Параметры промежуточных детонаторов для эмульсионных взрывчатых веществ

DOI: http://dx.doi.org/10.30686/1609-9192-2019-5-85-86

Ю.Г. Щукин, д-р, техн. наук, проф., генеральный директор ООО «Научно-технический центр «Взрывобезопасность»

И.И. Борисов, начальник буровзрывного управления АО «Лебединский ГОК»

Д.А. Арестов, начальник технического отдела ООО «Научно-технический центр «Взрывобезопасность»

С.С. Назаров, инженер-проектировщик ООО «Научно-технический центр «Взрывобезопасность»

Внедрение принципиально нового класса промышленных взрывчатых веществ (ЭВВ) осуществлено без должного изучения вопроса наиболее полного использования энергии этих ВВ. Во многом решение задачи возможно при обосновании параметров промежуточного детонатора (ПД).

Как показали исследования КНЦ РАН и ИПКОН РАН [1,2], – химическое превращение зарядов ЭВВ протекает в режиме низкоскоростных реакций, например, по данным ИПКОН РАН, длина «разгона» Нитронита 50 до стационарной детонации достигает 4,5 м, т.е. при установки ПД в верхней и нижней части заряда основная его масса детонирует в низкоскоростном режиме.

В этих исследованиях даны рекомендации по решению задач, суть которых можно резюмировать, как применение ПД из бризантных ВВ более высокой удельной мощности и массы 2–5 кг.

Наиболее оптимальным инициированием, согласно рекомендации ИПКОН РАН [3], является радиальное инициирование, т.е. линейным ПД, что также подтверждается нашими данными и КНЦ РАН (рис.1, опыты 2 и 5).

Рис. 1 Детонация скважинных зарядов, инициируемых различными детонаторами: детонаторы производства ООО «НТЦ «Взрывобезопасность» – 2, 5, 6; штатные детонаторы – 1, 3, 4

Рис. 1 Детонация скважинных зарядов, инициируемых различными детонаторами: детонаторы производства ООО «НТЦ «Взрывобезопасность» – 2, 5, 6; штатные детонаторы – 1, 3, 4

Исследование УРО РАН также показало целесообразность применения ПД из бризантных ВВ и увеличенной массы. При использовании штатного ПД массой 0,8 кг скорость детонации ниже нормативной, а при массе ПД более 2 кг, достигает своего стационарного значения, а в зоне действия ПД скорость химпревращения ВВ несколько выше стационарной. Однако стоимость бризантных ВВ, следовательно, стоимость 1 кг ПД в настоящее время достигает 300 руб/кг и это не предел. То есть стоимость ПД составляет 10% от стоимости скважинного заряда, что накладно для потребителя.

Попытки повышения скорости детонации за счет увеличения массы ПД простейшего ВВ, т.е. со скоростью детонации, близкой к скорости детонации основного заряда, безуспешны (табл. 1, опыт 5).

Таб. 1 Результаты замеров скорости детонации ВВ с различными ПД

Таб. 1 Результаты замеров скорости детонации ВВ с различными ПД

Для решения задачи исследована возможность замены ВВ штатных ПД на многокомпонентные смеси, применяемые в списанных боеприпасах, или составы топлива, снимаемых с вооружения систем – типа РСЗО. Эти продукты имеют практически аналогичные технические характеристики (водо-, агрессивостойкость, чувствительность и т.д.) штатным ПД на основе пентолита (табл. 2).

Таб. 2 Технические характеристики ДБУ-3 и штатных ПД

Таб. 2 Технические характеристики ДБУ-3 и штатных ПД

Промежуточные детонаторы удобны и безопасны в обращении и надежны в обращении. Их параметрический ряд (табл. 3) позволяет выбрать оптимальный из него для конкретных горнопромышленных условий. Применение ДБУ массой 5,7 кг высокой удельной плотностью 1,5 г/см3 в донной части скважины исключает в этой «проблемной зоне» низкоскоростные детонации с высокой вероятностью.

Таб. 3 Массово-габаритные характеристики зарядов ДБУ-3

Таб. 3 Массово-габаритные характеристики зарядов ДБУ-3

Заряды ДБУ массой 11,5 кг успешно использованы при сейсмозондировании земной коры в сложных горнотехнических и климатических условиях. Заряды размещались в водной среде на 2–3 месяца. Отказов, несанкционированных ситуаций не зафиксировано. Стоимость зарядов ниже штатных, а по мере расширения производства – а оно будет расширяться – она, естественно, будет еще ниже.

Выводы

1. На основе ВМ боеприпасов, снятых с вооружения, разработан параметрический ряд ПД для инициирования эмульсионных ВВ во всем спектре их применения.

2. Выполнен необходимый объем НИОКР для оптимальной реализации в горной промышленности снятых с вооружения компонентов боеприпасов.

3. Для совершенствования технологических процессов взрывной подготовки горной массы просить Министерство Обороны о максимальном содействии в передаче дефицитного сырья, получаемого при выполнении Федеральной целевой программы «Промышленная утилизация вооружения и военной техники на 2011–2015 годы и на период до 2020 года».

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ:
1. Добрынин А.А. Взрывчатые вещества. Химия. Составы. Безопасность. М.: ИД Академии Жуковского, 2017. 528 с.
2. Фокин В.А. Методика анализа скорости смещения породного массива при про-изводстве массовых взрывов в карьерных условиях // Известия вузов. Горный журнал. 2010. -6. С. 46–49.
3. Белин В.А. Разрушение горных пород с применением утилизируемых взрывчатых материалов // Горный журнал. 1999. -1. С.51–53.
Ключевые слова: Параметры промежуточных детонаторов, ЭВВ, обоснование

Журнал "Горная Промышленность"№5 (147) 2019, стр.85