Химия промышленно-взрывчатых веществ (стр. 4 из 5)

Низкопроцентные нитроглицериновые ВВ представляют собой аммиачноселитренные ВВ, сенсибилизированные небольшим количеством нитроэфиров для повышения чувствительности к начальному импульсу. К таким относятся ВВ, содержащие не более 15% нитроэфиров. В СССР применяются два типа ВВ этого класса: победиты (для шахт, опасных по газу или пыли) и детониты

(для прочих шахт). Детониты получили широкое распространение в подземных выработках, в шахтах, не опасных по газу или пыли, так как они обладают высокой мощностью, а также высокой восприимчивостью к детонации, позволяющей свободно применять их в патронах уменьшенного (20—28 мм) диаметра. Их опасность в обращении (так же, как и победитов) приравнивается к аммонитам.

За рубежом нитроглицериновые ВВ имеют большее удельное значение, чем в СССР, но и там отмечается стремление к снижению процентного содержания нитроэфиров в составе ВВ и доминирующее положение занимают динамиты с 20% нитроэфиров, изготовленные на аммиачной селитре - аммонжелатины.

Желатинированные ВВ являются чрезвычайно выгодными при взрывных работах, так как они обладают большой плотностью (порядка 1,5 г/

) и легко деформируются, благодаря чему заполняют все сечение шпура и дают очень высокие плотность и коэффициент заряжания.

Однако, применение желатинированных ВВ, содержащих нитрон эфиры, имеет ряд весьма отрицательных особенностей, как-то: чрезмерно повышенная опасность в обращении, эксудация, старение и т.д., что весьма осложняет применение этих ВВ.

За последние годы отмечается стремление к созданию желатинированных ВВ, не содержащих нитроэфиров. Эти попытки завершены положительно. Так в Швеции недавно разработаны пластичные ВВ для подземных работ, - секюриты, - в которых в качестве жидкой основы—желатинизатора используется раствор нитрата кальция. В СССР разработаны желатинированные пластичные ВВ, содержащие раствор нитрата кальция и аммиачной селитры. Добавка последней снижает температуру замерзания раствора, что позволяет применять новые ВВ - акваниты при низких температурах. Из числа этих ВВ акванит № 1 имеет большую липкость, отрицательный кислородный баланс (-25,6%) и предназначен для использования в форме накладных зарядов для вторичного дробления негабаритных кусков на открытых работах. Другой сорт - акванит № 2 - пластичный состав для шпуровых зарядов, имеет нулевой кислородный баланс и может быть использован в подземных работах. Для инициирования акванита № 1 требуется промежуточный детонатор; акванит № 2 хорошо детонирует от капсюля- детонатора № 8. В данное время акваниты проходят промышленные испытания.

8. ОКСИЛИКВИТЫ.

Оксиликвитами называются горючие пористые вещества (называемые в данном случае поглотителями), пропитанные жидким кислородом. Жидкий кислород - весьма подвижная жидкость голубоватого цвета, кипящая при температуре -182,5°. Вследствие чрезвычайно низкой точки кипения жидкий кислород хранится и перевозится в специальных двустенных металлических сосудах, из междустенного пространства которых выкачан воздух. В качестве поглотителей используются сажа, древесный уголь, а также различные целлюлозные материалы (молотые торф, камыш, солома и пр.). Наименее опасными считаются оксиликвиты на целлюлозных поглотителях. Характерной особенностью этих ВВ является непостоянство их состава вследствие непрерывно испаряющегося жидкого кислорода. Раздельно жидкий кислород и поглотители безопасны. После пропитывания чувствительность оксиликвитов приближается к таковой для динамитов. По окончании испарения жидкого кислорода поглотитель вновь становится совершенно безопасным. Время, в продолжение которого оксиликвит сохраняет взрывчатые свойства, называется временем жизненности. Различают жизненность до точки

и до точки СО. Это время сравнительно невелико, что обусловливает четкую и быструю работу с оксиликвитами по окончании пропитывания. В СССР в настоящее время оксиликвиты не применяются.

9. ДЫМНЫЙ ПОРОХ.

Дымный (черный) порох представляет собой механическую смесь серы, селитры и угля. В порохе применяется калиевая (иногда натровая) селитра, служащая окислителем для серы и угля. Сера служит цементатором, связывающим селитру с углем, а также горючим, облегчающим воспламенение пороха, так как сера воспламеняется легче угля. Уголь играет роль горючего.

Дымный порох - характерный представитель группы ВВ, обладающих четко выраженным метательным действием. При взрывании от искры или пламени порох дает скорость 400 м/сек. При инициировании детонатором или детонирующим шнуром порох детонирует со скоростью до несколько тысяч м/сек.

В СССР дымный порох в основном применяется для изготовления огнепроводного шнура и в ограниченном количестве при добыче штучного камня. Порох для шнура состоит из 78% калиевой селитры, 12% серы и 10% угля; он готовится в виде мельчайших зерен: число зерен в 1 г пороха 4000—7000 шт. Порох для взрывных работ содержит 75% калиевой селитры, 10% серы и 15% угля. Зерна пороха имеют размеры (в ребре) 0,5-2,0 мм.

Дымный порох опасен в обращении. Зажженный на воздухе он взрывается даже в небольших количествах. От удара или трения пороховая пыль (всегда содержащаяся в порохе) легко взрывается. Искра от удара железа о камень легко взрывает порох. Порох сравнительно легко увлажняется и теряет взрывчатые свойства. Максимально допустимое содержание влаги 1%. При хранении порох следует оберегать от влаги.

10. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПАТРОНЫ ДЛЯ ОТБОЙКИ УГЛЯ.

Принцип физического взрыва применен в металлических патронах, используемых для отбойки подрубленного угля в лавах при двух открытых поверхностях. Иногда такие патроны применяются в забоях с одной открытой поверхностью, но эффективность их в этих условиях невелика. Устройство различных патронов примерно одинаково: в патроне, выполненном из толстостенной (3—5 мм) металлической трубы герметически закрытой с обоих концов, внезапно под влиянием внешнего импульса повышается давление, разрушающее наиболее слабую часть ее, которая выполнена в разрядной головке патрона в виде разрядного диска, имеющего меньшую толщину и прочность по сравнению с корпусом патрона. Образовавшиеся сжатые газы имеют большое давление и стремятся к расширению до нормального объема: через образовавшийся проход и отверстия в разрядной головке они вырываются в шпур и разрушают уголь. Степень дробления при отбойке патронами более крупная, чем при отбойке ВВ, так как рабочее давление находится в пределах 700—1500 ат., что в десятки, раз меньше, чем при взрыве ВВ.

В зависимости от принципа, положенного в основу создания давления внутри патрона, они могут быть разделены на: углекислотные (кардокс), патроны с химически активными веществами (кемикол, гидрокс английский) и патроны со сжатым воздухом (айрдокс, армстронг). В патроны кардокс снаряжается жидная углекислота и помещается нагревательный элемент, который, сгорая, превращает жидкость в газ, имеющий очень большое давление (нагревание выше критической температуры). В патроны с химически активными веществами снаряжаются минимум два порошкообразных вещества (например, нитрит натрия и хлористый аммоний), которые при нагревании специальным элементом реагируют с образованием хлористого натрия, паров воды и азота, также приобретающих большое давление. В патронах третьей группы находится воздух, сжатый до 600-700 кг/

, который мгновенно выпускается в шпур и разрушает уголь. Эти способы получили собирательное название беспламенного взрывания, считаются безопасными и допущены для шахт, опасных по газу или пыли.

11. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВВ.

БЕСПЛАМЕННОЕ ВЗРЫВАНИЕ.

Одно из главных требований к предохранительным ВВ - ограничение энергии (теплоты) взрыва до 900 ккал/кг. Для уменьшения теплоты взрыва в состав предохранительных ВВ вводят инертные добавки, которые снижают температуру взрыва вследствие поглощения тепла на свое нагревание, плавление и испарение. Тонкое измельчение инертных добавок улучшает предохранительные свойства ВВ, но снижает их детонационную способность.

В обычных предохранительных ВВ пламегаситель равномерно перемешан с массой ВВ (аммониты, АП-5ЖВ и ПЖВ-20).

ВВ в оболочках представляют собой патрон более мощного предохранительного ВВ с оболочкой, которая может целиком состоять из пламегасителя (пассивная оболочка), обладать слабыми взрывчатыми свойствами (активная оболочка) или содержать повышенное количество пламегасителя. Оболочку, как правило, изготовляют толщиной не более 5 мм. Наиболее перспективными считаются предохранительные ВВ в жестких оболочках.

Разрабатываются ВВ повышенной критической плотности, устойчивые в отношении переуплотнения при динамических нагрузках от ударных волн. Это мипориты, аналогичные по составу аммониту ПЖВ-20 с добавкой мипоры (очень легкого полимера с удельным весом 0,02 - 0,08 г/

), придающей ВВ упругоэластичные свойства, вследствие чего мипорит менее склонен к уплотнению. Из-за недостатков, обнаруженных при промышленных испытаниях мипорита, его пока не применяют в угольной промышленности.

Эффективно применение патронов ВВ в водонаполненных полиэтиленовых оболочках. Патрон ПВП-1У состоит из двух ампул. Внутренняя ампула заполнена зарядом ПЖВ-20 массой 120 - 150 г, а промежуток между внутренней и наружной ампулами - раствором аммиачной селитры концентрацией до 60%.