Некоторые особенности детонации и работы ВВ с пониженным содержанием тротила


УДК 622.235
     Манжос Ю.В., Клочко И.И., Монастырев Н.В. Межведомственная комиссия по взрывному делу при академии горных наук Сб. "Взрывное дело № 95/52", Москва, 2005

     На современном этапе развития взрывного дела в Украине все большее внимание как разработчиков, так и производственников привлекает ВВ с пониженным содержанием тротила. Это объясняется многими факторами. Основным из которых является стоимость ВВ. Не секрет, что за последние годы стоимость тротила возросла более чем в 10,0 раз и продолжает расти, что резко повышает стоимость буровзрывных работ. Кроме того, применение тротила и тротилосодержащих ВВ отрицательно сказывается на экологических последствиях массовых взрывов. Все это приводит к созданию ВВ без содержания тротила или с пониженным его содержанием.
     Целью настоящей работы было установление детонационных параметров и работоспособности ВВ с пониженным содержанием тротила. Испытанию подвергалось ВВ на основе пористой селитры и дизельного топлива (АС+ДТ) с различными добавками и пониженным содержанием тротила и теплотой взрыва 3900 кдж/кг. Определение скорости детонации проводилось во взрывной камере МакНИИ методом иоанизационных датчиков. Заряды помещались в стальную трубу диаметром (dзар) 51 мм с толщиной стенки 2 мм. В процессе заряжания изменялась плотность заряда.     Инициирование основного заряда ВВ осуществлялось промежуточным детонатором из 50 граммовой навески аммонита № 6ЖВ, который подрывался стандартным електродетонатором. В качестве счетного прибора использовался частотамер марки …. Параметры зарядов и результаты взрывания предоставлены в табл.1.

таблица 1
Параметры используемых зарядов и результаты измерения скорости детонации (Д)
№№ параметры заряда скорость детонации, Д, м/с
длина заряда, lзар, мм масса заряда, Мзар, г плотность заряжания р, г/см3 расстояние между датчиками Lбаз, мм
1. 360 490 0.5 107 3083.57
2. 350 620 0.86 108 3417.72
3. 345 680 0.966 110 3492.06
4. 305 610 0.98 - 3279.7
5. 340 745 1.07 119 3305.5

График изменения скорости детонации в зависимости от плотности заряжания представлен на рис.1

     Рис.1 График зависимости изменения скорости детонации (Д) от плотности заряжания (p)
1 – экспериментальная кривая;
2 – аппроксимирующая кривая
     Уравнение аппроксимации имеет вид:

Д = -64,53 p2+ 417,76p + 2772,3 (1)

    Как видно из вышеприведенного максимальной скорости детонации для испытуемого ВВ можно достичь при плотности 0,9 – 0,96 3. Дальнейшее увеличение плотности заряда приводит к падению скорости детонации, которая становится сопоставимой со скоростями получаемыми при плотностях 0,68 – 0,70 г/см3.
     Работоспособность указанного ВВ проверялась на одном из гранитных карьеров Украины по методу воронки выброса. Параллельно проводилось взрывание граммонита 79/21 и граммонита 50/50.
     Заряды помещались в шпуры диаметром (dшпур) 40 мм, глубиной (lшпур) 360 – 380 мм, вес заряда 200 г. Для инициирования гранулированных ВВ в качестве промежуточного детонатора использовались 50-ти граммовая навеска аммонита №6ЖВ.
    После взрыва производилось измерение воронки и оценивался ее объем. Результаты опытных взрывов представлены в табл.2.
Таблица 2
    Результаты опытных взрывов шпуровых зарядов в гранитах
№№ Тип ВВ Энергия заряда, КДж Табличная скорость детонации, Д, м/с Предполагаемая скорость детонации, Д Показатель работы взрыва, А, см3/г
1. испытываемое ВВ 780 3500 3270-3300 1835
2. граммонит 79/21 879 3600 - 1024
3. граммонит 50/50 854 3500 2000 1755

    Виды воронок выброса – на рис.3.
Рис.3. Виды воронок выброса в граните
а) испытываемое ВВ;
б) граммонит 79/21
     Как видно из приведенного испытуемое ВВ при более низкой концентрации энергии по сравнению с граммонитами 79/21 и 50/50 дает хорошие результаты. Визуальная оценка дробленного продукта в воронке показала, что в случае граммонитов 79/21 и 50/50 имеется много средних и крупных кусков, а в случае испытуемого ВВ преобладают крупные фракции дробления. Более энергетичное ВВ граммонит 79/21 при более низкой реальной скорости детонации имеет в гранитах наименьшую работоспособность, что свидетельствует о недостаточности его детонационных параметров в шпурах такого диаметра.
     Испытуемое ВВ при высокой общей работоспособности (наибольший объем воронки дробления ) дало и наихудший результат по качеству дробления, что свидетельствует о недостаточности энергии взрыва для выполнения эффективной работы дробления.
     В этой серии экспериментов наилучшие показатели у граммонита 50/50 как по работе взрыва, так и по качеству дробления.
    Проведенные эксперименты позволяют сделать выводы о целесообразности применения ВВ с пониженным содержанием тротила даже на гранитных карьерах при соответствующих параметрах БВР. Применение такого ВВ позволяет существенно снизить выделение ядовитых газов и обеспечить снижение стоимости отбойки.
    
Список литературы

     1.Друкованый М.Ф., Оберемок О.Н. О влиянии воды на детонацию водоустойчивых гранулированных ВВ – В ж. «Взрывное дело», №74/31, М.,»Недра», 1974, с.17-27
ДонНТУ|Портал магистров ДонНТУ|||назад в библиотеку