Целью работы является изучение составов, основных энергетических показателей и область применения промышленных ВВ, применяемых на открытых горных работах.
Для решения поставленной цели, необходимо решить следующие основные задачи:
Промышленные ВВ для открытых горных работ подразделяются на четыре группы, отличительная полоса которых является белого цвета.
К водоустойчивым ВВ относятся Гранулотол, Алюмотол, Граммонит 50/50 и Граммонит 30/70, которые применяются в крепких и весьма крепких горных породах, а также в обводненных условиях при производстве взрывов.
Гранулотол - это высокомощное промышленное ВВ, состоящее из гранулированного тротила размерами гранул 3-5 мм., плотностью 1,35-1,40 г/см3.
Алюмотол представляет собой смесь гранулированного тротила с 15% алюминиевого порошка, благодаря которому, Алюмотол имеет большую работоспособность (440 см3), чем Гранулотол (290 см3). Благодаря крупному размеру, гладкой поверхности и относительно высокой плотности, Гранулотол и Алюмотол хорошо тонут в воде, а также в более плотных жидкостях и шламах. Они имеют практически неограниченную водоустойчивость, заряды ВВ, которые могут долгое время находиться в воде, в том числе и проточной, без потери или снижении взрывчатых характеристик. Они пригодны для подводного взрывания на больших глубинах.
Граммониты 50/50 В и 30/70 В, предназначены для взрывания пород средней крепости и крепких в обводненных условиях. Они представляют собой сыпучие гранулированные аммиачно-селитренные ВВ, гранулы селитры в них покрыты сплошным защитным слоем застывшего расплавленного тротила, благодаря чему эти ВВ менее гигроскопичны и водоустойчивы. Граммонит 30/70 В более устойчив, чем Граммонит 50/50В, и может применятся в забоях, сильно обводненных непроточной воде. Его заряды выдерживают пребывание в скважинах, заполненных водой, свыше трех суток. Граммонит 50/50В пригоден для обводненных скважин с непроточной водой, нахождение зарядов в которых ограничивается одними сутками.
Основные характеристики водоустойчивых ВВ приведены в таблице 1
Таблица 1
Характеристики |
Гранулотол |
Алюмотол |
Граммониты |
|
50/50-В |
30/70-В |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Кислородный баланс, % |
-74 |
-76,25 |
-27,15 |
-45,9 |
Объем газов, л/кг |
750** |
875 |
810 |
800 |
Температура взрыва, оС |
3400 |
4510 |
3000 |
3150 |
Полная идеальная работа взрыва, ккал/кг |
710 |
1020 |
- |
- |
Химический состав: |
|
|
|
|
Тротил, % |
100 |
85 |
50 |
70 |
Алюминиевая пудра, % |
- |
15 |
- |
- |
Аммиачная селитра, % |
- |
- |
50 |
30 |
Насыпная плотность, г/см3 |
0,95-1,0 |
0,95-1,0 |
0,85-0,90 |
0,85-0,90 |
Теплота взрыва, ккал/кг |
810-995 |
1340 |
980 |
990 |
Работоспособность, см3 |
285-295 |
420-440 |
340-350 |
330-340 |
Бризантность, мм: |
|
|
|
|
в сухом состоянии |
24-26 |
28-30 |
23-25 |
24-27 |
Скорость детонации, км/с. |
|
|
|
|
в сухом состоянии |
4,5-5,0 |
4,3-4,8 |
3,6-4,2 |
3,8-4,5 |
Критический диаметр, мм: |
|
|
|
|
в сухом состоянии |
60-80 |
70-80 |
40-50 |
40-60 |
Минимальная масса промежуточного детонатора, г. |
30-50 |
25-30 |
30 |
30 |
Отличительной особенностью водонаполненных ВВ, является наличие воды в их составе (6-15%) в виде концентрированного раствора аммиачной селитры, который превращает смесь в высокоплотную суспензию, сравнительно безопасную в применении.
К водонаполненным ВВ относятся: акватолы, ифзаниты и карбатолы. Акватолы марок 65/35 С и М-15 (металлизированный) предназначены для взрывания крепких и весьма крепких горных пород, а также в обводненных условиях. Они выпускаются в виде безводных сыпучих смесей для наполнения их на месте применения, а также гелеобразные готовые к употреблению акватолы марок АВ, АВМ и МГ. Два последних акватола являются металлизированными.
Гелеобразные акватолы АВ, МГ, АВМ, представляющие собой высоковязкие суспензии, для дальних транспортировок потребителям, расфасовывают массой по 17±0,25 кг в полиэтиленовые оболочки, диаметром 180-190 мм с толщиной стенок 150 мкм, длина патрона 430-485 мм. По два таких патрона, при поставке с гарантийным сроком хранения 6 месяцев, упаковывают в картонные ящики или многослойные бумажные мешки с полиэтиленовым вкладышем.
Основные характеристики водонаполненных ВВ приведены в таблице 2
Таблица 2
Характеристики |
Акватол 65/35 |
Акватол М-15 |
Акватол АВ |
Кислородный баланс, % |
-12,5 |
-21,0 |
-25 |
Объем газов, л/кг |
925 |
990 |
- |
Полная идеальная работа взрыва, ккал/кг |
775 |
1120 |
- |
Химический состав, % |
|
|
|
Аммиачная селитра |
53,5-63,7 |
50-60,8 |
50-55 |
Тротил |
22-29 |
16,3-21,2 |
26-30 |
Порошок алюминиевый |
- |
9,8-12,8 |
- |
Загуститель |
2-2,5 |
0,8-1,0 |
1,5-2,5 |
Антифриз |
- |
- |
2-6 |
Вода |
12,5-15 |
12,3-15 |
12-16 |
Масло минеральное |
- |
0,7-1,0 |
- |
Насыпная плотность, г/см3 |
0,85-0,9 |
0,9-0,95 |
0,9-0,95 |
Работоспособность, см3 |
330-360 |
465-480 |
330-350 |
Теплота взрыва, ккал/кг |
910 |
1398 |
- |
Бризантность, мм: |
20-23 |
21-23 |
25-30 |
Скорость детонации, км/с. |
3,2-3,5 |
3,0-3,5 |
3,0-3,5 |
Критический диаметр заряда, мм: |
|
|
|
в сухом состоянии |
50-70 |
60-70 |
- |
Минимальная масса промежуточного детонатора, г. |
15-20 |
20-25 |
20-25 |
К водонаполненным ВВ относятся: ифзаниты Т-20, Т-60, Т-80, карбатолы Т-15, ГЛ-10В, которые относятся к высокомощным ВВ с повышенной объемной энергией, и, предназначенной, для производства взрывов в крепких и весьма крепких горных породах, а также в сухих и обводненных условиях диаметром 100 мм и более. Они способны полностью заполнять зарядную полость и обеспечивать высокие концентрации энергии взрыва в заряде.
Ифзаниты группы растворонаполненных ВВ, представляют собой плотные суспензии, твердой фазой у которых является смесь гранулированной аммиачной селитры с гранулированным или чешуйчатым тротилом, а жидкий насыщенный раствор аммиачной селитры, полностью заполняет пространства между гранулами в заряде ВВ.
Ифзанит изготавливают путем смешивания горячего раствора аммиачной селитры с сухими компонентами в передвижных смесительно-зарядных агрегатах. Раствор изготавливается в специальной установке, смещение с гранулотолом выполняется в зарядной машине, которая по шлангу подаёт взрывчатую смесь на дно скважины. Охлаждаясь в скважине, взрывчатая смесь затвердевает, приобретая следующие параметры: содержание раствора не менее 40%, соотношения компонентов: аммиачная селитра 60-70%, тротил 20-25 %; вода 6-10%; температура готовой смеси – не менее 55-65 оС; плотность смеси – 1,6 г/см3.
Основные характеристики ифзанитов приведены в таблице 3
Таблица 3
Характеристики |
Т-20 |
Т-60 |
Т-80 |
Технический состав по весу, % |
|
|
|
Аммиачная селитра |
40 |
40 |
40 |
Тротил |
20 |
20 |
20 |
Раствор аммиачной селитры (загуститель и структурообразователь) |
40 |
40 |
40 |
Концентрация раствора, % |
64 |
80 |
86 |
Температура раствора, оС |
20 |
60 |
80 |
Плотность раствора, г/см3 |
1,3 |
1,4 |
1,4 |
Химический состав, % |
|
|
|
Аммиачная селитра |
66 |
72 |
74 |
Тротил |
20 |
20 |
20 |
Вода |
14 |
8 |
6 |
Кислородный баланс, % |
-1,6 |
-0,4 |
-0 |
Плотность, г/см3 |
1,34-1,38 |
1,48-1,52 |
1,52-1,56 |
Теплота взрыва, ккал/кг |
794 |
905 |
930 |
Полная идеальная работа взрыва, ккал/кг |
675 |
760 |
780 |
Объем газов, л/кг |
937 |
920 |
913 |
Скорость детонации, км/с. |
4,2-4,5 |
4,5-5,0 |
4,5-5,0 |
Критический диаметр, мм. |
100-120 |
100-110 |
90-100 |
Минимальная масса промежуточного детонатора, г. |
40-60 |
30-50 |
30-50 |
Одним из перспективных видов эмульсионных ВВ являются: Эмуланы (Швеция, Югославия), Гранэмиты (Россия), Нобеланы и Нобелиты (Германия), Эмулиты (Узбекистан) и др., представляющие собой смесь состава аммиачной селитры и дизельного топлива с эмульсией, предназначенной для взрывания крепких и весьма крепких горных пород, а также в обводненных условиях. В настоящее время, горной промышленностью Республики Узбекистан, выпускаются следующие эмульсионные ВВ как Нобелит 20/30, Гранэмиты 30/70 и 50/50, которые весьма успешно используются для производства взрывных работ в крепких горных породах, а также сложных гидрогеологических условиях.
Основные характеристики эмульсионных ВВ, выпускающихся горной промышленностью Республики Узбекистан приведены в таблице 4
Таблица 4
Характеристики |
Нобелит 20/30 |
Гранэмиты |
|
30/70 |
50/50 |
||
Кислородный баланс, % |
-2,1 |
-1,1 |
-0,3 |
Химический состав, % |
|
|
|
Аммиачная селитра |
30 |
30 |
50 |
Дизельное топливо |
70 |
70 |
50 |
Теплота взрыва, ккал/кг |
693 |
763 |
779 |
Плотность, г/см3 |
1,28 |
1,30 |
1,40 |
Скорость детонации, км/с. |
4,5 |
4,8-5,2 |
4,2-5,0 |
К кумулятивным зарядам относятся: ЗКП (заряд кумулятивный поверхностный) и ЗКН (заряд кумулятивный наружный), которые применяются для вторичного дробления негабаритных кусков горных пород на открытых горных работах.
Основные технические характеристики кумулятивных зарядов приведены в таблице 5
Таблица 5
Показатели |
Марка кумулятивного заряда |
||||||||||
ЭКП-200 |
ЭКП-400 |
ЭКП-1000 |
ЭКП-2000 |
ЭКП-4000 |
ЭКН-180 |
ЭКН-260 |
ЭКН-500 |
ЭКН-1000 |
ЭКН-2000 |
ЭКН-4000 |
|
Общая масса ВВ, г |
245 |
475 |
1275 |
2179 |
4000 |
180 |
260 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
Основные размеры, мм: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
длина |
100 |
125 |
175 |
200 |
250 |
90 |
100 |
130 |
150 |
190 |
230 |
высота |
41 |
57 |
72 |
82 |
105 |
35 |
40 |
50 |
75 |
90 |
115 |
Предельная толщина дробимого куска, м |
1,2 |
2,0 |
1,4 |
2,2 |
2,8 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Объем куска, м3 |
- |
- |
- |
- |
- |
0,75 |
0,9 |
1,6 |
2,0 |
3,1 |
7,0 |
К промежуточным детонаторам относятся: тротиловые шашки Т-400, Ш-400, ТГ-500, Тет-150, ПТ-150, ПТ-300, которые используются для надежного инициирования детонации зарядов малочувствительных ВВ.
Тротиловые шашки рекомендуются для инициирования сухих и влажных скважинных и камерных зарядов игданита, гранулитов, граммонитов и других ВВ. Шашки с большей инициирующей способностью (ТГ-500, Тет-150, ПТ-150, ПТ-300) предназначаются для инициирования обводненных зарядов гранулотола, алюмотола, граммонитов и водонаполненных акватолов.
Основные технические характеристики промежуточных детонаторов для инициирования малочувствительных ВВ приведены в таблице 6
Таблица 6
Показатели |
Т-400 (тротил) |
Т-400 (тротил) |
ТГ-50 (тротил, гексоген) |
Тет-150 (тетрил) |
ПТ-150 (пентолит) |
ПТ-300 (пентолит) |
Масса шашки, г |
400÷20 |
500÷30 |
150÷7 |
300÷7 |
||
Плотность, г/см3 |
1,5-1,59 |
1,58-1,64 |
1,53-1,62 |
1,58-1,64 |
1,64-1,68 |
|
Удельная энергия, ккал/кг |
1030 |
1028 |
1200 |
1090 |
1280 |
- |
Скорость детонации, км/с |
6,4-7 |
6,2-6,8 |
7,2-7,8 |
7,0-7,5 |
7,8-8,2 |
|
Давление детонационной волны, кгс/см2*103 |
159-199 |
143-189 |
209-225 |
192-231 |
230-243 |
220-240 |
Номинальный размер шашки, мм: |
|
|
|
|
|
|
диаметр |
70 |
51 |
70 |
50 |
50 |
60 |
высота |
70 |
101 |
83 |
50 |
50 |
65 |
Диаметр отверстия, мм |
14,5÷0,5 |
7,8÷8,2* |
14,5-0,5 |
6-6,1 |
6-6,1 |
6-6,1 |
К водоустойчивым относятся такие ВВ как Гранулотол, Алюмотол, Граммонит 50/50 и Граммонит 30/70, которые применяются в крепких и весьма крепких горных породах, а также в обводненных условиях при производстве взрывов. Отличительной полосой, вышеперечисленных ВВ является белый цвет.
Отличительной особенностью водонаполненных ВВ является наличие воды в их составе (6-15%) в виде концентрированного раствора аммиачной селитры, который превращает смесь в высокоплотную суспензию, сравнительно безопасную в применении. К водонаполненным ВВ относятся: акватолы, ифзаниты и карбатолы. Акватолы марок 65/35 С и М-15 (металлизированный) предназначены для взрывания крепких и весьма крепких горных пород, а также в обводненных условиях.
В настоящее время, горной промышленностью Республики Узбекистан, выпускаются следующие эмульсионные ВВ: Нобелит 20/30, Гранэмиты 30/70 и 50/50, которые весьма успешно используются для производства взрывных работ крепких и весьма крепких горных пород, а также в сложных гидрогеологических условиях.
К кумулятивным зарядам относятся: ЗКП (заряд кумулятивный поверхностный) и ЗКН (заряд кумулятивный наружный), которые применяются для вторичного дробления негабаритных кусков горных пород на открытых горных работах.
К промежуточным детонаторам относятся: тротиловые шашки Т-400, Ш-400, ТГ-500, Тет-150, ПТ-150, ПТ-300, которые используются для надежного инициирования детонации зарядов малочувствительных ВВ.