Файл: Кутузов, Б. Н. Взрывные работы учебник.pdf

алюминиевой пудры. Гранулированные сплавы, по составу ана­ логичные аммоналам, называются граммоналами.

щие менее подвижной консистенцией.

И ф з а н и т ы — водонаполненные ВВ, аналогичные по составу акватолам. Водонаполнение производится горячим, пересыщенным раствором аммиачной селитры. Заряд, льющийся в горячем состоя­ нии, затвердевает при охлаждении в скважине.

Для взрывания обводненных пород, особенно с проточной водой, применяется гранулированный тротил (гранулотол) и его сплавы с алюминиевой пудрой (алюмотол). В отдельных случаях могут применяться бездымные пороха, передаваемые горнякам оборонной промышленностью по истечении срока их хранения.

В 30-х годах на карьерах применялись в опытном порядке оксиликвиты, представляющие собой патроны с тонкоизмельченным органическим поглотителем, пропитанные жидким кислородом. Кроме того, иногда забракованные партии ВВ, предназначенные для под­ земных работ, используются на карьерах. Эти случаи редки и здесь

селитры и серы, применяется для отбойки штучного камня, когда требуется отколоть блок от массива с минимальными его поврежде­ ниями в результате бризантного действия взрыва.

§ 27. Основные компоненты аммиачно-селитренных взрывчатых веществ для карьеров

Аммиачная селитра является основным компонентом большинства промышленных ВВ. Это белый кристаллический порошок, с плот­ ностью 1,56—1,74 г/см3, в зависимости от формы кристаллов, полу­ чается при реакции соединения аммиака и азотной кислоты по уравнению

NH3 + HN03 = NH4N03

и выпускается в виде гранул, чешуек или кристаллов.

Для изготовления водоустойчивых аммиачно-селитренных ВВ выпускается водоустойчивая аммиачная селитра марки ЖВ. Для

107

ее изготовления в расплавленную аммиачную селитру в небольшом количестве вводится водный раствор сернокислого железа с после­ дующей обработкой смесью жирных кислот и парафинов.

Селитра при изменении влажности воздуха слеживается, превра­ щаясь в камнеобразную массу. Поэтому для уменьшения слеживаемости изготовляют гранулированную селитру.

Аммиачная селитра может существовать в нескольких кристал­ лических модификациях. При нагревании или охлаждении при температурах —16°, +32°, +85°, +125° С она переходит из одной модификации в другую. При таких переходах слеживаемость селитры резко увеличивается.

Насыпная плотность аммиачной селитры 0,86—0,97 г/см3. В про­ цессе хранения в условиях перепада температур иногда наблюдается сильное увеличение объема увлажненной аммиачной селитры. Тем­ пература плавления аммиачной селитры 169° С. При наличии влаги температура плавления селитры значительно снижается. Аммиач­ ная селитра обладает высокой гигроскопичностью, хорошо раство­ ряется в воде со значительным поглощением тепла: при растворении шести частей селитры в десяти частях воды температура раствора понижается на 27° С.

Образование азотной кислоты в процессе хранения и транспорти­ рования горячей (выше 60° С) аммиачной селитры иногда является причиной самовозгорания бумажных мешков. Добавки, способ­ ствующие разрушению азотной кислоты (мочевина, дифениламин), увеличивая термическую стойкость смеси аммиачной селитры с горю­ чими веществами (древесная мука, крахмал, бумага и др.), умень­ шают самовозгорание таких смесей.

Теплота взрыва аммиачной селитры при прохождении реакции взрывного разложения по уравнению

2NH4N03 — > 2N2 + 0 2 + 4H20.

составляет 375 ккал/кг, т. е. существенно меньше теплоты взрыва аммонитов (800—1200 ккал/кг).

Сухая, тонкоизмельченная селитра при плотности 0,8 г/см3 устойчиво детонирует в открытых зарядах диаметром 100 мм; гра­ нулированная или чешуйчатая селитра с влажностью около 1% детонирует неустойчиво даже в заряде диаметром 300 мм. Один грамм аммиачной селитры при разложении выделяет 0,2 г свобод­ ного кислорода. Из-за этого свойства аммиачную селитру исполь­ зуют в качестве компонента взрывчатых смесей. От других окисли­ телей (калиевой или натриевой селитры, хлората или перхлората калия и т. п.) аммиачная селитра отличается тем, что в продуктах ее разложения не содержится твердых веществ, поэтому ВВ на ее основе являются более работоспособными. Примеси органических веществ, даже в небольших количествах, значительно повышают энергию взрыва аммиачной селитры.

Парафин и подобные ему вещества, являющиеся флегматизаторами для ВВ, имеющих обычно отрицательный или нулевой кисло­

108

родный баланс, по отношению к аммиачной селитре выполняют роль сенсибилизаторов, так как, участвуя в реакции и повышая энергию взрыва, они повышают и восприимчивость селитры к дето­ нации при положительном и нулевом кислородном балансе смеси. При избытке солярового масла или парафина кислородный баланс смеси становится отрицательным, она флегматизируется и способ­ ность ее к детонации снижается.

Горение чистой селитры в больших объемах (склады, трюмы пароходов, железнодорожные вагоны) в большинстве случаев пере­ ходит в ее детонацию. При неблагоприятных условиях хранения вследствие развития окислительных процессов может иметь место самопроизвольное воспламенение селитры. Поэтому необходимо созда­ вать при хранении селитры условия, исключающие очаги местного разогрева, что достигается правильным располояюнием и хорошим проветриванием складов.

Для изготовления натренированных и водонаполненных ВВ разработана стабилизированная аммиачная селитра с добавками сульфидо-спиртовой барды и бихромата калия. Мощность ВВ, из­ готовляемых на такой селитре, увеличивается на 20—30%.

Для лучшего удержания жидких горючих добавок игданитами и гранулитами выпускается в опытном порядке пористая гранули­ рованная аммиачная селитра.

Тротил (тринитротолуол или тол) является одним из самых распространенных химических ВВ. Тротил получают путем нитра­ ции толуола смесями азотной и серной кислот по реакции

СвН5СНз + ЗЬШ03 — > С,Н5(Ш 2)з+ ЗН20.

Серная кислота добавляется для поглощения воды и более актив­ ного протекания реакции.

Чистый тротил состоит из кристаллов ромбической формы светлоили темно-желтого цвета с температурой плавления 80° С. В порошко­ образном виде тротил имеет насыпную плотность 0,9 г/см3 и хорошо прессуется под давлением около 4000 кгс/см2 до 1,6 г/см3. Литой тротил имеет плотность 1,54—1,59 г/см3. Плотность гранул или чешуек из-за усадочных раковин меньше плотности литого тро­ тила — 1,5 г/см3.

Тротил практически не растворим в воде, имеет высокую хими­ ческую стойкость. Температура вспышки тротила 310° С. Вспышка обычно не сопровождается взрывом. Переход горения в детонацию наблюдается только при горении тротила в замкнутом пространстве или в очень больших количествах.

Применяется тротил в порошкообразном, прессованном, чешуй­ чатом, гранулированном виде, а иногда в виде кусков и литых шашек. При попадании в тротил песка или других твердых примесей резко возрастает его чувствительность к удару, что необходимо учитывать при заряжании скважин. Наиболее восприимчив к инициированию порошкообразный тротил, наименее — литой.

109

Порошкообразный и прессованный тротил взрывается от капсюлядетонатора или нескольких витков детонирующего шнура. Грану­ лированный или литой тротил требует более мощного промежуточ­ ного детонатора из тротиловых шашек или патронов аммонита.

Гранулотол (гранулированный тротил) с размером гранул 3—5 мм применяется как самостоятельное ВВ для взрывания обводненных скважин и в качестве компонента в составе зерногранулитов и граммоналов. В сухом состоянии гранулотол имеет теплоту взрыва 810 ккал/кг, а водонаполненный — 1000 ккал/кг в пересчете на 1 кг сухого ВВ. Работоспособность водонаполненного гранулотола на баллистическом маятнике и в свинцовой бомбе (с промежуточным детонатором) на 10—13% выше работоспособности сухого тротила в тех же условиях.

Критический диаметр сухого порошкообразного тротила 8—10 мм, гранулотола в открытых зарядах около 60 мм, водонаполненного 25—30 мм, а скорость детонации изменяется от 4,5 до 6,5 км/с.

Гранулотол имеет хорошую сыпучесть в сухом и мокром состоя­ нии, негигроскопичен и нерастворим в воде. При хранении не сле­ живается и не спекается. Гранулотол обладает практически неогра­ ниченной водоустойчивостью. Его заряды могут продолжительное время находиться в воде, в том числе и проточной, без потери взрыв­ чатых свойств, поэтому он пригоден для подводного взрывания. Для инициирования гранулотола необходим промежуточный мощ­ ный детонатор, так как он недостаточно чувствителен к промышлен­ ным средствам взрывания.

Т а б л и ц а 21

Характеристика гранулированных водоустойчивых ВВ

ПО