Доклад

Немчаниновой Ирины Сергеевны

СЛАЙД 1

(Название работы)

Добрый день, Уважаемый председатель и члены государственной аттестационной комиссии! Я рада представить вашему вниманию мою дипломную работу на тему:

«Управление реологией энергоемких эмульсий в концепции безопасности технологий подземных буровзрывных работ »

СЛАЙД 2

(Иллюстрация работ по зарядке блока скважин)

Нашедшие за последние более чем 50 лет широкое применение ПЭмВВ в сочетании с существующими в настоящее время механизированными способами зарядки так называемых «льющихся» составов практически вытеснили тротилсодержащие ПВВ и «сухие» смеси типа ANFOв секторе скважинных зарядов при проведении буровзрывных работ в процессе добычи ископаемых открытым способом.

Одна из основных причин активной экспансии взрывчатых эмульсий заключается в особенностях эмульсионной дисперсии на основе водных растворов солей нитратов аммония, натрия, кальция, которые из-за высокого содержания в них воды от 10 до 15 % по своей сути являются флегматизированными взрывчатыми веществами и тем самым обеспечивают более высокий уровень безопасности проведения взрывных работ.

Слайд 3 (сравнение пЭмВв с другими промышленными вв)

По классу опасности ПЭмВВ можно сравнить с предохранительными промышленными взрывчатыми смесями, в состав которых входят мощные взрывчатые вещества – тротил и нитроэфиры. Вместо них в эмульсионных ВВ высокая энергетика обеспечивается большой поверхностью контакта окислителя и горючего в сочетании с кислородным балансом близким к 0. ПЭмВВ по теплоте взрыва могут быть сравнимы с предохранительными аммонитами III-IVкласса, в то же время в пределах одного класса опасности температура продуктов взрыва у взрывчатых эмульсий оказывается ниже на 500-800 К, что обеспечивает более высокий уровень безопасности при их использовании.

Из таблицы видно, что по своим взрывчатым характеристикам ПЭмВВ потенциально подходят для того, чтобы занять нишу предохранительных ВВ, используемых при проведении подземных взрывных работ (в том числе опасных по газу и пыли). Однако, такой замены до сих пор не произошло,несмотря на огромную заинтересованность в расширении задач, которые можно было бы решать с помощью ПЭмВВ.

Слайд 4 (Восстающие скважины)

Основная проблема применения ПЭмВВ под землей носит технологический характер и заключается в отсутствии способа формирования заряда в верхнем своде подземной выработки в так называемых «восстающих» скважинах, при зарядке «вертикально вверх». В этих условиях обычная эмульсия вытекает под действием гидростатического давления столба заряда. Очевидно, что устранение этого недостатка, и разработки такого способа, в котором сразу после закачивания эмульсии в скважину возможно было бы резко увеличить ее вязкость, возможно привело бы к тотальному распространению ПЭмВВв коммерческом взрыве, что способствовало бы повышению безопасности технологий проведения взрывных работв добывающей отрасли.

Слайд 5 (Способы повышения вязкости пЭмВв)

Очевидный путь решения проблемы вытекания эмульсии связан с умением контролировать её реологические свойства. В своей дипломной работе я постаралась проанализировать и изучить практическую эффективность наиболее вероятных способов управления вязкостью эмульсии на основе растворов нитрата аммония.

Полученные из литературного анализа и анализа патентной информацииданные, говорят о том, что перспектива управления вязкостью взрывчатого эмульсионного состава может быть достигнута посредством:

• использования особенностей строения некоторых компонентов непрерывной (масляной) фазы эмульсии, способных образовывать прочные пространственные структуры на основе маслорастворимых полимеров;

• использования механической обработки эмульсии, своего рода «измельчения» в процессе которого повышается её вязкость;

• применения традиционных для водных дисперсий загустителей на основе водорастворимых полимеров.

Слайд 6 (Ассоциативные загустители)

Наиболее изящным представляет собой первый способ загущения, основанный на использовании в эмульсионном составе системы так называемых «ассоциативных» загустителей. В этом случае модификации подвергается непрерывная топливная фаза эмульсии (её часто называют «маслом»), в состав которой входит основной стабилизатор эмульсии - эмульгатор. Современные эмульгаторы (как поверхностно-активные вещества) химически построены на основе продуктов присоединения между полиизобутиленом и малеиновым ангидридом. При этом в структуре образующегося полиизобутилового эфира дикарбоновой кислоты (PIBSA) и его производных остаётся свободная двойная связь. Для того чтобы получить систему ассоциативного загустителя к эмульгатору типаPIBSAвводятся его сополимеры. За счёт их встраивания между основными полимерными звеньями происходит так называемая «сшивка». Этот процесс сопровождается значительным повышением вязкости эмульсии. Изящность способа при этом заключается в возможности управления моментом «сшивки», используя те же самые неорганические соединения, которые используются в процессе сенсибилизации эмульсии химическими добавками, в результате чего будет получен каучукоподобный и одновременно сенсибилизированный взрывчатый состав.

Так в патенте Дж. Марлоу, рассматриваются схемы загущения эмульсионной матрицы, стабилизированной PIBSA c добавкой сополимера этиленового ряда. При этом инициатором загущения является тиоцианат натрия, который одновременно является ускорителем газификации и вводится в эмульсию в составе газогенерирующей добавки.