Слежавшиеся и не поддающиеся размятию руками порошкообразные ВВ, не содержащие гексогена или жидких нитроэфиров, должны измельчаться в соответствие с требованиями "Единых правил безопасности при взрывных работах", после чего могут использоваться только в шахтах (рудниках), не опасных по газу или разрабатывающих пласты (рудные тела), не опасные по взрывам пыли, а также при работах на земной поверхности.

Слежавщиеся порошкообразные ВВ, содержащие гексоген или жидкие нитроэфиры, должны использоваться без разминания или измельчения только при взрывных работах на земной поверхности.

В угольных и сланцевых шахтах, опасных по газу или пыли, при заряжании запрещается разрезать оболочку патронов.

3.2.5 Основные составляющие промышленных ВВ

В 1867 году в Швеции И. Олсон и И. Норбин получили патент на использование аммиачной селитры в составах ВВ. Аммиачная селитра (азотнокислый аммоний или нитрат аммония), NH4NO3 представляет собой бесцветное кристаллическое вещество. Выпускается в виде чешуек, гранул, кристаллов. Легко растворяется в воде, Плотность 1,56-1,74 г/см3; при температуре от –18° до +32°С плотность составляет 1,725 г/см3.

В зависимости от температуры аммиачная селитра (АС) может существовать в различных модификациях. Фазовые переходы в АС осуществляются при температурах: –16°С; +32°С; +85°С; +125°С. При температуре 169,1°С АС плавится. При разложении один грамм селитры выделяет 0,2 г кислорода, окисляющего водород, углерод, алюминий. Из-за этого свойства АС используют в качестве компонента взрывчатых смесей. Насыпная плотность АС 0,8-0,9 г/см3 . Толщина слоя, по которому устойчиво может распространяться детонация, равна 30-50 мм, а слоя из пыли АС - 15÷20 мм. Критический диаметр открытого заряда АС при плотности 0,8 г/см3 -  100 мм, а сухая и тонкоизмельченная АС имеет критический диаметр 10 мм, товарная (обычная селитра) имеет критический диаметр 200÷250 мм. Растворение АС в воде происходит со значительным поглощением тепла и понижением температуры замерзания раствора. При растворении 6 частей в 10 частях воды температура снижается на 17°, а раствор, содержащий 50г АС на 100 г воды, замерзает при –18°С. В связи с этим в местах хранения АС и аммиачно-селитренных ВВ следует систематически вести наблюдения за температурой и влажностью воздуха.

Известные трудности возникают при работе со слежавшейся АС. Для

уменьшения слеживаемости АС выпускают в виде гранул или крупных чешуек. Водоустойчивая аммиачная селитра ЖВ, содержащая гидрофобную смесь парафина и железных солей жирных кислот, обладает заметно меньшей слеживаемостью. Скорость детонации АС в зависимости от условий 1,5-3,4 км/с. Инициирование зарядов АС осуществляют промежуточным детонатором (например, зарядом аммонита, массой 5÷20% массы заряда АС). Теплота взрыва 335÷375 ккал/кг. В зависимости от материала оболочки существенно изменяется критический диаметр АС: в бумажной оболочке - 10÷12 см, а в стальной - 5 см. Гранулированная или чешуйчатая АС в мешке не детонирует от взрыва 500 г тротиловой шашки. По условиям хранения и транспортирования аммиачная селитра не относится к ВВ.

Натриевая, калиевая и кальциевая селитры имеют высокую плотность (более 2 г/см3) и в два раза больше содержат кислорода, чем АС. Но эти селитры имеют ограниченное применение, их добавки повышают плотность ВВ, снижают температуру его замерзания, хорошо удерживают воду в составе ВВ. Смеси перечисленных селитр с горючими добавками более чувствительны к механическим воздействиям и воспламенению.

Динамоны - это смеси АС с горючими невзрывчатыми веществами: тонкодисперсной смеси АС с горючими веществами типа древесной муки, измельченного торфа и других целлюлозных материалов, а также алюминиевой пудры и горючих жидкостей. К этой группе относятся игданит и гранулит. Первый получают путем смешивания гранулированной АС с дизельным топливом (ДТ). Названо это ВВ было авторами (1958 г.) в честь института горного дела им. А.А. Скочинского - ИГД. Второе ВВ - гранулит - представляет собой смесь гранулированной АС с минеральными маслами, иногда содержащие добавку алюминиевой пудры. Известны гранулиты АС-4, АС-8, гранулит-М и др.

Тротил (тринитротолуол, тол) - это ВВ класса химических соединений (однокомпонентное ВВ). Впервые получен в 1863г., а в 1891 г. его стали выпускать как промышленный продукт во многих странах мира. Кристаллы чистого тротила имеют цвет от светло- до темно-желтого.

Цвет

Плотность, г/см3

Тплавления, C

Скорость детонации, м/с

Желтый

1,66 (при 20C)

81

6900

КБ,%

Температура взрыва, t 0C

М, г/моль

Растворимость в H2O, %

-74

2950

227

0,02 (при 15C)

Тротил C6H2(NO2)3CH3 является одним из самых распространенных ВВ и представляет собой кристаллическое вещество. Он выдерживает нагревание в течение нескольких часов при температуре до 240°С. С химической точки зрения тротил представляет собой тринитротолуол и относится к классу нитросоединений ароматического ряда:

Технология и безопасность взрывных работ _57.jpg

Впервые чистый тротил был получен в 1863 году, а применяется в практике взрывного дела с 1891 года. На его основе разработан целый ряд смесевых ВВ. Так А.А. Солонин изобрел аммотол - смесь аммиачной селитры с тротилом. Уже к началу XX века тротил стал основным бризантным ВВ, не уступая своих позиций и в настоящее время.

Благодаря невысокой реакционной способности, он весьма стоек и легко смешивается или сплавляется с различными веществами (селитрой, алюминием, гексогеном, ксилилом и т.д.). Тротил мало чувствителен к механическим воздействиям. Взрывается при падении груза 10 кг с высоты 25 см. Чувствительность к детонации мала, причем чувствительность литого тротила заметно ниже, чем прессованного. Литой тротил не взрывается даже от штатного капсюля-детонатора, ему необходим промежуточный детонатор.

Тротил получают нитрованием толуола, производимого из каменноугольной смолы на коксовых заводах или из нефти, подвергшейся пиролизу. Нитрование производится концентрированной азотной кислотой:

C6H2(NO2)3CH3+3HNO3= C6H2(NO2)3CH3+3H2O.

Наряду с одностадийной технологией применяются двух- и трёхстадийные способы нитрования. После нитрования необходима тщательная промывка горячей водой от кислоты и очистка от несимметричных изомеров, динитротолуола и других примесей. Очистку производят раствором сульфита натрия или перекристаллизацией из чистого этилового спирта. После очистки тротил сушат и чешуируют. Готовый тротил должен представлять собой однородную массу, состоящую из чешуек (кристаллов ромбической формы) светло-жёлтого или жёлтого цвета с температурой затвердевания не менее 80,20С, с содержанием влаги и летучих не более 0,07 %, с кислотностью не более 0,01%. Содержание примесей, не растворимых в бензоле или толуоле, должно быть менее 0,1%. Насыпная плотность порошкообразного тротила 0,9 г/см3. При прессовании под давлением около 4000 кг/см2 плотность достигает 1,6 г/см3. Литой тротил имеет плотность 1,54 - 1,59 г/ см3.

Температура вспышки тротила около 310°С. Вспышка взрывом не сопровождается. Горение тротила в замкнутом пространстве или больших масс может привести к взрыву. Восприимчивость тротила к инициированию можно по мере ее уменьшения представить таким рядом: порошкообразный, прессованный, чешуйчатый, гранулированный, литой. Прессованный тротил инициируют капсюлем-детонатором (КД) или несколькими витками детонирующего шнура (ДШ). Для взрыва литого тротила требуется промежуточный мощный детонатор из прессованных шашек тротила или патронов аммонита. Теплота взрыва тротила при плотностях 0,85 г/см3 и 1,5 г/см3 составляет соответственно 3393,9 кДж/кг и 4231,9 кДж/кг. Скорость детонации сухого гранулированного тротила в открытых зарядах диаметром 60 мм составляет 2,7÷3,3 км/с, в водонаполненном состоянии - 6 км/с. Критический диаметр детонации сухого гранулированного тротила в открытых зарядах около 60 мм, водонаполненного 25÷30 мм кислородный баланс (–74%). Работоспособность водонаполненного гранулированного тротила по пробе Трауцля дает 310-315 см3 , сухого порошкообразного - 285 см3.


Перейти на страницу:
Изменить размер шрифта: