ДОСЛІДЖЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ НОВОЇ ЕКОЛОГІЧНО ЧИСТОЇ ВИБУХОВОЇ РЕЧОВИНИ “ГРАНУЛІТ УРП”
Рєзніченко Д.О., Праздникова Т.М., Манжос Ю.В.
Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів/ Збірка доповідей VII Міжнародної наукової конференції аспірантів і студентів. Т. 2 - Донецьк: ДонНТУ, ДонНУ, 2008. с. 140 - 142
На сучасному етапі вибухові роботи є домінуючим методом відділення гірської породи від масиву.
Руйнування порід за допомогою енергії вибуху є універсальним та практично єдиним високоефективним способом підготовки скельних
гірських порід для виймання. На сьогодняшній день перед виробниками та споживачами промислових вибухових речовин (ВР) стоїть задача забезпечення
безпеки проведення вибухових робіт, зниження шкідливої дії складових компонентів вибухової речовини та продуктів її вибухового перетворення на
оточуюче середовище.
Метою роботи є дослідження властивостей нової вибухової речовини - грануліт УРП, що була розроблена підприємствами ПП “БВР Ресурс та
ВАТ “НПК “Інвест-Ресурс” на базі Рубіжнянського хімічного заводу “Заря”.
Грануліт УРП – гранульована промислова вибухова речовина II класу, призначена для ведення вибухових робіт з ручним та механізованим
заряджанням шпурів, свердловин та камер у сухих вибоях кар’єрів, рудників й шахт, безпечних за газом і пилом. За природою
грануліт УРП – найпростіша вибухова речовина, основними компонентами якої є гранульована аміачна селітра та унікальна енергітична емульсія,
що долає поверхневий натяг, проникає до гранули селітри й закупорюється.
Випробування проводилися у Макіївському НДІ. Одними з параметрів, що досліджувалися, були повнота та швидкість детонації.
Випробування на повноту детонації є найпрстішим методом перевірки детонаційної здібності патронованих та непатронованих вибухових речовин.
Дане випробування здійснювалося згідно вимог Європейських методик, заряд розміщували у металевій оболонці. Результати випробування наведені у таблиці 1.
Таблиця 1 – Результати випробувань на повноту детонації в сталевій оболонці
| |
Діаметр
заряду, мм |
Довжина
заряду, м |
Товщина
оболонки,мм |
Маса
заряду, г |
Щільність
заряду, г/см3 |
Ініціювання |
Детонація |
| Дослід №1* |
40 |
0,52 |
3 |
725 |
1,11 |
ЕДКЗ–0П |
Повна |
| Дослід №2* |
27,5 |
0,25 |
3 |
157 |
1,06 |
ЕДКЗ–0П |
Повна |
| Дослід №3** |
36 |
0,27 |
3 |
260 |
0,95 |
ЕДКЗ–0П |
Повна |
| Дослід №4* |
27,5 |
0,25 |
3 |
160 |
1,08 |
ЕДКЗ–0П |
Повна |
_________
*- Весь перетин оболонки заповнена гранулітом;
** - Нижня частина оболонки на 5см заповнена забійкою, решта (270мм) на весь перетин заповнена гранулітом
Швидкість детонації є одним з основних параметрів конкретної вибухової речовини. Ця характеристика визначалася методом іонізаційних датчиків.
Сутність іонізаційного методу полягає у вимірюванні в умовах стаціонарної детонації часу проходження фронтом детонаційної хвилі фіксованої бази
вимірювання — ділянки заряду між двома датчиками, встановленими на відстані, що забезпечує точність вимірювання часу залежно від роздільної
здатності вимірника, який використовується, з абсолютною похибкою ±1,0%. Швидкість детонації вимірювалась на зарядах грануліту, розміщених
у сталевих трубах, як для випробувань на повноту детонації. Результати випробувань наведені у таблиці 2.
Таблиця 2 – Результати випробувань на швидкість детонації
| |
Діаметр
заряду, мм |
Довжина
заряду, м |
Товщина
оболонки,мм |
Маса
заряду, г |
Щільність
заряду, г/см3 |
База, см |
Час, мс |
Швидкість
детонації, м/с |
| Дослід №1 |
40 |
0,52 |
3 |
725 |
1,11 |
11 |
43,5 |
2529 |
| Дослід №2 |
40 |
0,57 |
3 |
740 |
1,03 |
10 |
37,2 |
2688 |
Швидкість детонації визначається за формулою
D=B/Ţ
де В – база (відстань між датчиками), см;
Ţ – час проходження фронту детонації між датчиками, мс.
Грануліт УРП не містить у своєму складі вибухових речовин, таких як тротил, гексоген та інші. Тому під час вибухового перетворення
не утворюються шкідливі окисли азоту.
Проаналізувавши реакцію вибухового перетворення грануліта, маємо наступну картину. Спочатку весь кисень,
що входить до складу вибухової речовини, витрачається на окислення водню до води. Залишок йде на окислення вуглецю до СО.
Кисень, що залишився, перетворює СО на СО2. Азот в результаті реакції утворюється у чистому вигляді.
Отже, під час вибухового перетворення утворюється 27,841 молей води, 3.704 молей двоокису вуглецю, 0.166 молей окису вуглецю
та 11.78 молей азоту. У відсотках отримуємо: Н2О – 64.02%; СО2 – 8.52%; СО – 0.38%; N2 – 27.09%.
Таким чином, вибух грануліту протікає за реакцією:
С3.87N23.56О35.415Н55.682 ⇒ 27.841 Н2О+0.166 СО+3.704 СО2+11.78 N2
Отже, під час вибухового перетворення грануліту утворюється 974.2 л/кг газоподібних продуктів, 0.38% (3.7 л/кг) з яких складає
шкідливий СО, що є значно менше допустимої норми.
Таким чином, проведені дослідження свідчать про те, що грануліт УРП має непогані вибухові характеристики і при цьому екологчно
безпечніший та дешевший у порівнянні із відомими промисловими вибуховими речовинами.
|