2014-02-17
3569
При проведении подземных горно-разведочных выработок используют взрывчатые вещества II класса, допущенные к постоянному применению для открытых и подземных работ в шахтах, не опасных по газу и пыли (табл. 65).
Промышленные взрывчатые вещества на основе аммиачной селитры представляют собой механические смеси аммиачной селитры с другими ВВ или с горючими невзрывчатыми веществами. Во взрывчатых веществах этой группы она выполняет роль окислителя. ВВ на основе аммиачной селитры безопасны в обращении, поддаются различным видам технологической обработки, имеют низкую стоимость.
ВВ на основе аммиачной селитры делятся на несколько групп: аммоналы, граммониты, аммониты, гранулиты, игданиты, водонаполненные.
Аммониты представляют собой порошкообразные смеси аммиачной селитры с тротилом (реже с гексогеном, динитронафталином) и невзрывчатыми горючими компонентами. С целью повышения водоустойчивости аммонитов, т.е. их способности сохранять взрывчатые свойства при погружении в воду, используют водоустойчивую селитру марок ЖВ и ЖВФ, а также различные добавки, например парафин, асфальтит и др. Наиболее распространенным ВВ на основе аммиачной селитры является аммонит 6ЖВ, который часто принимают за эталон при сравнительной оценке взрывчатых свойств ВВ. Аммониты выпускаются в порошкообразном, патронированном, прессованном и шнекованном видах. Индексы аммонитов означают: ЖВ − марка водоустойчивой селитры, АП – аммонит предохранительный, К – марка малослеживающейся аммиачной селитры с добавлением красителя (фуксина) для уменьшения слеживаемости. К недостаткам аммонита относятся: недостаточная плотность, слеживаемость, гигроскопичность, низкая водоустойчивость, небольшая эффективность при взрывании крупноблочных крепких скальных пород.
Динафталит (динафталит-200) – промышленное ВВ, основными компонентами которого являются аммиачная селитра и динитронафталин. Применяется в патронированном виде при открытых и подземных работах с ручным заряжанием шпуров. Распространен ограниченно.
Таблица 65
| Условия размещения зарядов ВВ | Породы крепкие и весьма крепкие (стоимость бурения 0,75 руб./дм3) | Породы средней крепости (стоимость бурения 0,5 руб./дм3) | Породы слабые (стоимость бурения 0,25 руб./дм3) |
| Шпуры при проходческих и очистных работах в сухих забоях | Гранулиты: А-6, АС-8, АС-8В, АС-4, АС-М, Д-5 Игданит Детонит М Аммонал скальный № 1 | Гранулиты: АС-4, АС-8, А-6 Игданит Аммонал водоустой- чивый | Игданит Гранулиты: М,АС-4, АС-8 Аммонал водоустойчивый |
| Аммоналы М10 (патро- | Детонит М | Аммонит № 6ЖВ | |
| нированный), Э-5 | Аммонит № 6ЖВ | Акванит АРЗ-8 | |
| (патронированный) | Акванал АРЗ-8Н | Динафталит | |
| Аммонит № 6ЖВ | Граммонит 79/21 | Аммонал скальный №3 | |
| Динафталит | Граммонит 79/21 | ||
| Шпуры при проходческих и очистных работах в обводненных забоях | Гранулиты: АС-8,А-6 Детонит М | Аммонал (в полиэтиленовой оболочке d>45, 90 мм) | Аммонал водоустойчивый |
| Аммонал М-10 | Граммонит 79/21 | ||
| (в полиэтиленовой | Детонит М | Аммонит № 6ЖВ | |
| оболочке d=45, 90 мм) | Аммонал водоустой- | Гранулит АС-8В | |
| Аммонал скальный № 3 | чивый | Динафталит | |
| Аммонит № 6ЖВ | Аммонит № 6ЖВ | Детонит М | |
| Динафталит | Аммонал скальный № 1 | Аммонал скальный №1 | |
| Динафталит | Акванит АРЗ-8 | ||
| Акванал АРЗ-8Н | |||
| Обводненные шпуры при проходке стволов шахт | Детонит М Аммонал водоустойчивый Аммонит № 6ЖВ | Аммонал М-10 (в полиэтиленовой оболочке d=45, 90 мм) Детонит М Аммонит № 6ЖВ Аммонал скальный № 1 Динафталит | Аммонал М-10 (в полиэтиленовой оболочке d=45, 90 мм) Динафталит Аммонит № 6ЖВ |
Аммоналы − смеси порошкообразной аммиачной селитры и тротила с металлической горючей добавкой (алюминиевой пудрой). Аммоналы в гранулированном состоянии называются граммоналами.
Динамоны − смеси аммиачной селитры с жидкими или твердыми горючими добавками (соляровое масло, древесная мука, сажа, алюминиевая пудра и т.д.). Динамоны в гранулированном состоянии называются гранулитами (например, АС-4, АС-8, в которые вводится небольшое количество солярового масла и порошка алюминия, табл. 66).
Таблица 66
| Характеристика простейших гранулированных ВВ | ||||
| ВВ | Гранулит АС-4 и АС-4В | Гранулит АС-8 и АС-8В | Гранулит М | Игданит |
| Критический диаметр, мм | 70÷120 | 70÷100 | 80÷110 | 160÷200 |
| Теплота взрыва, кДж/кг | 3973+4061 | |||
| Объем газов, л/кг | ||||
| Бризантность в стальном кольце, мм | 22÷26 | 24÷28 | 18÷22 | 15÷20 |
| Скорость детонации, км/с | 3,0÷3,5 | 3,0÷3,6 | 2,5÷3,6 | 2,8÷4,3 |
| Насыпная плотность, г/см3 | 0,8÷0,85 | 0,8÷0,85 | 0,8÷0,90 | 0,80÷0,90 |
| Кислородный баланс, % | + 0,35 | −3,3 | + 0,14 | −1,65÷+0,12 |
| Идеальная работа взрыва, кДж/кг | 3164÷3205 |
К динамонам относят игданиты − простейшие ВВ, готовящиеся непосредственно на местах работ и состоящие из гранулированной (или чешуйчатой) аммиачной селитры, пропитанной небольшим количеством жидкого горючего (солярового масла или дизельного топлива). Игданиты – самые дешевые ВВ из всех применяемых. Они предназначены для использования в сухих забоях или в сухой части скважины при комбинированных зарядах.
Игданит относится к ВВ невысокой мощности и предназначен преимущественно для взрывания пород некрепких и средней крепости. По данным проф. Г.П. Демидюка, игданиты при высокой плотности их заряжания могут применяться и для взрывания крепких пород. Область его применения расширяется. С выпуском гранулированной пористой селитры качество игданитов повысилось, а область применения расширилась как на открытых, так и на подземных работах.
Однако при инициировании заряда детонирующим шпуром (ДШ) возникает необходимость в создании ДШ, устойчивого к воздействию солярового масла в течение длительного времени (до 5–10 сут).
ВВ, содержащие в своем составе в качестве основного компонента нитроглицерин, называют нитроглицериновыми.
Нитроглицериновые ВВ делятся на высокопроцентные желатинированные, или пластичные ВВ, и низкопроцентные порошкообразные ВВ, содержащие не более 15% жидких нитроэфиров (победиты, детониты). В качестве нитроэфиров применяют нитроглицерин и нитрогликоль. Нитроглицериновые ВВ обладают высокой мощностью, водоустойчивостью и детонационной способностью.
Детониты − порошкообразные ВВ (с увеличенным содержанием нитроэфиров, приближаются к пластичным) – относятся к непредохранительным ВВ. Они состоят из аммиачной селитры, тротила, 5–10% алюминиевой пудры и 6−15% нитроэфира. Патроны детонита имеют плотность 1,15 – 1,20 г/см3, что обеспечивает получение при взрывании высокого качества дробления массива горных пород.
При работе с детонитами необходимо соблюдать осторожность, защищая руки от действия нитроэфиров, не допуская просыпания ВВ из пачек и патронов. Применение детонитов (например, детонит М), несмотря на их сравнительно высокую стоимость, весьма эффективно и экономически выгодно при взрывании крепких пород.
Использование при взрывных работах гранулированных ВВ имеет ряд преимуществ по сравнению с патронированными ВВ: 1) возможность механизировать процесс заряжания шпуров; 2) пониженная чувствительность ВВ к механическим воздействиям; 3) повышенная плотность заряжания (1,1–1,3 г/см3); 4) более низкая себестоимость проведения выработки (на 15–20%). Выпускают гранулированные ВВ в россыпном виде.
Для механизированного заряжания шпуров гранулированным ВВ используют переносные зарядчики (табл. 67).
Таблица 67
| Техническая характеристика пневмозарядчиков | |||||||
| Параметр | Нагнетательные | Эжекторные | |||||
| ЗП-1 | ЗП-2 | ЗП-5 | "Зарман" | "Кура-ма-7М" (ЗЭП-Г) | "Кура-ма-8М" (ЗЭП-8) | "Ка-тунь" | |
| Производительность, кг/мин | 5÷20 | ||||||
| Плотность заряжания, г/см3 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,15÷1,25 | 1,1 | 1,1 | 1,2 |
| Вместимость бункера, кг | - | - | - | ||||
| Дальность транспортирования, м | - | ||||||
| Расход сжатого воздуха, м3/мин | 2,0 | 6–8 | 2÷2,5 | 1,5÷2 | - | ||
| Параметры заряжаемых шпуров: | |||||||
| диаметр, мм | <85 | <50 | <76 | <45 | <46 | <46 | <75 |
| глубина, м | <20 | <5 | <40 | <5 | <3 | <3 | <5 |
| Угол наклона, град. | 0÷360 | 0÷360 | 0÷360 | 0÷360 | 0÷60 | 60÷90 | 0÷360 |
| Высота, мм | - | ||||||
| Ширина, мм | - | - | |||||
| Масса, кг | 2,2 | 2,5 | - | ||||
| Обслуживающий персонал, чел. |
Взрывание зарядов ВВ в заданной последовательности и в определенный промежуток времени осуществляется средствами инициирования (СИ), передающими импульс заряду ВВ и тем самым вызывающими (возбуждающими) его детонацию.
Специальные технические устройства, служащие для создания начального импульса при инициировании взрывчатых веществ, называются средствами инициирования.
Для гранулированных и водосодержащих ВВ требуется усиление начального импульса, для чего применяется дополнительный инициатор из более чувствительного ВВ (шашки тротила, патрон аммонита 6ЖВ).
В соответствии с видом используемых средств инициирования применяют следующие способы взрывания: огневой, электроогневой, электрический и с помощью детонирующего шнура.
Капсюли-детонаторы предназначены для возбуждения детонации ВВ при огневом способе взрывания зарядов, а также для инициирования детонирующего шнура.
Серийно выпускаются капсюли-детонаторы КД-8УТБ и КД-8УТС. В обозначении первая буква после цифры указывает наименование материала гильзы (Б – бумага, С – сталь или биметалл, УТ – с уменьшенной массой первичного инициирующего вещества).
Огнепроводный шнур служит для передачи луча огня к инициирующему ВВ в капсюлях-детонаторах. В зависимости от материала водоизолирующего покрытия выпускают следующие марки шнура: асфальтированный (ОША), с пластиковым покрытием (ОШП) и экструзионный с полиэтиленовой оболочкой (ОШЭ).
Техническая характеристика огнепроводных шнуров
| Тип шнура | ОША | ОШП | ОШЭ |
| Диаметр, мм | 4,8÷5,8 | 5÷6 | 4,8÷5,1 |
| Число оплеток, шт. | |||
| Теплостойкость, °С | |||
| Морозостойкость, °С | −25 | −35 | −35 |
Гарантийный срок хранения шнура ОШП – пять лет, остальных – один год. Огнепроводные шнуры выпускаются отрезками длиной 10 м, свернутыми в бухты, и по 25 шт. укладывают в пачки, а пачки – в ящики. Скорость горения – 1 см/с.
Для зажигания огнепроводного шнура применяются зажигательные патроны, тлеющий зажигательный фитиль и др.
Зажигательные патроны применяют для группового зажигания огнепроводного шнура. Выпускают зажигательные и электрозажигательные патроны в бумажных гильзах марок ЗП-Б от N1 до N5.Патроны N1 предназначены для поджигания 7, N2 – 8–12, N3 – 13–19, N4 – 20–27 и N5 – 28–37 отрезков шнура.
Для группового зажигания огнепроводного шнура предназначены также электрозажигатели ЭЗ-ОШ (ЭЗ-ОШ-К), электровоспламенители ТЭЗ-ЗП, ЭВ-ПТ-Гр.
Электродетонатор представляет собой капсюль-детонатор с электровоспламенителем в одной гильзе. Электродетонаторы различают по роду и величине заряда, инициирующего ВВ, по времени срабатывания (мгновенного, замедленного и короткозамедленного действия), по назначению (общего назначения, для сейсморазведки, для торпедирования скважин и др.), по условиям применения (непредохранительные, предохранительные). Промышленность выпускает электродетонаторы мгновенного действия следующих марок: ЭД-8Э – водостойкий, непредохранительный, с эластичным креплением мостика накаливания; ЭД-8Ж – водостойкий, непредохранительный, с жестким креплением мостика накаливания; ЭД-КЗ-35П, ЭД-КЗ-ОП – предохранительный, повышенной мощности для шахт, опасных по газу и пыли.
Электродетонаторы короткозамедленного и замедленного действия отличаются от электродетонаторов мгновенного действия наличием столбика замедляющего заряда, расположенного между первичным ВВ и электровоспламенителем. Выпускают для шахт, не опасных по газу и пыли, трех видов: ЭДКЗ, ЭДЗД и ЭД-З-Н (23 серии с замедлением до 1000 мс).
Электродетонаторы короткозамедленного действия (ЭДКЗ) выпускают с 6 ступенями замедления с номинальным временем срабатывания 25, 50, 75, 100, 150 и 250 мс; замедленного действия ЭДЗД с замедлением до 1000 мс и номинальным временем срабатывания 0,5; 0,75; 1; 1,5; 2; 4; 6; 8 и 10 с.
Электродетонаторы типа ЭДЗ-Н (непредохранительные) предназначены для замены электродетонаторов ЭДКЗ и частично ЭДЗД. Они имеют 23 ступени замедления. Первые десять ступеней имеют время замедления 10 мс, следующие четыре – 25 мс, последующие три – 50 мс и последние шесть – 100 мс. Характеристика электродетонаторов приведена в табл. 68.
Таблица 68
| ЭД, ТУ, ГОСТ | Замедление | Безопасный ток, А | Номер журнального постановления | |||
| Число серий | Интервал, мс | |||||
| Непредохранительные | ||||||
| ЭД-8Ж, ЭД-8Э | - | мгновенного действия | 88/71 | |||
| ЭД-1-8-Т (мгновенного действия), ЭД-1–3-Т ТУ84-638–83 (замедленного действия) | 1…10 | 20÷200 (через 20 мс) | 0,92 ±0,02 | 263/81 | ||
| 11…14 | 225÷300 (через 25 мс) | |||||
| 15...18 | 350÷500 (через 50 мс) | |||||
| 19...23 | 600÷1000 (через 100 мс) | |||||
| 1,5 с | ||||||
| 25÷29 | 2÷10 (через 2 с) | |||||
| ЭД-КЗ ТУ-84-317–83 | 1÷6 | 25; 50; 75; 100; 150; 250 | 0,18 | 12/66 | ||
| ЭД-З-Н ТУ 84-884–80 | 1÷10 | 20÷200 (через 20 мс) | 0,18 | 264/81 | ||
| 11÷14 | 225÷300 (через 25 мс) | |||||
| 15÷18 | 350÷500 (через 50 мс) | |||||
| 19÷23 | 600÷1000 (через 100 мс) | |||||
| Предохранительные | ||||||
| ЭД-КЗ-ОП (мгновенного действия) | - | - | - | - | ||
| ЭД-КЗ-П ГОСТ-21806–76 | 1÷5 | 25; 50; 75; 100; 125 | 0,18 | 203/77 | ||
| ЭД-КЗ-ПК | 1÷9 | До 200 мс | 382/87 | |||
| ЭД-КЗ-ПМ | 1÷7 | 15; 30; 45; 60; 80; 100; 120 | ||||
| ЭД-КЗ-ПМ | 1÷9 | До 200 мс | ||||
| ЭД-КЗ-35-П | 1÷6 | До 200 мс | ||||
Номинальное время срабатывания указано на донышке гильзы или металлической бирке, прикрепленной к выводным проводам. Гарантийный срок хранения всех электродетонаторов 1,5 года. Совместно с электродетонаторами поставляют контактные зажимы ЭК-ВР-А, представляющие собой металлический сердечник из белой жести в пластиковой оболочке.
Для взрывания зарядов применяют также детонирующие шнуры (ДШ, см. выше).
Характеристика приборов при электрическом взрывании
| Тип прибора или машинки | КВП-1/100М | ПИВ-100М | ВПА | КПМ-3 | ВМК-500 | |
| Максимально взрываемое | ||||||
| число ЭД при их последова- | ||||||
| тельном соединении, шт | 30,60,120 | |||||
| Номинальное сопротивление взрывной сети при последовательном соединении ЭД, Ом | ||||||
| 110,200,360 | ||||||
| Номинальное напряжение на конденсаторе-накопителе, В | ||||||
| 600–650 | 610–670 | |||||
| Время зарядки конденсатора- | ||||||
| накопителя до номинального | ||||||
| напряжения, с | ||||||
| Источник питания | Элемент | Элемент | Элемент переменного тока | |||
| 373–3 шт. | 373–3 шт. | |||||
| Масса (без футляра), кг | 2,5 | 2,7 | 1,9 | 1,6 | 6,5 | |
