Гранульовані амоніти й грамонали

Поява в асортименті промислових ВР гранульованих сполук, що містять тротил (грамонітів, грамоналів і гранітолів), обумовлена необхідністю створення недорогих ВР, придатних для механізованого заряджання шпар. Збільшення діаметра шпар забезпечує достатню детонаційну здатність цих ВР від проміжного детонатора й повноту вибуху. У шпурових зарядах із діаметром 150 мм немає різниці в параметрах детонації тонкодисперсної аміачно-селітряної ВР і грамоніту 79/21 того ж хімічного складу. ВР обох типів детонують у цих умовах зі швидкістю 4500 м/с.

Завдяки наявності тротилу в складі ВР даного типу, що є пальним і сенсибілізатором, гранульовані амоніти й амонали мають той або інший ступінь стійкості до води. Він залежить від вмісту тротилу й структури ВР. На основі цих факторів ВР цього типу можна розподілити на істинно й умовно водостійкі.

До першого типу належать ВР, із яких селітра вимивається вкрай повільно завдяки надзвичайній структурі гранул, що мають малу пористість і високі гідрофобні властивості (гранітоли, одержують за емульсійною технологією).

До другого – належать ВР, що являють собою механічні суміші гранульованої селітри із тротилом, іноді з домішками інших горючих компонентів (грамоніти). У них поверхня гранул селітри швидко розчиняється у воді. Проте завдяки наявності у ВР тротилу вони вибухають із повним або частковим виділенням тепла. Якщо стовп води над зарядом невеликий і розчин АС зберігається в об'ємі заряду між гранулами (лусочками) тротилу, то при вибуху реалізується вся потенційна енергія ВР, тому що селітра й у розчиненому стані бере участь у загальному процесі вибуху. У разі значного стовпа води в шпарі або її циркуляції АС вибуває із зони вибуху й енергія вибуху наближається до енергії вибуху ВР із тротилу. Водонаповнення грамонітів і грамоналів у результаті заповнення порожнеч між гранулами розчином АС так само, як і у випадку водонаповнення гранулотолу зменшує d_кр, збільшує швидкість детонації. Це обумовлено збільшенням тиску й інерційною дією маси наповнювача, що перешкоджає радіальному розльоту речовини в детонаційній хвилі. Водяний наповнювач діє в цьому випадку як внутрішня оболонка.

До середини 80 – х років ХХ століття випускали кілька марок грамонітів зі вмістом тротилу від 21 до 70%. Зараз залишився тільки грамоніт 79/21. Він являє собою механічну суміш гранульованої АС із лускатим тротилом. Призначений для частково обводнених шпар на підземних роботах і для створення камерних зарядів. Залежно від діаметра шпар грамоніт зберігає детонаційну здатність за умов вмісту в ньому води до 20 – 25%. Оптимальний вміст води становить

10 – 12%, при цьому ефективність вибухів збільшується порівняно з вибухом сухого грамоніту, зберігається досить висока сприйнятливість до детонаційного імпульсу. Унаслідок змішування грамоніту 79/21 з водою частина селітри розчиняється і насичений розчин заповнює міжгранульний простір. Відбуваються усадка й ущільнення заряду і збільшується місткість шпари. При цьому Q_виб водомісткої маси зменшується на 770 кДж/кг порівняно із сухою ВР, але об'ємна енергія збільшується на 1670 кДж/л. Для шпар із великим вмістом води ефективне використання грамоніту 79/21 забезпечується шляхом попереднього їх осушення. При цьому залежно від об’єму води ВР або засипають безпосередньо в шпару, або в поліетиленову оболонку. Застосовують також після відкачування води нагнітання в шпару ПАР, що утворює піну, яка заповнює тріщини й перешкоджає припливу ґрунтової води.

Переваги грамоніту (знижене пилоутворення, краща сипкість і менша злежуваність) обумовлюють доцільність його застосування для заряджання шпар замість порошкоподібного амоніту (табл.13).

Гранітоли – водотривкі сполуки, у яких гідроізоляція водорозчинних компонентів досягається в результаті утворення емульсій солей-окиснювачів у тротилі в присутності ПАР. Ці ВР витіснили грамоніти з високим вмістом тротилу. Кількість АС, яка розчиняється під час витримки гранітолу-1 у воді протягом 4 год, становить 6,2%. Гранітол-7А містить у своєму складі порошок алюмінію. У результаті витримки його у воді протягом 4 год розчиняється 3% АС. Після витримки гранітолів у воді в сталевій трубі діаметром 40 мм протягом 10 діб і більше вони повністю детонують.

Таблиця 13 – Фізичні властивості грамоніту й гранітолу

Показники	Грамоніт 79/21	Гранітол-1	Гранітол-7А
Кисневий баланс	0,02	-34,4	-52
Qвиб, кДж/кг	4330	3990	4620
V, л/кг	895	820	800
Повна ідеальна робота вибуху, кДж/кг	3570	3280	3740
Працездатність, см3	360–370	320–340	400–420
Тротиловий еквівалент за балістичним маятником	1,05	0,95	–
Бризантність у сталевому кільці від шашки ТНТ із m=0,005кг, мм	20–25	25–28	26–28
D, м/с	3200–4000	5000–5500*	5000–5300*
dкр у паперовій оболонці, мм	40–60	40–60	40–50
Чутливість до удару, %	12–24	4–12	12–24

* – у воді.