Вопросы для самоконтроля:
Промышленные взрывчатые вещества в народном хозяйстве
Физико-химические характеристики порошковых ВВ
10. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА
Предохранительные ВВ предназначены для ведения взрывных работ в шахтах, опасных по газу и пыли. Основными представителями рассматриваемых ВВ являются, например, предохранительные аммониты, которые относятся к взрывчатым веществам III и IV классов.
Предохранительные свойства этих ВВ достигаются благодаря введению в состав взрывчатых смесей пламегасителей (обычно это хлориды натрия или калия). При введении в состав ВВ пламегасителей содержание активных компонентов в единице массы ВВ снижается, что уменьшает удельную теплоту взрыва.
При взрыве пламегасители с высокой теплоемкостью поглощают тепло от продуктов взрыва. В результате уменьшения удельной теплоты взрыва и поглощения тепла на нагревание пламегасителей температура взрыва значительно снижается. Это существенно уменьшает опасность воспламенения метано- или пылевоздушной смесей.
Кроме того, пламегасители по отношению к взрывоопасной шахтной атмосфере являются антикатализаторами (ингибиторами). Они существенно понижают нижний предел температуры вспышки и удлиняют задержку вспышки. Содержание пламегасителей в предохранительных аммонитах составляет 12 – 20%.
Увеличение содержания пламегасителя в составе предохранительных ВВ способствует повышению их предохранительных свойств, однако при этом снижается детонационная способность. Поэтому при большом содержании пламегасителя возможны неполные взрывы, выгорание ВВ, что не только резко снижает эффективность взрывов, но и может привести к воспламенению метановоздушной смеси.
Улучшение детонационной способности ВВ достигается введением в их состав добавок жидких нитроэфиров, а также применением специальных конструкций патронов предохранительных ВВ – патронов с предохранительными оболочками. Сердцевина этих патронов представляет собой предохранительное ВВ с небольшим содержанием пламегасителя. Основная часть пламегасителя размещается в оболочке. В этом случае обеспечиваются высокие предохранительные свойства ВВ и хорошая его детонационная способность.
В классификации промышленных ВВ предохранительные ВВ отнесены к III – IV классам. В основе такой классификации лежит опасность подземных взрывов газа или пыли при взрывных работах. Химический состав шахтной атмосферы, газоносность пластов, возможность внезапных выбросов газа, характер взрывных работ, горно-гёологические особенности выработок и т. п. способствуют возникновению взрывоопасных ситуаций.
Приведем в качестве примеров некоторые предохранительные ВВ III—VII классов.
Предохранительные ВВ класса III. Этот класс представлен аммонитом АП-5ЖВ, который содержит водоустойчивую аммиачную селитру, тротил и хлористый натрий. Мощное предохранительное ВВ ограниченного применения используется в чистопородных забоях угольных шахт, опасных по газу или пыли, при соблюдении следующих условий: выполнение мероприятий, исключающих попадание в забой угольной пыли из других выработок или вскрытых пластов, применение водо-распылительных завес при содержании метана в забое до 1 %. При большем содержании метана использование аммонита не разрешается, не допускается также применять его в породных забоях на расстоянии до 5 м от угольных пластов.
Предохранительные ВВ класса IV. В настоящее время этот класс представлен аммонитом Т-19, который содержит также тройную смесь: водоустойчивая аммиачная селитра — тротил — хлористый натрий, но в ином соотношении, чем у аммонита АП-5ЖВ, в частности, содержит больше пламегасителя. ВВ средней мощности и предохранительности, обладают высокой детонационной способностью и детонируют при значительном уплотнении (1,65— 1,7 г/см3). Благодаря этому снижается вероятность частичных отказов и выгорания зарядов при короткозамедленном взрывании.
Предохранительные ВВ класса V. Этот класс представлен угеленитом Э-6. Это ионообменное ВВ, сенсибилизированное жидкими
нитроэфирами. В результате обменной реакции между хлористым аммонием и натриевой селитрой при взрыве угленита Э-6 образуется хлористый натрий в ультрадисперсном состоянии. Кроме ионообменной пары угленит Э-6 cодержит в составе небольшое количество хлористого калия в качестве дополнительного пламегасителя. Угленит Э-6 характеризуется достаточно высокой детонационной способностью, которая обеспечивается значительным содержанием нитроэфиров. Водоустойчивость достигается опудриванием компонентов состава гидрофобной добавкой типа стеаратов и слабой желатинизацией нитроэфиров коллоидным хлопком. По водоустойчивости угленит Э-6 уступает аммониту Т-19, время выдержки патронов в воде перед испытанием на передачу детонации 30 мин.
Предохранительные ВВ класса V рекомендуются для взрывания угля любой крепости и пород слабых и средней крепости только при наличии двух открытых поверхностей в забое; в мягких и средней крепости углях при одной открытой поверхности.
К предохранительным ВВ класса VI относится угленит 12ЦБ, селективно-детонирующее ВВ, сенсибилизированное нитроэфирами. В углените 12ЦБ содержится смесь карбамида и натриевой селитры, которая при взрыве в замкнутой камере реагирует с образованием углекислого газа, воды и азота. Для усиления предохранительных свойств в состав угленита дополнительно вводится небольшое количество хлористого натрия. В качестве желатинизатора применяется натрийкарбоксиметилцеллюлоза.
Предохранительные ВВ класса VI предназначены для взрывных работ в особо опасных условиях угольных шахт. Угленит 12ЦБ применяется для взрывной отбойки угля и породы шпуровым методом в забоях выработок шахт, опасных по газу всех категорий и опасных по пыли, кроме особо опасных восстающих забоев по углю и особо опасных комбайновых ниш с одной плоскостью обнажения.
Предохранительное ВВ класса VII — ионит, представляет собой типичное ионообменное ВВ, состоящее из смеси: натриевая селитра, хлористый аммоний и сенсибилизатор. Как и при взрыве угленита Э-6, в результате ионообменной реакции образуется тонкодисперсный хлористый натрий. В качестве желатинизатора применяется коллодионный хлопок.
Ионит допущен к взрыванию в виде накладных зарядов: при пропуске угля (породы), застрявших в углеспускных выработках и дроблении негабаритных кусков породы (и горючего сланца), массой не более 600 г; при разрушении деревянных стоек, а также для взрывного способа распыления воды, находящейся в полиэтиленовых сосудах,— массой 150 г (для сосудов вместимостью 20 л) и 300 г (для сосудов вместимостью 40 л).
Предохранительные ВВ классов VI—VII характеризуются достаточно высокой детонационной способностью, которая обеспечивается наличием в составе жидких нитроэфиров. Водоустойчивость достигается опудриванием компонентов стеаратами, а также слабой желатинизацией нитроэфиров.
Таблица 10.1
Свойства предохранительных ВВ.
Достарыңызбен бөлісу: |