CC BY
83
Р.С. Крысин, В.П. Куприн
ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИГОТОВЛЕНИЯ УКРАИНИТА
Ж 1а Украине успешно завершены приемочные испытания
-Я.Л. наливного эмульсионного ВВ "Украинит-ПМ-1". Для изготовления его матрицы (эмульсионной композиции - эмулькома) создана современная база на Ингулецком ГОКе (25 тыс. т/год), казенном заводе "Экоантилед" в г. Днепродзержинске (15 тыс. т/год) и в ЗАО "Промвзрыв" (бывшем "Запорожвзрывпроме") в объеме 15 тыс. т/год. Таким образом, по эмулькому Украина имеет производственные мощности в 55 тыс. т/год, что позволяет приготавливать 60 тыс. т/год украинита. Характерно, что все производственные базы, предназначенные для выпуска эмулькома, созданы в результате реконструкции действующих производств по изготовлению растворов окислителей для акватола ГЛТ-20 (ИнГОК и "Промвзрыв"), а также цеха минеральных солей КЗ "Экоантилед".
Эмульком представляет собой обратную эмульсию водного раствора кальциевой и аммиачной селитр в органическом эмульгаторе на основе дизельного топлива, содержащего неионогенные поверхностно-активные вещества, полученные из жиров растительного или животного происхождения. При производстве эмуль-кома химические реакции не протекают.
Технология приготовления эмулькома включает операции накопления и хранения аммиачной и кальциевой селитр, приготовления из них высококонцентрированного бинарного раствора окислителя (БРО) при температуре готового продукта (70±5) оС, хранение БРО в подогреваемых накопителях при технологической температуре (70±5) оС. Комплексный эмульгатор (коммерческое название "Украинит") изготавливается в г. Днепропетровске, доставляется автоцистернами-термосами и хранится в емкостях-накопителях с системой обогрева при температуре (45±5) оС. Перед загрузкой в миксер БРО и эмульгатор подаются в мерные емкости, заполнение которых контролируются уровнемерами. Для приготовления эмулькома используется низкоскоростной (750 об/мин) миксер-дисольвер, в котором последовательно смешиваются эмульгатор и БРО. Время перемешивания не превышает 3 мин. Го-
товая порция эмулькома (1,2 т) сливается по обогреваемому про-дуктопроводу в обогреваемые емкости-накопители, снабженные устройствами контроля уровня, плотности и массы отгрузки.
Для приготовления украинита-ПМ-1 используются имеющиеся в Украине смесительно-зарядные машины (СЗМ) марки "Акватол-3" и "Акватол IV" без каких бы то ни было переделок. СЗМ "Аква-тол" загружаются эмулькомом либо непосредственно из емкостей-накопителей при малом расстоянии доставки, как, например, на ИнГОКе, либо на внутрикарьерных перегрузочных пунктах карьеров (ЮГОК, НКГОК). В последнем случае эмульком доставляется в автоцистернах-термосах типа "Скания" или "ДРОМ".
В рецептуре украинита-ПМ-1 не используются аэрирующие агенты. В качестве сенсибилизатора применен гидрофобизирован-ный ферросилиций (коммерческое название "Промпродукт-НМПМ-4"). Его ввод в СЗМ "Акватол", содержащий эмульком, производится на внутрикарьерном перегрузочном пункте из мягких контейнеров с донной разгрузкой.
Время перемешивания эмулькома с сенсибилизатором 40-45 мин., после чего СЗМ следует на заряжаемый блок и производит зарядку скважин. Производительность заряжания 500-550 кг/мин. Время нахождения зарядов украинита-ПМ-1 в обводненных скважинах до 5 сут. в зависимости от объема массового взрыва.
Внедрение украинита-ПМ-1 на карьерах южной группы ГОКов Кривбасса начато во второй половине 2002 г. К окончанию 2003 г. взорвано более 10000 т. Объемы потребления украинита постоянно возрастают. На 2004 г. запланировано использование 20000 т. При этом только на ИнГОКе в общем объеме потребления ВВ украинит занимает 80 %. Успешное применение украинита-ПМ-1, технологий его приготовления и заряжания в скважины позволяет оценить безопасность операций и сравнить их с известными мировыми аналогами.
Изготовление и накопление эмулькома на одной промышленной площадке соответствует известным в мире стандартным технологиям, обладающим рядом преимуществ. Среди них - возможность осуществления действенного контроля качества ведения технологических процессов квалифицированными специалистами на современном оборудовании и лабораторной базе, непрерывность технологического процесса, которая обеспечивается наличием шести емкостей-накопителей общей вместимостью 330 т, сокраще-
ние простоев оборудования, повышение производительности труда.
Для выработки эмулькома технологическим регламентом предусмотрена доставка на завод сухих солей аммиачной и кальциевой селитр. Их склады имеют стационарные здания с необходимыми средствами механизации. Аммиачная селитра (АС) марки "Б" поставляется в мешках, растаривается и хранится в бурте. Склад АС рассчитан на хранение не более 1000 т, что допустимо по условиям безопасности. Из склада при помощи грейферного погрузчика и ленточного конвейера АС подается в цех приготовления бинарного раствора окислителя (БРО). Второй компонент окислителя (кальциевая селитра) поставляется и хранится в отдельном складе в мягких контейнерах с донной разгрузкой. Кальциевая селитра имеет температуру разложения (590-615) оС с эндоэффектом и, согласно техническим условиям, пожаровзрывобезопасна в интервале температур до 160 оС. Поэтому она не относится к опасным продуктам. Доставка кальциевой селитры (КС) в склад и цех приготовления БРО осуществляется вилочными автопогрузчиками, снабженными нейтрализаторами выхлопных газов. Цех приготовления БРО оборудован тремя реакторами по 9 м3 каждый, из которых два используются в технологическом процессе, а третий является резервным. В первом реакторе изготавливается раствор КС при температуре 80-90 оС. После растворения КС и достижения заданной плотности (контроль ведется автоматически и путем отбора контрольных проб) раствор КС перекачивается во второй реактор, куда затем вводится гранулированная АС. Процесс ее растворения осуществляется при температуре не выше 80 оС. При достижении заданной плотности (тот же метод контроля, что и раствора КС), соответствующей полному растворению солей, БРО перекачивается в обогреваемые емкости-накопители общей вместимостью 150 т. Температура раствора не выше 80 оС поддерживается автоматически.
Преимущество БРО, состоящего из воды (16,4 %), АС (41,0±4) % и КС (42,6±4) %, по сравнению с БРО на основе аммиачной и натриевой селитр и монораствором АС, состоит в том, что, во-первых, при наличии КС содержание кислорода в окислителе ук-раинита на 3 молекулы больше, чем в БРО на основе NaNO3, и на 6 молекул больше, чем в монорастворе NH4NO3. Это позволяет вве-
сти в состав ЭВВ более мощную энергетическую добавку и окислить ее. Во-вторых, температура кристаллизации БРО с Са^03)2 на 30 оС ниже, чем с NN0^ и на 50 оС ниже, чем монораствора АС. В результате ведение технологических процессов с БРО на основе КС может осуществляться при более низких температурах без боязни преждевременной кристаллизации окислителя. Технологическая температура, например, сибиритов составляет (80-90) оС [1, с.99]. Мало того, эмульком, содержащий КС, не замерзает при отрицательной температуре. В-третьих, наличие КС в растворе окислителя подавляет процессы гидролиза при растворении АС и препятствует образованию такого мощного окислителя, как азотная кислота, которая неизменно присутствует в БРО на основе натриевой селитры и в монорастворе АС. Монорастворы подпадают под требования "Европейского соглашения о международной перевозке опасных грузов (ДОПОГ), принятого ООН в Женеве, 2002 г., как водные растворы нитрата аммония с концентрацией более 80 %. Вследствие отсутствия гидролиза рН бинарного раствора окислителя ЭВВ украинит не изменяется в течение месяца хранения и составляет 6,0-7,0. Окислители на основе только АС и небольшими добавками нитрата натрия изменяют рН раствора при хранении вследствие протекания реакции гидролиза [2, с.15]. Еще более опасны плавы АС с технологической температурой не ниже 90 оС, загущенные органическими веществами, которые применяются при изготовлении окислителя для ГЛТ-20. Таким образом, БРО украинита является наиболее безопасным продуктом.
Следующим компонентом для изготовления эмулькома является комплексный эмульгатор "Украинит", состоящий из механической смеси дизельного топлива и поверхностно-активного вещества. Применение дизтоплива не случайно. Во-первых, оно является мощным пеногасителем (деаэратором), широко используемым для этих целей в различных отраслях промышленности. Во-вторых, дизтопливо на порядок снижает вязкость матрицы по сравнению с машинным маслом, что также способствует деаэрации эмульсии. Комплексный эмульгатор доставляется в автоцистернах-термосах при температуре (40±10) оС и сливается в две обогреваемые емкости-накопители по 25 м3 каждая. Технологическая температура эмульгатора "украинит" не выше 50 оС. Соединение применяемого в украините ПАВ в смеси с дизтопливом существенно повысило температуру вспышки комплексного эмульгато-
ра "украинит" в открытом тигле (80 оС) и перевело смесь в категорию ГЖ (горючая жидкость) с температурой воспламенения 104 оС. Учитывая, что емкости и коммуникации, в которых обращается эмульгатор, обогреваются горячей водой с автоматическим поддержанием температуры не выше 50 оС, вспышка, а тем более воспламенение эмульгатора исключаются. Несмотря на то, что эмульгатор не является ЛВЖ, все емкости для его приема, хранения и дозирования снабжены дыхательными клапанами. Емкости с эмульгатором имеют датчики контроля уровня и температуры. Под емкостями-накопителями оборудован герметичный бетонный поддон. Предусмотрена защита от статического электричества и молниезащита. Поскольку температура вспышки эмульгатора украинит ниже максимально допустимой (66 оС) по "Нормативам пороговых масс опасных веществ...", он не относится к опасным веществам.
Из эмульгатора украинит и БРО приготавливается матрица ук-раинита-ПМ - эмульсионная композиция (эмульком). Процесс приготовления эмулькома циклический, при помощи двух миксеров вместимостью 1,2 т каждый с мешалкой лопастного типа и числом оборотов 750 мин-1. Миксеры открытого типа снабжены дыхательными трубками. Каждый миксер соединен с двумя емкостями-дозаторами: одна - для эмульгатора украинит, другая - для БРО. Технологическим режимом, в соответствии с регламентом, предусмотрено последовательное смешение двух жидкостей, существенно отличающихся по плотностям (эмульгатор - 0,87 г/см3, бинарный раствор окислителя - 1,63 г/см3) в низкоскоростном режиме (750 мин-1). При этом вначале в миксер вводится доза эмульгатора, а затем, при работающей мешалке, доза бинарного раствора окислителя. Вследствие большой разности плотностей смешиваемых сред и малого числа оборотов мешалки образование эмулькома происходит под слоем гидрофобного эмульгатора, препятствующего аэрированию продукта.
Широко известен печальный опыт взрывов открытых миксеров, произошедших в Китае вследствие отрыва одной из лопастей мешалки при изготовлении эмульсии на монорастворе АС. Аналогичный случай, только без разрушительных последствий, имел место в миксере при изготовлении эмулькома на КЗ "Экоантилед". В ночной смене оторвалась лопатка мешалки. Мешалка гоняла ее по
миксеру в течение нескольких циклов, пока персонал не понял причину необычного шума и не остановил процесс.
Плотность эмулькома находится в пределах 1,45-1,55 г/см3, что существенно выше, чем у известных мировых аналогов, в том числе и российских. В соответствии с законом Архимеда, вероятность аэрации эмульсии обратно пропорциональна ее плотности при равной вязкости. Вязкость эмулькома (^ = 2000 - 3000 сПуаз), импортных эмульсий - 20000-30000 сПуаз.
Указанные свойства эмулькома не только препятствуют его аэрации, но и способствуют деаэрации возможных случайных воздушных включений. Высокоплотный эмульком легко деаэрируется при ламинарном истечении и хранении в емкостях-накопителях с большой открытой поверхностью при температуре (70±5) оС, поскольку растворимость газов в жидкости резко падает при повышении температуры.
Для обеспечения указанных режимов эмульком из миксера сливается в емкости-накопители самотеком или винтовым насосом по наклонному, обогреваемому горячей водой, трубопроводу диаметром 100 мм. В емкостях-накопителях эмульком попадает на наклонные желоба, обеспечивающие поступление продукта в емкости также в ламинарном режиме (число Рейнольдса Re<1800). Все емкости-накопители оборудованы датчиками уровня и давления, которые позволяют непрерывно контролировать плотность каждой дозы (1,2 т) в процессе ее поступления из миксера.
Таким образом, рецептурный состав, технологический режим и используемое оборудование обеспечивают невзрывчатость эмулькома даже при таких мощных инициаторах, как две тротиловые шашки Т-400Г в зарядах диаметром 600 мм, что зафиксировано в акте Межведомственной комиссии. Все это явилось основанием для применения миксеров открытого типа, емкостей-накопителей для приготовления и накопления эмулькома.
Как известно из теории эмульгирования, большая разность плотностей смешиваемых компонентов обеспечивает достаточно высокую степень диспергирования более плотной среды и получение высоко стабильной эмульсии. Поэтому даже при 750 мин-1 эмульком имеет размер капель не выше 20 нм.
Чем выше плотность конечного продукта, тем меньше вероятность его аэрации. Плотности эмульсий известных зарубежных аналогов не превышают 1,2—1,3 г/см3. При этом для образования
устойчиво детонирующего эмульсионного ВВ эту плотность понижают до 1,1-1,15 г/см3 путем аэрации.
Высокая плотность эмулькома (1,5 г/см3), при отсутствии воздушных массовых включений во время приготовления, и наличие деаэраторов делают практически равной 1 соотношение плотностей эмулькома: измеренной и максимально возможной. Как показывают исследования [1, c.78], на базе которых построена концепция безопасности эмульсионных матриц, величина р/ pmax=1 гарантирует невзрывчатость матрицы в диапазоне диаметров зарядов от 25 до 400 мм. При этом следует учитывать, что в качестве инициирующего импульса использовался взрыв электродетонатора. По результатам наших исследований в диапазоне диаметров заряда до 600 мм взрыва эмулькома не происходило даже при воздействии трех тротиловых шашек общей массой 1200 г. Эти результаты и мероприятия по деаэрации позволили обеспечить безопасное хранение эмулькома в емкостях-накопителях. Накопитель состоит из 6 емкостей. Каждая емкость имеет вместимость 35 м3 и содержит две оболочки: наружную из черного металла толщиной 5 мм и внутреннюю толщиной 10 мм из биметалла (нержавеющего и черного). Расстояние между оболочками 40 мм заполнено горячей водой, температура которой поддерживается регулятором температуры и клапаном на трубопроводе подачи горячей воды с температурой (70±5) оС. Снаружи емкости покрыты теплоизоляционным материалом толщиной 30-40 мм, облицованным теплоотражающим покрытием.
Емкости-накопители имеют датчики контроля плотности, температуры, давления. Каждая из емкостей снабжена системой, обеспечивающей контроль заполнения, поддержания температуры продукта, определение массы отгруженного эмулькома. Емкости снабжены дыхательными клапанами и защитой от статического электричества. Предусмотрено заземление смесительно-зарядных машин при приеме эмулькома. Для накопления возможных утечек и аварийных разливов имеется специальный бетонный резервуар емкостью 50 м3, футерованный нержавеющей сталью.
При хранении эмулькома в емкостях-накопителях уместно оценить возможность его инициирования механическим воздействием, характеризующимся высокой скоростью приложения нагрузки (прострелу пулей). Ранее было сказано, что эмульком не взрыва-
ется от такого высокоскоростного воздействия, как взрыв тротиловой шашки. Между тем, все-таки, оценим возможность взрыва эмулькома при ударном воздействии пулей с плоским торцем. Защита емкостей-накопителей от такого воздействия выполнена по схеме защиты от действия кумулятивного снаряда: бронепрожига-ние не происходит при наличии двух разделенных оболочек. Бинарная оболочка емкостей, наличие водного, теплоизоляционного промежутков и значительная толщина внутренней оболочки из биметалла обеспечивают надежную защиту эмулькома от прострела пулей. Двойную оболочку имеют и доставщики эмулькома: большегрузные автомобильные и железнодорожные цистерны-термоса.
При перевозках эмулькому присвоен идентификационный номер 2071: ". однородные неразделенные смеси, которые содержат не более 45 % аммония нитрата и неограниченное количество горючего вещества". Согласно приложению 2 ДОПОГ на указанные смеси предписания ДОПОГ не распространяются.
Гарантийный срок хранения эмулькома в накопителе - 1 месяц, что вполне достаточно при ежемесячном объеме потребления эмулькома 1000 т. Это обеспечивает трехкратный месячный обмен продукта в емкостях с суммарной массой накопления 330 т.
Отличием украинита-ПМ от других ЭВВ является исключение из рецептуры аэраторов и замена их твердым высокоэнергетическим сенсибилизатором, в качестве которого применен гидрофоби-зированный порошок ферросилиция (Промпродукт НМПМ-4).
Основным компонентом сенсибилизатора является ферросилиций марок ФС 65, ФС 70. В ГОСТ 1415-93 на эти вещества имеются указания на возможность выделения из увлажненного поли-дисперсного порошка ферросилиция водорода и фосфина (РН3). Оценим потенциальную опасность газовыделения из Промпродук-та НМПМ-4.
Эмульком представляет собой обратную эмульсию в органическом эмульгаторе типа "вода в масле", в которой внешней фазой -дисперсионной средой, является не вода, а органическая жидкость - эмульгатор украинит, в который диспергирован раствор окислителя. Именно поэтому эмульком является водоустойчивым продуктом, не растворимым в воде. При контакте эмулькома с ферросилицием происходит не увлажнение последнего, а его гидрофобиза-ция, о чем свидетельствуют результаты экспертной проверки, выполненной в соответствии с ГОСТ 19433-78. Так, если при погру-
жении ферросилиция ФС-65 в воду выделилось 37,1 см3/кг-ч газов, то при введении порошка ФС65 фракции 0-1 мм в эмульком газо-выделение отсутствовало на протяжение всего времени наблюдений (7 ч).
Для исключения газовыделения при транспортировке и хранении, а также для исключения пылеобразования при погрузке и разгрузке порошок ферросилиция был подвергнут гидрофобизации путем обработки индустриальным или растительным маслами. Полученный материал - Промпродукт НМПМ-4 (ТУ У 24987206-0052000, изменение №1) зарегистрирован Госстандартом Украины №085005620/01 от 05.09.2002. Промпродукт НМПМ-4 относится к группе материалов средней горючести (экспертное заключение № 13/5-303 от 20.08.2002 УГПО УМВС в Днепропетровской области). Температура самовоспламенения фракции до 100 мкм марки ФС75 860 оС, марки ФС65 - более 1000 оС. При введении промпро-дукта НМПМ-4 в эмульком газовыделения не происходит.
Таким образом, никаких вредных газов при введении пром-продукта НМПМ-4 в эмульком не выделяется, что экспериментально подтверждено. Нередко от конкурентов приходится слышать, что разработчики украинита не учли опыт аварии в Асбесте. Опыт аварии в Асбесте был учтен разработчиками. При составлении рецептуры украинита-ПМ авторы ввели не менее 15 % воды, исключили применение аэрирующего компонента, в частности, нитрита натрия. По их мнению, именно ошибка при изготовлении окислителя, когда вместе с нитратом натрия (натриевая селитра) была произведена загрузка мешка нитрита натрия, повлекла за собой газификацию эмульсии и взрыв при перекачивании. Кроме того, авторы ввели в состав окислителя эмулькома КС, которая подавляет гидролиз АС и исключает образование в БРО азотной кислоты, являющейся мощным окислителем и сенсибилизатором. Исключению аэрации способствовало применение низковязкого эмульгатора на основе дизельного топлива, низкоскоростного режима приготовления эмульсии и ламинарных режимов слива эмулькома в накопительные емкости.
Зарубежные разработчики технологий приготовления матриц отреагировали на аварию в Асбесте по-своему. В большинстве технологий применяется монораствор АС. Это позволяет удешевить ЭВВ, но в то же время возрастает опасность и нестабильность окислителя (гидролиз, снижение рН, рост технологической температуры окисли-
теля и эмульсии до (80-90) оС) [1, с. 99], невозможность хранения больших масс эмульсии из-за ее высокой чувствительности к взрывному импульсу (не взрывается только от капсюля-детонатора). При более высоких энергетических воздействиях (взрыв стандартной тротиловой шашки в 400 г) эти матрицы не испытывались.
Качество эмульгатора не позволяет получать стабильные эмульсии при низкоскоростных режимах. Поэтому применяются высокооборотные мешалки (2000 мин-1), которые в открытых миксерах интенсивно аэрируют эмульсию, особенно с машинным маслом в качестве горючего компонента. Для исключения аэрации при образовании эмульсии применены малогабаритные миксеры с избыточным внутренним давлением. При этом остается не ясным, куда деваться пузырькам воздуха, если они попали в такой миксер с продуктом из предварительного смесителя или с компонентами матриц, которые затем накапливаются в емкостях. Исключением являются зарядные машины типа "завод на колесах". Но они дорогостоящи и не позволяют осуществлять качественный контроль производимого продукта непосредственно в карьере. Особенно проблематично измерение плотности ЭВВ, сенсибилизированного раствором нитрита натрия. С удивлением читаешь [1, с. 103], что ".контрольный образец обычно отбирается при заряжании 1-й скважины и после 20-30-минутной выдержки взвешивается на портативных электронных весах, которыми оснащены все смесительнозарядные машины.". По всей видимости, это написано для горнотехнической инспекции, т.к. представить подобное в мороз, снег, дождь и даже при благоприятных климатических условиях на заряжаемом блоке просто невозможно. Речь уже не идет о том, что плотность ЭВВ существенно зависит от температуры. При аэрации эмульсии газогенерирующей добавкой невозможны не только контроль плотности, но и стабильности заряда. Странно, что всеми это признается как бы "по умолчанию". При сенсибилизации чисто эмульсионных ВВ раствором нитрита натрия усложняется технология изготовления и заряжания ЭВВ, т.к. для образования газовых включений в заряде необходима подача вместе с эмульсией, раствором нитрита натрия и растворов кислот (например, уксусной в пауэргель), тиомочевины или роданида натрия. И нитрит, и роданид натрия - вещества 2-го класса опасности по ГОСТ 12.1.007-76 (вещества опасные). Кроме того, газогенерация заряда сопровожда-
ется его последующей деаэрацией, т.е. миграцией из заряда газовых включений. По разным оценкам это происходит по истечение 4-9 сут. с момента заряжания. Некоторые авторы считают это свойство терять детонационную способность одним из достоинств таких ЭВВ, забывая при этом, что постепенная деаэрация заряда -свидетельство его нестабильности.
Образование украинита-ПМ происходит после тщательного перемешивания эмулькома и промпродукта НМПМ-4 в стационарных условиях перегрузочного пункта. Затем производится измерение плотности образованного ВВ при технологических температурах (70-50) оС. По данным многочисленных измерений плотность готового к заряжанию скважин украинита-ПМ изменяется в пределах 1,50-1,55 г/см3. Установлено, что при вязкости украинита 2500-3000 сПуаз миграция частичек ферросилиция диаметром 100-500 мкм не превышает 1 см/сут. Этот показатель свидетельствует о высокой физической стабильности украинита-ПМ.
Об этом также свидетельствует тот факт, что за все время использования украинита в условиях резко отрицательных температур зимой, и в летнюю жару, при наличии почти 100 % обводненности, заряды находились в скважинах по 5 сут. и более без потери детонационной способности. Не было ни одного отказа по причине потери стабильности. Если в зарядах граммонита и акватола потеря стабильности тротиловой шашки от намокания при длительном нахождении в скважине факт известный, то в украините такого явления не возникает из-за его водоустойчивости и совместимости с тротилом.
Нет опасности от применения украинита-ПМ в сульфидных рудах с высоким содержанием серы (>35 %), т. к. АС, закапсюли-рованная в оболочке из эмульгатора украинит, не контактирует с сульфидами и не разогревается. Препятствует этому и наличие в окислителе кальциевой селитры, подавляющей процессы гидролиза. В результате в заряде украинита при контакте его с пиритом не возникает экзотермическая реакция.
Менее опасна ликвидация отказов украинита по сравнению с граммонитом и акватолом из-за низкой чувствительности украини-та к механическим воздействиям.
Важным потребительским свойством украинита и его компонентов является относительная экологическая чистота. В соответствии с данными технических условий и ГОСТов компоненты ук-
раинита, которые являются целиком отечественными продуктами, относятся к веществам 3 и 4 классов опасности по ГОСТ 12.1.00776 (вещества умеренноопасные и малоопасные). По данным экспертной оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС) и непосредственных измерений газовых выбросов при взрыве украини-та, выполненных НИИБТГ, в продуктах детонации украинита присутствуют, в основном, пары воды, углекислый газ и свободный азот. Количество вредных газов (оксид углерода) не превышает 21,4 л/кг. Оксиды азота отсутствуют. Об этом свидетельствует белый цвет облака взрыва. Конденсирующиеся пары воды способствуют быстрому осаждению пылегазовых выбросов, в результате чего облако взрыва осаждается за 10-20 мин. и не выходит за пределы карьера. Нет длительных выделений токсичных газов и из горной массы. Водоустойчивость украинита не приводит к существенному вымыванию из него нитратов в пластовые воды. По данным экспертной оценки ГосНИИХП при полном погружении ук-раинита в воду и выдержке в течение 5 сут. удельное содержание нитратов не превышает 2 мг/л, что ниже ПДК для питьевой воды.
Степень воздействия украинита-ПМ на организм человека определяется классом опасности его компонентов (3 класс по ГОСТ 12.1.007-7), положительными токсико-гигиеническими заключениями Минздрава Украины и Днепропетровской облСЭС, а также результатами прямых измерений воздуха рабочей зоны при изготовлении украинита-ПМ-1 на перегрузочном пункте, выполненных Криворожской городской СЭС. Установлено, что в воздухе рабочей зоны на рабочем месте оператора содержание пыли ферросилиция не превышает ПДК (4 мг/м3).
С применением украинита-ПМ более безопасной стала работа смесительно-зарядной машины (СЗМ) "Акватол" по сравнению с ГЛТ-20, так как в процессе приготовления ВВ операция ввода в СЗМ опасного гранулотола заменена операцией ввода безопасного промпродукта НМПМ-4, в результате чего коэффициент опасности приготовления украинита-ПМ снизился вдвое по сравнению с приготовлением ГЛТ-20.
Экономическая эффективность при использовании украинита-ПМ обеспечивается за счет того, что его мощность в 1,3 раза выше граммонита 79/21 и акватола ГЛТ-20. Это позволяет расширить существующую сетку скважин, снизить удельный расход ВВ и объем бурения. На ИнГОКе за счет расширения сетки скважин на 1
м снизились и удельный расход на 10-15 %, и объем бурения на 2030 %. Вследствие улучшения качества дробления и хорошей проработки подошвы уступа производительность экскаваторов выросла на 12 %.
— Коротко об авторах ----------------------------------------------
Крысин Р.С. - Национальный горный университет, Украина,
Куприн В.П. - Украинский государственный химико-техноло-гический университет.
А_________
------------------------- © Г.Г. Каркашадзе, А.С. Трофимов
Г.Г. Каркашадзе, А. С. Трофимов
ОПТИМИЗАЦИЯ ФОРМЫ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ВЗРЫВНЫХ СКВАЖИН
1^Жзвестно, что термический способ расширения взрывных мм. скважин обеспечивает формирование зарядов различной конфигурации, что является весомым фактором повышения эффективности взрывного дробления горной массы. Однако это преимущество на практике используется не в полной мере, что объясняется отсутствием средств точного измерения объема и конфигурации котловых полостей, образованных при термическом расширении. В настоящее время комбинированная технология шарошечного бурения и термического расширения взрывных скважин наиболее полно применяется на карьере Михайловского ГОКа (МГОК). При производстве взрывных работ (ВР) на МГОКе, начиная с внедрения комбинированной технологии в 80-х годах, использовали преиму-
