- •Бийский технологический институт (филиал)
- •Р.Н. Питеркин, р.Ш. Просвирнин, е.А. Петров технология нитроэфиров и нитроэфирсодержащих промышленных вв
- •Содержание
- •Введение
- •Часть I. Нитроэфиры
- •1 Историческая справка о развитии промышленных способов производства нитроглицерина
- •2 Современные способы производства нитроэфиров
- •2.1 Оптимальные составы кислот и модули нитрации
- •2.2 Инжекторы для осуществления нитрационного
- •2.3 Холодильники для охлаждения эмульсии
- •2.4 Центробежные сепараторы для разделения эмульсии нитроэфир–отработанная кислота
- •2.5 Процесс и оборудование для стабилизации
- •2.6 Весовой дозатор-расходомер нитроэфиров
- •2.7 Насосы для транспортирования отработанных
- •2.8 Технологическая схема производства нитроэфиров в малогабаритном оборудовании
- •3 Вспомогательные стадии процесса производства нитроэфиров
- •3.1 Разложение нитротел в отработанных кислотах
- •3.2 Обезвреживание сточных вод производства
- •3.2.1 Адсорбционный способ обезвреживания
- •3.2.2 Автоклавный способ очистки сточных вод
- •3.2.3 Восстановление нитроэфиров
- •3.2.4 Электрохимический метод обезвреживания
- •3.2.5 Сверхкритическое водное окисление
- •3.3 Приборы для непрерывной оценки качества нитроэфиров
- •I, мA 0,1 % hno3 0,03 % hno3 0,01 % hno3
- •0,2 0,4 0,6 Содержание н2о, %
- •4 Свойства нитроэфиров
- •4.1 Физические свойства нитроэфиров
- •4.2 Взрывчатые свойства нитроэфиров
- •4.3 Поведение нитроэфиров в кислых средах
- •4.3.1 Стойкость кислых нгц, дндэг и их смеси
- •4.3.2 Стойкость кислых динитрата триэтиленгликоля, тринитрата нитроизобутилглицерина и динитрата
- •4.3.3 Влияние воды на стойкость кислых нитроэфиров
- •4.3.4 Влияние серной и азотной кислот
- •4.3.5 Влияние окислов азота
- •4.3.6 Стойкость нгц и дндэг с пониженной
- •4.3.7 Механизм разложения кислых нитроэфиров
- •4.3.8 Разложение нитроэфиров в отработанных
- •4.3.9 Разложение нитротел в слабых отработанных кислотах
- •4.4 Реакции нитроэфиров с основаниями
- •4.4.1 Гидролиз нитроглицерина
- •4.4.2 Гидролиз динитрата этиленгликоля (днэг)
- •4.4.3 Гидролиз динитрата диэтиленгликоля (дндэг)
- •4.5 Причины аварий на производствах нитроэфиров
- •Литература
- •Часть II. Нитроэфирсодержащие взрывчатые вещества
- •5 Технология производства нитроэфирсодержащих взрывчатых веществ
- •5.1 Современные направления развития
- •5.2 Разработка технологии и создание
- •Фаза подготовки компонентов
- •Фаза конечных операций
- •5.3 Автоматизация производства
- •5.4 Экологическая защита производства
- •5.4.1 Разработка эффективных методов
- •5.4.2 Технико-экономические показатели производства
- •6 Оптимизация и модернизация штатных рецептур нитроэфирсодержащих вв
- •6.1 Оптимизация угленита э-6
- •6.2 Исследование предохранительных свойств
- •6.3 Разработка и исследование угленита м – новой рецептуры вв V класса [15]
- •6.4 Модернизация детонита м
- •6.4.1 Разработка рецептуры модернизированного
- •6.4.2 Отработка технологии модернизированного
- •6.4.3 Промышленные испытания модернизированных детонитов [24]
- •7 Некоторые аспекты безопасности нитроэфирсодержащих вв
- •7.1 О химической стабильности и предельных сроках хранения нитроэфирсодержащих промышленных вв
- •7.2 О чувствительности нитроэфирсодержащих
- •7.3 О физической стабильности
- •Литература
- •Сокращения и обозначения
6.4.3 Промышленные испытания модернизированных детонитов [24]
Промышленные испытания опытных партий проводились в забоях шахты Казского филиала ОАО «Евразруда».
Отбойка производилась в Юго-Западном отделении горизонта (-160). В качестве детонаторов использовались инициирующие шпуровые устройства с замедлением СИНВ–Ш. При подрыве применялся короткозамедленный способ взрывания, который в настоящее время является основным способом инициирования зарядов ВВ как на открытых, так и на подземных разработках.
Шпуры в забое располагались комплектами (рисунок 6.18) согласно паспорту буровзрывных работ (БВР):
врубовые шпуры (1–10), служащие для образования врубовой полости, которая создает дополнительную обнаженную поверхность, облегчающую работу зарядов вспомогательных и отбойных шпуров;
вспомогательные и отбойные шпуры (11–24), производящие основную работу по отбойке породы;
оконтуривающие шпуры (25–43), служащие для отбойки породы по контуру выработки.
Рисунок 6.18 – Схема расположения и конструкции зарядов
шпуров
Применялись варианты конструкции зарядов, приведенные на рисунке 6.18. В технологии взрывных работ именно конструкция заряда управляет энергией взрыва, так как коэффициент заполнения шпура по сечению и плотность ВВ определяют объёмную концентрацию энергии.
Взрывные работы проводились при обратном инициировании шпуровых зарядов так, чтобы детонация распространялась от забоя шпура к устью. При зарядке шпуров основных штреков использовались два вида ВВ. В качестве основного заряда для отбойки горной массы применялось ВВ средней мощности – аммонит 6ЖВ, а для усиления взрывного действия в качестве боевика и вторичного заряда врубовых шпуров применялось более мощное ВВ – модернизированный детонит с 30 % масс. гранул.
Эксперименты (таблица 6.26) показали, что по первому варианту конструкции заряда шпуров с применением детонита КИШ составил 0,90. Стаканы во врубовых шпурах отсутствовали, во вспомогательных шпурах имелись стаканы до 10 см, в оконтуривающих шпурах – не более 20 см. При ведении взрывных работ по второму варианту КИШ составил 0,92. Во врубовых и вспомогательных шпурах стаканы отсутствовали, в оконтуривающих – до 10 см. При отбойке данного забоя только аммонитом 6 ЖВ (вариант 3) КИШ составлял не более 0,72. Стаканы во врубовых и вспомогательных шпурах достигали 75 см.
Как видно из таблицы 6.26, применение детонита в забоях существенно увеличивает КИШ и объём выработки с улучшением качества дробления. Самый высокий показатель КИШ и уход забоя выявлен при зарядке шпуров по конструкции заряда варианта № 2.
В идентичных условиях были проведены дополнительные испытания с применением экспериментальных партий детонита марок М1, М2, М3 (см. таблицу 6.25), имеющих одинаковый состав, но отличающихся по массовому содержанию компонентов.
Экспериментальные партии детонита готовились с 30 % масс. гранул на производственной базе ФНПЦ «Алтай» в одинаковых климатических и технологических условиях, с применением единого сырья.
Взрывные работы производились на руднике в разведывательном отрезке горизонта (–160) площадью 9,07 м2 по породам весьма крепким, среднезернистой структуры, массивной порфировой текстуры, крепостью f=14–16, класса устойчивости II.
Зарядка шпуров производилась согласно паспорту БВР по варианту конструкции заряда 2.
Испытания (таблица 6.27) показали заметное преимущество опытных партий по сравнению с промышленной партией модернизированного детонита.
Таблица 6.26 – Работоспособность ВВ
Тип ВВ |
Величина заряда на шпур, кг |
Конструкция заряда |
Уход забоя за цикл, м |
Плотность ВВ, г/см3 |
КИШ | ||
вруб |
вспом. |
оконт. | |||||
Аммонит 6ЖВ |
1,4 |
1,21 |
1,21 |
3 |
1,3 |
1,18 |
0,70 |
Детонит Аммонит 6ЖВ |
1,4 |
1,21 |
1,21 |
1 |
1,5 |
1,22–1,24 1,18 |
0,85 |
Детонит Аммонит 6ЖВ |
1,4 |
1,21 |
1,21 |
1 |
1,65 |
1,29–1,33 1,18 |
0,88 |
Детонит Аммонит 6ЖВ |
0,4 1,0 |
0,2 1,01 |
1,21 |
2 |
1,71 |
1,22–1,24 1,18 |
0,91 |
Детонит Аммонит 6ЖВ |
0,4 1,0 |
0,2 1,01 |
1,21 |
2 |
1,75 |
1,29–1,33 1,18 |
0,92 |
Таблица 6.27 – Результаты испытаний опытных партий детонита
Партия детонита |
Характеристика партии |
КИШ |
Уход забоя на цикл, м |
№ 1 |
Содержание нитроэфира 12 % |
0,93 |
1,77 |
№ 2 |
Содержание нитроэфира 8 % Содержание Al 12,7% |
0,91 |
1,73 |
№ 3 |
Плотность ВВ 1,34–1,35 г/см3 |
0,92 |
1,75 |
Промышленная |
Плотность ВВ 1,22–1,25 г/см3 |
0,91 |
1,72 |
Лучшие результаты по КИШ и уходу забоя за цикл получены на партиях 1, 3, несколько ниже для партии 2, но не хуже, чем у промышленной партии. Промышленные испытания показали эффективность применения модернизированного детонита по сравнению с аммонитом 6ЖВ, а также пути дальнейшего совершенствования рецептуры.
Таким образом, разработана рецептура модернизированного детонита, по динамическим, энергетическим и технологическим характеристикам превосходящая штатную рецептуру.
Модернизированный детонит при промышленных испытаниях подтвердил свои преимущества и внедрен в серийное производство.