6.4 Модернизация детонита м

Детонит М – самое мощное из нитроэфирсодержащих ВВ, применяемое для разрушения весьма крепких пород в горной промышленности [22]. До 2000 г. производился на заводе имени Морозова (Всеволожская область), затем выпуск прекратился из-за снижения спроса у потребителя. Последнее связано с высокой ценой на детонит, вынудившей горнодобывающие компании использовать для взрывных работ менее эффективные, но более дешевые ВВ – аммониты. В то же время низкая технологичность и большой брак при изготовлении детонита не позволяли заводу-изготовителю пойти на снижение стоимости своей продукции.

Жидкие нитроэфиры и мелкокристаллическая аммиачная селитра в составе обусловливают плохую сыпучесть, склонность к налипанию при работе просеивающего, питающего и транспортирующего оборудования, особенно на фазе патронирования, а наличие алюминиевой пудры приводит к слеживанию и спеканию технологической массы и патронов как при изготовлении, так и хранении.

Анализ показал, что для обеспечения спроса на детонит на рынке потребления необходимо решить две основные задачи:

• без существенного изменения компонентного состава в рамках технических условий повысить технологичность рецептуры, снизить количество брака при изготовлении и хранении;

• сохранить динамические и энергетические характеристики в патронах диаметром 28–32 мм. Последнее важно для потребителей, так как при использовании патронов меньшего диаметра существенно снижаются затраты на бурение шпуров в массиве весьма крепких пород.

В связи с этим целью работы являлась модернизация рецептуры детонита, направленная на сохранение мощностных ха-рактеристик в патронах диаметром 32 мм, повышение технологического уровня и снижение затрат при изготовлении.

6.4.1 Разработка рецептуры модернизированного

детонита

Для улучшения сыпучести ВВ в переработке, обеспечения неслеживаемости при хранении была предложена замена части кристаллической аммиачной селитры на гранулированную.

В таблицах 6.21 и 6.22 приведены результаты исследований взрывчатых характеристик модернизированного детонита. Испытывали патроны в бумажной и металлической оболочках диаметром 32 и 36 мм с различными степенями измельчения кристаллической селитры. Результаты зависимости плотности ρ и скорости детонации от удельной поверхности S_уд аммиачной селитры, содержания гранул и диаметра заряда в бумажной оболочке представлены в таблице 6.21. Масса патронов 200 г, патронирование осуществлялось при одинаковом усилии.

Из таблицы 6.21 следует, что скорость детонации детонита выше в патронах диаметром 36 мм, чем диаметром 32 мм. При фиксированном диаметре (32 мм) скорость детонации повышается с увеличением дисперсности. С введением гранул селитры плотность патронов увеличивается пропорционально их содержанию, скорость детонации сохраняется на уровне штатного при содержании гранул до 30 % масс., затем падает во всем диапазоне представленной дисперсности кристаллической селитры. При использовании селитры с S_уд=1200 см²/г до содержания 40 % масс. гранул включительно скорость детонации соответствует уровню требований нормативной документации (4,2–5,0 км/с) для обоих диаметров зарядов.

Таблица 6.21 – Скорость детонации в бумажной оболочке от содержания гранулированной

аммиачной селитры

Содержание гранул, % масс.	32 мм				36 мм
	Sуд = 800 см2/г		Sуд = 1200 см2/г		Sуд = 1200 см2/г
	ρ, г/см3	D, м/с	ρ, г/см3	D, м/с	ρ, г/см3	D, м/с
0	1,21	4190	1,21	4345	1,21	4610
10	–	–	–	–	1,21	4750
20	1,24–1,26	4000–4140	1,28–1,30	4305–4470	1,23	4540
30	–	–	1,29–1,30	4240–4250	1,30	4380
40	1,26–1,28	3720–3835	1,28–1,31	4180	1,31	4430
			1,19–1,20	4100–4150
50	–	–	–	–	1,31	4020
60	1,27–1,28	3330–3375	–	–	1,32	3685

Таблица 6.22 – Детонационные характеристики зарядов детонита в бумажной (б) и металлической (м) оболочках

Содержание гранул, % масс.	32 мм				36 мм
	ρ, г/см3	D(б), м/с	D(м), м/с	Rсух., см	ρ, г/см3	D(б), м/с	D(м), м/с
0	1,19–1,21	3830–4145	5120	18	1,18–1,19	4160	4530
10	1,20–1,22	3980–4120	–	20	1,22	–	4730
20	1,23	–	4605	–	1,24	–	4580
30	1,25–1,29	3770–3900	4385	18	1,24	–	5075
40	1,26	–	4550	–	1,24	–	4435
50	1,27–1,33	3500–3630	4140	18	1,29	–	4360
60	1,29	–	4020	–	1,31	–	4220
70	1,31–1,35	3000–3260	–	12	–	–	–
80	1,27	–	3610	–	1,29	–	3645

Для оценки полноты химического превращения и передачи детонации (R) детонита проведены сравнительные испытания зарядов в бумажных и металлических оболочках. Эксперименты проводились с использованием кристаллической селитры с S_уд=700–860 см²/г, патронов массой 200 г, снаряженных с одинаковым усилием.

Как следует из таблицы 6.22, при введении до 50 % масс. гранул селитры в заряды с металлическими оболочками диаметром 32 мм и до 60 % масс. в заряды с бумажными оболочками диаметром 36 мм скорость детонации соответствует нормативной документации. То есть в условиях, имитирующих взрывание шпуровых зарядов, достигается полное химическое превращение ВВ с максимальным выделением энергии. Об этом свидетельствует и то, что в патронах диаметром 32 мм при содержании гранул до 40 % масс. скорость детонации сохраняется такой же высокой, как и в диаметре 36 мм, а передача детонации между сухими патронами сохраняется высокой при введении до 50 % масс. гранул.