Классификация ВВ по составу компонентов

Промышленные ВВ (взрывчатые вещества) представляют собой в основном смеси природных взрывчатых веществ и добавок. Последние меняют свойства ВВ, так, чтобы обеспечить их эффективность и безопасное обращение с ними в определенных условиях применения, например во влажных условиях забоя выработки, или в шахтах, опасных по газу и пыли. Большинство взрывчатых химических веществ представляет собой химические соединения из углерода, кислорода, водорода и азота в различных соотношениях, то есть элементов - окислителей и восстановителей, которые при энергетическом инициировании (получении дополнительной энергии из вне) способны вступать между собой в быстропротекающую реакцию.

Нитроглицериновые ВВ.

К ним относятся динамиты, детониты, победиты, в основе которых имеются нитроглицерин или нитроглицерин с нитрогликолем.

Нитроглицерин С3Н5(NO3)3 - жидкое маслянистое ВВ слегка желтоватой окраски. Нитроглицерин ядовит - проникая через кожу в органы дыхания в организм, вызнает сильные головные боли и сердцебиение.. Он весьма чувствителен к огню и механическим воздействиям. Горение нитроглицерина зачастую переходит во взрыв. Работоспособность его составляет 550 см3, бризантность - 20 мм, скорость детонации непостоянна и колеблется от 1165 до 9150 м/сек.

Нитроглицерин имеет очень большой недостаток - замерзает при температуре +13°. Замерзший нитроглицерин особенно опасен в обращении. Температуру замерзания можно значительно снизить с помощью добавок нитро-гликоля.

Нитроглицерин, из-за большой опасности в обращении с ним, самостоятельно для взрывных работ не используется, но входит, как один из компонентов, в состав многих взрывчатых веществ.

Нитрогликоль С2Н4(NO3)2 - представляет собою бесцветную прозрачную жидкость, работоспособность равна 650 см3, бризантность-30 мм, скорость детонации - 8300 м/сек, температура замерзания равна минус 22,6°. Он легко смешивается с нитроглицерином и понижает температуру замерзания последнего. Нитрогликоль по сравнению с нитроглицерином менее чувствителен к механическим воздействиям, однако в качестве промышленного ВВ в чистом виде также. не применяется

Динамиты - это смесь нитроглицерина, нитрогликоля с поглотителями - древесной мукой, калиевой, натриевой или аммиачной селитрой и т.д. Для повышения химической стойкости динамитов в их состав, в качестве стабилизаторов, вводят небольшие добавки мела или соды. Качества динамитов в значительной мере определяются свойствами основного компонента - нитроглицерина. Так, например, температура замерзания обычного динамита равна +10°. Замерзшие динамиты очень опасны в обращение применять их для взрывных работ нельзя, запрещается такая разминать их, ломать, резать, сникать бумажную оболочку. Оттаивание динамитов, как правило, производится в ящиках в отапливаемом помещении при температуре порядка +20° или в специальных сосудах-отогревателях. Для снижения температура замерзания динамитов в их состав вводят добавки нитрогликоля, 62% труднозамерзающий динамит имеет температуру замерзания -20°. Цифры в процентах перед маркой динамита свидетельствуют о процентном содержании в нем нитроглицерина, нитрогликоля или их суммы.

Кроме того, динамиты обладают и еще весьма существенными недостатками: при длительном хранении они "стареют", у них проявляется экссудация. Экссудацией называется способность динамитов выделять на поверхности патронов содержащийся в них нитроглицерин ."Старение" динамитов выражается также и в увеличении их плотности, что приводит к частичной или даже полной потере ими взрывчатых свойств. Эти динамиты становятся столь же опасны в обращении, как и исходные вещества в их чистом виде. Патроны динамитов с явными признаками экссудации запрещено применять для целей взрывных работ. Отсюда следует, что нарушать сроки и условия хранения нитроглицериновых ВВ ни в коем случае нельзя. Для большинства из них срок хранения равен 6-8 месяцам. ВВ, срок хранения которых истек, подлежат уничтожению.

К достоинству динамитов относят их высокую работоспособность, бризантность и особенно водоустойчивость, что позволяет использовать в породах любой крепости, во влажных и обводненных забоях.

Динамиты выпускаются только в патронированном виде. Применяются они сравнительно редко та как стоимость в 2-3 раза выше стоимости аммиачно-селитренных ВВ, но в ряде случаев их применение более эффективно, чем аммонитов.

Детониты - это промышленные ВВ, в состав которых входят нитроглицерин /от 6 до 15%) и аммиачная селитра. Они могут применяться для взрывных работ в самых различных условиях, кроме шахт, опасных по газу или пыли.

Победиты - промышленные ВВ, в состав которых входят нитроглицерин /в небольшом количестве, аммиачная селитра, тринитротолуол и соль в качестве пламегасителя. Добавка в небольшом количестве нитроглицерина не сообщает взрывчатому веществу всех отрицательных свойств, присущих динамитам, в то же время она существенно повышает способность к детонации и некоторые другие полезные свойства. Соль вносится для снижения температуры взрыва, что позволяет использовать победиты в выработках, опасных по газу или пыли.

Детониты и победиты выпускаются в патронированном виде, по хранению, перевозке и обращению с ними они приравниваются к аммиачно-селитренным ВВ, однако к их химической стойкости предъявляются более высокие требования, чем к аммонитам.

Несомненным достоинством детонитов и победитов при всей их гигроскопичности является то обстоятельство, что при увлажнении их они еще некоторое время не теряют восприимчивости к детонации и поэтому могут применяться во влажных забоях.

Нитросоединения.

Нитросоединения в отличие от механических смесей представляют собой химические взрывчатые вещества, образующиеся в результате взаимодействия органических или неорганических соединений с азотной кислотой в присутствии серной или уксусной кислоты. Некоторые ВВ этой группы применяются в качестве добавок к аммонитам /тротил, гексоген/, другие в детонирующих шнурах или в качестве инициирующего ВВ в капсюлях-детонаторах. В качестве рабочих ВВ, как правило, не применяются.

Тротил /тол, тринитротолуол/ С6Н2(NO2)3 * СН3 - представляет из себя порошок или пластинчатые чешуйки желтого цвета. Кроме того, тротил может выпускаться в прессованном виде или в виде отдельных литых зарядов.

Тротил мало чувствителен к влаге, удару и трению, легко загорается и спокойно горит. Работоспособность его равна 360 см3, бризантность 15 мм, скорость детонации 7000 м/сек. При взрыве тротил выделяет много ядовитых газов, поэтому в чистом виде его можно применять только на поверхностных работах.

Динитронафталин С10Н6(NO2)2 – слабое взрывчатое вещество, представляющее из себя порошок серо- желтого цвета. Употребляется при изготовлении некоторых сортов аммиачно-селитренных рабочих ВВ /динафталит/.

Тетрил С6Н2(NO2)3 * СН3 *NO3 - мелкокристаллическое ВВ бледно-желтого цвета. Его работоспособность равна 380 см3, бризантность - 22 мм, скорость детонации – 7200-7700 м/сек. Тетрил не боится влаги, а по своим взрывным свойствам превосходит тротил, но, из-за большой чувствительности к механическим воздействиям, самостоятельно для взрывных работ не применяется. Тетрил обладает большой восприимчивостью к детонации и хорошо ее передает другим ВВ. Поэтому его применяют при изготовлении капсюлей-детонаторов как вторичное инициирующее ВВ.

Тен /пентрит/ С2Н2(NO3)4 - кристаллический порошок белого цвета. Работоспособность тэна равна 500 см3, бризантность 25-26 мм, скорость детонации – 8200-8700 м/сек. Тен влаги не боится. Применяется он, как и тетрил, в качестве вторичного инициирующего ВВ при изготовлении детонаторов, а также, при изготовлении детонирующего шнура.

Гексоген С3Н6(N4O2)3 - кристаллический порошок белого цвета. Гексоген химически устойчив, не боится влаги, по чувствительности к механическим воздействиям близок к тетрилу, но значительно превосходит его по мощности. Так, работоспособность гексогена равна 520 см3, бризантность - скорость детонации - 8300 м/сек. Применяется для изготовления детонирующих шнуров, детонаторов /как вторичное инициирующее ВВ/ и некоторых сортов мощных аммонитов.

Гремучая ртуть Нg (СNO)2 - мелкокристаллическое вещество белого или серого цвета. Сухая гремучая ртуть весьма чувствительна к огню и механическим воздействиям. При взрыве наносит сильный и резкий удар по окружающей среде. Поэтому она применяется в качестве первичного инициирующего ВВ при изготовлении детонаторов.

Гремучая ртуть не очень чувствительна к влаге, но при длительном хранении под водой впитывает ее до В055. Такая гремучая ртуть от огня и удара не взрывается, но .может взорваться от взрыва сухой гремучей ртути. В присутствии влаги гремучая ртуть способна взаимодействовать с некоторыми материалы, образуя весьма опасные взрывчатые соединения – фульминаты. Особенно легко она реагирует с алюминием, потому ее никогда не помещают в алюминиевые гильзы. Детонаторы с гремучей ртутью помещают в картонные гильзы и реже - в медные или латунные.

Азид свинца Pb (N3)2 - мелкокристаллический порошок белого цвета. Влаги он не боится и при ее содержании до 30% не теряет своих взрывных свойств.

Азид свинца менее чувствителен к огню и механическим воздействия, чем гремучая ртуть, однако по своей мощности превосходит последнюю. Он также применяется в качестве первичного инициирующего ВВ при изготовлении капсюлей-детонаторов.

В присутствии влаги и углекислоты азид свинца легко взаимодействует с медью; с железом он взаимодействует с трудом, а с алюминием не взаимодействует вовсе. По этой причине детонаторы с азидом свинца изготавливают в алюминиевых и картонных гильзах. В медные гильзы азид свинца помещать нельзя.

ТНРС /тенерес/ С6Н(NO2)3 * PbO2H2O - это кристаллическое вещество золотисто-желтого цвета, темнеющее на воздухе. Тенерес в несколько раз слабее азида свинца и гремучей ртути. Но к огню он очень чувствителен и небольшая его доза поверх заряда азида свинца гарантирует безотказный взрыв азидного детонатора и от пламени огнепроводного шнура и от электровоспламенителя.

Аммиачно-селитренные ВВ.

Взрывчатые вещества этой группы представляют собой механические смеси аммиачной селитры /свыше 50% по весу/ с другими взрывчатыми и невзрывчатыми веществами. Они подразделяется на аммониты, аммоналы и динафталиты.

Аммиачная селитра NH4NO3 - белый кристаллический порошок. При температурах -16° и +32° происходит перекристаллизация аммиачной селитры, сопровождаемая спеканием, в результате чего она из рыхлой превращается в плотную, комковатую массу.

Аммиачная селитра очень гигроскопична и легко растворяется в воде. При длительном хранении, особенно в условиях временной влажности, происходит ее слеживание.

Аммиачная селитра является не только носителем кислэрода но и взрывчатым веществом. При достаточно сильном первоначальном импульсе она может взрываться. Инициирование происходит взрывом промежуточного патрона аммонита, вес которого должен составлять от 5 до 20% от веса селитры. Работоспособность ее равна 200 см3, бризантность - 1,5 мм, скорость детонации – 1500-3000 м/сек.

Аммониты - это смеси аммиачной селитры и взрывчатых нитросоединений с горючими добавками. В качестве нитросоединения чаще всего применяется тротил, который, в той или иной мере, входит в большинство различных марок аммонитов. Аммониты повышенной мощности дополнительно могут содержать добавки гексогена или ТЭНА. В качестве горючих, но невзрывчатых добавок чаще всего применяется древесная мука,

Свойства аммиачной селитры, как основного компонента аммонитов, во многом определяют и свойства последних. Большинство аммонитов рядовых марок обладают высокой гигроскопичностью, способностью к спеканию и слеживанию. Такие аммониты применять во взрывных работах нельзя, они могут давать отказы, или неполный взрыв, переходящий, в ряде случаев в простое горение.

Количество ядовитых газов при недостаточности взрыва резко возрастает, что создает дополнительные трудности при производстве вентиляционных работ в условиях подземных выработок.

Для уменьшения гигроскопичности аммонитов в состав марок вводят небольшие /до 1%/ добавки парафина, жирных кислот, содей стеариновой кислоты и т.п. Кроме того, парафинируют тонким слоем, с заворачиванием в парафинированную или пергаментную бумагу, все патроны аммонита.

Аммониты выпускаются в прессованном, патронированном и рассыпном виде. Они отличаются невысокой стоимостью и безопасностью в обращении, малочувствительны к огню, трению и удару. Взрывчатые свойства аммонитов зависят не только от их состава, но и от способа изготовления.

Некоторые марки аммонитов по основным своим показателям работоспособность, бризантность, скорость детонации и т.д./ не уступают динамитам, а по работоспособности превосходят и 62% динамит.

Для уменьшения теплоты и температуры взрыва в состав аммонитов вводят добавки поваренной соли и хлористого калия. Такие аммониты называются предохранительными, что позволяет их использовать в выработках, опасных по газу, угольной и серной пыли или по парам нефти и бензина.

Все это привело к тому, что в настоящее время аммонита получили преимущественное распространение при всех видах взрывных работ.

Аммоналы - состоят ив аммиачной селитры /до 70%/, взрывчатых нитросоединений и порошка алюминия или ферросилиция /до 16%/ . Отличаются они довольно высокой работоспособностью и влагоустойчивостью. Остальные свойства во многом напоминает свойства обычных аммонитов.

Динафталиты - это также аммиачно- селитренные ВВ, в состав которых входит динитронафталин. В отличие от аммонитов они негигроскопичны и не слеживаются, что является их весьма ценным свойством.

Все аммиачно-селитренные ВВ имеют гарантийный срок хранения не свыше 6 месяцев. На исходе срока хранения, а также случае возникновения сомнения в их доброкачественности аммиачно-селнтренные ВВ должны подвергаться испытаниям на полноту взрыва, на передачу детонация и на влажность. Аммиачно-селитренные ВВ, пришедшие в негодность, должны уничтожаться.

По характеру воздействия на окружающую среду ВВ делятся на две группы: бризантные (дробящие) и метательные (пороха). Среди бризантных ВВ в особую группу выделяют обладающие высокой чувствительностью инициирующие ВВ, которые применяют для изготовления средств инициирования — капсюля-детонатора (КД), электродетонатора (ЭД) и детонирующего шнура (ДШ). Для изготовления средств инициирования, применяемых в горной промышленности, используют гремучую ртуть, азид свинца, тенерес, тетрил, гексоген, тэн.