ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 85
Скачиваний: 0
ляет 550 см3, бризантность — 20 мм\ чувствите лен к удару, имеет температуру вспышки 180°. Чистый нитроглицерин замерзает (кристалли-. зуется при +13 и +2°) и в этом состоянии еще более опасен в обращении.
Другим жидким взрывчатым веществом, при меняемым в качестве составной части нитро глицериновых ВВ, является нитрогликоль C2H4(0N 02)2 — бесцветная прозрачная жидкость, имеющая удельный вес 1,49, скорость дето нации 8300 м/сек, работоспособность 650 см3 и бризантность 30 мм. Он легко смешивается с нит роглицерином, и поскольку его температура за мерзания составляет —22,6° С, то смесь нитро глицерина с нитрогликолем имеет температуру замерзания намного ниже, чем чистый нитрогли
церин. |
(тол, |
тринитротолуол) |
Т р о т и л - |
(CeH2N02)3CH3 — твердое вещество, применяемое в качестве самостоятельного ВВ на открытых рабо тах и для добавок при изготовлении многих про мышленных ВВ, в том числе аммонитов. Плот ность плавленого тротила 1,6 г/см3, прессован ного 1,55 г/см3, скорость детонации до 7000 м/сек, работоспособность 360 см3, бризантность 15 мм.
К первичным инициирующим взрывчатым ве ществам, наиболее широко применяющимся в практике горного дела, относится гремучая ртуть и в меньшей степени азид свинца и тенерес.
Г р е м у ч а я р т у т ь Hg (CNO)2 — мелко кристаллическое вещество белого или серого цвета, удельный вес кристаллов 4,42 г/см3, тем пература вспышки составляет 160—165°. Грему чая ртуть весьма чувствительна к огню и механи ческим воздействиям (даже при царапании или
19
переламывании кристаллика происходит взрыв), поэтому она применяется в качестве первичного инициирующего вещества при изготовлении дето наторов. В алюминиевые гильзы помещать гре мучую ртуть нельзя, так как с алюминием она образует очень опасные соединения — фульми наты.
Азид свинца Pb(N3)2 — мелкокристалличе ский порошок белого цвета, не боится влаги. В присутствии влаги и углекислоты он легко взаимодействует с медью, образуя очень чув ствительный азид окисной меди, поэтому детона торы с азидом свинца изготовляют в алюминие вых или картонных гильзах. Для безотказности действия в детонатор, снаряженный азидом свин
ца, добавляют |
небольшое количество тенереса |
Q H (N 02)30 2Pb |
• Н20 (более чувствительного к |
огню). |
|
В качестве вторичных инициирующих ВВ при изготовлении детонаторов наиболее часто при меняются тетрил, тэн и в меньшей степени гек соген.
Т е т р и л Q H 2(N02)3 N(N02)CH3 — мелко кристаллические ВВ бледно-желтого цвета с ра ботоспособностью 380 см3, бризантностью 22 мм и скоростью детонации 7200—7700 м/сек. Он не боится влаги, обладает большой восприимчи востью к детонации и хорошо передает ее дру гим ВВ.
Т э н C(GH20N 02)4 — кристаллический по рошок белого цвета, не боится влаги, имеет ско рость детонации 8200—8700 м/сек, бризантность 25—26 мм, работоспособность 500 см3. Кроме снаряжения детонаторов, применяется также для изготовления детонирующего шнура.
20
Г е к с о г е н C3HeN3 (N02)3 — кристалли ческий порошок белого цвета, влагоустойчив, имеет скорость детонации 8300 м/сек, работоспо собность 490 см3, бризантность 30 мм. При меняется для изготовления детонаторов, детони рующего шнура, некоторых сортов аммонитов и в виде сплавов и смесей с тротилом (для откры тых горных работ).
Предохранительные взрывчатые вещества.
В шахтах, опасных одновременно и по метану и по угольной пыли, взрывные работы представляют наибольшую опасность, так как угольная пыль в присутствии метана становится более взрыво опасной. По данным МакНИИ минимальная взрывчатая концентрация угольной пыли на шахтах Донбасса равна 30—50 а на 1 м3 воз духа, но уже при наличии 2,5% метана для того, чтобы мог произойти взрыв, достаточно всего 8 г пыли на 1 м3 воздуха. Таким образом, наличие в рудничном воздухе одновременно метана и угольной пыли даже в незначительных концент рациях может привести к возникновению взрыва.
Опасность взрывных работ в шахтах, где од новременно имеется и метан и угольная пыль, зна чительно больше, чем в шахтах, опасных только по газу или только по угольной пыли. В таких шахтах местный взрыв или вспышка метановоз душной смеси может, поднять и воспламенить угольную пыль и таким образом вызвать ката строфическое бедствие..
При содержании метана в рудничной атмос фере до 5—6% и свыше 14—16% и отсутствии угольной пыли метановоздушная смесь не спо собна взрываться, но может воспламеняться. Наличие метана в пределах от 5—6% до 14—
21
16% может вызвать взрыв рудничной атмосферы, причем взрыв достигает наиболее разрушитель ной силы при содержании метана в смеси 9,45% по объему. Температура, при которой возможно воспламенение метановоздушной смеси, состав ляет 650—750°, хотя при такой температуре воспламенение происходит не мгновенно, а примерно через 10 сек. По мере повышения тем пературы время задержки воспламенения сокра щается и при 2000° метановоздушная смесь вос пламеняется мгновенно.
Максимальный разрушительный эффект от воспламенения пылевоздушной смеси получается при содержании пыли в 1 м3 воздуха от 300 до 600 г. Смесь такой концентрации наиболее легко воспламеняема. Температура ее воспламе нения составляет от 700—800° до 1100°.
При изготовлении предохранительных ВВ стремятся к максимальному снижению темпера туры (теплоты) взрыва за счет введения в состав вещества соответствующих количеств невзрыв чатых материалов (пламегасителей), поглощаю щих тепло. При этом в качестве пламегасителей используются преимущественно так называемые каталитически активные соединения (поваренная соль NaCl, хлористый калий К.С1, бикарбонат натрия NaHC03 и др.), которые не только охлаждают продукты взрыва, но и каталитически тормозят реакцию окисления горючих газов и угольной пыли в атмосфере.
К предохранительным ВВ предъявляются сле дующие основные требования:
а) энергия предохранительных ВВ, выделяе мая при взрыве, а также температура продук тов взрыва должны быть ограничены, так как
22
при большой энергии и температуре взрыва мо жет произойти воспламенение метана или уголь ной пыли;
б) по этой же причине должна быть ограни чена сила ударной волны, хотя вероятность вос пламенения метановоздушной смеси от ударной волны невелика;
в) ВВ должны устойчиво детонировать и безот казно передавать детонацию от патрона к пат рону, при этом должна обеспечиваться полнота детонации;
г) предохранительные ВВ не должны быть чувствительными к удару и трению;
д) важным условием является постоянство свойств ВВ в процессе хранения их в течение гарантийного срока;
е) ВВ не должны содержать металлических частиц, способных гореть с высокой температурой;
ж) |
влажность |
предохранительных ВВ |
не |
|||
должна превышать 0,5%; |
газов в продуктах |
|||||
з) |
содержание |
ядовитых |
||||
взрыва не должно |
превышать 40 л при взрыве |
|||||
1 кг ВВ (в пересчете |
на окись |
углерода |
СО), |
|||
принимая во внимание, |
что |
1 л |
окислов азота |
эквивалентен по токсичности 6,5 л окиси угле рода, а 1 л сернистых газов — 2,5 л окиси угле рода.
Воспламенение метановоздушной и пылевоз душной смесей при ведении взрывных работ наи более часто происходит от пламени взрыва от крытого заряда, от пламени выгорающего в шнуре заряда и от электрической искры взрывной ма шинки.
Применение предохранительных ВВ намного снижает опасность воспламенения газа или пыли
23
и при строгом выполнении мер безопасности, требуемых Едиными правилами, эту опасность можно полностью ликвидировать.
Как уже отмечалось ранее, для снижения энергии взрыва с целью ограничения темпера туры продуктов взрыва предохранительных ВВ служат так называемые пламегасители, в каче стве которых применяют от 10 до 20% хлори стого натрия или хлористого калия (содержание хлористого аммония у ВВ для серных рудников достигает 30%). Для увеличения предохрани тельных свойств ВВ применяют предохрани тельные оболочки, представляющие собой наруж ный слой патрона ВВ, полностью или в преоб ладающей части состоящий из пламегасителя. Предохранительные оболочки бывают взрывча тые (активные) и невзрывчатые (пассивные).
Активные оболочки обычно состоят из 15— 25% мощного ВВ и 75—85% пламегасителя. Тол щина стенки оболочки составляет 3—5 мм. Невзрывчатые предохранительные оболочки бы вают жесткими, полужесткими, порошкообраз ными и пластичными. Первые готовятся из прес сованной поваренной соли, полужесткие — из войлока, фибры и других видов растительного или искусственного волокна, пропитанных ра створом пламегасителя. Порошкообразные обо лочки целиком готовятся из хлористого калия, хлористого натрия или бикарбоната натрия; мягкие оболочки готовятся в виде смеси пластикатов с пламегасителем.
Невзрывчатые предохранительные оболочки имеют следующие недостатки:
1. Снижение эффективности единицы веса за ряда, так как для размещения одного и того же
24
количества ВВ необходимо бурить или большее количество шпуров или применять шпуры и пат роны увеличенного на 6—10 мм диаметра.
2.Невзрывчатые оболочки имеют трубчатую форму, т. е. торцовые части патрона остаются незащищенными, следовательно пламя при взры ве заряда может выбрасываться наружу в на правлении торцов патронов, создавая опасность воспламенения газа или пыли.
3.Ухудшается передача детонации от патрона
кпатрону, так как патроны ВВ в предохрани
тельных оболочках имеют двойное число слоев бумаги на торцах; кроме того, инертные соли оболочки могут попасть между торцами патро нов, что создает опасность неполной детонации или выгорания заряда.
Взрывчатые оболочки окружают ВВ со всех сторон, в том числе и с торцов патрона.
Для придания предохранительных свойств ВВ существует также третий способ, заключающийся в том, что в состав ВВ вводят такие вещества, которые при взрыве вступают во взаимодействие с образованием новых соединений, обладающих пламегасящими свойствами. В качестве таких веществ может применяться смесь натриевой се литры (NaN03) и хлористого аммония. При этом в процессе взрывчатого разложения ВВ ука занные вещества вступают между собой в реак цию
NaN03 + NH4CI NaCl + NH4N03 ,
Ф
N2+ 2 Н20 + У20 2J-f30,3 ккал
В результате этой реакции образуется ката литически активный пламегаситель — тонкодис
25
персная поваренная соль. Реакция идет с выде лением тепла и образованием газов, что способ ствует повышению мощности ВВ.
При оценке свойств ВВ подобного типа (ВВ с обменными солями) необходимо обратить внимание на следующую их особенность.
Так как скорости взрывчатого разложения нитроглицерина и смеси обменных солей раз личны, предполагается, что при взрыве на от крытом воздухе, например, обнаженного за ряда в забое, когда давление продуктов взрыва быстро рассеивается, реакция взаимодействия натриевой селитры с хлористым аммонием силь но запаздывает по сравнению с реакцией взрыв чатого разложения нитроглицерина, т. е. не завершается полностью. В результате этого коли чество выделяемого при взрыве тепла резко сни жается, что делает такой взрыв особо безопас ным в отношении поджигания горючей шахт ной среды.
Если же взрыв заряда происходит в шпуре с забойкой, то давление падает сравнительно медленно и указанная реакция происходит до конца с--полным выделением энергии. В этом случае взрыв производит максимальную для данного ВВ механическую работу. В то же время наличие забойки дополнительно обезопасит та кой взрыв.
Таким образом характер детонации ВВ с обменными солями дает дополнительное преиму щество: при взрывании в особо опасных усло виях (открытый заряд) эти ВВ выделяют мини мальные количества тепла, а в менее опасных условиях (в шпуре, с забойкой) работают на полную свою мощь, т. е. степень их безопасности
26
как бы автоматически регулируется в зависимо сти от условий взрывания.
Предохранительные ВВ с содержанием нитро эфиров. Склонность аммиачно-селитряных ВВ к частичной или полной потере взрывных свойств из-за слеживаемости и повышения влажности, а также введение во взрывчатое вещество пла мегасителей, понижающих чувствительность к инициальному импульсу, вызывают необходи мость вводить добавки, стабилизирующие взрыв ные свойства и повышающие чувствительность ВВ. Такой стабилизирующей добавкой является смесь нитроэфиров, присутствие которых повы шает восприимчивость ВВ к детонации и помо гает устранить в значительной степени возмож ность выгорания ВВ и связанную с этим опас ность взрыва газа или пыли.
Аммиачно-селитряные ВВ с добавками нит роэфиров получили название победитов, из чис ла которых в настоящее время применяют по родноугольный победит ПУ-2, победит № б, ВП-2, ВП-4, проходит промышленные испыта ния победит ВП-7 и низкопроцентный предо хранительный динамит Д-3, содержащий 35% нитроэфиров.
Промышленностью выпущены и проходят ис пытания высокопредохранительные ВВ с содер жанием нитроэфиров 5—8% (так называемые
ВВ с обменными солями Э-3 и Э-6); |
испытаны |
и могут применяться с разрешения |
Госгортех |
надзора малоплотные аммониты № 14 (с содер^- жанием 7% нитроэфиров) и № 15 (содержащий
8% смеси нитроэфиров).
К низкопроцентным нитроглицериновым аммиачно-селитряным ВВ относятся также
27