5.1 Перспективы развития предохранительных вв
Существующий ассортимент предохранительных ВВ имеет ряд недостатков. У предохранительных аммонитов основными из них являются выгорание, слеживаемость, малая водоустойчивостть, высокая чувствительность к уплотнению и т.д. Нитроэфиросодержащие ВВ имеют высокую чувствительность к механическим воздействиям, токсичные компоненты, сложный состав и высокую стоимость.
Попытки создания новых предохранительных ВВ устойчивых к выгоранию, с повышенной детонационной способностью при групповом взрывании, с пониженной чувствительностью к механическим воздействиям, с хорошей водоустойчивостью, меньшей токсичностью компонентов и продуктов взрыва, не привели к положительным результатам.
С появлением в промышленности нового поколения эмульсионных взрывчатых веществ возникла реальная возможность создания на их основе новых предохранительных ВВ, которые сочетают в себе безопасные свойства и требуемые детонационные характеристики. Тонкодисперсная структура этих ВВ при наличии воды, имеющих теплоту взрыва в пределах 2933 кДж/кг и высокую детонационную способность без использования индивидуальных взрывчатых веществ, позволили российским ученым создать промышленные ВВ III–V классов (табл.15).
Таблица 13
Давление динамического сжатия кристаллов соли-ингибитора
во фронте детонационной волны
Таблица 14
Давление ударного сжатия соли-ингибитора во фронте детонации ВВ
и приращение энергии ее кристаллов в результате их сжатия
Физико-химические параметры и взрывчатые свойства порэмитов соответствуют не только техническим требованиям горнодобывающей отрасли, но и лучшим мировым образцам (табл.16).
Преимущества предохранительных порэмитов в сравнении с патронированными штатными предохранительными ВВ:
- высокая безопасность по отношению к механическим и тепловым воздействиям (удару, трению, прострелу пулей, огню и т.п.);
- низкая способность к горению или отсутствие к выгоранию;
- высокая чувствительность к инициированию стандартным КД;
- отсутствие пыления, электризации, эксудации и контакта с токсичными продуктами;
- сохранение взрывчатых характеристик в интервале плотностей от 0,5 до 1,5 г/см3;
- высокая водоустойчивость, сохраняющаяся в воде на большой глубине и
в проточной воде;
- обеспечивают при взрыве выделение газов низкой токсичности;
- дешевые в изготовлении; высокая технико-экономическая эффективность применения.
Таблица 15
Характеристики патронов эмульсионных ВВ
Таблица 16
Некоторые взрывчатые свойства предохранительных
патронированных эмульсионных ВВ
5.2 Испытание предохранительных ВВ
Испытание на безопасность действия взрыва
в метано-воздушной среде
На безопасность по метану предохранительные ВВ испытывают в опытных штреках (рис.31). Опытный штрек представляет собой стальную трубу диаметром 1,5–1,8 м и длиной 15–25 м. С одной стороны труба открыта, а с другой – имеет стальное днище с отверстием диаметром 400 мм для мортиры. Во внутренней полости опытного штрека устанавливается бумажная диафрагма, разделяющая штрек на две камеры. Объем камеры от днища до диафрагмы (10 м3) называют взрывной камерой, в которой перед испытанием ВВ создается метано-воздушная атмосфера взрывоопасной концентрации (~ 10% метана по объему). Равномерное распределение компонентов смеси осуществляют с помощью лопастной мешалки. Концентрацию газа во взрывной камере измеряют электрическим газоанализатором. Мортира представляет собой стальной цилиндр длиной 1200 мм и диаметром 550 мм с несквозным каналом диаметром 55 мм и глубиной 900 мм. В канал мортиры устанавливается заряд предохранительного ВВ массой 600 г, забойка производится глиной (50 г), толщина слоя забойки 10 мм. Заряд ВВ взрывают электродетонатором.
Взрывчатое вещество считается предохранительным, если при 10-ти
кратном исполнении взрыв МВС не произойдет ни разу. Испытывают предохранительные ВВ III и IV классов. ВВ V класса испытывают внутри загазованной камеры, взрывая патрон массой 200 г. ВВ VI класса испытывают внутри загазованной камеры, взрывая заряд, уложенный между ребрами уголковой мортиры (рис.32), при этом устанавливают максимальную массу ВВ, не вызывающую взрыва МВС.
Рис.31 Схема опытного штрека:
1 – стальная труба; 2 – дно штрека с отверстием; 3 – диафрагма; 4 – взрывная камера (10 м3); 5 – мортира; 6 – заряд ВВ; 7 – глиняная забойка.
Рис.32 Схема уголковой мортиры с отражательной стенкой в опытном штреке: 1 – уголковая мортира; 2 – заряд ВВ; 3 – отражательная стенка.
Уголковая мортира представляет собой стальной цилиндр диаметром
230 мм и длиной 2000 мм с продольным пазом глубиной 90–100 мм. Отражательная стенка выполняется из стального листа размером 1х2 м. ВВ VI класса считаются выдержавшими испытания, если заряд массой 1 кг не воспламеняет метано-воздушную смесь в 10 последовательных опытах на расстоянии уголковой мортиры от отражательной стенки 20 см.