Основні компоненти вибухових механічних сумішей - студопедія

Як відомо, вибухове перетворення промислових ВР базується на окисленні горючих елементів киснем. Тому все без виключення вибухові механічні суміші повинні складатися не менше ніж з двох (вибухових або невибухових) компонентів, а саме: пального (горючої добавки) і окислювача.

Окислювачі - речовини, що містять надлишковий кисень і здатні легко віддавати його (аміачна, калієва, натрієва селітри).

Горючі добавки - тв # 1104; рдие (рідкі) невибухові (вибухові) речовини, багаті вуглецем, воднем, алюмінієм або магнієм (алюмінієва і магнієва пудра, деревне борошно, соляровое масло і ін.), Легко окислюються з виділенням великої кількості теплоти.

ВВ, що складаються тільки з аміачної селітри і невибухового пального, називають найпростішими ВВ.

Прикладом таких ВВ є дінамони, широко застосовувалися в роки Великої Вітчизняної війни (як горючі компоненти використовували торф, деревне борошно та ін.). Сучасні найпростіші ВВ (грануліти) в якості горючої добавки містять дизельне паливо, мінеральне масло, алюмінієву пудру і ін.

Перевага найпростіших ВВ - в можливості виготовлення безпосередньо на робочому місці, а також їх дешевизна. До недоліків слід віднести невисоку потужність, низьку чутливість до ініціювання імпульсу (для їх вибуху необхідно застосовувати додаткові детонатори) і відсутність передачі детонації на відстань.

Сенсибілізатори - третій найважливіший компонент сумішевих ВР. Це речовини, що вводяться до складу промислових ВР для підвищення їх енергетичних характеристик і чутливості до початкового імпульсу, а також до передачі детонації на відстань (тротил, нітрогліцерин, нітрогліколь, гексоген та ін.). Сенсибілізатори з негативним кисневим балансом, наприклад тротил (Бк = -74%), одночасно виконують роль горючої добавки. Відкриття таких сенсибілізаторів і було найбільшою рецептурної знахідкою. Воно дозволило створити потужні двокомпонентні промислові ВР (по типу найпростіших) I і II класів, здатні вибухати від штатних електродетонаторів і передавати детонацію на відстань (амоніт 6ЖВ і ін.).

Крім цих основних компонентів, сумішеві ВВ ​​можуть містити й інші спеціальні добавки, що поліпшують фізико-хімічні властивості і знижують чутливість до механічних впливів: загусники (желатінізатори); стабілізатори; флегматізатори; пламегасители.

Загусники - речовини, які желатініруют рідкі компоненти ВВ (воду, нітрогліцерин), надаючи їм необхідну ступінь пластичності, а також водостійкість. У сумішевих ВР, що містять в якості сенсибілізатора нітрогліцерин, роль згущувача виконує колоїдний бавовна, а в інших ВВ -натріевая сіль карбоксілметілцеллюлози (натрій - сіль КМЦ), крохмаль і ін.

Стабілізатори - речовини, що вводяться до складу ВВ для підвищення хімічної і фізичної стійкості, тобто для підвищення стабільності властивостей ВВ. Найбільш поширеним стабілізатором є деревне борошно. У порошкоподібних аміачно-селітрених ВР вона служить розпушувачем, а в нітроефірних - поглиначем нітроефірів, що знаходяться в крапель но-рідкому стані. Поряд з цим деревне борошно виконує роль горючої добавки.

На другому місці (після деревної муки) щодо підвищення стійкості і водостійкості ВВ перебуває тальк.

Введення нітрогліколю до складу ВВ, що містять нітрогліцерин, дозволяє створити труднозамерзающіе ВВ (якщо нітрогліцерин замерзає при температурі + 13,2 ° С, то така суміш нітроефірів - при -20 ° С). Поряд з цим нітрогліколь виконує функції сенсибілізатора.

Флегматізатори - речовини, що додаються до складу ВВ для зниження чутливості до зовнішніх впливів (удару, тертя, променю вогню, нагрівання) і тим самим забезпечують більш безпечні умови виготовлення і застосування промислових ВР - вони обволікають частинки ВВ, не вступаючи з ними в реакцію (парафін , віск, графіт, стеарати, вода і ін.).

4.3. Класифікація промислових ВР за умовами застосування (запобіжності)

У підземних виробках при розробці деяких корисних копалин зустрічаються горючі гази і пил, які, змішуючись з повітрям, утворюють газові та пилоповітряні вибухові суміші. Так, в калійних шахтах виділяються метан і водень, в озокеритових - пари бензину і сірководень, в мідноколчеданових і сірчаних копальнях - вибухова сірчана пил, в вугільних шахтах - метан і утворюється вибухова вугільний пил.

Підвищена небезпека вибухових робіт в шахтах зумовлена ​​факторами: раптовим (протягом декількох секунд після початку підривання шпурових зарядів ВР) виділенням значної кількості метану (до 150 м 3 і більше) і утворенням тонкодисперсної вугільного пилу (до 150 кг і більше). Вибуховість газопилевоздушних сумішей наведена в табл. 4.1.

Таблиця 4.1. Параметри займання сумішей

При нормальних умовах метаноповітряна суміш вибухає при вмісті метану від 5% (нижня концентраційна межа займання - НПВ) до 15% (верхня концентраційна межа займання - ВПВ).

Область концентрацій між НПВ і ВПВ називається областю займання.

Як вказувалося, крім метану, небезпечна і вугільний пил. Вибухонебезпечна дрібна (менше 1000 мкм) оксамитова вугільний пил, що утворюється при розробці пластів, що містять понад 6% летючих речовин. Дуже небезпечною вважається пил з вмістом летких речовин 27. 35% і розміром часток 75. 100 мкм. для самої

небезпечної вугільного пилу нижній концентраційний межа вибуховості дорівнює 10 г / м 3. верхній - 2500 г / м 3.

Найбільш руйнівний вибух пилоповітряної суміші, з 300 г пилу в 1 м 3 повітря.

Одна з найважливіших заходів щодо забезпечення безпеки підривних робіт у шахтах, небезпечних щодо газу або розробляють пласти, небезпечні щодо вибуху пилу - застосування спеціальних ВВ, зменшують ймовірність займання вибухонебезпечної рудникової атмосфери. Такі ВВ називають запобіжними (застаріла назва - антігрізунтие від французького слова grisou - рудничний газ). Тому особливе місце в системі класифікації ВВ займає класифікація по запобіжності, тобто за умовами застосування. В її основу покладено небезпеку виробок по метану і вугільного пилу, а також умови підривання зарядів ВР.

За умовами застосування промислові ВР діляться на дві групи і вісім класів (табл. 4.2).

Таблиця 4.2. Класифікація промислових ВР за умовами застосування

Чим більше номер класу, тим вище рівень запобіжності ВВ, т. Е. ВВ більш безпечно по відношенню до займання газопилевоздушной суміші (щоб спростити відмінність класів ВВ, патрони ВР поміщають в оболонки різного кольору або наносять смугу встановленого кольору).

Конкретна сфера застосування ВВ різних класів приведена в ЕПБ. Однак ВВ більш запобіжний допускається застосовувати в умовах, обумовлених для менш запобіжних, т. Е. Допускається згідно табл. 4.2, переміщення ВВ від низу до верху (переміщення ВВ по області застосування в зворотному порядку строго заборонено).