Билет №17

1 .Влияние диаметра заряда, плотности вв и оболочки на скорость детонации.

Диаметр шпурового заряда является важным параметром БВР.

От диаметра шпурового заряда зависит:

- концентрация заряда в шпуре;

- скорость детонации и расстояние ее передачи;

- скорость бурения и трудоемкость работ;

- качество оконтуривания проектного сечения выработки.

Скорость детонации зависит от плотности ВВ.

Для ВВ состоящих из углерода, водорода, азота и кислорода.в диапазоне плотностей от 0.5 г/см3 и выше скорость детонации линейно связана с плотностью :

Dp₁= Dp₀ + M ∙ ( p₁ - p₀);

где Dp₁ – скорость детонации при плотности p_1;

Dp₀ - скорость детонации при плотности p_{0 ;}

M - коэффициент характерный для каждого ВВ.

Физическое состояние ВВ ( размер частиц, плотность ВВ , влажность , слежалость ) оказывает влияние на величину критического диаметра.

Как правило , уменьшение размера частиц ВВ приводит к уменьшению критического диаметра детонации.

Увеличение плотности влияет на критический диаметр различных ВВ по разному:

- для индивидуальных ВВ – критический диаметр уменьшается;

- для смесевых ВВ – критический диаметр увеличивается.

От типа оболочки зависит скорость детонации т.к она связана с критическим диаметром при взрывании заряда ВВ.

Для примера: игданит имеет критический диаметр при взрывании заряда:

- в бумажной оболочке – 40 мм;

- в стеклянной трубке – 25 мм;

- в стальной трубе- 8 мм.

Минимальный диаметр заряда . в котором еще возможна устойчивая детонация , называется критическим диаметром детонации данного ВВ.

2.Аммиачная селитра, ее назначение, область применения. Расчет Кб.

Аммиачную селитру получают при взаимо­действии аммиака и азотной кислоты по уравнению NH₃+HNO₃=NH₄NO₃.

Аммиачная селитра — белый кристаллический порошок с темпе­ратурой плавления 169,1° С. Для аммиачной селитры известны не­сколько кристаллических модификаций, каждая из которых устой­чива в определенном интервале температур. При повышении или понижении температуры аммиачная селитра переходит из одной кристаллической модификации в другую; переход сопровождается выделением или поглощением тепла, а также изменением плотности кристаллов селитры. Плотность кристаллов аммиачной селитры раз­личных модификаций колеблется от 1,56 до 1,74 г/см³.

Аммиачная селитра хорошо растворяется в воде, причем этот процесс сопровождается значительным поглощением тепла.

Чистая аммиачная селитра обладает очень низкой воспламеня­емостью и малой склонностью к горению; она не воспламеняется и не горит при давлениях ниже 100 кгс/см². Но способность к горе­нию резко возрастает, если селитра содержит добавки горючих ве­ществ (мазута, керосина, бумаги и т. п.),

Аммиачная селитра весьма гигроскопична, что, наряду с высокой растворимостью, способствует слеживаемости селитры при хранении, а при высокой влажности и длительном хранении приводит к утечке. Слеживаемость селитры создает трудности при обработке ее в про­цессе производства ВВ. Поэтому с целью уменьшения слеживаемости в аммиачную селитру часто вводят различные добавки — поверх­ностно-активные вещества (ПАВ), красители (фуксин) и др. Для изго­товления водоустойчивых аммиачно-селитренных ВВ выпускают специальный сорт водоустойчивой аммиачной селитры марки ЖВ, который получают добавлением в плав селитры небольшого коли­чества водного раствора сернокислого железа с последующей обработ­кой кристаллов или гранул железненной селитры смесью жирных кислот и парафина.

Обладая малой чувствительностью к механическим воздействиям, аммиачная селитра не требует такой осторожности в обращении, как другие ВВ. Поэтому для ее измельчения с успехом используют обычное дробильное оборудование.

Аммиачная селитра является довольно стойким веществом и при комнатной температуре может храниться годами без заметных хими­ческих изменений.

При нагревании до 180° С аммиачная селитра начинает разла­гаться на аммиак и азотную кислоту:

Эта реакция идет с поглощением тепла и ускоряется с повышением температуры. При температуре около 200—250° С аммиачная селитра разлагается по другой схеме:

NH₄NO₃ → NO₂ + 2H₂O + 10 ккал/моль.

Скорость этой реакции также возрастает с повышением темпера­туры, причем эта реакция сопровождается выделением тепла.

При температуре 260—290° С реакция разложения селитры проте­кает очень быстро и в продуктах разложения обнаруживается значи­тельное количество окиси азота. При интенсивном нагревании выше 300° С или под действием взрывного импульса аммиачная селитра разлагается, выделяя азот, кислород и пары воды:

2NH₄NO₃ →2N₂ -+4H₂O + О₂ + 28 ккал/моль.

Однако практически обнаружить кислород в продуктах взрыва не удается, например при взрыве смеси аммиачной селитры с нитро­глицерином образуются главным образом окислы азота. Поэтому, возможно, более правильным будет другое уравнение взрывчатого превращения селитры:

4NH₄NO₃→ 2NO₂ + 8H₂O + 3N₂ + 27 ккал/моль.

Согласно этой реакции, которая протекает с выделением тепла и образованием газов, аммиачную селитру следует рассматривать как ВВ.

Рассчитаем кислородный баланс аммиачной селитры — основного компонента современных промышленных ВВ.

Напишем уравнение взрывчатого превращения аммиачной селитры:

В граммолекуле аммиачной селитры (80 г) содержится 48 г кисло­рода. На окисление горючих элементов, входящих в состав молекулы аммиачной селитры (водород), потребуется 32 г кислорода. Следова­тельно, аммиачная селитра имеет положительный кислородный баланс, равный

КБ = (48-32) / 80 * 100 = +20%.