CC BY
73
Б.Н. Кутузов
ПЕРСПЕКТИВЫ ЗАМЕНЫ ТРОТИЛСОДЕРЖАЩИХ НА БЕСТРОТИЛОВЫЕ ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВВ ГРАЖДАНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ ДЛЯ ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ НА ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
#^|стория развития взрывного дела в странах Запада и
И# России показывает, что периодически происходит смена ассортимента применяемых в горном деле ПВВ: черный порох, динамиты, тротил, тротилсодержащие и гексоген-содержащие ВВ, бестротиловые - ДЫРО (АС-ДТ) и гранулиты (порошкообразные, прессованные и гранулированные). Последний этап - переход на водосодержащие сларри и аква-толы, а затем эмульсионные (чистые эмульсии - эмулиты, порэмиты, сибириты) и смесевые с добавками с эмульсию 20-70 % ДЫРО (АС-ДТ), получившие название эмуланы и гранэмиты. При этом с 60-х годов на Западе и с 80-х годов в России все больший процент ПВВ стали изготавливать на горных предприятиях вблизи мест их применения для заряжания взрываемых блоков. Объем ВВ «местного» приготовления в западных странах составляет 70-80 % общего потребления, а в России 60-65 %, и этот процент продолжает расти.
Уход от гранулотола в России для взрывания обводненных скважин связан с увеличившейся в 100 раз его стоимостью (до 30 000 руб./т с учетом ж/д тарифа и НДС) и огромным количеством выделяемых при взрыве ядовитых газов (до 200 л/кг), что с увеличением глубины карьеров становится для предприятий непреодолимой проблемой по экологии.
При этом следует учесть, что во всех странах давно отказались от применения гранулотола и тротилсодержащих ВВ, и только Россия продолжает использовать тротил для ПВВ, ссылаясь на необходимость сохранения его выпуска для снаряжения боеприпасов. Не является секретом, что но-
вые боеприпасы снаряжают уже не тротилом, а более мощными ВВ. Нами показано [1], что в ближайшем будущем тротил, как самостоятельное Вв, а также его смеси с другими компонентами (аммониты, граммониты, граммотолы, аквато-лы и др.) должны будут практически полностью исключены из заводских поставок для горной промышленности. Примерно такие же выводы можно сделать из статьи [2].
Следует отметить, что для химических заводов, которые являются, как правило, градообразующими предприятиями, прекращение выпуска тротила и тротилсодержащих ВВ представляет достаточно сложную социально-экономическую проблему для больших коллективов трудящихся, а потому необходимо безотлагательно решать задачу на этих заводах, заменой производства тротила на другие вещества, например, эмульсионные наливные или патронированные для взрывания на земной поверхности и в подземных условиях, которые дешевле тротила более чем в 2 раза и выделяют в 10 раз меньше ядовитых газов. В этом плане заслуживает внимания опыт ОАО «Знамя», на котором выпускают наливные эмульсионные ВВ, снаряжают на заводах в смесительные транспортно-зарядные машины и везут неактивированную эмульсию как на основной карьер, так и на другие, расположенные на расстоянии до 600 км карьеры небольшой производственной мощности и по требованию заказчика заряжают ЭВВ блоки, подготовленные к взрыванию.
Таким образом, небольшие карьеры должны иметь у себя только хранилище для средств инициирования, а склады для ВВ и приемные железнодорожные тупики для выгрузки вагонов становятся не нужными.
Проведенный ранее Госгортехнадзором СССР анализ показал, что большая часть приемных ж/д тупиков на предприятиях, также как и системы охраны небольших складов ВМ, не отвечают современным требованиям безопасности.
Определенные проблемы возникают при перевозке с заводов готовых ПВВ в специальных вагонах из-за необходимости обеспечения требований безопасности, а также условий погрузки и выгрузки мешков с ВВ. Следует обратить особое внимание на особенности использования эмульсионных ВВ. Практически наливные ЭВВ весьма мало отличаются
между собой по энергетическим характеристикам. Для увеличения энергии и объемной теплоты взрыва широко применяют добавки в эмульсию 20-70 % ДЫРО (АС-ДТ) и в меньшей степени 4-6 % тонкодисперсного алюминия или ферросилиция. Добавки последних компонентов применяют в основном для приготовления патронированных ЭВВ диаметром от 36 до 180 мм. При этом патронированные ЭВВ изготавливают с использованием полых стеклянных микросфер, перлитового песка и газогенерирующей добавки по специальной технологии. Есть определённые трудности для изготовления патронированных ЭВВ в части качества полых микросфер, качества пористой селитры по сравнению с лучшими зарубежными образцами [2, 3]. Заводам-
производителям необходимо срочно улучшать качество сырьевых компонентов, которое бы соответствовало стандартам БО 9001-9004 (США). Особенно существенного улучшения требуют отечественные эмульгаторы, значительно уступающие зарубежным (лубризол или СМО). В течение почти 20 лет наши химики не могут создать эмульгаторы, аналогичные по качеству зарубежным. Поэтому следует рассмотреть вопрос закупки для отечественных ЭВВ зарубежных эмульгаторов и для значительного улучшения качества эмульсии и ЭВВ.
Но в целом оказывается, что наливными эмульсионными ВВ, отличающимися незначительно один от другого по взрывчатым характеристикам, можно взрывать и вскрышные породы угольных разрезов (Кузбасс, Якутия), и разные по крепости породы (ОАО «Ураласбест» и ОАО «Апатит»), и крепкие породы железорудных месторождений КМА и Кольского полуострова.
Регулирование степени дробления достигается за счет увеличения расчетных расходов ЭВВ в 1,2-1,3 раза по сравнению с заводскими гранулотолом и граммонитами 79/21, 50/50.
При этом большое увеличение расчетных расходов водосодержащих акватолов было связано с их растеканием по трещинам в массиве. Это, но в меньшей степени, имеет место и с применением ЭВВ. Для снижения утечек ЭВВ по тре-
щинам увеличивают их вязкость или заряжают их в полиэтиленовые комбинированные рукава [4].
Успешно проводится взрывание патронированными эмульсолитами ОАО «Знамя» на многих золоторудных карьерах ЗАО «Полюс», «Эльдорадо» («Соврудник»), а также вскрыше ряда угольных разрезов.
На основе приведенных данных можно утверждать, что при правильной технологии заряжания и достижении требуемой вязкости ЭВВ, а также эффективных средств газо-генерации эти ВВ пригодны для взрывания всего диапазона (по крепости) пород на отечественных карьерах, а эффективность одних ЭВВ относительно других исчисляется в процентах, и это необходимо уметь использовать производственникам, достигая наибольшей эффективности их использования.
При этом в породах невысокой крепости с f = 6-12 по М.М. Протодьяконову вполне успешно применяются бестро-тиловые гранулированные ВВ.
Здесь необходимо отметить, что применение комбинированных зарядов гранулотол-АС-ДТ, когда вода поглощалает-ся межгранульным пространством гранулотола, менее пригодно для комбинированных зарядов ЭВВ-АС-ДТ. Это связано с тем, что ЭВВ полностью вытесняют воду и ее уровень в скважине повышается на длину заряда ЭВВ. Зарядка АС-ДТ может быть произведена только после опускания уровня воды до первоначального за счет дренажа по трещинам, что требует времени, а потому не всегда достижимо и требует опытной проверки на каждом карьере и горизонте.
Опыт ОАО «Ураласбест» подтверждает особенность изменения ассортимента ВВ после перехода на промышленное применение порэмита. Применение гранулотола было сведено к нулю, а также фактически прекратилось применение АС-ДТ, объем использования которого в совокупности с гра-нулотолом достигал 10-12 тыс. т.
Таким образом, можно считать вполне обоснованным применение только эмульсионных и гранулированных бес-тротиловых ВВ для взрывных работ на земной поверхности. Для этого необходимо, кроме увеличения числа заводов, выпускающих качественную аммиачную селитру, рекомендо-
вать всем пунктам крупных предприятий, а также химическим заводам, выпускающим эмульсию для производства ЭВВ, рассмотреть и обеспечить в своем регионе в радиусе 600-700 км поставку на карьеры и дорожные объекты в транспортнозарядных машинах компонентов ЭВВ и заряжание блоков по заказам потребителей.
Необходимо просить Ростехнадзор рассмотреть, совместно с заинтересованными экспертными организациями, необходимость строительства на территории России пунктов приготовления компонентов ЭВВ для полного регионального обеспечения горных объектов гранулированными бестро-тиловыми ВВ и ЭВВ. При этом в комплексе этих работ необходимо учитывать и работу 19 действующих пунктов по изготовлению гранулированных бестротиловых ВВ, радиус поставки ВВ из которых может быть также увеличен до 600-700 км. Можно рассмотреть вопрос о строительстве пунктов только для снаряжения транспортно-зарядных машин типа МЗ-3, МЗ-4Б, МДЗ-1 и более совершенных, вновь созданных для транспортировки в отдельных емкостях селитры и дизельного топлива и приготовление АС-ДТ на заряжаемом блоке. Это позволит исключить транспортировку тротилсодержащих ВВ по железным дорогам и перейти к доставке на пункты и заводы только аммиачной селитры в мягких контейнерах ёмкостью 800-1000 кг с полной механизацией погрузочно-разгрузочных работ от химического завода до зарядной машины.
Принятие такого решения позволит значительно повысить безопасность оборота промышленных ВВ гражданского назначения, снизить стоимость взрывных работ, упростить требования к приёмным площадкам на предприятиях для разгрузки аммиачной селитры из ж/д вагонов.
Кроме этого, можно рассмотреть и уточнить требования по безопасности к действующим (более 1000 единиц) складам ВМ, в хранилищах которых будет лежать только аммиачная селитра.
Для вновь строящихся горных предприятий на земной поверхности необходимо сразу предусматривать склады под аммиачную селитру и применение только бестротило-вых ВВ.
Отдельно необходимо рассмотреть оборот и ассортимент ВВ для подземных рудников и угольных шахт, в том числе использующих предохранительные ВВ.
Рассматривая весь комплекс вопросов в масштабе России, можно считать его одним из национальных проектов государственного масштаба по значимости и важности для прогрессивного развития горнодобывающей промышленности страны и коренного изменения применяемого ассортимента ПВВ гражданского назначения.
---------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кутузов Б.Н., Корнеева Л.В. Изменение ассортимента промышленных ВВ. Горный журнал, 2005, №1.
2. Державец А.С., Дружинин В.Л., Колганов Е.В., Кутьин Н.Г., Фео-доритов М.И. Прогноз производства и потребления промышленных ВВ в России. Горный журнал, 2006, №5.
3. Черемухина В.И., Илюхин В.С., Смышляева Н.А., Макогон Л.В., Лобаева Л.В. Состояние разработанности и перспективы использования непредохранительных эмульсионных ВВ. Горный журнал, 2006, №5.
4. Прокопенко В.С., Лотоус К.В.. Взрывание горных пород скважинными зарядами ВВ в рукавах. - Киев-Комсомольск, 2006.
|— Коротко об авторах--------------------------------------
Кутузов Б.Н. - Московский государственный горный университет.
