Промышленные взрывчатые вещества.
20. Основные требования к промышленным взрывчатым веществам.
Промышленными называются взрывчатые вещества, предназначенные для взрывных работ в народном хозяйстве. Промышленные взрывчатые вещества (ПВВ) применяют заводского изготовления или их изготавливают вблизи мест производства взрывных работ, непосредственно перед использованием. ПВВ должны обладать пониженной чувствительностью к внешним воздействиям, быть безопасными в обращении, транспортировании и хранении, иметь относительно невысокую стоимость, не должны оказывать вредного влияния на организм человека. Вместе с тем, промышленные ВВ должны обладать достаточной мощностью, безотказно детонировать от современных средств инициирования, обеспечивать устойчивую детонацию по всей массе ВВ, сохранять свои свойства в течение гарантийного срока хранения, а также длительного нахождения в зарядных выработках или емкостях. Промышленные взрывчатые вещества должны быть пригодны к механизированному заряжанию и обладать достаточной водостойкостью на случай применения в обводненных условиях. Взрывчатые вещества, применяемые в подземных условиях не должны образовывать много ядовитых газов, а в шахтах опасных по взрыву газа или пыли, еще дополнительно иметь пониженную температуру взрыва.
21. Аммиачная селитра, её свойства, область применения во взрывном деле.
Аммиачная селитра (нитрат аммония или азотнокислый аммоний, NH4NO3) является основным компонентом большинства промышленных ВВ. Аммиачная селитра белый кристаллический порошок с насыпной плотностью 0,86-0,97г/см3. Получается в результате химической реакции соединения аммиака с азотной кислотой, сырьем является воздух и вода.Аммиачная селитра способна к взрывчатому разложению, с выделением тепла и избыточного кислорода.Аммиачная селитра, имеющаяположительный кислородный баланс селитры (+20%) используется в смесях с другими взрывчатыми веществами и горючими добавками, для изготовления взрывчатых веществ. От других окислителей (калиевой, натриевой селитры, хлората или перхлората калия и т.п.) АС выгодно отличается, тем что в продуктах ее разложения нет твердых веществ и это существенно повышает работоспособность ВВ.
Критический диаметр обычной товарной селитры 200-250мм. Мелкодисперсная пыль, особенна помещенная в прочную оболочку, способна взрываться в зарядах диаметром до 50мм. Детонационная волна может распространяться по слою аммиачной селитры толщиной 30-50мм, а по слою пыли АС всего 15-20мм. Скорость детонации в металлической трубе диаметром 40мм обычной селитры составляет - 1.95км/сек, водоустойчивой селитры -2.6км/сек, а её пыли – 3,4км/сек. В чистом виде аммиачная селитра не детонирует от капсюля-детонатора или детонирующего шнура. Мешки с аммиачной селитрой не детонируют от шашки-детонатора весом 0,5 кг. Для ее детонации нужен мощный промежуточный детонатор. Примеси органических веществ в незначительных дозах повышают энергию взрыва аммиачной селитры. Аммиачная селитра хорошо растворяется в воде, ацетоне, плохо в спирте, почти не растворяется в бензоле. Растворение селитры в воде происходит со значительным поглощением тепла, при растворении 6 частей селитры в 10 частях воды, температура падает на 270С. В обычных условиях гигроскопична. Аммиачная селитра существует в виде различных модификаций кристаллов, при изменении температуры может меняться и кристаллическая решетка. Все это усиливает способность аммиачной селитры слеживаться, превращаясь в камнеобразную массу. Для повышения водоустойчивости аммиачная селитры, при её изготовлении, добавляют в расплав селитры небольшое количества водного раствора сернокислого железа, с последующей обработкой смесью жирных кислот и парафинов.
Аммиачная селитра активно вступает в реакцию с серой, сульфидами, азотной, серной и фосфорной кислотами, также с металлами (цинк, медь, никель, магний). Особенно опасны примеси азотной кислоты, так как они способны привести ее к самовоспламенению. Влажная аммиачная селитра коррозирует металлы медь, цинк, свинец и их сплавами образуя соответствующие нитраты солей. Алюминий и железо не вступают в реакцию с селитрой.
Промышленностью выпускается аммиачная селитра в виде гранул, чешуек или кристаллов. Выпускается несколько сортов аммиачной селитры, в т.ч: гранулированная малопористая, водоустойчивая марок ЖВГ и пористая. Аммиачная селитра выпускается в мешках весом 50кг, стропконтейнерах весом 2т. и не затаренной, в специальных вагонах. В связи с низкой детонационной способностью чистая, без органических добавок, аммиачная селитра по условиям хранения и транспортирования не относится к категории ВВ.
22. Тротил, его свойства, область применения во взрывном деле.
Тротил С7H5(NO2)3 (тринитротолуол или тол) – нитросоединение ароматического ряда твердое вещество светлого или темно-желтого цвета с температурой плавления +80,20С и температурой вспышки +270-3000С, является одним из самых распространенных однокомпонентных ВВ. Его получают путем нитрации толуола смесями азотной и серной кислоты. Тротил практически нерастворим в воде, имеет высокую химическую стойкость и в чистом виде при обычной температуре не способен к саморазложению и самовозгоранию. Скорость детонации сухого гранулированного тротила в открытых зарядах диаметром 60 мм равняется 2700-3300 м/с, в водонаполненном состоянии – около 6700 м/с. При попадании в тротил песка резко увеличивается его чувствительность к удару. Переход горения в детонацию наблюдается только при горении тротила в замкнутом пространстве или при горении его больших количествах.
Тротил имеет резко отрицательный кислородный баланс (-74%). При его взрыве выделяется мало газообразных продуктов и значительное количество твердых – сажа. Тротил взрывчатое вещество средней мощности, он обладает хорошими детонационными свойствами, малочувствителен к внешним воздействиям. В порошкообразном виде тротил имеет насыпную плотность около 0,9 г/см3; прессованный - 1,60 г/см3; литой тротил имеет плотность около 1,54-1,59 г/см3, а в расплавленном состоянии 1,467 г/см3. Порошкообразный и прессованный тротил взрывается от капсюля-детонатора или нескольких витков детонирующего шнура. Гранулированный и литой тротил требуют более мощных детонаторов из шашек или патронов аммонита.
Применяется тротил в порошкообразном, прессованном, чешуйчатом и гранулированном виде, в виде литых шашек и зарядов. Чаще всего тротил входит в виде горючих и сенсибилизирующих добавок в состав многокомпонентных смесевых аммиачно-селитренных ВВ. Содержание тротила в промышленных ВВ изменяется от 5 до 70%. Для патронированных ПВВ используется порошкообразный тротил, для грубодисперстных, гранулированных ВВ чешуированный и гранулированный. Гранулированный тротил (размер гранул 3-5мм) называют гранулотолом.
Гранулотол – гранулированное водоустойчивое промышленное взрывчатое вещество, применяется для ведения взрывных работ на дневной поверхности при ручном и механизированном заряжании скважин любой степени обводненности, в том числе с проточной водой, а также для изготовления на горнодобывающих предприятиях простейших взрывчатых веществ. Инициирование зарядов гранулотола осуществляется шашками-детонаторами типа ТГФ-750П или двумя шашками Т-400Г. Работоспособность водонаполненного гранулотола на 10-13% выше чем у сухого тротила. Критический диаметр гранулотола в открытых зарядах около 60мм, водонаполненного 25-30мм, а скорость детонации изменяется от 4,5 до 6,5 км/час. Применение гранулотола в сухих скважинах нерационально, при его более высокой чем у граммонита стоимости, показатели действия взрыва ниже. В практике отмечались случаи затухания детонации гранулотола в сухих скважинах. Сухой гранулотол, при низкой относительной влажности воздуха, менее 65%, способен электризоваться при пересыпании и пневмотранспортировании. Для снижения пыления и электризации гранулотола при заряжании и пневмотранспортировании следует вводить в него 4-6 % воды, а в зимнее время – водного раствора соли: хлористого натрия или хлористого кальция, при температуре –25-300 С и их смеси при температуре ниже –25-300 С. Для отвода зарядов статического электричества засыпку гранулотола в скважину из мешков или зарядных машин следует производить через воронку с сеткой вставленную в устье скважины.
23. Состав промышленных взрывчатых веществ и компоненты, меняющие свойства и характеристики смесевых ПВВ.
Взрывные превращения многокомпонентных соединений происходят в форме реакции окисления. В смесевых ВВ должны содержаться окислители и горючие компоненты, а также компоненты для придания определенных свойств и характеристик этим ВВ.
Окислители – вещества, содержащие избыточный кислород, расходуемый при взрыве на окисление горючих элементов. В качестве окислителя применяют аммиачную, натриевую селитры, перхлораты калия и аммония, жидкий кислород и т.п.
Взрывчатые составляющие в смесевых ВВ используются как основной компонент или сенсибилизатор, т.е. вещества повышающие чувствительность ВВ и устойчивость детонации. Для создания смесевых взрывчатых веществ используются индивидуальные химические взрывчатые соединения: тротил, гексоген и ТЭН. Свойства и взрывчатые характеристики которых нами уже изучены. Ряд, однокомпонентных соединений: нитроглицерин, нитрогликоль, пироксилин, динитронафталин используется только для создания смесевых взрывчатых веществ.
Горючие не взрывчатые составляющие смесевых ВВ – твердые или жидкие компоненты: нефтепродукты, тонкоизмельченный уголь, алюминий. Для снижения опасности применения и снижения цены в состав аммиачно-селитренных ВВ вводят невзрывчатые органические добавки, богатые (водородом и углеродом), которые окисляются избыточным кислородом аммиачной селитры, выделяя при этом избыточную энергию. Твердые горючие добавки вводят в состав ВВ в измельченном виде, чтобы увеличить поверхность соприкосновения с селитрой (древесная, торфяная мука, угольный порошок и т.п). эти добавки играют роль разрыхлителя, снижая слеживаемость ВВ при хранении. Из жидких горючих добавок применяются нефтепродукты дизельное топливо, индустриальное масло. Применяемые нефтепродукты по своему элементарному составу мало отличаются друг от друга (85-86% углерода, 13-14% водорода, небольшие примеси серы, азота, кислорода – до 5%). Комбинация жидких и твердых добавок обеспечивает лучшее удержание нефтепродуктов на гранулах селитры.
Добавки, повышающие температуру взрыва. В качестве металлической горючей добавки широкое применение получила алюминиевая пудра, которая, выделяя при окислении большое количество тепла, повышает энергию взрыва. Для повышения температуры взрывной реакции используется и измельченный сплав кремния (63-75%) и железа (22-35%), с небольшими примесями алюминия, углерода, марганца и хрома. Недостатком применения алюминия является его высокая стоимость. В последнее время все большее применение находят более дешевые порошки, содержащие кремний, ферросилиций и силикокальций. Составы, содержащие ферросилиций и силикокальций, отличаются высокой чувствительностью, из-за высокой твердости частиц порошков ферросилиция и силикокальция. По мере увеличения содержания кремния чувствительность возрастает.
Гидрофобные вещества - парафин, асфальтид, стеарат кальция и т.п., добавляют добавляют для повышения водоустойчивости ВВ. Они также являются дополнительным горючим.
Сенсибилизаторы – вещества, вводимые в состав ВВ для повышения его чувствительности к восприятию и передаче детонации. Сенсибилизаторы это как правило, мощные чувствительные ВВ (тротил, гексоген, нитроглицерин), которые в смеси малочувствительными ВВ обеспечивают нормальную чувствительность к инициированию касюлем-детонатором, электродетонатором или детонирующим шнуром и одновременно повышают взрывчатые характеристики этого смесевого ВВ. Роль сенсибилизатора могут выполнять и невзрывчатые вещества (горючие добавки): соляровое масло, древесная мука или уголь, повышающие чувствительность и скорость детонации аммиачной селитры. При этом образуются простейшие смесевые ВВ: динамоны, игданиты, гранулиты.
Стабилизаторы вводят в состав ВВ для повышения их химической и физической стойкости. В качестве стабилизатора используют древесную, жмыховую и торфяную муку в аммонитах, также выполняющую роль горючих добавок и разрыхлителей, уменьшающих слеживаемость и повышающих стабильность свойств ВВ.
Флегматизаторы – добавки, снижающие чувствительность ВВ к механическим воздействиям. Флегматизаторы – легкоплавкие вещества, масла, имеющие высокую теплоемкость и высокую температуру вспышки, обволакивающие частицы ВВ и не вступающие с ними в реакцию. Введение флегматизаторов снижает чувствительность ВВ к механическим воздействиям и обеспечивает более безопасные условия его применения. В качестве флегматизаторов используют: вазелин, парафин, различные масла, тальк и т.п. Так, перед изготовлением промышленных ВВ с добавками гексогена его флегматизируют добавлением 5% расплавленного парафина.
Пламегасителивводят в состав только предохранительных ВВ для снижения температуры взрыва и уменьшения вероятности воспламенения метано-воздушных смесей в шахтах. В качестве пламегасителей применяют хлористый натрий, хлористый калий, хлористый аммоний и т.п. Пламегасители не участвуют в реакции при взрыве, нагреваются и испаряются, снижая тем самым температуру газов взрыва. Кроме того, они являются отрицательными катализаторами (ингибиторами), задерживающими реакцию воспламенения метана горячими газами взрыва.
Загустители вводят в состав водосодержащих ВВ, для превращения водного раствора аммиачной селитры в желеобразную консистенцию, затрудняющую вымывание селитры из заряда водой, находящейся в скважине. В качестве загустителей применяют гуаргам, карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), полиакриламид и т.п.
24. Аммониты, их состав, свойства, марки, формы выпуска.
Аммониты – самые распространенные аммиачно-селитренные взрывчатые вещества, безопасны в обращении, поддаются различной технологической обработке, имеют сравнительно низкую стоимость. Аммониты - получают путем механического смешивания кристалической аммиачной селитры с порошкообразным тротилом, реже гексогеном, динитронафталином и другими компонентами. Аммониты безопасны в обращении, малочувствительны к трению, удару, с трудом загораются от открытого пламени и спокойно сгорают на открытом воздухе. Порошкообразные аммониты имеют плотность 1-1,2 г/см3, плотность прессованных аммонитов 1,3-1,5 г/см3. Аммониты чувствительны к взрыву капсюля-детонатора и характеризуются довольно высокой мощностью. По работоспособности они превосходят тротил. С целью повышения водоустойчивости аммонитов используют водоустойчивую селитру марок ЖВ и ЖВФ (ЖВ – желатинизированная, водостойкая), а также различные добавки (парафин, асфальт и др.). Водоустойчивые аммониты не теряют взрывчатых свойств в воде в течение нескольких часов, хотя плохо потопляются. При использовании аммонитов в мокрых забоях применяют гидроизоляцию патронов в виде оболочек из резины или полихлорвинила. Для защиты от увлажнения во время транспортирования и хранения патроны аммонитов обливают парафином или осмаливают. Аммониты заводского изготовления, выпускают в бумажных или полиэтиленовых патронах диаметром 32, 36, 45, 90мм, массой от 250 - 300г. до 3.0 кг, или мешках массой 40кг, а отдельные сорта – в виде пресованных патронов. Соотношение компонентов взрывчатой смеси подбирается таким образом, чтобы кислородный баланс полученного взрывчатого вещества был близок к нулевому. Аммониты применяют как на открытых так и на подземных работах.
Аммониты делят на обычные и предохранительные. В состав предохранительных аммонитов вводятся инертные соли (пламегасители), их обозначают индексом АП (например, АП-5ЖВ). Аммониты выпускаются следующих марок:
Аммонит №6ЖВ(ГОСТ 21984-76) – наиболее распространенным ВВ из группы аммонитов, который часто используют в качестве эталона при сравнительной оценке ВВ. Непредохранительное ВВ средней мощности; представляет собой порошок желтоватого цвета. Состоит из 79 % аммиачной селитры и 21 % тротила. ВВ II класса, допущенное для применения на открытых и подземных работах, в шахтах не опасных по газу и пыли. Кислородный баланс -0,53%. Теплота взрыва 4305 кДж/кг или 1029 какал/кг. (1Дж = 0,239кал.), Скорость детонации 3,6-4,8 км/сек. Газовость ВВ – 895 л/кг. Плотность ВВ в патронах –1,0-1,2г/см3. Патроны аммонита №6ЖВ надежно детонируют от электродетонаторов, капсюлей-детонаторов нитки детонирующего шнура. Гарантийный срок хранения аммонита №6ЖВ - 6 месяцев с момента изготовления. В течении установленного срока использования он должен сохранять порошкообразное состояние, легко разминаться от усилия руки. По истечении гарантийного срока применение аммонита №6ЖВ может быть продлено по результатам испытаний. Выпускается в бумажных патронах диаметром 32, или полиэтиленовых оболочках 60, 90 мм и насыпью в мешках по 40 кг. Аммонит №6ЖВ применяют в грунтах средней крепости: порошкообразный – только для сухих шпуров и скважин: патронированный – для сухих и осушенных шпуров и скважин; в полиэтиленовых оболочках – для обводненных. (Осушенными шпурами и скважинами называют зарядные полости, не имеющие воды в период заряжания). Патроны аммонита №6ЖВ используются для изготовления промежуточных детонаторов для инициирования низкочувствительных ВВ.
Скальный аммонит № 1 - ранее самое мощное аммиачно-селитреное ВВ. В его состав входит 20-25% гексогена. Применялся для взрывания при проведении выработок в наиболее крепких грунтах в подземных условиях. В настоящее время снят с производства и не включён в «Перечень взрывчатых материалов, …» допущенных к применению в Российской федерации» 2002 года.
25. Граммониты, их состав, свойства, марки, формы выпуска.
Граммониты – заводского изготовления, смеси гранулированной аммиачная селитра и тротила – граммонит 79/21; 30/70; 50/50, в числителе содержание аммиачной селитраы в процентах, в знаменателе содержание тротила, чаще чешуированного. Внешне граммониты представляют сыпучую смесь гранул белого и гранул или порошка желтого цвета. От аммонитов отличаются меньшей чувствительностью к механическим воздействиям, к пламени и к начальному импульсу. Плотность заряда 0,85-0,95 г/см3. Удельный обьем газов 800л/кг, скорость детонации 3,8-4,5 км/сек. Заряды граммонитов взрываются от промежуточного детонатора из патронов аммонита №6ЖВ или шашки-детонатора. Граммониты имеют хорошую сыпучесть, допущены к механическому заряжанию. Для снижения пыления при механизированоом заряжании добавляется до 6% воды. Граммонит 79/21сохраняет детонационную способность при содержании воды до 20%, а при содержании около 10% его взрывное действие даже несколько выше, чем сухом состоянии, благодаря повышению плотности заряда. Наиболее широкое применение нашел граммонит 79/21, кислородный баланс которого близок к нулю. Применяется на открытых и подземных работах. По детонационной способности он превосходит другие граммониты несколько уступая аммонитам того-же состава. Гаммонит состоящий из 79 аммиачной селитры и 21 гранулированного тротила получил название граммонит М21. Для взрывания обводненных скважин, с не проточной водой, применяются граммониты 30/70 и 50/50. Через некоторое время после засыпки их в обводненную скважину образуется суспензия тротила в растворе аммиачной селитры, что увеличивает плотность заряжания и способствует более скоростной детонации ВВ. При правильной технологии превосходит по эффективности гранулотол. Выпускаются граммониты в мешках по 40 кг, реже 39кг.
26. Гранулиты, их состав, свойства, марки, формы выпуска.
Гранулиты это смеси гранулированной аммиачной селитры и горючих, не взрывчатых, твердых или жидких добавок. В основе рецептуры гранулитов положена аммиачная селитра, обладающая взрывчатыми свойствами и положительным кислородным балансом. Количеством вносимых в селитру различных горючих добавок добиваются кислородного баланса близкого к нулю. В зависимости от вида горючих добавок меняются в широких пределах бризантность и работоспособность ВВ, чувствительность, стойкость и критический диаметр. Практикуется включение в состав гранулитов сенсибилизирующей взрывчатой добавки гранулотола. При этом не последнюю роль играет стоимость приготавливаемых смесей. Гранулиты пригодны для ручного и механизированного заряжания. Гранулиты не пригодны для заряжания обводненных скважзин Гранулиты низкочувствительные ВВ, необходимо применять промежуточные детонаторы из шашек или патронов аммонита. Разработано достаточное количество рецептур. Изготавливаются гранулиты как в заводских условиях: гранулит АС-8; гранулит М, так и на местах производства взрывных работ: гранулит Д-5; гранулит ПФ; гранулит НК и т.п. В аббревиатуре марки гранулита следует читать – буквы: С - аммиачная селитра; П – пористая аммиачная селитра; Д - дизельное топливо; М – масло; Н – нефтепродукты; Т – тротил; А - алюминий; Ф – ферросилиций; К – карбамид (мочевина); У – уголь; цифры обозначают процентное содержание основного горючего компонента.
27. Гранулиты АСДТ, их состав, свойства, марки, способ изготовления.
Гранулит АСДТ (гранулит М; Д-6) – устаревшее название игданит (название происходит от Института горного дела АН СССР) смесь аммиачной селитры с дизельным топливом, соляровым или другим минеральным маслом. Дизельного топлива используется 5-6%. При содержании дизельного топлива менее 2% или более 6% взрывчатое вещество резко ухудшается чувствительность к детонации и снижается количество выделяемой энргии. Изготавливается на местах производства работ в зарядных машинах типа МЗ-3Б или МЗ-4А, или на стационарных пунктах изготовления ВМ. Не водоустойчивое, взрывчатое вещество, слабой бризантности. Основные недостатки смесей АСДТ – низкая водоустойчивость и недостаточная стабильность смеси, недостаточная теплота взрыва, что соответственно определяет низкую скорость детонации и слабую бризантность. При длительном нахождении игданита в скважинах, из-за плохого удержания нефтепродукта на гранулах селитры наблюдается частичная потеря взрывчатых свойств. Применяется для дробления пород малой крепости.
Для повышения стойкости игданита, предотвращения стекания ДТ с гранул применяют пористую аммиачную селитру, либо добавляют вещества адсорбирующие, связывающие нефтепродукты. Одним из вариантов является добавление, и равномерное размещение в смеси 2-3% порошка каменного угля.
Использование пористой аммиачной селитры для изготовления смесевых ВВ, с применением жидких нефтепродуктов, повышает площадь контакта селитры с нефтепродуктом. Поры гранул селитры, не только повышают площадь химической реакции взрыва, но и являются высокотемпературными «горячими точками». При использовании пористой селитры увеличивается стойкость ВВ, снижается критический диаметр, повышается чувствительность ВВ и скорость детонации. Взрывчатое вещество становится более бризантным, более мощным, особенно при добавлении металлических порошков алюминия или ферросилиция. Недостатком пористой селитры является её повышенная стоимость, в 1.5 раза против гранулированной селитры.
28. Гранулиты сенсибилизированные тротилом, их состав, свойства, марки, способ изготовления.
Граммотол. - смесь пористой аммиачной селитры 79 - 90%, жидкого нефтепродукта 1 - 4% и гранулотола 5 -20 %. Изготавливается, как на заводах, так в смесительных установках предприятий, осуществляющих взрывные работы. Граммотол предназначен для ручного и механизированного заряжания шпуров и скважин на открытых горных разработках и в шахтах не опасных по газу и пыли.
Гранулит ДТ-8 (комбизар). В настоящее время на горнодобывающих предприятиях Сорском горнообогатительном комбинате, Ирбинском рудоуправлении, многих угольных разрезах широко применяется трехкомпонентная смесь гранулированной аммиачной селитры с дизельным топливом и сенсибилизирующей активной взрывчатой добавкой 5-8% тротила, получившее название «Комбизар» - сокращенно комбинированный заряд. Изготавливается смеси комбизар-I и комбизар-II, отличающиеся по применению в одном случае гранулотола в другом граммонита 79/21 с чешуированным тротилом. Массовая доля компонентов комбизара-I: селитра аммиачная - 89%%; гранулотол - 8%; дизельное топливо – 3%. При изготовлении комбизара-II смешивается 59% аммиачной селитры, 38% граммонита 79/21 и те же 3% дизельного топлива. Смеси аналогичны по своему составу и применению. Замена гранулотола граммонитом осуществляется по организационно-производственной необходимости. Изготавливаются комбизары на стационарных пунктах близ мест производства взрывных работ, и предназначены для механизированного заряжения сухих скважин большого диаметра. Скорость детонации комбизара 2 - 3.6км/с. Критический диаметр заряда в бумажной оболочке 90 – 100мм, в прочной оболочке (шпурах) 25 - 30мм. Насыпная плотность 0.92 - 0.95 г/см3. Кислородный баланс положительный 1.47%. Удельный объем газообразных продуктов взрыва 850 - 880л/кг. Применение комбизара значительно снижает затраты на перевозку, хранение и переработку взрывчатых веществ. Комбизар недостаточно чувствителен к первичным средствам инициирования, требует промежуточного детонатора, в качестве которого следует использовать одну-две шашки Т - 400Г, или другого вида.
Гранулит УТ-5 (комбизар) представляет собой сыпучую смесь из гранулированной аммиачной селитры 89%, дизельного топлива 2%, каменно-угольного порошка 4% и гранулированного тротила 5%. Предназначен для взрывания сухих скважин диаметром не менее 80мм по крепким и средней крепости породам. Объем газов 920л/кг. Температура взрыва 25000С. Теплота взрыва 3810кДж/кг. Кислородный баланс -3,5%. Скорость детонации 2,5км/сек. Изготавливается гранулит УТ-5 установкой шнекового смешения. Доставляется к местам производства взрывных работ и заряжается в скважины доставочно-зарядными машинами.
29. Гранулиты с добавками, повышающими температуру взрыва, их состав, свойства, марки, способ изготовления.
Для повышения температуры взрывной реакции используется алюминиевая пудра и измельченный сплав кремния (63-75%) и железа (22-35%), с небольшими примесями алюминия, углерода, марганца и хрома. Недостатком применения алюминия является его высокая стоимость. В последнее время все большее применение находят более дешевые порошки, содержащие кремний, ферросилиций и силикокальций. Составы, содержащие ферросилиций и силикокальций, отличаются высокой чувствительностью, из-за высокой твердости частиц порошков ферросилиция и силикокальция. По мере увеличения содержания кремния чувствительность возрастает.
Гранулиты АС-4; АС-6; АС-6М; АС-8 (алюминий + селитра, цифровой показатель содержания алюминия в процентах) – простейшие, заводского изготовления, смеси гранулированной аммиачной селитры, обмасленной соляровым маслом и опудренной мелкодисперсным алюминием. Наиболее мощные, высокобризантные ВВ, пригодные для взрывания крепких пород. Гранулиты АС-4; АС-6; АС-6М; АС-8 изготавливаются в заводских условиях и на СПИ ВВ. В процессе механизированного заряжания гранулиты уплотняются до 1,1-1,15г/см3 , что обеспечивает концентрацию энергии выше уровня граммонита 79/21.
Гранулит ПФ смесь мелкогранулированной пористой аммиачной селитры (91%) с жидким нефтепродуктом (4%) и сенсибилизирующей добавкой ферросилиция (5%). Кислородный баланс – 0,32%. Критический диаметр открытого заряда 50-60мм, в водонаполненном состоянии 80-100мм. Скорость детонации 3,0-3,3км/сек. Минимальная масса промежуточного детонатора 200гр. Критический диаметр заряда в стальной трубе 30-40мм. Скорость детонации в стальной трубе 40мм от патрона аммонита 2,0-3,0 км/сек. Гранулит ПФ применяется для заряжания сухих скважин на открытых горных разработках пород с коэффициентом крепости до 20. Изготавливается в смесителях взрывчатых веществ СВВ на стационарных пунктах, вблизи мест производства взрывов. Гранулит ПФ допущен для механизированной зарядки. Время нахождения гранулитов НК в скважинах не боле 6 суток.
30. Гранулиты с добавками карбамида, их состав, свойства, марки, способ изготовления.
Гранулит НК механическая смесь гранулированной аммиачной селитры 80% с карбамидом 20% (марка Б), или 87% АС с 10,5% карбамида и 2,5% дизельного топлива или индустриального отработанного масла – (марка А). Карбамид (NH2)2CO или мочевина (бесцветные кристаллы) синтезируется из аммиака NH3 и двуокиси углерода CO2. Селитра и карбамид в составе ВВ имеют близкий гранулометрический состав, что облегчает равномерное распределение окислителя и горючего в составе ВВ. Уменьшение содержания жидких компонентов повышает физическую стабильность колонки заряда в скважине и повышает чувствительность ВВ к инициирующему импульсу. Гранулит НК предназначен для не патронированного механизированного заряжания сухих скважин диаметром более 100мм в породах с коэффициентом крепости до 12, кроме сульфидных руд. Изготовление гранулита НК осуществляется в 2 этапа. Сначала выполняется смешивание аммиачной селитры с карбамидом на стационарном пункте изготовления ВВ, либо чередованием растаривания мешков в зарядную машину. Добавление нефтепродуктов в смесь выполняется во время зарядки скважин специальными устройствами зарядно-смесительных машин МЗ-3Б или МЗ-4Б. Инициирование осуществляется промежуточным детонатором, состоящим не менее чем из 2 шашек типа Т-400Г.
Гранулит РП - смесь пористой аммиачной селитры 94,4%, жидкого нефтепродукта 5,6% и 2% карбамида (сверх 100%). В отдельных марках гранулита РП 30 – 40 % пористой селитры заменяют гранулированной, или порошкообразной. Изготавливается, как на заводах, так в смесительных установках предприятий, осуществляющих взрывные работы. Гранулит РП. предназначен для ручного и механизированного заряжания шпуров и скважин на открытых горных разработках и в шахтах не опасных по газу и пыли, при взрывании пород с коэффициентом крепости до 15 по шкале проф. М.М. Протодьяконова. Скорость детонации комбизара 2 - 4км/с. Критический диаметр открытого заряда 70мм. Насыпная плотность 0.7г/см3 для пористой селитры; 0.8 - 0.9г/см3, для смесей пористой и гранулированной, или порошкообразной селитры. Кислородный баланс отрицательный 0,35%. Удельный объем газообразных продуктов взрыва 980 - 990л/кг. Теплота взрыва 3800 кДж/кг.
31. Эмульсионные ВВ, их состав, свойства, марки, формы выпуска.
Эмульсии это коллоидные тела, состоящие из множества мелких частиц, различных жидких веществ, как правило, не растворяющихся друг в друге. Все ЭПВВ состоят в основном из водного раствора окислителя - аммиачной селитры и жидкого нефтепродукта - минерального масла, дизельного топлива и т.п. При этом каждая сферическая микрокапелька раствора окислителя покрывается тонкой горючей жировой пленкой масла, за счёт чего обратная эмульсия становится абсолютно водоустойчивой, сметанообразной консистенции. Стабильность эмульсии обеспечивается присутствием эмульгатора (эфиры сорбита и жирных стеариновой, олеиновой кислот), растворенного в нефтепродукте. При заряжании обводненных скважин, жировая пленка предохраняет окислитель от контакта с водой. Содержимое окислителей в эмульсии варьируется в пределах 60-85% по весу, воды 8-20%, жидкого горючего 3-7% и эмульгатора 0,5-2,5%. При необходимости для повышения энергетических характеристик в состав могут быть введены специальные добавки, такие как алюминиевый порошок, ферросилиций или др.
Эмульсия из водного раствора окислителя и жидкого нефтепродукта не является взрывчатой, из-за своей низкой чувствительности. Придание эмульсии свойств взрывчатого вещества, т.е. ее сенсибилизация, осуществляется химической аэрацией эмульсии. Пузырьки образуются после введения в эмульсию так называемых газогенирирующих добавок ГГД - раствора нитрата натрия или кальция, при температуре не ниже 600С. Нитрит натрия вступает в химическую реакцию с аммиачной селитрой в результате которой выделяется газообразный азот и его окислы.
Охлажденная эмульсия сохраняет пластичность даже при отрицательных температурах. Эмульсионные ВВ обладают удовлетворительными взрывчатыми характеристиками: скорость детонации, в зависимости от рецептуры, составляет 2,5 – 4,5 км/сек, критический диаметр детонации от 30до 100мм, плотность 1200 – 1400кг/м3. Плотность ЭПВВ составляет 1,15-1,27 г/см3 и теплоту взрыва 2930-3350 кДж/кг.
По способу заряжания эмульсионные ВВ разделяются на бестарные и патронированные. Бестарные ЭВВ обычно применяются для механизированного заряжания взрывных скважин на относительно крупных горных предприятиях, имеющих собственный пункт по изготовлению ЭВВ или находящихся в транспортной доступности от какого-либо другого пункта, а также зарядные машины для эмульсионных ВВ. Патронированные ЭВВ производятся в заводских условиях, в патронах различного диаметра (28-180мм) и применяются при ручном заряжании чаще всего на малых горных предприятиях, для которых строительство собственного завода представляется нерентабельным. Патроны сенсибилизированных эмульсионных ВВ (ДЭМ) малого диаметра (28-100мм) используются в качестве промежуточных детонаторов для инициирования скважинных зарядов.
Достоинствами эмульсионных ВВ являются их дешевизна, возможность приготовления непосредственно на месте заряжания, безопасность в обращении (низкая чувствительность к различным видам воздействия), возможность применения в обводненных скважинах (водоустойчивость), равномерное смешивание горючего и окислителя. Благодаря текучести ЭПВВ, заполнение скважины производится насосом-дозатором (СЗМ), при этом скважина заполняется равномерно и полностью отсутствует пыление. К недостаткам эмульсионных промышленных ВВ можно отнести низкую восприимчивость к начальному импульсу, относительно малые сроки хранения.
Эмульсолит П (марок Г и С) водоустойчивое, эмульсионное, пластическое взрывчатое вещество, заводского изготовления, от светло-желтого до темно-коричневого цвета. Выпускается в полиэтиленовых патронах диаметром 90 и 120мм, массой соответственно 4,0 и 6,5 кг. Эмульсолит предназначен для использования в качестве основных зарядов при ручном заряжании скважин любой обводненности в породах не содержащих сульфидных руд, на земной поверхности. Состав эмульсолита П марки Г– 99% эмульсии эмульсолита и 1% водного раствора нитрата натрия (газогенерирующая добавка). Эмульсолит П марки С – механическая смесь из 80% эмульсии эмульсолита и 20% пламегасителя - хлорида натрия (поваренной соли). Эмульсолит марки С выпускается для взрывных работ по углю, но из-за большей плотности часто используется и на рудных предприятиях (лучше тонет, более полное заполнение обводненных скважин), при снижении показателей энергоотдачи взрыва меньше обьем газов и ниже температура взрыва. Инициируются заряды эмульсолита патроном аммонита массой 300гр или шашкой-детонатором. Скорость детонации 3,6 – 4,0 км/сек.
32. Эмульсионные взрывчатые вещества, изготавливаемые на местах производства взрывных работ.
Эмульсионные водоустойчивые ВВ, изготавливаемые на местах производства взрывных работ и предназначеные для механизированного заряжания скважин любой степени обводненности называются порэмитами.
Порэмит 1А представлят собой эмульсию раствора аммиачной селитры 94% в индустриальном масле 5%, сенсибилизированную газогенерирующей добавкой - 1%, водным раствором нитрата натрия (газогенерирующей добавки ГГД) с эмульгатором ПГТ. Эмульсия порэмита, без газогенерирующих добавок называемая матрицей, приготовляется в заводских условиях или на стационарных пунктах изготовления эмульсии. Температура эмульсии должна быть в пределах 65-850С, и находиться в СЗМ не более 1 суток. При снижении температуры эмульсии п<