Лекция 13 ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА II КЛАССА ПО

Лекция 13 ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА II КЛАССА ПО УСЛОВИЯМ ПРИМЕНЕНИЯ Условия взрывания в подземных рудниках можно разделить на две группы: - взрывные работы при отбойке руд скважинами диаметром 75 -150 мм; - взрывные работы при проходке выработок и отбойке руд методом шпуровых зарядов (диаметр шпуров 40 -75 мм). Требования к непредохранительным ВВ, применяемым при скважинной отбойке в подземных условиях 1. Взрывчатые вещества должны иметь нулевой кислородный баланс. 2. ВВ должны быть гранулированными, пригодными для пневматического транспортирования, пневмозаряжания и способными удерживаться в восходящих скважинах. 3. ВВ должны иметь относительно небольшой критический диаметр и устойчиво детонировать в зарядах диаметром более 60 мм любой длины, в т. ч. при добавлении в заряд до 3 -4 % воды. Вода добавляется в гранулированные ВВ с целью снижения пыления и электризации при пневмозаряжании, а также для получения эффекта слипания гранул в восстающих скважинах для надежного удержания в них заряда. Разрушение горных пород взрывом, 2010 1

4. Чувствительность ВВ должна обеспечивать их надежное инициирование с помощью промежуточного детонатора массой 200 г и больше. 5. ВВ должны содержать минимальное количество мелких пылевидных фракций, так как пыль попадает в рабочую зону взрывников, создавая опасность вспышки и ухудшая санитарно-гигиенические условия работы. 6. ВВ должны обладать возможно меньшей склонностью к электризации при пневмозаряжании. Требования к непредохранительным ВВ, применяемым при шпуровой отбойке в подземных условиях 1. Взрывчатые вещества должны иметь нулевой кислородный баланс. 2. ВВ должны обладать высокой энергией взрыва (4000 -5000 к. Дж/кг), иметь малый критический диаметр 10 -12 мм и устойчиво детонировать от стандартных детонаторов (капсюль-детонатор, электродетонатор и др. ) 3. Целесообразно выпускать патронированные ВВ в патронах разного диаметра (32, 36, 45 мм) с учетом разнообразия условий ведения взрывных работ. 4. Часть ВВ (до 10 -15 %) должны выпускаться в специальных патронах уменьшенного диаметра (26 -28 мм) для контурного взрывания. Разрушение горных пород взрывом, 2010 2

5. Наиболее чувствительные гранулированные ВВ (гранулит АС-8 В и др. ) могут использоваться для создания шпуровых зарядов, при этом их инициирование должно осуществляться патроном штатного ВВ. Гранулированные ВВ II класса по условиям применения заводского изготовления Тротилсодержащие ВВ Граммониты II класса и граммотол предназначены для производства взрывных работ в карьерах, рудниках и шахтах, не опасных по газу или пыли в породах средней крепости и крепких при ручном и механизированном заряжании сухих и ограниченно обводненных (с непроточной водой) скважин. Разрушение горных пород взрывом, 2010 3

Граммонит 79/21 – двухкомпонентное взрывчатое вещество, состоящее из смеси гранул аммиачной селитры и чешуек тротила. Числитель дроби в марке ВВ обозначает процентное содержание аммиачной селитры, а знаменатель – процентное содержание тротила. Граммонит М – взрывчатое вещество, состоящее из гранулотола (гранулированного тротила), гранулированной аммиачной селитры и угольного порошка. Компонентный состав граммонита М приведен в таблице. Состав граммонита М Наименование компонента Марка 5 10 15 21 Гранулотол 5, 0 10, 0 15, 0 21, 0 Аммиачная селитра 89, 6 86, 3 82, 9 79, 0 Угольный порошок 5, 4 3, 7 3, 1 - Разрушение горных пород взрывом, 2010 4

Граммонит ТМ – взрывчатое вещество, состоящее из гранулотола (15, 0 %), нефтепродукта (1, 7 %), гранулированной (79, 3 %) и водоустойчивой (4, 0 %) аммиачной селитры. Граммотол – взрывчатое вещество, состоящее гранулотола, нефтепродукта и гранулированной аммиачной селитры. Компонентный состав граммотола приведен в таблице. Состав граммотола Наименование компонента Марка 5 10 15 20 Гранулотол 5, 0 10, 0 15, 0 20, 0 Аммиачная селитра 90, 8 87, 0 83, 0 79, 0 Жидкий нефтепродукт 4, 2 3, 0 2, 0 1, 0 Разрушение горных пород взрывом, 2010 5

Граммотол Разрушение горных пород взрывом, 2010 6

Основные характеристики граммонитов II класса по условиям применения Показатели Граммонит 79/21 Граммонит М (марки) Граммонит ТМ 5 10 15 21 Теплота взрыва, к. Дж/кг 4291 3938 3910 4058 4224 4290 Работоспособность, см 3 360 н/д 330 -340 340 -355 360 -370 Объем газов, л/кг 895 854 907 898 895 22 -26 23 н/д н/д Критический диаметр, мм 50 -60 19 н/д н/д Скорость км/с детонации, 3, 5 -3, 7 2, 2 -3, 5 2, 7 -3, 0 2, 9 -3, 2 3, 0 -3, 2 -3, 5 Насыпная г/см 3 плотность, 0, 85 -0, 9 0, 8 -0, 9 0, 8 -0, 9 +0, 02 -0, 36 -0, 04 -0, 02 -0, 13 -0, 02 Бризантность в стальной оболочке, мм Кислородный % баланс, Разрушение горных пород взрывом, 2010 7

Основные характеристики граммотола Граммотол марки Показатели 5 10 15 20 Теплота взрыва, к. Дж/кг 3872 3968 4037 4106 Объем газов, л/кг 955 938 926 914 Критический диаметр, мм 100 -110 90 -110 80 -100 70 -100 Скорость детонации открытого заряда, км/с 2, 7 -3, 1 2, 8 -3, 2 2, 9 -3, 3 3, 1 -3, 4 Насыпная плотность, г/см 3 0, 85 -0, 9 0, 8 -0, 9 -0, 12 -0, 42 -1, 45 -2, 47 Кислородный баланс, % Разрушение горных пород взрывом, 2010 8

Гранулированные безтротиловые ВВ II класса по условиям применения Гранулит-игданит (игданит) представляет собой простейшую сбалансированную по кислороду бинарную смесь гранулированной аммиачной селитры (94, 5± 0, 5 %) и дизельного топлива (5, 5± 0, 5 %). Преимущества игданита: 1) Игданит отличается от гранулитов заводского производства простотой изготовления и невысокой стоимостью. 2) При использовании для изготовления ВВ пористой селитры игданит является достаточно стабильным (не происходит вытекания жидкого компонента из гранул аммиачной селитры). 3) Игданит сыпуч, хорошо транспортируется по пневмомагистралям, не пылит и мало электризуется, хорошо уплотняется при пневмозаряжании, вследствие чего удерживается в восстающих скважинах. Разрушение горных пород взрывом, 2010 9

Недостатками инданита являются: 1) Низкая, как у большинства гранулитов, степень водоустойчивости (возможность применения при заряжании сухих или осушенных шпуров и скважин); 2) относительно низкие энергетические характеристики, недостаточные для взрывания крепких горных пород. К гранулитам II класса, изготавливаемым на местах производства работ, также относятся: гранулит А-6 (состав: аммиачная селитра – 90, 0 %, алюминий или силикоалюминий дисперсный – 6, 0 %, нефтепродукт – 4, 0 %); гранулит Д-5 (состав: аммиачная селитра – 94, 0 %, дизельное топливо – 2, 0 %, угольный порошок, изготавливаемый из каменных углей, – 4, 0 %); гранулит ПС-1 (состав: аммиачная селитра – 93, 4 %, карбонат кальция – 0, 6 %, нефтепродукт – 6, 0 %). Разрушение горных пород взрывом, 2010 10

Основные характеристики гранулитов II класса, изготавливаемых на местах производства взрывных работ Показатели Гранулитигданит Гранулит А-6 Гранулит Д-5 Гранулит ПС-1 Теплота взрыва, к. Дж/кг 3760 4600 3788 3855 Работоспособность, см 3 320 -360 400 -410 н/д Объем газов, л/кг 980 -990 860 -880 990 Бризантность в стальном кольце (в водонаполненном состоянии), мм 15 -20 н/д 22 н/д Критический диаметр, мм 120 -150 100 -120 н/д Скорость детонации в стальной трубе, км/с 2, 2 -2, 7 4, 2 -5, 0 не менее 3, 0 н/д Насыпная г/см 3 0, 8 -0, 85 0, 90 -0, 95 0, 8 -0, 9 0, 85 -0, 9 +0, 12 - 1, 2 +1, 2 - 1, 0 плотность, Кислородный баланс, % Разрушение горных пород взрывом, 2010 11

К гранулитам II класса по условиям применения заводского изготовления относятся следующие взрывчатые вещества: гранулит М (состав: аммиачная селитра – 94, 5 %, масло приборное или соляровое – 5, 5 %); гранулит АС-4 (аммиачная селитра – 91, 8 %, алюминиевая пудра – 4, 0 %, масло индустриальное – 4, 2 %); гранулит АС-8 (аммиачная селитра – 89, 0 %, алюминиевая пудра – 8, 0 %, масло индустриальное – 3, 0 %); гранулит АС-4 В (аммиачная селитра – 91, 8 %, алюминиевая пудра – 4, 0 %, гидрофобный восковый состав – 4, 2 %); гранулит АС-8 В (аммиачная селитра – 89, 0 %, алюминиевая пудра – 8, 0 %, гидрофобный восковый состав – 3, 0 %); гранулит АФ-7 (аммиачная селитра – 89, 0 %, ферросилиций – 7, 2 %, масло индустриальное – 3, 8 %); гранулит АФ-12 (аммиачная селитра – 85, 0 %, ферросилиций – 11, 5 %, масло индустриальное – 3, 5 %); гранулит МГ-10 (аммиачная селитра – 87, 0 %, металлическое горючее – 10, 0 %, нефтепродукт – 3, 0 %). Разрушение горных пород взрывом, 2010 12

Основные характеристики гранулитов II класса заводского изготовления Показатели М АС-4, АС-4 В* АС-8, АС-8 В* АФ-7 АФ-12 МГ-10 Теплота взрыва, к. Дж/кг 3852 4522 5225 4885 5737 4190 Объем газов, л/кг 980 907 847 873 829 800 Бризантность в стальном кольце), мм н/д 22 -24 24 -28 н/д 20 -26 Критический диаметр, мм 80 -100 100 -120 80 -100 150 40 -60** Скорость детонации, км/с 2, 5 -3, 8 2, 6 -3, 5 3, 0 -3, 6 3, 0 -3, 5 2, 9 -3, 6 2, 5 Насыпная г/см 3 0, 8 -0, 85 0, 95 0, 9 0, 8 -0, 9 +0, 34 -0, 15 -0, 39 -2, 58 плотность, Кислородный баланс, % +0, 14 +0, 41 * Водоустойчивое ВВ. ** В стальной трубе. Разрушение горных пород взрывом, 2010 13

Патронированные ВВ II класса аммонит 6 ЖВ (состав: аммиачная селитра водоустойчивая – 79, 0 %, тротил – 21, 0 %, выпускается в патронах диаметром 32, 36, 45, 90 мм); аммонал (состав: аммиачная селитра водоустойчивая – 80, 5 %, тротил – 15, 0 %, алюминиевая пудра – 4, 5 %, выпускается в патронах диаметром 32 мм); аммонал М-10 (состав: аммиачная селитра водоустойчивая – 76, 0 %, тротил – 14, 0 %, алюминиевая пудра – 10, 0 %, выпускается в патронах диаметром 32, 36 мм); аммонал скальный № 1 (состав: аммиачная селитра водоустойчивая – 66, 0 %, тротил – 5, 0 %, гексоген – 24, 0 %, алюминиевая пудра – 5, 0 %, выпускается в патронах диаметром 32, 36, 45 мм); аммонал скальный № 3 (состав: аммиачная селитра водоустойчивая – 72, 0 %, тротил – 6, 0 %, гексоген – 14, 0 %, алюминиевая пудра – 8, 0 %, выпускается в патронах диаметром 45, 60, 90 мм); детонит М (состав: аммиачная селитра водоустойчивая – 78, 0 %, нитроэфиры – 10, 0 %, алюминиевая пудра – 10, 7 %, стеарат кальция или цинка – 1, 0 %, коллоидный хлопок - 0, 3 %, выпускается в патронах диаметром 28, 32, 36 мм). Разрушение горных пород взрывом, 2010 14

Аммонит № 6 ЖВ Патроны диаметром 32, 36 мм Порошкообразный в мешках Патроны диаметром 60, 90 мм Порошкообразный в пакетах Разрушение горных пород взрывом, 2010 15

Основные характеристики патронированных ВВ Показатели Аммонит 6 ЖВ Аммонал М-10 Скальный аммонал № 1 ЖВ Скальный аммонал № 3 ЖВ Детонит М Теплота взрыва, к. Дж/кг 4312 4940 5662 5409 5700 5786 Объем газов, л/кг 895 845 791 830 820 832 Работоспособность, см 3 375 410 425 460 450 Бризантность, мм 14 16 16 18 18 18 Критический диаметр, мм 10 -13 12 -14 8 -10 5 -7 10 8 -10 Скорость детонации, км/с 3, 6 -4, 8 4, 0 -4, 5 3, 8 -4, 8 -5, 3 / 6, 0 -6, 5* 4, 5 -4, 7 4, 2 -5, 0 Плотность в патроне, г/см 3 1, 0 -1, 2 0, 95 -1, 15 1, 0 -1, 15 н/д 0, 95 -1, 1 0, 95 -1, 3 -0, 53 +0, 18 -4, 82 -0, 79 -0, 78 +0, 18 Кислородный баланс, % * В числителе – для порошкообразного ВВ, в знаменателе – для прессованного ВВ. Разрушение горных пород взрывом, 2010 16

Предохранительные ВВ III-VII классов Предохранительные взрывчатые вещества предназначены для производства взрывных работ в угольных шахтах, опасных по взрыву газа или пыли. К III классу предохранительных ВВ относится: аммонит АП-5 ЖВ, в состав которого входят: аммиачная селитра водоустойчивая – 70, 0 %, тротил – 18, 0 %, пищевая поваренная соль или технический хлористый калий – 12, 0 %. К IV классу предохранительных ВВ относятся: аммонит ПЖВ-20 (состав: аммиачная селитра водоустойчивая – 64, 0 %, тротил – 16, 0 %, пищевая поваренная соль или технический хлористый калий – 20, 0 %); аммонит Т-19 (состав: аммиачная селитра водоустойчивая – 61, 0 %, тротил – 19, 0 %, пищевая поваренная соль или технический хлористый калий – 20, 0 %). Предохранительные аммониты выпускаются в патронах диаметром 36 мм. Разрушение горных пород взрывом, 2010 17

Основные характеристики предохранительных аммонитов Показатели АП-5 ЖВ ПЖВ-20 Т-19 Теплота взрыва, к. Дж/кг 3797 3404 3408 Объем газов, л/кг 787 717 724 Работоспособность, см 3 320 265 267 14 -16 15 -17 1, 30 -1, 35 Скорость детонации, км/с 3, 6 -4, 6 3, 5 -4, 0 3, 6 -4, 3 Плотность в патроне, г/см 3 1, 05 -1, 15 1, 05 -1, 20 -0, 02 +0, 32 -2, 47 Бризантность, мм Критическая плотность, г/см 3 Кислородный баланс, % Разрушение горных пород взрывом, 2010 18

Угленит Э-6 относится к предохранительным ВВ V класса, в его состав входят следующие компоненты: нитроэфиры – 14, 0 % ; хлористый калий или хлористый натрий – 7, 0 %; хлористый аммоний – 29, 0 % ; азотно-кислый натрий – 46, 3 % ; стеарат кальция или цинка – 1, 0 % ; коллоидный хлопок – 0, 2 % ; древесная мука – 2, 5 % ; сода кальцинированная (сверх 100 %) – 0, 2 %. Угленит Э-6 является ионообменным ВВ, сенсибилизированным жидкими нитроэфирами. В результате ионообменной реакции между хлористым аммонием и натриевой селитрой при взрыве угленита образуется хлористый натрий в ультрадисперсном состоянии. Кроме ионообменной пары, угленит Э-6 содержит в своем составе небольшое количество хлористого калия в качестве дополнительного пламегасителя. ВВ характеризуется достаточно высокой детонационной способностью, которая обеспечивается значительным содержанием жидких нитроэфиров. Разрушение горных пород взрывом, 2010 19

Угленит 12 ЦБ, относящийся к предохранительным ВВ VI класса, является селективно-детонирующим ВВ, сенсибилизированным жидкими нитроэфирами. В углените 12 ЦБ содержится смесь карбамида и натриевой селитры, которая при взрыве в замкнутой камере реагирует с образованием углекислого газа, воды и азота. Для усиления предохранительных свойств в состав угленита дополнительно вводится небольшое количество хлористого калия. Ионит – предохранительное ВВ VII класса, представляющее собой типичное ионообменное ВВ, в состав которого входят: жидкие нитроэфиры – 10 %; азотнокислый натрий – 54 %; хлористый аммоний – 33, 7 %; натрийкарбоксиметилцеллюлоза – 1, 0 %; тальк – 0, 8 %; стеарат кальция – 0, 5 %; хлопок коллоидный (сверх 100 %) – 0, 14 %; сода кальцинированная (сверх 100 %) – 0, 2 %. Как и при взрыве угленита Э-6, в результате ионообменной реакции образуется тонкодисперсный хлористый натрий. Разрушение горных пород взрывом, 2010 20

Основные характеристики предохранительных ВВ V-VII классов Показатели Угленит Э 6 Угленит 12 ЦБ Ионит Теплота взрыва, к. Дж/кг 2680 2300 1930 Объем газов, л/кг 560 520 580 Работоспособность, см 3 130 95 90 Бризантность, мм 7 -11 7 -9 5 -6 Скорость детонации, км/с 2, 1 -2, 5 1, 9 -2, 0 1, 6 -1, 8 Плотность в патроне, г/см 3 1, 15 -1, 30 1, 20 -1, 35 1, 10 -1, 30 +0, 53 0, 00 +6, 47 Кислородный баланс, % Разрушение горных пород взрывом, 2010 21

Аммонит АП-5 ЖВ Аммониты ПЖВ-20, Т-19 Разрушение горных пород взрывом, 2010 22

Угленит Э-6 Разрушение горных пород взрывом, 2010 23