Краткий обзор истории развития взрывного дела

История развития взрывных работ непосредственно связана с созданием, производством ВВ и средств их инициирования, созданием средств бурения, разработкой классификации горных пород для оценки их сопротивляемости разрушению при бурении и взрывании, разработкой теории детонации ВВ и разрушении горных пород, развитием промышленности по добыче скальных полезных ископаемых.

Самое древнее ВВ – черный порох был известен с древних времен в Китае, где его использовали для фейерверков.

В военных целях черный порох был использован арабами в XI веке. В XVI веке черный порох стали применять в Западной Европе и в России.

В 1552 г. русские при осаде Казани взорвали заряд черного пороха -48 бочек, предусмотрев все требования безопасности, войска были отведены на безопасное расстояние.

С 1627 г. начинается применение ВВ в горнодобывающей промышленности на шахтах Венгрии, затем в Германии, Англии и в других странах.

В 1831 г. англичанин У. Бикфорд изобрел огнепроводный шнур.

В середине XIX в. С развитием химической промышленности появляются новые ВВ. В 1832 г. француз Браконно получил пироксилин.

Опыты по инициированию зарядов черного пороха электрической искрой начались в 1751 г. (Франклин, США), но промышленные испытания этого способа были проведены в английских угольных шахтах лишь в 1835—1840 гг. В России известный изобретатель и инженер Шиллинг в 1812 г. успешно провел испытания электрозапала своей конструкции.

В середине XIX и. с развитием химической промышленности стали появляться новые взрывчатые вещества. В 1832 г. по Франции Браконно получил впервые нитроклетчатку (пироксилин) действием азотной кислоты на клетчатку. В 1846 г. Шенбайн, а в 1847 г. и Беттгер вновь получили нитроклетчатку (нитроцеллюлозу – бездымный порох), действуя на хлопок смесью азотной и серной кислот, в подробно изучили условия ее образования и взрывчатые свойства.

Однако промышленное производство нитроцеллюлозы стало возможным лишь в 1869 г., когда научились получать стойкий продукт, пригодный для длительного хранения. С 1879 г. нитроцеллюлозу стали широко применять как взрывчатое вещество (ВВ) в виде спрессованных шашек из чистого пироксилина или его смеси с нитратом бария (топит).

В 1846 г. Собреро (Италия) синтезировал нитроглицерин, который обладал высокими взрывчатыми свойствами. Но, несмотря на это, он долгое время не находил применения из-за своей высокой чувствительности к удару. На возможность практического использования нитроглицерина указал знаменитый русский химик Н. Н. Зинин, который в 1854—1855 гг. во время Крымской войны совместно с военным инженером В. В. Петрушевским изготовил большое количество нитроглицерина и снаряжал им гранаты.

В 1862 г. Н. Н. Зинина посетил шведский инженер Альфред Нобель. Познакомившись с работами Зинина и убедившись в перспективности применения нитроглицерина как взрывчатого вещества, он после возвращения в Швецию в 1863 г. построил завод по производству нитроглицерина.

Первое время нитроглицерин применяли дня горных работ в чистом виде, по в 1867 г. Нобель предложил применять нитроглицерин в виде динамита, состоящего из 75% нитроглицерина и 25% кизельгура (инфузорная земля). Динамит был более удобен и менее опасен в обращении. С этого времени начинается строительство заводов по производству нитроглицерина в большинстве стран Европы.

В 1885 г. была получена взрывчатая желатина, состоящая из 92% нитроглицерина и 8% нитроцеллюлозы. Этот состав получил название «гремучий студень» и стал применяться в качестве ВВ.

В 1873 г. Шпренгель установил, что пикриновая кислота (тринитрофенол) способна взрываться от капсюля детонатора. До этого, открытая еще в 1771 г. Вульфом, пикриновая кислота широко использовалась в качестве желтого красителя для шерсти и шелка; о взрывчатости пикриновой кислоты в то время ничего не было известно.

С1886 г. пикриновую кислоту стали широко применять для снаряжения артиллерийских снарядов; во Франции это ВВ называлось «мелинит*, в Англии — «лиддит», в Японии — шимоза», в Германии — С/88.

Пикриновая кислота, обладая высокими взрывчатыми характеристиками являясь веществом менее опасным в обращении, чем известные до этого дымный порох, нитроглицерин и пироксилин, быстро нашла широкое применение (например, к концу первой мировой войны в России вырабатывалось ежегодно около 10 ООП т пикриновой кислоты).

Однако пикриновая кислота взаимодействует с металлами и обра­зует высокочувствительные к механическому воздействию соли (пикраты), что привело к снижению объема ее производства и вскоре, пикриновая кислота почти полностью была вытеснена тротилом. Тротил был впервые получен в 1863 г., а в 1891 г. его стали вы­пускать во многих странах, и уже в первую мировую войну он по объему производства занял первое место среди других ВВ.

В 1877 г. был впервые получен тетрил. Взрывчатые свойства тетрила были изучены в 1885—1886 гг., в результате чего была установлена непригодность его для снаряжения снарядов ввиду высокой чувствительности тетрила к механическим воздействиям. Однако тетрил обладал хорошей восприимчивостью к детонации, поэтому с 1906 г. его стали применять в детонаторах.

В 1897 г. был открыт гексоген, а в 1920 г. установлено, что это соединение является ВВ. Высокие взрывчатые свойства, химическая стойкость и сравнительно простая технология производства привели к тому, что гексоген стали производить в больших количествах во многих странах мира.

В 1891 г. был синтезирован тэн, представляющий собой азотнокислый эфир многоатомного спирта пентаэритрита. Из нитроэфиров это наиболее стойкое взрывчатое вещество. Тэн является одним из мощных ВВ, для производства которого имеется практически неограниченная сырьевая база. Однако в настоящее время стоимость тэна еще высока и поэтому его применяют главным образом при производстве электродетонаторов, промежуточных детонаторов и детонирующего шпура.

Гремучая ртуть — одно из самых старых в самых распространенных инициирующих ВВ. Первое письменное указание, о приготовлении гремучей ртути относится к 1690 г. Однако позднее соли гремучей кислоты были забыты и только в 1799 г. гремучая ртуть была, вторично открыта Говардом. Долгое время промышленные капсюли-детонаторы снаряжали исключительно гремучей ртутью и лишь недавно ее частично стали заменять азидом свинца.

Азид свинца известен с 1891 г., а применять его в качестве самостоятельного инициирующего ВВ начали с 1907 г.

Высокая инициирующая способность азида свинца дает возможность сократить размеры капсюлей-детонаторов. Несмотря на некоторые недостатки, азид свинца все больше и больше вытесняет гремучую ртуть.

Применение во взрывчатых веществах аммиачной селитры было впервые запатентовано в Швеции в 1867 г. Олсоном и Норбином., это предложение было реализовано только во время первой мировой войны, когда воюющие страны испытывали острый недостаток в бризантных ВВ. Кроме того, применение аммиачной селитры в больших масштабах стало возможным лишь после разработки и освоения промышленных методов получения аммиака и азотной кислоты из воздуха.

В настоящее время аммиачная селитра является основным компонентом промышленных ВВ и ее ежегодный расход для этих целей составляет в развитых странах сотни тысяч тонн.

Наибольшее распространение в горнодобывающей промышленности нашей страны получили аммиачно-селитренные ВВ (аммониты, гранулиты, зерногранулиты) и нитроглицериновые ВВ (детониты, углениты), водонаполненные и эмульсионные.