Удосконалення промислових вибухових речовин на основі аміачної селітри

На сьогоднішній день найбільш поширеними промисловими вибуховими речовинами є вибухові суміші на основі аміачної селітри. Метою роботи є удосконалення промислових вибухових речовин граммонітного типу, через наявність небажаних властивостей: злежування, запилювання та електризуємості. Розглянемо ці властивості на прикладі граммоніту 79/21 – вибухової речовини І класу, що здобула велике поширення при проведенні вибухових робіт. Граммоніт 79/21 складається з 79% гранульованої аміачної селітри та 21% тротилу.

Злежуваність з’являється через гігроскопічність селітри та її здатність до поліморфних перетворень. Злежуваність призводить до зависання речовини в бункерах, зводоутворенню, при пневмнозаряджанні свердловин ускладнюється транспортування вибухівки трубопроводами та шлангами до місць заряджання.

Запилювання з’являється при пневмотранспортуванні та пневмозаряджанні свердловин. При механізованому заряджанні необхідно вживати заходи, що попереджають розсипання, а також виділення пилу або часток вибухової речовини в навколишній простір. При цьому у всіх випадках вміст компонентів суміші в повітрі робочої зони, незалежно від часу контакту з ними людей, не повинен перевищувати граничнодопустимої концентрації 0,5 мг/м³.

Граммоніт 79/21 запаковується у мішки, які складаються з двох шарів: внутрішній – поліетиленовий, та зовнішній – поліпропіленовий. Через це підвищується електризуємість граммоніту. У виробничих умовах накопичення зарядів статичної електрики може досягати таких меж, при яких розряд їх здатний запалити або викликати вибух чутливих до іскрових розрядів речовин. Крім того, при електризації можуть створюватися технологічні перешкоди, такі, як налипання продуктів на стінки апаратів і трубопроводів, грудкування порошків, утруднення при просіюванні і ін. Тому явище електризації необхідно враховувати при виготовленні і застосуванні вибухових речовин.

З метою удосконалення складу граммоніту 79/21 та усунення перерахованих недоліків зроблено наступне: для зменшення злежуваності та запилювання була введена обволікаюча домішка у вигляді індустріального мастила И-20, для зменшення електризації – опудрююча домішка у вигляді графіту С-1. В ході експерименту складали суміші аміачної селітри з графітом, а також селітри з 0,5% мастила та графітом. Вміст графіту в сумішах варіювався від 0,24% до 0,96%. В результаті проведених експериментів було визначено, що додавання графіту зменшує електризуємість аміачної селітри та сумішей на її основі. Оптимальний вміст мастила та графіту складає 0,5% та 0,8% відповідно. Отриманий склад не злежується на протязі тривалого часу, не пилить та має порівняно низьку електризуємість.

Паралельно з цим проводилися розрахунки кисневого балансу удосконаленого граммоніту. При складанні вибухових сумішей необхідно прагнути до нульового кисневого балансу або з незначним відхиленням. У вихідного граммоніту 79/21 цей показник складає +0,02. При додаванні до складу 0,5% індустріального мастила та 0,8% графіту кисневий баланс зменшився до -3,6. Цей склад є оптимальним та рекомендований до застосування у промисловості.