây nổ hoặc để ngụy trang

Có thể chia vỏ bọc vật nổ thành 2 loại: vỏ bọc kim loại (gọi tắt là vỏhay vỏ kim loại) và vỏ bọc bao gói (bằng các vật liệu khác như gỗ, nhựa )

Thép C-45 và C-50 dùng để chế tạo lựu đạn sát thương cỡ nhỏ khôngnhiệt luyện Thép C-60 dùng để chế tạo thân vỏ đầu đạn sát thương không

nhiệt luyện Loại này được ứng dụng rộng rãi hơn cả vì nó có cơ tính tốtkhông qua nhiệt luyện vẫn đảm bảo độ bền thích hợp khi bắn, tính sátthương của đạn tốt, dễ gia công Thép C-55 dùng để chế tạo thân vỏ đạn nổsát thương cỡ trung bình có nhiệt luyện 7, 21.

Trong thực tế sản xuất vỏ đầu đạn nổ phá, sát thương người tathường sử dụng các loại thép cacbon để chế tạo vỏ đầu đạn, có thể nhiệtluyện hoặc không qua nhiệt luyện 7, 21

Thành phần hoá học của thép cacbon chế tạo vỏ đầu đạn bằngphương pháp biến dạng, cơ tính trong bảng 1.1

Bảng 1.1 Thép cacbon dùng để chế tạo thân vỏ đầu đạn

Bảng 1.2 Thành phần hoá học và cơ tính gang dẻo.

Mác gang B KG/mm2

 %

HBMẫu thử

Hình 1.1 Vật nổ có vỏ bọc bên ngoài bằng kim loại

+ Vỏ bọc bao gói: Là những loại vỏ bọc khác nhau (nilông, giấy,

nhựa, tre, gỗ, chai lọ thuỷ tinh…) khi vật nổ nổ thì những vỏ bọc loại này

ít hoặc không có khả năng sát thương Chúng thường dùng để bao góihoặc để nguỵ trang cho vật nổ:

* Vỏ bọc bằng ni lông, giấy, bìa các tông, vỏ lon bia, lon nước giải khát hay dùng các đồ hộp

Các loại vỏ bọc dạng này được các đối tượng sử dụng phổ biến hơn

vì dễ làm, dễ ngụy trang, bố trí nhanh gọn Thông thường, các đối tượnghay gói thuốc nổ vào túi nilon hoặc bọc bằng giấy, cũng có thể bọc thêmcác lớp bên ngoài (hình 1.2) Các loại vật nổ này khi nổ thường sát thươngchủ yếu bằng uy lực của thuốc nổ, khả năng vỏ bọc gây sát thương hạnchế 4

Hình 1.2 Vật nổ có vỏ bọc bên ngoài bằng ni lông, giấy

* Vỏ bọc bằng chai lọ thủy tinh

Loại vỏ bọc này đối tượng thường nhồi trực tiếp thuốc nổ vào trong,thậm chí còn bố trí thêm các vật gây sát thương như sỏi, đá, mảnh kim loại,đinh hay bi kim loại (hình 1.3) rồi ngụy trang để dễ gây án 4, 29, 51

Hình 1.3 Vật nổ có vỏ bọc bên ngoài bằng chai thủy tinh

* Vỏ bọc bằng hộp nhựa, ống tre, gỗ: Vỏ bọc bằng nhựa cũng đa dạng, tội

phạm thường lợi dụng các vật dụng có sẵn là các ống nhựa, sau đó chế tạo lạicho phù hợp với ý đồ và mục đích của chúng (hình 1.4) Riêng đối với vỏ bọcbằng tre, gỗ thường thấy phổ biến ở các vùng miền có nhiều tre, gỗ 4, 29

Hình 1.4 Vật nổ có vỏ bọc bên ngoài bằng ống tre, chai nhựa

- Thuốc nổ: là hợp chất hóa học đơn lẻ hoặc hỗn hợp cơ học của chúng,

dưới tác động của bên ngoài (các xung kích thích) có khả năng biến đổi hóahọc tự lan truyền với sự tạo thành các sản phẩm khí và tỏa ra nhiệt lượng lớn

7, 8, 9, 12, 29, 34

Dựa vào chế độ biến hoá nổ đặc trưng và điều kiện kích thích, phù hợpvới công dụng của chúng người ta chia thuốc nổ thành 2 nhóm: thuốc nổ mồi,thuốc nổ phá 9, 32

+ Thuốc nổ mồi (thuốc nổ sơ cấp): Dạng biến hoá nổ đặc trưng là nổ ổnđịnh Dưới tác dụng của các xung ban đầu đơn giản như tia lửa, va đập, đâmchọc, ma sát chúng dễ dàng biến hoá nổ Các thuốc nổ mồi thường dùng làphuminát thủy ngân, azit chì Thuốc nổ mồi thường dùng trong các phươngtiện kích thích để gây nổ các thuốc nổ khác (thuốc nổ phá).

+ Thuốc nổ phá (thuốc nổ thứ cấp): Sự biến hoá nổ đặc trưng là nổ ổnđịnh Thuốc nổ phá dùng để nhồi vào trong thân vỏ các loại bom, đạn hoặcchế tạo các liều thuốc nổ độc lập (vật nổ)

Hình 1.5 Thuốc nổ trinitro toluen (TNT)

Thuốc nổ thường được các đối tượng sử dụng để gây án đó là: thuốc nổTNT (hình 1.5), thuốc nổ amônít, thuốc nổ ANFO, thuốc nổ nhũ tương, thuốc

nổ tự chế (có thành phần chính amôni nitrat và dầu khoáng)

- Ngòi nổ: là bộ phận quan trọng và được bố trí gắn liền với khối thuốc

nổ, có tác dụng để kích nổ thuốc nổ Ngòi nổ có nhiều kiểu loại nhưng phổbiến đối tượng thường sử dụng một số kiểu ngòi nổ sau đây:

+ Kiểu ngòi nổ cơ khí: Hoạt động của kiểu ngòi này do lực cơ học

(hình 1.6) 4, 29, 50, 51

Hình 1.6 Vật nổ sử dụng ngòi cơ khí + Kiểu ngòi nổ nhiệt: Vật nổ sử dụng ngòi nổ nhiệt thường được chế

tạo bằng cách sử dụng dây cháy chậm để dẫn lửa gây nổ kíp nổ đốt (hình 1.7).Nhiều trường hợp, đối tượng tự chế tạo ngòi nổ 4, 29, 50, 51

Hình 1.7 Vật nổ sử dụng ngòi nổ nhiệt

+ Kiểu ngòi nổ điện: Trong tất cả các loại vật nổ thường gặp thì kiểu

ngòi nổ điện là đa dạng nhất Các nguồn điện được ứng dụng trong các thiết

bị gia dụng, công nghiệp đều có thể trở thành nguồn điện kích nổ vật nổ Một

số kiểu ngòi nổ điều khiển từ xa, hẹn giờ được các đối tượng sử dụng phổbiến hiện nay như sử dụng điện thoại di động, điều khiển phương tiện, đồ chơiđiện tử 4, 29, 50, 51

Để kích hoạt ngòi nổ, có một cơ cấu bẫy lắp với ngòi khi cài đặt vật nổ:

là bộ phận (chi tiết) kết nối với bộ phận kích thích của ngòi nổ, làm cho bộphận kích thích hoạt động khi ai đó vô tình tác động đến nó, ví dụ dây vướng

nổ trong ngòi nổ cơ, công tắc nguồn thiết bị dân dụng

1.1.2 Tình hình sử dụng vật nổ của tội phạm

Trong những năm gần đây, tình hình tội phạm hình sự có liên quanđến sử dụng vũ khí, vật liệu nổ ở nước ta có chiều hướng gia tăng, tínhchất vụ việc nghiêm trọng, diễn biến phức tạp và ngày càng nguy hiểm

3, 4, 10, 18

Loại tội phạm này có thể coi là một trong số nhóm các loại tội phạmnguy hiểm nhất hiện nay và đang dần hiện hữu trở thành mối lo ngại tiềmtàng đối với lực lượng chức năng trong công tác đấu tranh phòng, chốngtội phạm, bởi vì khi tiến hành điều tra, các đối tượng trong vụ án này ítnhiều cũng có liên quan trực tiếp đến vũ khí, vật liệu nổ nên nguy cơ mất

an toàn rất cao

Theo các số liệu thống kê của Viện KHHS trong toàn hệ lực lượngKTHS những năm gần đây, số vụ án Cơ quan điều tra các cấp trưng cầugiám định liên quan tới tội phạm giết người, cướp của, cố ý gây thươngtích, án liên quan đến tàng trữ, buôn bán, sử dụng vũ khí, vật liệu nổ và

ma túy lên tới hàng nghìn vụ mỗi năm Riêng số vụ án các địa phươngtrưng cầu Viện KHHS tham gia KNHT và giám định vật nổ từ năm 2010đến 2014, số lượng vụ việc đã tăng 21% từ 156 lên 189 vụ, tổng số vụtrong 5 năm này đã lên tới 967 vụ

Còn theo số liệu thống kê của Cục Bảo vệ chính trị V (A67), Tổngcục An ninh, chỉ tính riêng các vụ nổ xảy ra từ năm 2010 đến năm 2014,toàn quốc đã xảy ra 180 vụ làm chết 44 người, 110 người bị thương.Trong đó: năm 2010 là 40 vụ, năm 2011 là 34 vụ, năm 2012 là 47 vụ, năm

2013 là 31 vụ và năm 2014 là 28 vụ, như vậy tính trung bình mỗi năm đốitượng phạm tội gây ra 36 vụ nổ vật nổ.

Dưới đây là kết quả nghiên cứu, phân tích và tổng hợp số liệu thống

kê các vụ án có liên quan đến sử dụng vũ khí, vật liệu nổ từ năm 2010 đếnnăm 2014 Cơ quan điều tra các địa phương, đơn vị trưng cầu Viện KHHStham gia KNHT và tiến hành giám định, cụ thể như bảng 1.3

Bảng 1.3 Số liệu các loại chất nổ tội phạm sử dụng 4

STT

Loại thuốc nổ

Tổn

g số vụ

Thuốc nổ quân sự Thuốc nổ công

nghiệp

Thuốc nổ

tự chế

Thuốc nổkhác

Có thành phần RDX

TNT Hỗn

hợp

Amôni t

ANF O

Nhũ tươn g

Thuố

c nổ lỏng

Có thành phần Amôn i Nitrat

Thuố c pháo

Chấ t khá c

khác là 375 vụ (39,3%) Điều đó cho thấy, đối tượng phạm tội chủ yếuliên quan đến thuốc nổ công nghiệp Thuốc nổ quân sự tập trung trong số

vũ khí quân dụng như sử dụng lựu đạn và thuốc nổ khai thác trái phéptrong bom, đạn tồn đọng sau chiến tranh Thuốc nổ tự chế chiếm tỷ lệnhỏ, phần lớn trên cơ sở amôni nitrat, loại thuốc nổ này tập trung ở một sốđịa phương có ngành khai khoáng phát triển

Phân tích theo quan điểm KHHS, các loại vật nổ tội phạm thường sửdụng được chia theo các nhóm sau đây:

- Vật nổ thuộc nhóm vũ khí quân dụng:

Nhóm vật nổ này thường gồm các loại như mìn, lựu đạn, hỏa cụ (hình1.8) do các đối tượng thực hiện hành vi trộm cắp, chiếm đoạt, mua bán, tàngtrữ trái phép [4], [7], [32], [35]

Vật liệu nổ quân dụng thường được các đối tượng trộm cắp, mua bántrái phép, sau đó chế tạo thành vật nổ để đi gây án Một số loại thuốc nổthường được các đối tượng sử dụng như: TNT, Hexogen hay một số loạithuốc nổ hỗn hợp trên cơ sở các loại thuốc nổ này Loại này rất phổ biến ở cácvùng còn nhiều dấu tích bom, mìn, đạn pháo, đạn cối… còn sót lại sau chiếntranh, ở các khu công nghiệp quốc phòng hoặc gần khu quân sự

Hình 1.9 Mẫu thu trong vụ án (a) bánh thuốc nổ TNT,

(b) nụ xòe, dây cháy chậm

- Vật nổ sử dụng vật liệu nổ công nghiệp: Vật liệu nổ công nghiệp rấtphổ biến ở nước ta vì các công ty, xí nghiệp khai khoáng thường hay sử dụng[4] Công tác quản lý trong quá trình sử dụng loại vật liệu nổ này còn nhiềubất cập, đôi lúc để sơ xuất dẫn đến đối tượng chiếm đoạt rồi đem tiêu thụ trênthị trường Vật liệu nổ loại này thường gồm thuốc nổ Amônít, ANFO, nhũtương, kíp nổ điện, kíp nổ đốt (hình 1.10) và các loại vật liệu nổ nhập khẩu khác

Hình 1.10 Mẫu thu trong vụ án (a) thuốc nổ Amônit, (b) kíp nổ điện vi sai

- Vật nổ tự tạo: Vật nổ tự tạo là loại vật nổ được chế tạo theo lối thủcông, được làm theo nhiều cách khác nhau, không theo quy chuẩn nào (hình1.11) Do nguyên liệu dễ mua, rẻ tiền, khi chế tạo thành phẩm lại có khả năngphá hủy, gây sát thương tương đối lớn nên vật nổ tự tạo đang được các đốitượng hình sự chú ý sử dụng để thực hiện các hành vi phạm tội 4, 29

Hình 1.11 Mẫu vật nổ tự tạo thu trong các vụ án

Vật nổ tự chế tội phạm sử dụng rất đa dạng, cấu tạo đơn giản, kíchthước nhỏ, chủ yếu sử dụng thuốc nổ công suất thấp

1.2 Quá trình biến đổi nổ và tác dụng của vật nổ

Khi nổ liều thuốc không có vỏ bọc, sự kích động quá trình nổ đượcthực hiện nhờ các xung nhiệt hoặc cơ học hay xung nổ Quá trình hình thành

nổ và điều kiện phát sinh nổ ổn định trong liều kích thích phụ thuộc vào đặctính của xung kích thích cũng như tính chất của thuốc nổ và các tham số kháccủa liều thuốc

Khi liều thuốc nổ bị kích thích tại điểm nào đó, tại điểm đó phản ứnghóa học xảy ra với tốc độ rất cao và tỏa nhiều nhiệt Sóng nổ sinh ra trongphản ứng đó sẽ va đập, làm biến dạng và kích động lớp tiếp theo, lan truyềnsau một thời gian không quá phần nghìn giây Sự lan truyền nổ tiếp theo dọctheo liều thuốc phụ thuộc vào cường độ của quá trình trong lớp đầu tiên Nếuxung kích thích của lớp này đủ mạnh thì sự truyền nổ tiếp theo dọc liều thuốc

và sự nổ ổn định của nó được đảm bảo, ngược lại quá trình bị hạn chế bởi sựbùng nổ cục bộ hay bị dập tắt ở các đoạn đầu tiên của liều thuốc

Thuốc nổ được đặc trưng bằng một số các tham số: mật độ ρ 0, nhiệt

lượng nổ Q, tốc độ nổ D, đường kính tới hạn d кр , đường kính giới hạn dпр, chỉ

số đẳng entropi k Nhiệt lượng Q cho phép xác định năng lượng nổ của liều thuốc nổ đã cho E: E=m TN Q, ở đây m TN – khối lượng liều thuốc

Tốc độ nổ là hằng số (thường đạt giá trị hàng ngàn m/s) và không phụthuộc vào đường kính của liều thuốc đã cho (thường xét liều thuốc hình trụ) nếu

đường kính của nó lớn hơn đường kính giới hạn nào đó dпр (trên đoạn đầu tại vịtrí kích nổ, tốc độ nổ có thể biến đổi) Khi giảm đường kính liều thuốc nhỏ hơn

dпр tốc độ nổ giảm và khi giảm đến đường kính tới hạn d kр tốc độ nổ đạt giá trịcực tiểu Đối với liều thuốc có đường kính nhỏ hơn tới hạn thì không có nổ ổn

định Đặc trưng điển hình của sự thay đổi tốc độ nổ D theo đường kính liều thuốc d cho trên hình 1.12.

Hình 1.12. Sự phụ thuộc của tốc độ nổ vào đường kính tới hạn và giới hạn

Nếu đường kính liều thuốc lớn hơn giới hạn thì tốc độ nổ chỉ phụ

thuộc vào mật độ và hầu hết các liều thuốc, nhiệt lượng nổ Q phụ thuộc

vào mật độ

Nếu đường kính liều thuốc nằm giữa đường kính tới hạn và giới hạnthì tốc độ nổ phụ thuộc vào các yếu tố: mật độ, bề dày và mật độ vỏ liềuthuốc, kích thước hạt thuốc nổ, trạng thái vật lý của thuốc nổ Tốc độ nổcũng có thể phụ thuộc vào xung ban đầu dùng để kích nổ liều thuốc, vàonhiệt độ và áp suất bên ngoài khi nổ

Đường kính tới hạn và giới hạn của liều thuốc cũng phụ thuộc vàotính chất hóa học của thuốc nổ, mật độ, kích thước các phần tử, vỏ bọc…Nếu các kích thước liều thuốc nhỏ hơn tới hạn thì vì sự bay tán của sảnphẩm nổ về phía vuông góc với trục liều thuốc nên làm tăng tổn thất nănglượng từ vùng phản ứng đến mức nổ có thể bị dập tắt Đường kính tới hạncủa liều thuốc được xác định bằng đường kính nhỏ nhất của liều thuốc màsóng nổ còn ổn định

Theo lý thuyết thủy động lực học, sự truyền nổ được quyết định bởi

chuyển động của SVĐ trong thuốc nổ Nếu biên độ sóng p y lớn hơn ápsuất môi trường thì trong thuốc nổ phản ứng hóa học được kích thích [8],[12], [65]

Đưa vào các kí hiệu: D – tốc độ nổ, bằng tốc độ lan truyền phản ứng hoá học; E 0 , Q 0 – năng lượng ban đầu và năng lượng biến hóa nổ của một

đơn vị khối lượng thuốc nổ; 0 0

, T H , u H - năng lượng của một đơn vị khối lượng, thể tích riêng, nhiệt

độ và tốc độ của sản phẩm nổ (SPN) tại điểm Jougle năng lượng, mà phảnứng tách ra để duy trì các tham số không đổi của SVĐ, sẽ bảo đảm các đặctính ổn định của quá trình nổ

Hình 1.13 Sơ đồ quá trình nổ

Vùng ở giữa các bề mặt SVĐ (BB1) và biên giới hoàn thành phản ứng

hoá học (HH1) gọi là vùng phản ứng; pу là áp suất đỉnh (pic) hóa học; HH1 là

bề mặt Chapman-Jougle (điểm Jougle); các giá trị u H , p H, H , T H - các tham sốChapman Jougle

Lý thuyết thủy động học của nổ ổn định coi phản ứng hóa học xảy

ra tức thời Điều này cho phép sử dụng phương trình bảo toàn khối lượng

và bảo toàn xung lượng cho sóng va đập để xác định các tham số của sảnphẩm nổ [65]

H H

Như vậy, sau khi được kích nổ, SVĐ nhanh chóng lan truyền trong toàn

bộ khối thuốc và sự biến hóa nổ do xảy ra trong thời gian cực ngắn tạo ra mộtthể tích khí rất lớn bị nén và giãn nở ra môi trường, phá hủy môi trường bằng

sự chênh áp cao và xung va đập lớn

Khi nổ liều thuốc nổ có vỏ bọc (kim loại), toàn bộ các tham số sóng

nổ được đặt vào bề mặt trong của vỏ, tạo nên sự chất tải rất lớn làm cho vỏ

bị biến dạng rất nhanh và mạnh Sóng nổ phá vỡ kết cấu của vỏ tại nhữngchỗ yếu nhất (khuyết tật, biên giới các hạt, các vết nứt tế vi, các chỗ tậptrung ứng suất ) tạo thành các vết nứt Do đó thân vỏ không kịp biến dạngdẻo mà bị phá hủy giòn tạo nên các mảnh Dưới tác dụng của sóng nổ, cácmảnh bị bay tán ra môi trường và tương tác với các vật cản của môi trường

Việc nghiên cứu quá trình nổ của vật nổ cho thấy khả năng còn sót lạitrên khu vực nổ những chi tiết của vật nổ, những phần tử thuốc nổ do nổkhông hoàn toàn, SPN, vỏ bao gói và hậu quả tương tác của SPN với môitrường Đối với công tác kỹ thuật hình sự là cơ sở để xác định vật nổ ban đầu

1.3 Công tác khám nghiệm hiện trường các vụ nổ vật nổ và vai trò của dấu vết nổ trong điều tra các vụ nổ vật nổ

1.3.1 Công tác khám nghiệm hiện trường các vụ nổ vật nổ

Công tác KNHT trong tố tụng hình sự là hoạt động điều tra nơi xảy

ra, nơi phát hiện tội phạm nhằm phát hiện dấu vết của tội phạm, vật chứng

và làm sáng tỏ các tình tiết có ý nghĩa đối với vụ án Đối với ngành Công

an, nó là hoạt động điều tra nơi xảy ra, nơi phát hiện sự việc mang tínhchất hình sự nhằm phát hiện dấu vết của sự việc, vật chứng và làm sáng tỏcác tình tiết có ý nghĩa đối với sự việc 10, 18

Như vậy, KNHT là một hoạt động điều tra theo quy định của phápluật tố tụng hình sự, đồng thời cũng là hoạt động nghiệp vụ của cơ quanCông an KNHT là việc tổ chức tìm kiếm, phát hiện, ghi nhận, thu lượm,bảo quản, đánh giá các DV,VC và các tài liệu khác ở hiện trường

Hiện trường vụ nổ có sử dụng thuốc nổ là một trong những hiệntrường khó và phức tạp nhất trong điều tra các vụ án có liên quan, bởi vì

dễ bị xáo trộn, hủy hoại và dễ mất dấu vết, nên công tác bảo vệ, KNHT,phát hiện, thu thập DVVC tại hiện trường là rất quan trọng và phải tiếnhành khẩn trương

Kết quả KNHT vụ nổ có ý nghĩa rất quan trọng, làm cơ sở để xácđịnh tính chất sự việc (tội phạm hay không tội phạm); khởi tố vụ án, khởi

tố bị can và tiến hành các biện pháp tố tụng hình sự tiếp theo; làm sáng tỏcác tình tiết có ý nghĩa đối với vụ việc; chứng minh những vấn đề nêutrong kết luận điều tra; làm chứng cứ chứng minh tội phạm và ngườiphạm tội trong truy tố và xét xử

1.3.2 Vai trò của dấu vết nổ trong điều tra các vụ nổ vật nổ

Một vụ nổ có thể là một vụ việc mang tính hình sự cần điều tra, làm

rõ hoặc chỉ là một hoạt động sản xuất, kinh doanh…được Nhà nước cho

phép như khai thác khoáng sản, làm cầu, đường,… Trong KHHS, tập trungnghiên cứu dấu vết nổ trong các vụ việc mang tính hình sự

Tuy nhiên, khi vụ nổ xảy ra, trên hiện trường có rất nhiều loại dấuvết khả nghi, dễ nhầm với dấu vết nổ Chỉ có những phản ánh vật chất đượchình thành là sản phẩm của quá trình nổ mới được xác định là dấu vết nổ

10, 18 Từ những phân tích trên, có thể hiểu về dấu vết nổ như sau:

Dấu vết nổ là những sản phẩm vật chất của quá trình nổ, hình thành

và tồn tại trong mối quan hệ tất yếu với vụ nổ đã xảy ra, cần được phát hiện, thu thập, đánh giá và sử dụng trong đấu tranh, phòng ngừa tội phạm.

Tùy thuộc vào cấu tạo của vật nổ, phương thức và thủ đoạn gây nổ…trên hiện trường sẽ thu được những DV,VC của vụ nổ tương ứng như dấuvết của thuốc nổ, chi tiết vật nổ Trên cơ sở những DV,VC thu giữ ở hiệntrường, xác định loại vật nổ là yêu cầu hết sức quan trọng đặt ra cho cán bộKNHT để làm sáng tỏ tình tiết vụ án như động cơ, mục đích, thủ đoạn gây

án của đối tượng như thế nào, ai là thủ phạm

Trong nhiều vụ nổ, DV,VC thu trên hiện trường là điểm then chốt đểxác định loại vụ việc, tính chất vụ việc, đối tượng gây án…hoặc là cơ sở đểtiến hành các hoạt động điều tra tiếp theo, thậm chí còn là bằng chứng duynhất để chứng minh tội phạm

Tuy nhiên, trên thực tế hiện trường có rất nhiều loại giống với dấuvết nổ Việc phân biệt chúng để tìm ra chính xác dấu vết nổ rất khó khăn

1.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu có liên quan đến xác định loại vật nổ thông qua dấu vết ở hiện trường các vụ án có sử dụng chất nổ

1.4.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Việc nghiên cứu thuốc nổ và ứng dụng của nó, phần lớn tập trungvào ứng dụng trong kỹ thuật quân sự, các tác giả đi sâu nghiên cứu cácđặc trưng cơ bản về sự nổ của thuốc nổ, uy lực tác dụng sau nổ đối với

sinh lực và môi trường xung quanh, tính toán các thông số sản phẩm nổnhư nhiệt độ nổ, nhiệt lượng nổ, sóng nổ, tốc độ nổ…, nghiên cứu các ảnhhưởng của quá trình nổ lên kết cấu công trình phòng thủ 34, 43, 50,

65, 66 Các công trình này không nghiên cứu đến vấn đề khi vụ nổ xảy

ra thì trên hiện trường để lại các dấu vết như thế nào, đặc trưng của cácDV,VC và cách xác định chúng ra sao

Những năm gần đây, tình hình an ninh chính trị có nhiều diễn biếnphức tạp, nhiều nơi trên thế giới xảy ra mâu thuẫn sắc tộc, tôn giáo sâu sắcdẫn tới xung đột, hình thành nhiều tổ chức khủng bố như nhà nước tự xưng IShoạt động với quy mô vượt khỏi biên giới của một quốc gia Trong các tài liệu

về điều tra các vụ khủng bố của Hoa Kỳ được tiếp cận, có công trình [51]cũng chỉ đề cập sơ lược đến những vấn đề liên quan đến thuốc nổ, giới thiệuhình ảnh các loại vật nổ tội phạm quốc tế thường sử dụng, phương pháp gây

nổ và chủ yếu giới thiệu một số thiết bị phục vụ cho công tác điều tra hiệntrường, giám định thuốc nổ theo luật pháp nước sở tại Công trình này khôngđưa ra phương pháp phân tích dấu vết nổ, mô phỏng hiện trường nổ và không

đề cập quy trình xác định vật nổ thông qua dấu vết thu thập ở hiện trường

Trong công trình nghiên cứu 50, các tác giả tập trung giới thiệu vềthực trạng tội phạm sử dụng vật nổ gây án, giới thiệu các loại vật nổ tội phạm

ở Ấn Độ thường sử dụng Tài liệu đề cập một số điểm phân biệt hiện trường

nổ vật lý (nổ nồi hơi, nổ bình nén khí trơ…), nổ hoá học (nổ khí mêtan, khígaz, nổ của thuốc nổ, vật nổ) để điều tra hiện trường theo quy định của Ấn

Độ Tài liệu không đề cập đến nghiên cứu, phân tích đặc điểm phá huỷ mảnh

vỏ để lại trên hiện trường

Còn trong công trình 43 dành cho các lớp tập huấn về điều tra, KNHTcác vụ nổ của Trung tâm thực thi pháp luật Jakarta có đề cập đến việc điều tracác vụ khủng bố, cách thức, âm mưu tội phạm sử dụng và chế tạo vật nổ gây

án, phương pháp nhận dạng nạn nhân sau thảm họa và giới thiệu cách sử dụngthiết bị để phát hiện thuốc nổ Tài liệu không đề cập đến sự hình thành cácdấu vết đặc trưng của vụ nổ trên hiện trường.

Chương trình thực thi pháp luật chống buôn lậu hóa chất - CHASE(Chemical Anti-smuggling Enforcement); chương trình hành động chốngtội phạm về hóa chất, sinh học, phóng xạ, hạt nhân và chất nổ - CBRNE(Chemical, Biological, Radiological, Nuclear and Explosive), do Tổ chứcCảnh sát hình sự quốc tế (INTERPOL) tổ chức có công trình [29] đề cậpđến những vấn đề cơ bản liên quan đến chất nổ, công tác quản lý hiệntrường hóa chất, vật liệu nổ, giới thiệu các phương tiện bảo vệ cá nhân,nhưng chưa thấy nghiên cứu và giới thiệu về các đặc trưng phá hủy vỏbọc, cơ chế hình thành dấu vết nổ

Công trình [41] của tác giả Kim Waggoner, Phòng thí nghiệm FBI,Cục điều tra Liên bang Mỹ, xuất bản năm 2007 đã đề cập tóm tắt nội dung

để tra cứu về nổ thuốc nổ, các dấu vết hiện trường nổ thường gặp như trên

bề mặt kim loại, nhựa, gỗ, giấy, thủy tinh, vải và các bề mặt khác, khuyếncáo thu lượm, bảo quản dấu vết trong các túi chuyên dụng để không làmảnh hưởng chất lượng mẫu giám định Nghiên cứu này không đề cập tớibản chất sự hình thành dấu vết cũng như cách xác định vật nổ thông quadấu vết thu được ở hiện trường

Nói chung, có nhiều trung tâm nghiên cứu, nhiều cuốn sách, bài báo,công trình nghiên cứu khác nhau của các tác giả trên thế giới nghiên cứu vềvật nổ và chất nổ tội phạm sử dụng Tuy nhiên, các tài liệu nghiên cứu sâu về đặcđiểm phá huỷ vỏ bọc vật nổ, cơ chế hình thành dấu vết trong hiện trường nổ cũngnhư phương pháp nghiên cứu, giám định dấu vết, vật chứng vụ nổ thì chưa được

đề cập đến hoặc chưa được chuyển giao

1.4.2 Tình hình nghiên cứu ở trong nước

Trong lĩnh vực quân sự, việc nghiên cứu ứng dụng thuốc nổ trong sảnxuất, chế tạo đạn dược đã có nhiều công trình nghiên cứu chuyên sâu 5, 7, 9,

11, 12, 19, 21, nhưng nghiên cứu về đặc điểm, cơ chế hình thành dấu vết

nổ trên hiện trường cũng như tương tác của sản phẩm nổ của thuốc nổ, vật nổvới môi trường xung quanh, phù hợp với quá trình điều tra hiện trường các vụ án

có sử dụng thuốc nổ thì hiện nay chưa thấy có công trình nào công bố

Còn trong nghiên cứu tác động cơ học của nổ vào các môi trường khácnhau, vật lý nổ, uy lực đạn cũng đã giải quyết những vấn đề cơ bản về sóng

nổ và các tham số đặc trưng của nó, cũng như nghiên cứu sự nổ trong các môitrường 20, 21 Các nghiên cứu này chủ yếu để phục vụ quá trình thiết kế,chế tạo và sản xuất đạn dược, công trình phòng thủ phục vụ cho lĩnh vựcQuốc phòng Vật lý nổ không đi sâu nghiên cứu để ứng dụng trong KHHS

Trong lĩnh vực KHHS của ngành Công an, công trình [18] có đề cập đếnphần nghiên cứu dấu vết hình sự, trong đó có đề cập dấu vết về nổ vật lý, nổ hoáhọc, giới thiệu về dấu vết, vật chứng cần tìm kiếm, thu giữ, bảo quản để phục vụcông tác giám định Tài liệu chỉ nêu khái quát về công tác khám nghiệm hiệntrường nổ, không đi sâu làm rõ cơ chế hình thành dấu vết nổ, mới dừng lại ở việcliệt kê một số loại dấu vết điển hình Còn trong công trình 10 cũng đề cập đếncông tác giám định cháy, nổ Tài liệu giới thiệu sơ lược về công tác giám địnhcháy, nổ, chưa nghiên cứu và chỉ ra các phương pháp ứng dụng để giám định các

DV,VC của vụ nổ vật nổ Năm 2013, Bộ Công an đã ban hành “Quy trình giám

định chất nổ”, TCVN – AN: 026:2013, tồn tại của quy trình này đó là mới chỉ liệt

kê các bước cần tiến hành giám định thuốc nổ, nêu các phương pháp phân tíchđược áp dụng và không đi sâu trình bày nội dung từng phương pháp nên gây khókhăn cho cán bộ giám định trong quá trình áp dụng

Trong công trình nghiên cứu 1 đã nghiên cứu về quy luật phân bốmảnh, ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình sinh mảnh của đầu đạn sátthương bằng rãnh ứng suất Nghiên cứu chưa đi sâu về đặc điểm phá hủycủa mảnh và cũng không nghiên cứu về tương tác của sản phẩm nổ với môitrường xung quanh Đề tài nghiên cứu chủ yếu phục vụ trong công tác thiết

kế, chế tạo đạn dược, không nghiên cứu để ứng dụng cho công tác kỹ thuậthình sự

Công trình 3, dựa trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết chất nổ, vật lý nổ

và đặc điểm biến dạng, phá hủy của vật liệu kim loại trong điều kiện tốc độcao, kết hợp với phương pháp thực nghiệm, bước đầu nghiên cứu, xây dựng

hệ thống dấu vết nổ để lại trên hiện trường và đề cập đến dạng mảnh, đặcđiểm dấu vết mảnh của vỏ bọc kim loại, nhưng chưa đề cập đến việc xâydựng các phương pháp xác định vật nổ cũng như chưa đề cập đến việc đưa

ra quy trình xác định vật nổ thông qua dấu vết ở hiện trường Trong côngtrình 4 cũng đã tiếp tục nghiên cứu một phần cơ bản về hệ thống dấu vếtđặc trưng trong hiện trường nổ vật nổ Đây là nền tảng cơ sở để luận án kếthừa và tiếp tục làm rõ hơn để hoàn thiện một cách tổng thể

Cho đến nay, chưa có công trình nào nghiên cứu một cách tổng quát

để đưa ra phương pháp xác định loại vật nổ thông qua dấu vết để lại tronghiện trường vụ nổ thông qua phân tích bản chất vật lý, hoá học của vụ nổ,tương tác của vụ nổ với môi trường Do vậy, ảnh hưởng không nhỏ tới chấtlượng công tác giám định kỹ thuật hình sự, hiệu quả hoạt động điều tra, truy tố

và xét xử

1.5 Các vấn đề cần nghiên cứu trong luận án

Công tác điều tra các vụ nổ có sử dụng chất nổ đã được đề cập và nghiêncứu trên thế giới, song các nghiên cứu này chủ yếu tiếp cận dưới góc độ của luậtpháp nước sở tại Ở Việt Nam công tác này đã được nghiên cứu nhưng đến naycũng vẫn còn sơ sài, chưa đầy đủ, sử dụng phương pháp đơn giản, dựa vào kinhnghiệm là chính, chưa tập trung nghiên cứu một cách tổng thể về vật nổ, đặctrưng khi nổ và dấu vết để lại trên hiện trường, chưa đưa ra được phương pháp

và quy trình xác định vật nổ một cách có hệ thống và phù hợp thực tế công tác điềutra hiện trường các vụ nổ, do vậy luận án sẽ tập trung giải quyết các vấn đề sau:

- Cơ chế hình thành các dấu vết tại hiện trường: do quá trình phát sinhbiến đổi nổ và tác dụng lên môi trường xung quanh bởi sản phẩm nổ, sóngxung kích, mảnh dẫn đến các dấu vết đặc trưng để lại

- Mô phỏng quá trình nổ và tác dụng nổ của vật nổ bằng phần mềm AnsysAutodyn-3D kết hợp với phương pháp hoá học, hoá lý, SEM và kim tương pháhuỷ để nhanh chóng xác định được các đại lượng đặc trưng và phân tích dấu vếthiện trường

- Xây dựng quy trình khám nghiệm và xác định vật nổ thông qua dấu vết

ở hiện trường các vụ án có sử dụng chất nổ

Kết luận chương 1

Chương 1 đã khái quát về vật nổ và các nghiên cứu xác định vật nổ.Nghiên cứu sự nổ của vật nổ có vỏ bọc và không có vỏ bọc Chương 1 cũng kháiquát được vị trí, vai trò và tầm quan trọng của công tác KNHT, giám định vật nổtrong điều tra các vụ nổ cũng như tình hình nghiên cứu có liên quan Từ đó thấyrằng, có thể xác định được các đặc trưng của vật nổ như: loại, cỡ, vỏ bọc, trongquá trình điều tra nếu như làm sáng tỏ được các vấn đề nghiên cứu là:

- Cơ chế hình thành các dấu vết tại hiện trường do quá trình phát sinhbiến đổi nổ và tác dụng lên môi trường xung quanh.

- Mô phỏng thực nghiệm nổ bằng phần mềm Ansys Autodyn-3D

- Phân tích dấu vết hiện trường bằng các phương pháp hoá học, hoá lý,SEM và kim tương phá huỷ

- Xây dựng quy trình khám nghiệm và xác định vật nổ thông qua dấu vết

ở hiện trường các vụ án có sử dụng chất nổ

Từ thực tiễn hiện nay đặt ra, đối tượng tội phạm sử dụng vật nổ rất đadạng, nhưng thường có đặc điểm là: vật nổ nhỏ, sử dụng thuốc nổ công suấtthấp hoặc thuốc nổ tự chế nên khi gây nổ có thể nổ không hoàn toàn Cần phảinghiên cứu các đặc trưng khi nổ và dấu vết để lại trên hiện trường, phải xâydựng được phương pháp xác định vật nổ một cách có hệ thống và phù hợpthực tế công tác KNHT và giám định vật nổ hiện nay, góp phần nâng cao chấtlượng, hiệu quả trong công tác đấu tranh với các loại tội phạm có sử dụngchất nổ