ДонНТУ> Портал магистров ДонНТУ> Главная страница | Ссылки | Автореферат | Библиотека | Отчет о поиске | Индивидуальное задание
БИБЛИОТЕКА / КНИЖНЫЕ ИЗДАНИЯ
В. В. Матвейчук, В. П. Чурсалов "Взрывные работы". Учебное пособие. - М.: Академический проект, 2002.-384 с. (с. 21-25)
Смесевые взрывчатые вещества
В настоящее время на горных и геологоразведочных работах наибольшее распространение получили взрывчатые вещества, основной частью которых является аммиачная селитра. Это объясняется, прежде всего, доступностью исходного сырья, а также простотой и безопасностью технологии получения и переработки аммиачной селитры.
Следует отметить, что аммиачную селитру можно применять как самостоятельное примышленное ВВ, однако очень ограниченно, так как она обладает низкими детонационной способностью и чувствительностью к начальному импульсу, малой удельной энергией взрыва и высоким содержанием вредных газов (оксидов азота) в продуктах взрыва. Ее иногда применяют в комбинированных зарядах большого диаметра при взрывании на открытых разработках.
Аммиачно-селитренные ВВ представляют собой механические смеси с другим ВВ или с горючими невзрывчатыми материалами. Во взрывчатых веществах этой группы аммиачная селитра выполняет роль окислителя. Аммиачно-селитренные ВВ безопасны в обращении, поддаются различным видам технологической обработки, имеют сравнительно низкую стоимость.
Рассмотрим наиболее широко применяемые аммиачно-селитренные ВВ.
Аммониты - самые распространенные аммиачно-селитренные ВВ, представляющие собой порошкообразные смеси аммиачной селитры с тротилом (реже гексогеном, динитронафталином) и невзрывчатыми горючими компонентами. Соотношение компонентов взрывчатой смеси подбирается с таким расчетом, что кислородный баланс аммонитов был близок к нулевому, а поэтому аммониты применяются как на открытых, так и подземных горных работах. Аммониты делятся на обычные и предохранительные. Последние содержат в своем составе пламегасители - хлориды щелочных металлов и имеют индекс АП.
С целью повышения водоустойчивости аммонитов, т.е. способности их сохранять взрывчатые свойства при погружении в воду, используют водоустойчивую селитру марок ЖВ и ЖВФ, аммониты не теряют своих взрывчатых свойств в течение нескольких часов, хотя плохо потопляются. Водоустойчивые аммониты имеют индекс ЖВ. Наиболее распространенными ВВ этой группы является аммонит №6 ЖВ, который довольно часто используется в качестве эталона при сравнительной оценке ВВ.
Аммониты чувствительны к капсюлюдетонатору и характеризуются достаточно высокими взрывчатыми свойствами. По работоспособности они превосходят тротил.
Аммониты выпускаются в бумажных патронах диаметром от 28 до 90 мм и массой от 150 г до 3 кг. Менее чувствительный аммонит №6 ЖВ изготовляется также в виде порошка, упакованного в бумажные мешки или полиэтиленовые мягкие рукава (оболочки) диаметром 90 мм и в полужестких оболочках диаметром 175 и 225 мм для заряжания обводненных скважин.
Аммоналы - смеси порошкообразной аммиачной селитры и тротила с металлической горючей добавкой - алюминиевой пудрой. Аммоналы в гранулированном состоянии называются граммоналами.
Аммоналы по свойствам близки к аммонитам, применяются на подземных работах. Выпускаются россыпью и в патронах диаметром от 32 до 120 мм.
Акватолы - водосодержащие суспензионные ВВ текучей консистенции, твердой фазой которых является граммонит или граммонал, а жидкой - насыщенный загущенный раствор аммиачной селитры. Акватолы предназначены для применения на открытых горных работах и не допускаются к применению в подземных условиях, так как выделяют при взрыве большое количество ядовитых газов из-за отрицательного кислородного баланса.
Ранее эти составы были известны под названием иффзанитов. Наибольшее распространение получил акватол Т-20, содержащий около 20% гранулотола и такое же количество воды в жидкой фазе. Он предназначен для сухих и обводненных скважин. Имеется несколько модификаций этого ВВ.
Акванал и акванит - водосодержащие, горячельющиеся ВВ, отвердевающие при остывании в скважинах. Акванит содержит алюминиевый порошок (или силикоалюминий) и представляет собой смесь металлизованной сухой фазы с насыщенным водным раствором аммиачной селитры. Акванал предназначен для применения на земной поверхности.
Акванит, состоящий из смеси аммиачной селитры, алюминиевого порошка и водорастворимого загустителя, изготавливается по эмульсионной технологии и выпускается в виде гранул.
Граммониты - смеси гранулированной аммиачной селитры и тротила. Наиболее широкое применение нашел граммонит 79/21. Он представляет собой механическую смесь гранулированной аммиачной селитры с чешуйчатым тротилом. По детонационной способности граммонит 79/21 превосходит гранулированные ВВ простейшего состава, но уступает порошкообразным аммонитам. Граммонит 79/21 применяют на открытых и подземных горных работах. Он сохраняет детонационную способность при содержании воды 20%, а при содержании около 10% его взрывное действие даже несколько выше, чем в сухом состоянии благодаря повышению плотности заряда. При подземных работах влажность ВВ не более 5%.
Граммониты выпускают россыпью, в бумажных и полиэтиленовых мешках.
Детониты - порошкообразные ВВ (с увеличенным содержанием нитроэфиров, приближаются к пластичным) - относятся 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, детонит М), несмотря на их сравнительно высокую стоимость, весьма эффективно и экономически выгодно при взрывании крепких пород.
Динамоны - смеси аммиачной селитры с невзрывчатыми жидкими или твердыми горючими добавками (соляровое масло, древесная мука, сажа, алюминиевая пудра и т.д.) Динамоны в гранулированном состоянии называются гранулитами. К динамонам по принципу построения рецептуры относят игданиты - простейшие ВВ, изготовляемые непосредственно на местах работы и состоящие из гранулированной (или чешуйчатой) аммиачной селитры, пропитанной небольшим количеством жидкого горючего (солярового масла или дизельного топлива). Жидкое горючее тонкой пленкой покрывает гранулы аммиачной селитры, повышая чувствительность и мощность ВВ. При определенных соотношениях аммиачной селитры и дизельного топлива можно получить игданит с нулевым кислородным балансом. Приготавливают игданит заливая соляровое масло и мешки с аммиачной селитрой или смешивая селитру с жидкой добавкой в процессе засыпки в скважины, а также с помощью специального зарядного агрегата. Игданиты самые дешевые из всех применяемых в горной промышленности и пригодны для механизированного заряжания. Взрывчатые свойства игданитов уступают свойствам аммонитов.
Широкое применение в сухих и слабо обводненных забоях на открытых и подземных горных работах в шахтах и рудниках и рудниках, не опасных по взрыву газа и пыли, нашли простейшие ВВ - гранулит АК, АС. Они практически не слеживаются, сыпучи, хорошо транспортируются по трубам. Как и игданит характеризуются малой чувствительностью к механическим воздействиям.Следует отметить, что простейшие гранулированные ВВ получили применение во многих странах.
Карбатолы - горячельющиеся ВВ, густые, текучие при температуре выше 50 °С суспензии, отвердевающие при остывании в скважине. Они характеризуются высокой плотностью, в их состав вводится 3 - 5%воды для образования раствора. Нашли применение карбатолы марок ГЛ-15Т и ФТ-10. Они могут находиться в скважинах с непроточной водой продолжительное время (до 30 суток). Карбатолы практически нечувствительны к механическим воздействиям. Изготавливаются на месте применения из раздельных компонентов.
В 60-х годах за рубежом появился новый тип водосодержащих ВВ, основанный на эмульсиях типа «вода в масле».
Все эмульсионные ВВ состоят в основном из водного раствора аммиачной селитры (иногда с добавкой нитрата натрия или кальция) и жидкого нефтепродукта (минеральные масла, дизельное топливо и т.п.) Раствор окислителя, нагретый до 60 - 90°С, диспергируют и эмульгируют добавкой небольшого количества эмульгатора в жидком нефтепродукте так, чтобы каждая сферическая микро капелька раствора была покрыта тонкой его пленкой, предохраняющей от контакта с водой при заряжании в обводненных скважинах. Охлажденное ВВ сохраняет пластичность и при отрицательных температурах, если при изготовлении был использован нефтепродукт с низкой температурой застывания.
Наиболее распространенным способом сенсибилизации эмульсионных водосодержащих ВВ является введение в их состав полых или пористых микросфер из стекла или порошка перлита. Такие эмульсионные водосодержащие ВВ имеют плотность 1,15 - 1,27 г/см3 и теплоту взрыва 2930 - 3350 кДж/кг. При необходимости повысить теплоту взрыва вводят соответствующее количество алюминиевого порошка.
Эмульсионные водосодержащие ВВ дешевле суспензионных и в настоящее время им уделяют много внимания.
Одним из эмульсионных ВВ, допущенных к применению на открытых работах, являются порэмиты.
Порэмит — эмульсионное ВВ, изготовляемое на стационарных пунктах. Состоит из эмульсии и газогенерирующей добавки, водного раствора нитрата натрия. В состав эмульсии входит селитра аммиачная, селитра натриевая, нефтепродукты и вода.
Особую группу смесевых ВВ, изготавливаемых из порохов, занимают ВВ, получаемые из конверсируемых материалов. Одним из таких ВВ является гранипор.
Гранипор - водонасыщенное ВВ, представляющее собой обмасленную механическую смесь пироксилиновых зернистых порохов и отрезков трубчатых артиллерийских порохов.
В табл. 1.2 перечислен ряд ВВ рекомендуемых для взрывных работ на земной поверхности.
Таблица 1.2.- Рекомендуемые взрывчатые вещества для работ на земной поверхности
| Условия размещения ВВ | Коэффициент |
Заводского изготовления |
Изготовляются на месте применения |
Сухие скважины, шурфы, траншеи |
< 12 |
Гранулит М |
Игданит |
< 12 |
Аммонит №6 ЖВ Граммонит 50/50 Граммонит 30/70 |
Акванал АРЗ-8Н КарбатолГЛ-10В,ГЛ-15Т Карбатол ГЛ-10 |
|
Сухие шпуры |
<12 |
Гранулит М |
Игданит |
<12 |
Аммонал М-10 |
|
|
Обводненные скважины, шурфы, траншеи |
<12 |
Гранулотол |
Акватол Т-20 (иффзанит Т-20) |
|
>12 |
Гранутол |
Карбатол 10В |