CC BY
78
----------------------------- © А.М. Черниловский, В.Г. Додух,
А.А. Добрынин, И.А. Добрынин, 2007
А.М. Черниловский, В.Г. Додух, А.А. Добрынин,
И.А. Добрынин
ИПКОН РАН. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ ПВВ «ГЕКСОНИТ» НА ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ СЕВЕРО-ЗАПАДА РОССИИ
^промышленные испытания ПВВ «гексонит» разработ-П П ки ООО НПП «СПЕЦПРОМВЗРЫВ», уже два года проводятся на горных предприятиях, расположенных в Архангельской, Ленинградской, Мурманской областях и в рес-
публике Карелия. В течение 2004-05 гг. ЗАО «Морозовка», предприятие, производящее гексониты разных марок, отгрузило их горным предприятиям Северо-Запада России в количестве свыше 1500 т. По данным ООО НТФ «Взрывтехноло-гия» объем гексонитов, изготовленных ФГУП «Новосибирский завод искусственного волокна», для сибирских горных предприятий превысил 4500 т, т.е. суммарный объем гексонитов по России превысил 6000 т, что более чем в 20 раз превышает минимально допустимый норматив, установленный Госгортехнадзором России в «Положении о порядке выдачи разрешений на применение взрывчатых материалов промышленного назначения и проведения взрывных работ РД 13537-03».
В промышленных испытаниях ПВВ «гексонит» на Северо-Западе России приняли активное участия предприятия, которые, на наш взгляд, укомплектованы квалифицированными и опытными специалистами в области взрывного дела: ОАО «Ленвзрывпром», ОАО «Гранит-Кузнечное», ГУП «Карельское СУ по БВР», ЗАО «Промстройсервис», ОАО «Севе-ро- Онежский бокситовый рудник», ОАО «Севзапвзрывпром» и ООО «Стройтранс». Указанные горные предприятия использовали как водоустойчивые, так и неводоустойчивые гексониты, выпускаемые в россыпном и патронированном виде. Основные характеристики гексонитов, наиболее широко применяемых в 2004-05 гг. горными предприятиями Северо-Западного региона, представлены в табл. 1.
Для того, чтобы сравнить эффективность действия традиционных ПВВ и гексонитов, на горных предприятиях взрывы опытных партий гексонитов проводили в основном без изменения проектных параметров (паспорта буровзрывных работ), по крайней мере, вначале испытаний. В результате чего при использовании россыпного гексонита П, основным компонентом которого является пористая аммиачная селитра (АС), многие предприятия получили ощутимый эффект за счет снижения удельного расхода ВВ по сравнению с грам-монитом 79/21, т.к. качество дробления горных пород в результате такой замены существенно не изменилось. При этом в отдельных случаях наблюдали снижение отсева горной массы, что, несомненно, является положительным мо-
ментом для горных предприятий, продукцией которых является щебень.
Значительный эффект за счет снижения удельного расхода ПВВ на карьерах в Ленинградской области и в республике Карелия получили специалисты ОАО «Ленвзрывпром» при использовании патронированного гексонита ВП марок ВП2 и ВП3 в обводненных скважинах, взамен гранулотола и гранипоров. По результатам выполненных работ специалисты ОАО «Ленвзрывпром» установили, что при взрывании гексонита ВП3 в сухих и в обводненных скважинах диаметром 115 и 165 мм он не уступает граммониту 79/21 и грануло-толу. Реальным подтверждением высокой оценки данной специалистами ОАО «Ленвзрывпром» гексониту ВП явилась заявка, поданная данной организацией еще в сентябре 2005 г. на поставку в 2006 г. гексонита ВП в объеме 1500 т.
Весомый эффект в результате применения гексонита по сравнению с аммонитом 6ЖВ был получен в 2004 г. специалистами ОАО «Гранит-Кузнечное» на взрывных работах при дроблении негабаритных кусков породы патронами гексонита ВП2 массой 1-3 кг, т.к. удельный расход гексонита ВП2 составил в среднем 1,7 кг/м3, что оказалось практически в 1,5 раза меньше расхода аммонита 6ЖВ, применяемого ранее. По результатам использования гексонита ВП для заряжания сухих и обводненных скважин диаметром 145, 170 и 250 мм при разрушении гранито-гнейсовых пород с коэффициентом крепости до 18 по шкале проф. М. М. Протодъяконова специалисты отметили, что гексонит ВП не уступает ПВВ заводского изготовления - граммониту 79/21 и гранулотолу.
s2
Специалисты ГУП «Карельское специализированное управление по БВР» наряду со снижением удельного расхода гексонита ВП3 отметили его хорошую «потопляемость», по сравнению с патронами насыпными из аммонита 6ЖВ в полиэтиленовой оболочке диаметром 90 мм (ТУ 7276-004-0751070997), что значительно ускорило процесс заряжания скважин. Так, например, при заряжании скважин диаметром 102 мм насыпными патронами из аммонита 6ЖВ из-за недостаточной плотности патронов их часто приходится проталкивать в скважину
деревянными шестами. Патроны гексонита ВП диаметром 90 мм хорошо тонут в скважинах того-же диаметра без применения шеста. При этом отношение диаметра заряда к диаметру скважины здесь составило более 0,88 вместо 0,75-0,8, что на основании опыта работ сегодня является общепризнанной нормой для большинства карьеров, при соблюдении которой обеспечивается беспрепятственное прохождение патронов в обводненных скважинах, но не в условиях отрицательных температур, где, как показала практика, сечение скважин может значительно уменьшаться в связи с образованием льда на их стенках.
В результате испытаний на полноту и передачу детонации установили, что гексонит ВП марок ВП2, ВП3 и ВП4 безотказно срабатывает от первичных средств инициирования ЭД-8Ж, неэлектрических систем инициирования и ДШЭ-12, что подтверждает нормы, отмеченные в табл. 1, 2 и Б.1 ТУ 7276-033-11692478-2004, и поэтому, на наш взгляд, вряд ли целесообразно при испытаниях на полноту детонации гексо-нита ВП указанных марок дополнительно использовать па-тронированный аммонит 6ЖВ в качестве промежуточного детонатора (ПД), как это указано в «Инструкции по применению промышленного взрывчатого вещества гексонит ВП».
Касаясь вопроса использования гексонита ВП в качестве дополнительного заряда для усиления ПД, следует отметить, что его применение с февраля 2004 г. специалистами ЗАО «Промстройинтерсервис» позволило обеспечить качественную детонацию гранипоров - ПВВ, изготовленных из утилизируемых порохов, не отличающихся стабильным качеством и имеющим низкую восприимчивость к штатным ПД. Так, в результате использования гексонита ВП2 и ВП3 диаметром 60 и 200 мм в скважинах диаметром от 76 до 250 мм было получено хорошее качество взрывных работ со снижением доли выхода негабарита с 12 до 7 %. До этого момента гра-нипоры инициировали шашками Т-400Г, что часто приводило к выгоранию и неполной детонации гранипоров, а также к случаям выброса ВВ из скважин.
С целью изучения вопроса о влиянии ПД разной мощности на эффективность детонации ПВВ при разрушении пород в условиях реальных горных массивов, по предложению ЗАО
«Каменогорское карьероуправление» и ЗАО «Каменогорский комбинат нерудных материалов», представители ЗАО «Институт взрыва» сделали замеры скорости детонации гранипоров БП-1 и ФМ во взрывных скважинах диаметром 165 и 250 мм.
Измерения скорости детонации гранипоров БП-1 и ФМ показали, что в обводненной части скважины (заряда) на расстоянии до 8-9 диаметров заряда от боевика - 2 шашки Т-400Г, наблюдается постепенное увеличение скорости детонации до 3,4-5,6 км/с, а затем на расстояниях равных 8-24 диаметрам заряда, от боевика нормальная детонация переходит в низко-скоростную (скорость менее 1 км/с). Такой режим определяется как «детонационноподобный или неполный взрыв» [1].
Таким образом, нормальная скорость детонации грани-поров при их инициировании ПД сформированного из двух шашек Т-400Г, в обводненной части заряда, обеспечивается только при длине не более 8-9 диаметров заряда (1,5-2,5 м). Для обеспечения нормальной скорости детонации по всей колонке заряда следует устанавливать дополнительные штатные ПД или использовать патроны гексонита ВП, эффективность применения которых на практике доказали специалисты горных предприятий северо-запада России.
На основании результатов промышленных испытаний, экспериментальных и опытных работ выполненных ЗАО «Институт взрыва» в 2004-2005 гг. в ЗАО «Морозовка» осваиваются технологии изготовления новых марок ПВВ. Так, например, заканчивается отработка технологии изготовления ПВВ «гексонит П» тип 1, 2 и 3 на основе водоустойчивой АС марки ЖВГ ГОСТ 14702-79 с более высокой насыпной плотностью по сравнению с плотностью данного ПВВ, изготовленного на основе пористой селитры. В связи с этим горные предприятия смогут получать гексонит П с более широким диапазоном плотности (а, значит, и потенциальной энергии), так, например: 0,80,85 и 1,0-1,15 г/см3 (тип 2); 0,75-0,85 и 1,05-1,1 г/см3 (тип 3).
Кроме того, гексонит П тип 1 может выпускаться как в россыпном виде, так и в виде патронов диаметром от 170 до 230 мм, массой до 20 кг, в двойной оболочке (полиэтиленовая
пленка толщиной 0,12-0,20 мм плюс сверху полипропиленовая ткань).
На основании анализа положительных результатов, полученных на горных предприятиях Сибири при испытании ПВВ «Гексонит Д» (ТУ 7276-035-11692478-2004) было принято решение об его изготовлении в ЗАО «Морозовка», в связи с чем горные предприятия северо-запада России также получат возможность его использования на своих объектах.
Гексонит Д, также как и гексонит П, выпускается в россыпном виде (тип 1) и в полимерной оболочке (тип 2), но при этом обладает большей теплотой взрыва - 4528 вместо 4273 кДж/кг.
Гексонит Д предназначен для ручного заряжания скважин и шпуров, дробления негабарита и использования его в качестве ПД при разрушении горных пород с коэффициентом крепости по шкале проф. М.М. Протодъяконова до 20, при производстве взрывных работ на земной поверхности во всех климатических районах, при температуре окружающей среды от минус 40 °С до плюс 50 °С.
Гексонит Д (тип 2) выпускается в виде патронов с герметично заделанными торцами: диаметром 60-215 мм, длиной 350-1000 мм, массой до 25 кг. В качестве оболочки используется полиэтиленовый рукав. При диаметре патронов 170 мм и более они выпускаются в двойной (усиленной) оболочке: внутренняя - полиэтиленовая, внешняя - полипропиленовая.
По степени опасности при хранении и транспортировании гексонит Д относится к классу 1, подклассу 1.1, группе совместимости й.
В составе гексонита Д содержится: 30 % порошкообразного гексогена, 68 % селитры аммиачной гранулированной ГОСТ 285 и 2 % жидкого нефтепродукта. В состав россыпного гексонита Д (тип 1) по заявке потребителей дополнительно (сверх 100 %) может вводиться карбамид, в качестве ингибирующей добавки при взрывных работах в сульфидсодержащих горных породах. Основные характеристики гексонита Д представлены в табл. 2.
Гексонит Д отличается низкой чувствительностью к тепловым и механическим воздействиям. Разборку горной массы у отказавшего заряда допускается производить экскава-
тором с исключением непосредственного воздействия ковша на ВМ.
Гексонит Д (тип 1) поставляется в мешках массой 40 кг; (тип 2) - в деревянных или гофрокартонных ящиках массой брутто, соответственно, не более 40 и 25 кг. Гарантийный срок хранения с момента изготовления - 12 месяцев.
Таблица 2
Основные характеристики ПВВ «гексонит Д»
Показатели Гексонит тип 1 Гексонит тип 2
Условия применения (требования к зарядным выработкам) Сухие и осушенные Обводненные
Плотность ПВВ, г/см3 1,15 - 1,2
Теплота взрыва, кДж/кг (ккал/кг) 4528 (1081)
Скорость детонации открытого заряда при диаметре более 60 мм, км/с 4,5 - 4,7
Кислородный баланс, % минус 0,01
Объем газообразных продуктов взрыва, л/кг 911
Объем ядовитых газов (в пересчете на СО), л/кг 6
Критический диаметр детонации открытого заряда, мм менее 30
Чувствительность к удару по ГОСТ 4545 - 88: - частость взрывов в приборе № 1, % 4-8
Чувствительность к трению на копре К-44-Ш по ГОСТ Р50835-95 (нижний предел), МПа (кгс/см2) 308 (3025)
Температура вспышки при времени задержки 60 с, °С более 220
Чувствительность к: - ЭД - 8Ж - ДШЭ - 12 (2 нитки) чувствителен чувствителен
Коэффициент относительной работоспособности по воронке взрыва (эталон - аммонит 6ЖВ) 0,9 - 0,96
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Физика взрыва / Под ред. Л.П. Орленко. - Изд. 3-е, испр. - В 2 т. Т.1 - М.: Физматлит, 2004, 832 с.
і— Коротко об авторах------------------------------------------------
Черниловский А.М. - ООО «АзотВзрывИнвест»,
Додух В.Г. - ЗАО «Институт взрыва»,
Добрынин А.А. - ЗАО «Азот-Взрыв»,
Добрынин И.А. - ИПКОН РАН, г. Москва.
