Взрывчатые вещества

Взрывчатые вещества

 

Взрывчатые вещества по своему агрегатному состоянию делятся на сыпучие, пастообразные, эмульсионные и др. В качестве окислителя используется в основном аммиачная селитра.

В качестве горючих в сыпучих  взрывчатых веществах используются как жидкие (например, минеральные  масла), так и твердые горючие, например тротил, порошки алюминия, ферросилиция.

Гладкая и плотная аммиачная  селитра (гранулированная, кристаллическая  и порошкообразная) плохо удерживает минеральные масла, особенно низковязкие, что приводит к расслоению компонентного  состава в процессе хранения, транспортирования  и заряжания скважин. Для предотвращения этого в заявляемой взрывчатой смеси  используется пористая аммиачная селитра, обладающая повышенной впитывающей  и удерживающей способностью (до 6-8 мас. %).

Работоспособность взрывчатой смеси определяли методом воронкообразования - по объему воронки, образующейся при взрыве. При проведении взрывов массы зарядов, типы и массы детонаторов, диаметр и глубина скважин для заявляемой взрывчатой смеси и прототипа (эталона) брались одинаковыми.

К аммиачно – селитренные взрывчатые веществам относятся большая группа взрывчатых веществ, создаваемых на основе аммиачной селитры. Все они относятся к бризантным взрывчатым веществам пониженной мощности. Т. е., если сравнивать с тротилом, то считается, что все они процентов на 25 слабее тротила. 

Взрывчатые смеси содержащие нитрат аммония и нитросоединение. Применяющиеся в настоящие время аммониты состоят из 61 – 97 % нитрата аммония, 3 – 21 % тротила. Предохранительные сорта содержат до 20 % пламегасителя NaCl. В целях экономии тротила и уменьшения слеживаемости  в состав вводят древесную муку, торф и т.п. разрыхляющие добавки. Для увеличения восприимчивости к детонации также могут содержать до 15 % добавок гексогена, нитроэфира. Скальный аммонит №1 для повышения мощности и дробящего действия содержит флегматизированный гексоген. Теплота взрыва аммонитов 1,5 – 5,5 МДж/кг.

1) аммонит скальный №1 NH4NO3 - 66%, тротил - 5%, гексоген - 24%, алюминий - 5%. Используется для взрывных  работ для взрывания крепких  горных пород. Скорость детонации  4800 – 5300 м/с.

2) аммонит №1ЖВ серный (предохранительный) NH4NO3 - 52%, тротил  – 11,5%, хлорид аммония - 30%, нитроэфиры - 5%, древесная мука – 1,5%. Скорость  детонации 2500 – 3000 м/с.

3) аммонит №3 нефтяной (предохранительный) NH4NO3 – 52,5%, тротил  – 7%, хлорид калия - 30%, нитроэфиры - 9%, стеараты – 1,5 %.2800 – 3200 м/с.

4) аммонит №2 NH4NO3 – 88%, тротил – 12%.

5) русский беллит NH4NO3 –  83%, динитобензол - 17%.

Гранулированные Динамоны обладают еще меньшей детонационной способностью и меньшей гигроскопичностью. Динамоны предназначены для подводных  взрывных работ – состоят из парафина и алюминием, нанесенного в расплавленном  виде на АС.

Теплота взрыва динамонов 3,0 – 4,2 МДж/кг. Скорость детонации 2500 – 4500 м/с.

1) Динамон 1 NH4NO3 – 88%, бурый уголь – 12%.

2) Динамон Т NH4NO3 – 88%, торф – 12%. Бризантность 13 - 16 м. Скорость детонации 4200 – 4400 м/с при плотности 1,0 – 1,1 г/см3. Фугасность 320 мм. Теплота взрыва 933 ккал/кг.

3) Динамон СШ NH4NO3 – 85%, мука сосновых шишек – 15%. Бризантность 16 - 17 м. Скорость детонации 4200 – 4400 м/с при плотности 1,0 – 1,1 г/см3. Фугасность 340 мм. Теплота взрыва 939 ккал/кг.

4) Динамон ДМ NH4NO3 – 85%, древесная мука – 15%. Бризантность 10 - 13 м. Скорость детонации 2800 м/с при плотности 1,0 – 1,1 г/см3. Фугасность 320 мм. Теплота взрыва 937 ккал/кг.

5) Гранулит АС-4 NH4NO3 – 91,8%, дизельное топливо – 4,2%, алюминий - 4%. Скорость детонации 2600 – 3200 м/с при плотности 1,0 – 1,3 г/см3. Фугасность 390 - 410 мм. Теплота взрыва 1080 ккал/кг. Минимальный инициирующий импульс 5 – 10 г тротила.

6) Динамон АМ-10 NH4NO3 –87,7%,минеральное масло – 2,3%, алюминий - 10%. Скорость детонации 4100 – 4300 м/с при плотности 1,0 – 1,3 г/см3. Фугасность 425 – 460 мм. Теплота взрыва 1295 ккал/кг. Обьем продуктов взрыва 800л/кг.

7) Гранулит АС- 8В (водоустойчивый) 10 NH4NO3 –86%,минеральное масло – 2,3%, алюминий - 11%. Скорость детонации 4100 – 4300 м/с при плотности 1,0 – 1,3 г/см3. Фугасность 420 – 450 мм. Теплота взрыва 1290 ккал/кг. Обьем продуктов взрыва 796л/кг.

Основой водонаполненных  аммиачно – селитренных взрывчатых веществ является загущенный водный раствор аммиачной селитры или  смесей аммиачной и натриевой (кальциевой) селитр. Смеси нитратов и аммония  образуют более концентрированные  водные растворы и обеспечивают меньшую  температуру замерзания чем растворы этих солей, взятые по отдельности. Реже используют перхлораты.

Водный гель заполняет  промежутки между частицами взрывчатых веществ, в результате чего водосодержащие ВВ выгодно отличаются от порошкообразных  повышенной плотностью и лучшими  взрывчатыми характеристиками. Также  они обладают пластичностью и  текучестью, пригодны для подачи по шлангу и к механическому заряжению  с помощью специальных машин.

1) Акватол 63/35 NH4NO3 – 63%, тротил - 34%, вода - 15%.

2) Акватол АБ NH4NO3 – 51%, тротил - 28%, вода - 14%, полиакриламид - 2%, антифриз - 5%.

3) Акватол МГ NH4NO3 –26,5%, нитрат натрия - 20%, вода - 12%, гуаргам – 1,5%, алюмотол - 15%.

4) Акванал №1 NH4NO3 – 57%, нитрат кальция - 10%, вода - 6%, алюминий - 5%, экстракт сульфитной целлюлозы – 1,0%.

5) Акванал №2 NH4NO3 – 44,2%, нитрат натрия –32,0%, вода – 12%, тротил – 5%, гексоген - 35,0%, аэросил – 0,8%.

6) Акванит № 3Л NH4NO3 –25,5%, нитрат кальция – 7,4%, вода – 6,5%, натрий – КМЦ - 0,5%.

7) Реолит А2 аммиачная селитра - 28%, нитрат натрия - 25%, тротил - 23%, алюминий – 7,5%, вода - 15%, загуститель и структурообразователь – 1,5%. Скорость детонации 5040 м/с при плотности 1,5 г/см3. Теплота взрыва 4,9 МДж/кг. Используется при взрывных работах, имеет текучую гелеобразную консистенцию.

8) Кимит аммиачная селитра - 57%, нитрат натрия - 10%, алюминий – 8%, вода - 16%, загуститель и структурообразователь – 1,5%, горючее – 3,5%, этиленгликоль - 4%. Скорость детонации 3800 - 4000 м/с при плотности 1,2 г/см3. Теплота взрыва 4,3 МДж/кг. Используется при взрывных работах, имеет пастообразную консистенцию.

9) Реолит Р25 аммиачная селитра – 62,6%, тротил - 25%, вода - 12%, загуститель и структурообразователь – 1,4%. Скорость детонации 5500 м/с при плотности 1,4 г/см3. Теплота взрыва 3,57МДж/кг. Используется при взрывных работах, имеет текучую гелеобразную консистенцию.

По виду эмульсии существуют 2 типа эмульсионных ВВ: масло в воде и вода в масле. Составы типа масло  в воде (прямая эмульсия) по составу  и  свойствам можно отнести  к водонаполненным ВВ, они тоже содержат загуститель и структурирующий  компонент, однако горючим компонентом  является эмульсия жидкого топлива  в водном растворе солей окислителей. Стабильность эмульсии поддерживается соответствующим эмульгатором.

По консистенции могут  быть твердыми, пастообразными, и текучими в зависимости от состава и  типа эмульгатора. Вязкость ЭВВ определяется главным образом вязкостью топливных  фаз. Наиболее распространенные текучие  ЭВВ с 12 – 20% содержащие воду, так  как их можно изготавливать непосредственно  на месте применения с помощью  специальных машин и использовать механическое заряжение.

Для придания способности  детонировать от первичных средств  инициирования к смеси добавляют  бризантные ВВ или различные  агенты, понижающие плотность (стеклянные или  пластмассовые микросферы с номинальным  размером 50 – 60 микрон, вспененный перлит и т.п.), либо смесь содержит газообразующий агент (аэрирующая добавка), способный  при нагревании насыщать твердое  ВВ микропузырками газов и понижать плотность, т.е. проводить активацию  ЭВВ. Неактивные ЭВВ не детонируют, либо для детонации нужен очень  мощный вторичный детонатор. Эмульсионные ВВ на основе прямых эмульсий:

1) нитрат аммония –  41,6%, перхлорат натрия - 16,0%, вода –  13,6%, нитрометан – 20,0%, стеклянные  микросферы – 3,0%, гуаргам –  0,6%, загуститель нитрометан –  0,2%, сшивающий агент – 0,02%, алюминий  – 5%. Скорость детонации 4450 м/с  при плотности – 1,26 г/см3. Восприимчивость  к детонатору №8.

2) нитрат аммония –  56,3%, перхлорат натрия -  2,6%, вода  – 7,2%, нитрометан –11,2%, стеклянные  микросферы – 3,6%, форамид –  3,6%,нитроцеллюлоза – 0,7%,этиленгликоль  – 1,12%, загуститель – 3,65%. Скорость  детонации 3270 м/с.

Эмульсионные ВВ на основе обратных эмульсий:

3) нитрат аммония (или  смесь с нитратами натрия или  кальция) –74,4%, вода – 16,1%, стеклянные  микросферы – 0,16%, стеклянный  порошок – 0,15. плотность в заряде 1,1 – 1,3 г/см3.

4) нитрат аммония в  смеси с водой 88:12 – 76,2%, нитрат натрия – 12,5, парафин – 1,8%, микрокристаллический воск – 1%, минеральное масло - 0,7%, алюминий – 6%, эмульгатор (сорбитанмонооклеат) – 1%, вода – 0,7% нитрит натрия - %. Эмульсию экструзируют в бумажные патроны диаметром

2,5 – 3,2 мм. Смесь имеет  оптимальную плотность 1,15 – 1,2 г/см3 и скорость детонации до 4700 м/с. Смесь восприимчива к  первичным средствам инициирования  и не теряет взрывчатые свойства  в течении 6 месецов.

5) нитрат аммония– 65%, нитрат  натрия – 15,5%, вода – 10%, масло  индустриальное – 3,9%, полиизобутадиен  – 0,6%, сорбитансесквиолеат –  2,0 %, сферический кремний – 3,0%. Скорость детонации при плотности  1,1 г/см3 – 4186 м/с.

6) нитрат аммония –  60,0%, нитрат кальция – 20,9%, вода  – 9,3%, масло индустриальное –  3,4%, полибутадиен с изоцианатными  концевыми группами – 1,55%, Сорбитансесквиолеат  – 1,94%, сферический кремний –  2,9%. Состав содержит катализатор  образования поперечных связей. Скорость детонации при плотности  1,09 г/см3 – 4380м/с.