Свойства и технологическая стойкость ВВ

При хранении, транспортировке, подготовке к заряжанию и в процессе заряжания ВВ подвергается воздействию внешней среды, а также различным механическим воздействиям, которые могут менять его свойства, санитарно-гигиенические условия в зоне работы, а также уровень опасности выполнения этих ра­бот.

К основным характеристикам, определяющим технологическую стой­кость ВВ, т. е. способность сохранять свои первоначальные свойства и качество в процессе выполнения с ВВ технологических операций по его подготовке, транспортированию и заряжанию, относят следующие.

Сыпучесть — способность ВВ свободно высыпаться из ка­либрованных отверстий, полностью заполнять определенные зам­кнутые объемы (скважины, камеры, бункера, зарядные машины).

Хорошую сыпучесть имеют гранулированные ВВ, плохую — порошкообразные. Последние теряют сыпучесть при содержании влаги 1,2—2 %, а также при слеживании. Гранулированные ВВ теряют сыпучесть только при увлажнении их до 6 % и выше.

Гигроскопичность — способность ВВ поглощать влагу из воз­духа или при искусственном впрыскивании в него воды. Это в основном определяется гигроскопичными свойствами аммиачной селитры. При увлажнении ВВ нарушается их физическая ста­бильность (увеличивает слеживаемость, ухудшается сыпучесть, во­доустойчивость, ухудшается детонационную способность.

Для защиты ВВ от проявления свойств гигроскопичности ВВ следует хранить во влагозащитной упаковке.

Слеживание — способность ВВ терять сыпучесть при хранении и превращаться в прочную камнеобразную массу. Слежавшиеся ВВ непригодны для заряжания и имеют резко сниженную детонационную способность. Единые правила безопас­ности при взрывных работах требуют обязательного измельче­ния ВВ перед употреблением.

Для уменьшения слеживания ВВ частицы селитры опудривают гидрофобными добавками, добавляют в их состав поверхностно-активные ве­щества, применяют гранулирование, чтобы уменьшить поверх­ность контактов между кристаллами, а также омасливание жид­кими нефтепродуктами с последующим опудриванием алюминие­вой пудрой или органической мукой. ВВ считается неслежавши­мися, если куски его рассыпаются при раздавливании рукой.

Гранулированные ВВ обычно слеживаются значительно меньше.

Расслаивание — свойство смесевых ВВ самопро­извольно или при заряжании разделяться на составные компо­ненты, особенно когда компоненты имеют разную плотность. Например, у игданита на обычной гранулированной селитре при его длительном нахождении в скважине наблюдается стекание соляро­вого масла в нижнюю часть заряда, вследствие чего создаются неблагоприятные условия для детонации заряда по высоте: в верх­ней части вследствие стекания солярового масла энергия взрыва снизится, а ядовитых окислов азота выделится намного больше; в нижней части будет избыток солярового масла и детонация в этой части заряда может затухнуть. При этом качество взрыва ухудшается в части дробления породы.

Водоустойчивость — способность ВВ противостоять проник­новению воды в массу заряда, растворению компонентов и устой­чиво детонировать в окружении воды. Следует отдельно рас­сматривать это свойство для порошкообразных, гранулированных и водосодержащих ВВ.

Испытаниями на водоустойчивость предусмотрена выдержка патронов ВВ на определенной глубине в течение определенного времени. Все порошкообразные ВВ имеют слабую водоустойчи­вость, особенно при повышенном гидростатическом давлении (в обводненной скважине при высоте столба воды 6—10 м, в шах­тах, где из шпуров вытекает вода под давлением).

Для гранулированных ВВ это способность гра­нул не растворяться в воде и детонировать в водонаполненном состоянии. Повышение водоустойчивости гранулированной ам­миачной селитры достигается покрытием гранул водоустойчи­выми составами (например, вязкими горючими добавками типа мазута или плавленым тротилом). Однако при малейшем наруше­нии покрытия при транспортировке и зарядке происходит вымывание селитры и снижение детонационной способности заряда.

Для водосодержащих ВВ водоустойчивость опре­деляется способностью к растворению или размыванию сплошной структуры заряда, образованию в нем водных промежутков. Большинство водосодержащих ВВ достаточно водоустойчиво при нахождении заряда в непроточной воде.

Электризация — способность движущейся смеси из ча­стиц ВВ, взвешенных в воздушном потоке, электризоваться (на­капливать заряды статического электричества), что может при­вести к взрывоподобным вспышкам.

Смесевые ВВ особенно подвержены электризации, если в их составе содержатся тонкодисперсные компоненты, обладающие диэлектрическими свойствами (алюми­ниевая пудра, тротиловая мука). Опасность электризации таких составов увеличивается в связи с тем, что при их транспортирова­нии по проводящим шлангам или металлическим трубам мелкие фракции диэлектриков покрывают тонким слоем внутреннюю поверхность шлангов и превращают их из проводников в диэлек­трики, которые не обеспечивают стекания зарядов из смеси ВВ с воздухом.

Химическая стойкость — способность ВВ сохранять неизмен­ными свои химические свойства при длительном хранении, транс­портировании и нахождении в скважине.

Все ВВ на основе аммиачной селитры имеют достаточно вы­сокую химическую стойкость, в связи с чем никаким специальным испытаниям не подвергаются. ВВ с добавками жидких нитроэфиров имеют меньшую хи­мическую стойкость, что может привести к явлению экссудации — выде­лении при хранении из своего состава жидких или легкоплавких компонентов. Например, при длительном хранении динамитов, на их поверхности появляются капельки нитроглицерина и ВВ становится опасным в применении.

В ВВ могут вводиться дополнительные добавки улучшающие технологические свойства.

Сенсибилизаторы — вещества, вводимые в состав ВВ для повышения его чувствительности к восприятию и передаче детонации. Это, как правило, мощные ВВ (тротил, гексоген, нитроэфиры), чувствительные к инициатору, которые в смеси малочувствительных (аммиачная селитра и т. п.) с невзрывчатыми веществами (древесная или хлопковая мука) обеспечивают нормальную чувствительность такого смесевого ВВ и одновременно повышают взрывчатые характеристики этого смесевого ВВ.

Роль сенсибилизатора могут выполнять и невзрывчатые ве­щества (горючие добавки): соляровое масло, древесная мука или уголь. При этом образуются простейшие смесевые ВВ: динамоны, игданиты, гранулиты.

Стабилизаторы вводят в состав ВВ для повышения их химической и физической стойкости. В качестве стабилизатора используют древесную, жмыховую и торфяную муку в аммонитах, также выполняющую роль горючих добавок и разрыхлителей, уменьшающих слеживаемость и повышающих стабильность свойств ВВ.

Флегматизаторы — легкоплавкие вещества, масла, имеющие высокую теплоемкость и высокую температуру вспышки, обволакивающие частицы ВВ и не вступающие с ним в реакцию. Введение флегматизаторов снижает чувствительность ВВ к меха­ническим воздействиям и обеспечивает более безопасные условия его применения.

В качестве флегматизатора используют: вазелин, парафин, различные масла и т. д. Так, перед изготовлением промышлен­ных ВВ с добавками гексогена его флегматизируют добавлением 5 % масла.

Пламегасители вводят в состав только предохрани­тельных ВВ для снижения температуры взрыва и уменьшения вероятности воспламенения метановоздушных и пылевоздушных смесей в шахтах. В качестве пламегасителей применяют хлори­стый натрий, хлористый калий, хлористый аммоний и т. д.

Пламегасители, не участвуя в реакции при взрыве, только нагреваются и испаряются, снижая тем самым температуру газов взрыва. Кроме того, они являются отрицательными катализато­рами (ингибиторами), задерживающими реакцию воспламенения метана горячими газами взрыва.