Современные взрывчатые вещества

Наиболее  распространенным способом сенсибилизации эмульсионных водосодержаших ВВ является введение в их состав полых иди пористых микросфер из стекла или порошка перлита. Такие эмульсионные водосодержащие ВВ имеют плотность 1,15...1,27 г/см и теплоту взрыва 2930...3350 кДж/кг. При необходимости повысить теплоту взрыва на 25...30% в состав эмульсионных водосодержаших ВВ вводят соответствующее количество алюминиевого порошка.

Эмульсионные  водосодержащие ВВ дешевле суспензионных  и в настоящее время им уделяют  много внимания.

Одним из последних достижений в области разработки промышленных ВВ для открытых работ является создание взрывчатых смесей, состоящих из эмульсии типа «вода в масле», смешанной с пористой гранулированной аммиачной селитрой и горючими добавками, таким образом чтобы эмульсия заполняла межгранульное пространство. В результате получаются взрывчатые составы, обладающие по сравнению со смесями АС - ДТ большей объемной концентрацией энергии более высокой водоустойчивостью и меньшей стоимостью по сравнению с эмульсионными водосодержащими ВВ. Эти смеси заряжают в сухие скважины в непатронированном виде с помощью зарядных машин, а в обводненные скважины - патронированными в пластмассовые шланги.

ВВ, содержащие в своем составе в качестве основного компонента нитроглицерин, называют нитроглицериновыми. Нитроглицериновые ВВ делят на высокопроцентные желатинированные, или пластичные ВВ, и низкопроцентные порошкообразные ВВ, содержащие не более 15% жидких нитроэфиров (победиты, детониты). В качестве нитроэфиров применяют нитроглицерин и нитрогликоль. Нитроглицериновые ВВ обладают высокими мощностью, водоустойчивостью и детонационной способностью.

Детониты - порошкообразные ВВ (с увеличенным содержанием нитроэфиров, приближаются к пластичным) - относят к непредохранительным ВВ. Они состоят из аммиачной селитры, тротила, 5...10% алюминиевой пудры и 6...15% нитроэфира. Патроны детонита имеют плотность 1,15...1,20 г/см³, что обеспечивает получение при взрывании высокого качества дробления массива горных пород. При работе с детонитами необходимо соблюдать осторожность, защищая руки от действия нитроэфиров, не допуская просыпания ВВ из пачек и патронов. Применение детонитов (например, детонита М), несмотря на их сравнительно высокую стоимость весьма эффективно и экономически выгодно при взрывании крепких пород.

Алюмотол - гранулированная смесь тротила с порошком алюминия. Выпускается в виде гранул диаметром 5 мм, плотность гранул 1,5 г/см³, теплота взрыва 5,3...5,6 МДж/кг; работоспособность 420...440 см³, бризантность сухого алюмотола 14...16 мм, в воде - 26...30 мм, скорость детонации сухого алюмотола 4000 м/с, в воде – 6000-6300 м/с, критический диаметр 40 мм. Алюмотол применяют только в водонаполненном состоянии при взрывании крепких пород.

Гранитол-1 и гранитол-7А представляют собой  гранулированный водоустойчивый сплав аммиачной селитры и тротила с небольшой добавкой (гранитол-7А) алюминиевой пудры. Благодаря добавке селитры имеют меньший отрицательный кислородный баланс, чем гранулотол и алюмотол, и выделяют меньшее количество ядовитых газов. По запасу энергии занимают промежуточное место между гранулотолом и алюмотолом.

 

 

Характеристики  гранулированных водоустойчивых ВВ приведены в табл. 4.4.

Таблица 4.4. Характеристики гранулированных водоустойчивых тротилсодержащих ВВ для взрывания на поверхности

Параметр	Взрывчатое вещество
	Гранулотол	Алюмотол	Гранитол-1	Гранитол-7А
Удельная теплота взрыва, кДж/кг	3642-4050	5266-5510	3770	4598
Работоспособность, см3	290	430	450	380
Удельный объем газов, л/кг	750-1045	675-815	820	800
Бризантность в стальных кольцах  в водонаполненном состоянии, мм	32...34	Разрушение	Разрушение	24...26
Критический диаметр, мм	60...80	70...80	40...60	40...50
Скорость детонации в стальной трубе, км/с	10...15	25...30	5,0...5,5	5,0...5,3
Плотность, г/см3	5,5...6,5	5,5...6,0	0,9...0,95	0,9...0,95
Кислородный баланс, %	0,9	0,95	-43,4	-52,0
Идеальная работа взрыва, кДж/кг	-74	-76,2	3080	3722

 

При ведедении горных работ широко используют дымные (так называемые минные) пороха. Их применяют при добыче штучного камня. Дымные пороха неводоустойчивы, чувствительны к действию огня, способны к взрывному горению, т.е. обладают метательными свойствами.

Бездымные пороха способны к взрывному горению и детонации, обладая при детонации как метательными, так и бризантными свойствами. Бездымные пороха - это ВВ, изготовленные из нитратов целлюлозы с различным содержанием азота путем растворения их во взрывчатых и невзрывчатых растворителях. Они характеризутся следующими физическими и взрывчатыми свойствами: плотносшь 1,5...1,65 г/см³, насыпная плотность 0,6...0,9 кг/дм³, бризантность 6-24 мм, работоспособность 180...360 см, скорость детонации 3500—8000 м/с, температура вспышки 180...200°С, теплота взрыва 2,9...4,6 МДж/кг.

В зависимости  от технологии приготовления и их свойств бездымные пороха делят на пироксилиновые и нитроглицериновые. Пироксилиновые пороха представляют собой группу нитроцеллюлозных бездымных порохов. Они могут применяться для взрывания пород различной крепости.

Нитроглицериновые пороха представляют собой твердую желатинированную массу, полученную в результате пластификации нитроцеллюлозы нитроглицерином или другими нитроэфирами. В зависимости от состава характеризуются следующими физическими и взрывчатыми свойствами: теплота взрыва 2,9...5 МДж/кг, работоспособность 180...360 см³, бризантность 6...12 мм, скорость детонации 3,5...8 км/с,  температура вспышки 180...200°С, действительная плотность 1,5...1,65 г/см³, насыпная плотность 0,60...0,9 г/см .

При заряжании пороха электризуются. Искровой разряд способен вызвать вспышку пороховой пыли. Для снижения электризующей способности порохов их смачивают. Предусматривается также отвод статического электричества путем устройства заземлителей.

Оксиликвиты - смесь жидкого кислорода с горючими веществами, являющимися одновременно поглотителями: активированным древесным углем, торфяным мохом, соломой, бумажной массой. Жидкий кислород представляет собой подвижную жидкость голубоватого цвета с температурой -182,5°С. Оксиликвиты чувствительны к пламени и удару, безотказно детонируют от КД и ДШ, быстро теряют взрывчатые свойства вследствие испарения кислорода. Обычно их изготовляют на месте производства взрывных работ непосредственно перед заряжанием. Скорость детонации колеблется в пределах 2000...5000 м/с, работоспособность 250...600 м³; теплота взрыва достегает 8,9 МДж/кг; бризантность 16...21 мм.

К числу  смесевых ВВ относят и предохранительные ВВ. Предохранительными называют ВВ, содержащие пламегасящие добавки или упакованные в предохранительные оболочки. Для понижения температуры продуктов взрыва в момент их образования и предотвращения возможности вспышки взрывоопасных метановоздушной и пылегазовой смесей вводят пламегасители. Они могут использоваться также для изготовления предохранительных оболочек. В результате введения в состав предохранительных ВВ пламегасителей и инертных солей температура взрыва и мощность снижаются. В качестве сенсибилизаторов используют нитроэфиры. Добавка нитроэфиров особенно важна в предохранительных ВВ, энергия и чувствительность которых ослаблены содержанием инертных пламегасителей. Выпускаемые промышленностью угленит 5, угленит Э-6, серный аммонит, аммонит АП-5ЖВ и другие ВВ содержат инертные соли и жидкие нитроэфиры.

Угленит 5 - маломощное высокопредохранительное ВВ, которое может применяться при взрывании открытыми зарядами породы и угля в шахтах, опасных по содержанию газа или пыли. В комбинации с более мощными ВВ можно применять для взрывания шпуров в сухих забоях.

Угленит Э-6 - ВВ повышенной предохранительном, предназначенное для взрывания по углю в шахтах, опасных по метану или угольной пыли. Мощность его меньше, чем у аммонита ПЖВ-20, поэтому расход больше на 40...60 %. Несмотря на это, угленит Э-6 применяют в угольных шахтах с обильным метановыделением.

Аммонит серный является предохранительным ВВ специального назначения.

Аммонит АП-5ЖВ - порошкообразное ВВ с видимыми крупными частицами соли - характеризуется достаточно высокими взрывчатыми характеристиками.

К предохранительным ВВ предъявляют  следующие требования: температура  взрыва не более 2600°С, детонация устойчивая, кислородный баланс близок к нулю.

Малоплотные взрывчатые составы имеют  среднюю плотность до 0,6 г/см³. Их применяют в подземных условиях при контурном и мягком («щадящем») взрывании, а также на специальных работах Малая плотность достигается повышенной пористостью составов (джезполиты). Известны низкоимпульсные пористые ВВ типа взрывной поролон, которые представляют собой высокочувствительные индивидуальные ВВ с частичным заполнением ячеек эластичным поропластом.

Другой разновидностью ВВ являются смеси, в качестве одного из компонентов  которых используют гранулированные  пенопласты или пенополистирол. Пенопласты могут быть инертными или активными составляющими смеси. В последнем случае равномерности смешивания компонентов достигают «холодным» или «горячим» способами. Остальные компоненты могут быть высоко- или низкочувствительными химическими соединениями.

Плотность смесей и скорость детонации  определяются химическим и гранулометрическим составами компонентов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

В.И. Комащенко, В.Ф.Носков, Т.Т. Исмаилов. Взрывные работы. М., Высшая школа, 2007.

Л.И.Бегал. Химия и технология инициирующих взрывчатых веществ. М., Машиностроение, 1975.

В.Штрубе. Пути развития химии. М., Мир, 1984.