Материал: Ассонов В.А. Буровзрывные работы учебное пособие для горных техникумов

Все промышленные ВВ перед допуском их для работ в опре­ деленных условиях проходят специальные испытания для установ­ ления безопасности их применения. К таким испытаниям относят­ ся: определение чувствительности ВВ к удару, трению, огню, испы­ тание на безопасность применения в газовых или пыльных усло­

виях.

Чувствительность ВВ к удару определяют при помощи прибора, называемого

копром (рис. 68) и представляющего собой две параллельно стоящие штанги, по которым сво­ бодно падает груз определенной величины — чаще всего 2 кг. Груз снабжен бойком, кото­

рый, падая, производит удар по штемпельному

приборчику (рис. 69) с навеской ВВ 0,05 г. Собранные приборчики с навеской устанавли­

вают на наковальню копра точно по центру падающего груза и затем сбрасывают груз.

Известны два способа оценки чувствительно-

сти ВВ к удару. По одному из них определяют максимальную вы­ соту сбрасывания груза, при которой не происходит взрыва навески

ВВ. По другому устанавливают процент взрывов прй сбрасывании 10 кг груза с высоты 25 см. В табл. 28 приводятся данные по чувст­

вительности ВВ к удару по обоим способам.

Чувствительность ВВ к трению для промышленных сортов определяется по способу, принятому в Макеевском научно

исследовательском институте на приборе, называемом фрик­

ционным маятником (рис. 70). Основной частью прибора служит маятник длиной 2 м, на конце которого прикреплен груз весом 1 кг. При помощи дуги маятник проходит над плоскостью с

маятника сильно растирает ВВ. Испытание состоит из 18 качаний маятника. При этом устанавливают минимальную высоту качания,

160

Таблица 28

Характеристика чувствительности взрывчатых веществ

Показатели чувствительности к удару

Рис. 70. Фрикционный маятник для определения чувствительности взрывчатого вещества к трению

вызывающую взрыв. Сравнительно безопасным признается такое

Чувствительность ВВ к огню (теплу) характе­ ризуется температурой вспышки. За температуру вспышки прини­ мается та наименьшая температура, до которой должно быть на­ грето ВВ, чтобы вызвать в нем начало взрывчатого превращения

со скоростью, достаточной для получения пламени или звукового эффекта.

Температура вспышки зависит от време­ ни и способа нагревания, величины навес­ ки, теплопроводности материала и конструк­

ядовитых газовых продуктов взрыва, чтобы не загрязнять воздух подземных выработок; в) ВВ, допущенные в шахты, опасные по газу и пыли; кроме

требований, указанных в пп. «а» и «б», ВВ этой группы не должны воспламенять опасную пылевоздушную или метановоздушную сре­ ду при взрывании в мортире опытного штрека.

§ 40. Начальный импульс и чувствительность В В

квосприятию начального импульса

ВВпредставляют собой малоустойчивые системы, которые прак­ тически при нормальных условиях могут находиться довольно дол­ гое время в устойчивом состоянии, но при отклонении от этих усло­ вий они могут быть неустойчивы. Например, чтобы вызвать в их массе начало взрывчатого превращения, необходимо сообщить какой-либо точке ВВ внешний толчок, получивший название н а- чального импульса, затратив для этого некоторое коли-

162

чество энергии. Процесс возбуждения взрыва заряда называется инициированием. z

Работа, совершаемая начальным импульсом, ничтожна по

сравнению с работой, производимой взрывом заряда. Роль началь­

ного импульса выражается в локальном (местном) действии по отношению к заряду ВВ и сводится только к тому, чтобы некото­

вращения не требует приложения энергии извне и проходит непре­ рывно за счет энергии, выделяемой той частью заряда, которая уже претерпела взрывчатое превращение.

Современные теоретические воззрения на механизм процесса взрывчатого превращения рассматривают его как цикл реакций, протекающих в газовой фазе. Отсюда роль начального импульса заключается в превращении твердого или жидкого ВВ через цепь-

различных реакций в газовую фазу для того, чтобы реакция обра­ зовавшихся газов или паров могла происходить со скоростью, при­ сущей детонации.

Величина начального импульса, необходимого для взрывчатого превращения, неодинакова не только для разных ВВ, но и для

одного и того же ВВ при его изменяющемся физическом состоя­ нии, и зависит от степени восприимчивости данного ВВ к началь­ ному импульсу. Некоторые ВВ способны взрываться от самого не­ значительного воздействия, как, например, иодистый азбт, Для взрыва которого достаточно легкого прикосновения. Другие ВВ,

например аммиачная селитра, требуют мощного воздействия в виде взрыва нескольких десятков или даже сотен граммов более чувствительного ВВ. В качестве примера неоднородности началь­

ртуть взрывается от легкого царапанья перышком, а мокрая тре­ бует промежуточного детонатора из сухой гремучей ртути. Точно так же и пироксилин: сухой превосходно детонирует от капсюлядетонатора, а для взрывания влажного пироксилина необходим

промежуточный детонатор .из сухого пироксилина, иначе взрыва не произойдет. Для каждого ВВ при данных условиях существует из­ вестная граница устойчивости против воздействия начального им­ пульса, за пределами которой возникает взрывчатое превращение. Чем ниже эта граница, тем чувствительнее данное ВВ к восприим­ чивости начального импульса.

Чувствительность к восприятию начального импульса находится

в прямой связи с чувствительностью к удару, трению, огню. Если

данное ВВ показывает большую чувствительность к одному виду

воздействия, то оно будет более чувствительным и к другому виду

воздействия.

Чувствительность промышленных В В ограничивается некото­ рыми практическими пределами. Слишком высокая чувствитель­ ность создает опасность при перевозках, хранении и обращении с

ВВ, вследствие чего значительная часть открытых химиками ВВ

не имеет практического применения. Слишком низкая чувствитель­ ность ВВ также исключает возможность их использования, ибо они требуют приложения чрезвычайно мощного начального им­

пульса.

В качестве начального импульса можно воспользоваться разны­ ми видами энергии: механической (удар, трение), тепловой (луч огня, искра), электрической (накал, разряд), а также энергией взрыва другого ВВ (капсюля-детонатора).

Вид начального импульса влияет на характер взрывчатого пре­ вращения. Так, например, при инициировании искрой в дымном порохе проходит процесс так называемого взрывного горения; тот же порох, инициируемый капсюлем-детонатором, устойчиво дето­

нирует. Тротил, будучи зажженным, спокойно сгорает (без оболоч­ ки), а при воздействии капсюля-детонатора детонирует.

Чувствительность ВВ к начальному импульсу зависит от фак­ торов химического, термохимического и физического порядка.

Чем более прочно строение молекулы данного вещества, тем

меньше его чувствительность, так как при большей прочности внутримолекулярных связей необходима большая энергия для

ослабления или разрыва этих связей. При прочих равных условиях чувствительность ВВ будет тем выше, чем ниже температура раз­ ложения окислителя и чем больше тепла выделяется при взрыве.

Чувствительность химических соединений в известной степени зависит от их химической структуры. Так, например, нитросоедине­ ния более устойчивы, чем азотнокислые эфиры; в частности, тро­ тил, пикриновая кислота и т. п. более устойчивы, чем нитрогли­ церин или пироксилин. Еще менее устойчивы соли азотистоводо­ родной кислоты; в качестве примера можно привести малоустойчи­ вый азид свинца.

Чувствительность неодородных смесей зависит от чувствитель­ ности наименее устойчивого компонента (нитроглицерин в динами­

тах, нитросоединения в аммонитах).

Влияние факторов термохимического порядка сказывается в том, что ВВ с меньшей теплотой образования имеют более повы­

шенную чувствительность, как это наблюдается у инициирующих ВВ, которые представляют собой соединения эндотермического характера (гремучая ртуть, азид свинца и др.).

Влияние физических факторов, в частности, проявляется в том,

что чувствительность ВВ к начальному импульсу уменьшается с

повышением плотности ВВ, с увеличением размеров частиц ВВ и т. д. Примером могут служить прессованные ВВ (прессованные пироксилин, аммонит № 6, скальный аммонит и пр.), которые требуют для своего инициирования более мощного начального им­ пульса по сравнению с теми же ВВ, но в порошкообразном состоя­ нии. К этим же физическим факторам относится агрегатное состоя­ ние ВВ; как правило, жидкие ВВ более чувствительны к началь­ ному импульсу, чем твердые (жидкий нитроглицерин более чув­ ствителен, чем твердый — замерзший). Влияние величины частиц

164