CC BY
108
И.А. Ненахов
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВОДНО-ГЕЛЕВЫХ И ОБЫЧНЫХ ГРАНИПОРОВ В ОБВОДНЕННЫХ УСЛОВИЯХ
1ГЛак известно, разработана и осуществляется Федеральная
-ж\ целевая программа по утилизации вооружения и военной техники. В результате более чем десятилетних исследовательских работ установлено, что большая часть утилизируемых боевых взрывчатых веществ (ВВ) может быть использована для создания конверсионных ВВ, не уступающих по своим показателям аналогичным промышленным взрывчатым веществам (ПВВ).
На основе анализа рецептурно-технологических особенностей все извлекаемые из боеприпасов взрывчатые материалы (ВМ) разделены на 4 основные группы. К одной из этих групп относятся ВВ, изготавливаемые из утилизируемых порохов, в частности, гра-нипоры.
Коллективом специалистов ООО "Промтехвзрыв" создано водно-гелевое промышленное взрывчатое вещество (ВГПВВ) гра-нипор "ВГ", представляющее собой гель водного раствора аммиачной селитры (АС) в полигликоле, сенсибилизированный зерненым пироксилиновым порохом с равномерным распределением по объему смеси гранул АС. В зависимости от условий применения изготавливаются 5 марок гранипора ВГ: марки 90/5, 90/8, 30/30, 60/30 -для любой степени обводненности и марка 50/40 - с ограниченной (до 2 суток) водостойкостью (в числителе - содержание пироксилинового пороха, в знаменателе - содержание АС, масс.%).
ВГПВВ гранипор "ВГ" предназначен для взрывания крепких и средней крепости пород во всех климатических районах. Сравнительные характеристики гранипоров "ФМ" и "ВГ" приведены в табл. 1, 2.
Анализ данных табл. 1, 2 позволяет говорить о том, что грани-пор "ВГ" существенно превосходит "ФМ" по теплоте и объемной концентрации энергии взрыва, к тому же кислородный
231
232
233
ФМ ВГ 90/5 ВГ 90/8 ВГ 50/40 ВГ 30/30 ВГ 60/30 Гранулотол
□ теплота взрыва, ккал/кг □ объемная энергия, ккал/м3
Рис. 1. Сравнительная оценка энергетических характеристик гранипоров ВГ, ФМ и гранулотола
баланс (КБ) гранипора "ВГ" ближе к нулю и значительно меньше, чем у гранулотола (-74 %) и гранипора "ФМ" (-47 %), которыми обычно заряжают обводненные скважины (рис. 1).
Происходит это вследствие того, что межгранульное пространство в заряде заполнено растворами окислителя, в результате повышается плотность заряда. За счет более сбалансированного КБ повышается теплота взрыва. Сочетание двух таких показателей приводит к повышению объемной энергии взрыва. Поскольку зер-неные пороха имеют отрицательный КБ, при заполнении пространства между зернами пороха раствором окислителей достигается комбинированный эффект благодаря высокой плотности заряда и участию в реакции взрыва растворенного окислителя.
Предварительные испытания гранипоров "ВГ" в качестве удлиненных скважинных зарядов показали, что последние хорошо заряжаются в обводненные скважины. Экспериментальные испытания на карьере "Эркиля" ООО "Возрождение-Взрывпром" показали, что выход негабаритных фракций не более 6 % по поверхности развала (8-9 % при использовании гранулотола и 9-12
% при использовании гранипора "ФМ"). Плотность заряжания гранипора "ВГ" в среднем составила 1150 кг/м3, что позволило
400 300 200 100 0 -100
ФМ ВГ 90/5 ВГ 90/8 ВГ 50/40 ВГ 30/30 ВГ 60/30 Гранулотол
□ кислородный баланс, % □ объем ядовитых газов (пересчет на СО), л/кг
повысить объемную кон-
Рис. 2. Характеристика газовой вредности гранипоров и гранулотола
центрацию энергии на 10-15 % по сравнению с гранулотолом. Также при применении гранипора "ВГ" снижается выход мелких некондиционных фракций, что является положительным фактом при добыче стройматериалов. Испытания показали - ВГПВВ хорошо работает в области отрицательных температур, что связано с наличием в их составе нитросоединений.
Помимо гранитных карьеров с крепостью пород по шкале проф. М.М. Протодьяконова до/= 20 гранипоры "ВГ" применяются в качестве скважинных зарядов при ведении дноуглубительных работ и в качестве накладных зарядов при разделке негабарита под водой. В обоих случаях гранипор "ВГ" показал хорошие результаты.
Ещё одним важным преимуществом зарядов на основе гранипора "ВГ" является их безопасность в обращении: заряды показали стабильность своих взрывчатых характеристик, они не пылят и не электризуются, не наблюдается переход горения в детонацию (испытания "Костровой пробой" согласно ЭКОСОС ООН).
Отрицательное экологическое воздействие гранипоров "ВГ" на окружающую среду значительно меньше, чем гранулотола и гра-
290 260 270 33С
160
90 80
-42 -41 -42 -14 -12 -25 -74
нипоров других марок, они имеют меньший объем выделяемых ядовитых газов (рис. 2).
30 -|-----------------------------------------------------------
25--------------------------——----------------------------------
2 20--------------------------------------------------------------
Ю
^ ис
* 15--------------------------------------------------------------
Ю I I
Ё 10--------------------------------------------------------------
5---------------------------------------------------------------
0 1-------------------------------------------------------------
Гранипор ВГ Гранулотол Гранулит А6 Гранипор ФМ
Рис. 3. Себестоимость 1м3 взорванной горной массы
В связи с увеличением объемной энергии взрыва при использовании гранипора "ВГ" по сравнению с использованием гранулотола (рис. 1), сетка скважин может быть увеличена на 14-17% при том же качестве дробления. Учитывая среднюю стоимость гранипора "ВГ" - 11000 руб./т и гранулотола - 28000 руб./т, себестоимость 1 м3 взорванной горной массы изменяется от 7,4-7,7 руб./м3 при применении гранипора "ВГ" до 26,0 руб./м3 - при использовании гранулотола (рис. 3).
Таким образом, гранипор "ВГ" составляет вполне реальную альтернативу эмульсионным ВВ на горных предприятиях с малым годовым производственным объемом. В то же время он превосходит другие ВВ по энергетическим, экологическим и экономическим показателям. В том числе гранипор "ВГ" является (табл. 1) более безопасным при обращении и взрывании и при ликвидации отказов, а также при своей высокой работоспособности обладает наименьшей бризантностью, что приводит к уменьшению выхода мелких некондиционных фракций.
В настоящее время все шире на подземных и открытых разработках применяются водосодержащие ВВ, однако стандартных сертифицированных методов оценки их характеристик до сих пор не разработано, как нет и централизованной системы лабораторий по их определению. На данный момент разработка новых рецептур ВВ опережает разработки методов их испытаний.
Необходимо отметить, что обоснование, разработка и применение новых полных и объективных критериев для оценок работоспособности ВВ позволит выявить дополнительные преимущества и возможности гранипоров. Одним из наиболее перспективных методов автор считает метод воронкообразования при взрывании скважинных зарядов, который нуждается в существенной доработке, в сочетании с комплексом современных измерительных средств по определению скорости детонации и энергии взрыва.
--------------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гранипор "ВГ". Технические условия (ТУ 7276-024-17131060-2003).
2. Гранипор "ФМ". Технические условия (ТУ 36 1403062-01-95).
3. Дубнов Л.В., Бахаревич Н.С., Романов А.И. Промышленные взрывчатые вещества. - М.: Недра, 1973.
4. Акты испытаний Гранипоров "ВГ" и "ФМ". 2003 - 2004.
— Коротко об авторах ---------------------------------------
Ненахов И.А. - Московский государственный горный университет.
