Гранулотол і алюмотол

Гранулотол і алюмотол характеризуються практично необмеженою водостійкістю й належать до крупногранульованих ВР. Тільки ці промислові ВР можна використовувати в розсипному вигляді для заряджання обводнених шпар, особливо із проточною водою без обмеження часу перебування в шпарах, без втрати або зниження вибухових властивостей.

Розмір сферичних гранул даних ВР становить 2 – 4мм. Кількість гранул розміром менше 2 мм становить до 15% і розміром більше 4мм – до 10%. Гранули гранулотолу світло-жовтого, алюмотолу – сірого кольору. Густина гранул гранулотолу становить 1480 – 1540 кг/м³, алюмотолу – 1520 – 1680 кг/м³.

У зв'язку з великим розміром гранул, гладкої поверхні й високої густини, вони добре тонуть у воді, компактно укладаються в зарядній оболонці, забезпечуючи щільність заряджання близько 1000 кг/м³. Ці ВР – сипкі суміші в сухому й мокрому стані, мало порошать, негігроскопічні й високостабільні у звичайних умовах зберігання й застосування. Вони не воложаться, не злежуються й не склеюються під час тривалого зберігання. Узимку можуть змерзатися у разі вмісту води на поверхні гранул більше 2%. Отже, взимку вміст вологи регламентований і не повинний перевищувати 2%. У сухому стані в процесі пересипання сильно електризуються, тому в разі механізованого зарядження їх треба змочувати.

У сухому виді та у воді гранулотоли й алюмотоли хімічно стійкі. Кислі води мало змінюють їх стійкість, лужні – помітно знижують, тому що алюміній реагує з лугом з утворенням гідроксиду Al(OH)₃. Гранули цих ВР у сухому виді плавляться за 76 – 78⁰С, вони термічно стабільні, Τ_{спалаху} = 310 – 320⁰С.

Не рекомендують застосовувати ці ВР у сухих вибоях, оскільки за економічними показниками вони поступаються амонійно-селітряним сумішам. Через виділення у результаті вибуху великої кількості СО, СН₄, Н₂ спостерігається утворення вторинного полум'я після вибуху. За умов висадження у водонаповненому стані кількість горючих газів (особливо СО) зменшується, крім того, зменшується й температура продуктів вибуху за рахунок їх теплообміну з водою.

Раніше для заряджання обводнених шпар використовували шматки литого тротилу й лускатий тротил. Виготовлення шматків здорожувало продукцію, обмежувало можливість механічного заряджання й зменшувало щільність заряду, проте лускатий тротил виявився малоефективним через погане топлення й сильну флегматизуючу дію на нього води внаслідок великої питомої поверхні. Цих недоліків не має гранульований тротил зі стабільними формою і розміром гранул.

За умов щільного укладання гранул у міжгранульний простір входить близько 30% води (за об'ємом). Як і для інших ВР із КБ<0, водонаповнення обумовлює збільшення теплоти вибуху з розрахунку на одиницю маси сухої речовини. Зростають і параметри детонації, оскільки, зменшується розмір критичного діаметра (табл.9). Присутність алюмінію повністю відновлює Н₂О до Н₂ і приблизно половину СО до С, які утворюються внаслідок вибуху тротилу. У водонаповненому стані ці ВР стійко детонують із великою швидкістю, що мало залежить від діаметра заряду й розміру гранул. У такому стані вони мають малий критичний діаметр і їх можна використовувати в шпурах. У сухому стані швидкість детонації та критичний діаметр сильно залежать від розміру гранул і щільності заряджання. Відкритий заряд цих ВР недостатньо чутливий до капсуля-детонатора. Із метою економії тротилу, а також для зменшення об’єму шкідливих газів, що виділяються під час його висадження, використовують комбіновані заряди, що складаються з гранулотолу або алюмотолу разом з неводостійкими ВР , що містять аміачну селітру.

Попереднє осушення шпар стисненим повітрям із піноутворювальними поверхнево активними речовинами (ПАР) спрощує формування комбінованого заряду. У цьому випадку попередньо осушену шпару заряджають гранітолом, перекриваючи статично рівень води на 0,5м, а далі здійснюють заряджання ВР на основі більш дешевої, проте не стійкої до води аміачної селітри. Широко використовують комбіновані заряди з гранітолу й алюмотолу разом із гранулітами й грамонітами (табл.9).

Таблиця 9 – Властивості гранулотолу й алюмотолу

Показники	Гранулотол			Алюмотол
	сухий	водомісткий	сухий		водомісткий
Кисневий баланс	-74	-	-76,25		-
Qвиб, кДж/кг	3650*	3500*	4740		4930
Об'єм газів, л/кг	750	1045**	675		815
Повна ідеальна робота вибуху, кДж/кг	3000	3600	4270		5080
Міцність гранул, Н	20 – 40	-	30 – 60		-
Тротиловий еквівалент за балістичним маятником	1,0	1,13	1,24		1,36
Бризантність у сталевому кільці, мм	24 – 26	32 – 34	28 – 30		34
D,м/с - у паперовій оболонці*** - у сталевий оболонці із діаметром 40мм	4000 –4600	5000 –5500	4000 –4200		4800 –5000
	5000 –5200	5300 –6000	4800 –5000		5500 –6000
Критичний діаметр, мм - у паперовій оболонці - у сталевий оболонці із діаметром 40мм	60 – 80	25 – 30	70 – 80		25 – 30
	10 – 15	5 – 10	10 – 20		5 – 10
Мінімальна маса проміжного детонатора (ТНТ), кг	0,005 – 0,01	0,025 – 0,03	0,005 – 0,01		0,025 – 0,03
Чутливість подрібненої ВР - до удару, % - до тертя з домішкою піску, МПа	8 – 12	0 – 4	25 – 28		-
	300	300	210		300

* – Q_виб 1кг ВР за винятком Q_вип Н₂О у міжгранульному просторі; ** – з урахуванням випарів води, яка оточує речовину; *** – таке ж значення в м'яких ґрунтах.

Технологія виготовлення гранулотолу й алюмотолу полягає в тому, що попередньо розплавлений лускатий тротил гранулюють спочатку в гарячій, а потім у холодній воді за умов значного перепаду температур. У гарячій воді розплавлений тротил розділяється на краплі, які, потрапляючи в холодну воду, швидко тверднуть, перетворюючись на гранули. У процесі виготовлення алюмотолу в розплавлений тротил додають алюмінієву пудру.