Классификация взрывчат <лх веществ (ВВ) и их |
сорта |
155 |
патинированный (студенистый) нитроглицерин, |
менее |
опасный |
в обращении, чем чистый нитроглицерин, и идущий для изготов
ления пластичных динамитов.
При продолжительном действии температуры свыше 50° нит роглицерин теряет химическую стойкость и начинает разлагаться с выделением азотной, а затем азотистой кислот. Эти кислоты ка талитически ускоряют процесс дальнейшего разложения нитро глицерина. Поскольку процесс разложения нитроглицерина про исходит с выделением тепла (экзотермически), то в закрытом месте этот процесс легко может закончиться взрывом. Поэтому при хранении нитроглицериновых ВВ необходимо систематичес
ки проверять их химическую стойкость.
Нитроглицерин ядовит и продолжительное обращение с ним вызывает головные боли и сердцебиение. При постоянной работе с нитроглицерином организм человека может постепенно к нему привыкнуть.
Взрыв нитроглицерина можно вызвать ударом, трением, на
греванием. При быстром нагревании до 200° и выше взрыв нит
роглицерина происходит моментально. В небольших количест вах он горит спокойно, но в больших количествах при перегреве
с повышением давления горение легко переходит во взрыв.
Нитроглицерин замерзает при температуре +13,2°, становясь еще более чувствительным к механическим воздействиям и чрез вычайно опасным в обращении. Температура замерзания нитро глицерина понижается в смеси с нитрогликолем, и это обстоя тельство используется при 'изготовлении так называемых труднозамерзающих динамитов.
Нитроглицерин имеет небольшой положительный кислород ный баланс ( + 3,5%); реакция разложения протекает по урав нению
4C3H6(ONO2)3 - 12СО2 + ЮН2О + 6N2 + О2.
Нитроглицерин растворяется в большинстве органических растворителей, но почти нерастворим в воде. Он легко впитыва
ется некоторыми рыхлыми органическими поглотителями типа древесной муки. Бризантность нитроглицерина равна 22 мм, а работоспособность 550 см3.
Нитрогликоль, точнее динитрогликоль, является продуктом нитрации двухатомного спирта-гликоля С2Н4(ОН)2. При полу чении нитрогликоля реакция протекает по уравнению
С2Н4(ОН)? -Ь 2HNO3 - C2H4(ONO2)2 + 2Н2О.
Нитрогликоль С2Н4 (ONO2)2 по внешнему виду — бесцветная
жидкость, является высокочувствительным и мощным ВВ. Ос новное отличие нитрогликоля как компонента динамита от нитроглицерина — низкая температура замерзания (—22°) и меньшая плотность (1,496 г/см3).
156 |
Взрывчатые материалы |
Нитрогликоль легко смешивается с нитроглицерином в любых соотношениях, понижая при этом температуру замерзания смеси.
Температура замерзания смеси нитроглицерина с нитрогликолем составляет: при содержании в смеси 10% нитрогликоля +3°,
20% нитрогликоля —4°, 30% нитрогликоля —19°. Взрывные ка чества нитрогликоля несколько выше, чем нитроглицерина: бри
зантность его составляет 30 мм, а работоспособность 650 см3.
Остальные свойства нитрогликоля в общем аналогичны свойст вам нитроглицерина. Можно лишь отметить, что нитрогликоль более летуч, но в то же время химически более стоек, чем нитро глицерин. Во взрывчатых смесях нитрогликоль ведет себя при
мерно так же, как нитроглицерин.
Нитрогликоль имеет нулевой кислородный баланс и разла гается по уравнению
С2Н4 (ONO2)2 = 2СО2 + 2Н2О + N2.
Смесь нитроглицерина и нитрогликоля с коллодионным хлоп ком называется взрывчатой желатиной. В настоящее время в СССР применяют только желатин-динамиты (пластичные ди намиты) с содержанием смеси нитроглицерина с нитрогликолем
Желатин-динамит представляет собой пластичную, желатино образную прозрачную массу от светлой до желтовато-бурой ок
раски. Он легко взрывается от удара и трения; от огня или искры легко загорается. Горение в больших количествах (свыше 5 кг)
легко может перейти во взрыв.
Состав, основные свойства и условия применения динамитов, а также и некоторых низкопроцентных нитроглицериновых ВВ приведены в табл. 26.
Как отмечено выше, коллодионный хлопок вводится в состав динамитов для превращения жидкого нитроглицерина в желати нообразную массу, что снижает опасность его в обращении. Взрывчатая желатина, однако, склонна к уплотнению, понижа ющему ее чувствительность к детонации (при сохранении чувст вительности к механическим воздействиям). Это явление приня то называть «старением». Для борьбы с ним в состав дина митов вводят древесную муку в качестве разрыхлителя. Древес ная мука полностью не устраняет старения динамитов, но зна
чительно его уменьшает.
Введение древесной муки, в свою очередь, требует введения до
полнительного окислителя — селитры (для обеспечения требуе мого кислородного баланса).
Температура замерзания обычного 62%-ного динамита со ставляет около +10°. Применение нитрогликоля понижает ее до —20° у 62 %-го и 35 %-го динамитов и до —5° у 83 %-го.
Классификация взрывчатых веществ (ВВ)
|
|
Бри |
Работо |
^пе- |
|
|
Расстояние |
||
Наимено |
Состав |
зант |
способ |
|
вание |
|
ность, |
ность, |
|
|
|
мм |
см3 |
|
и их сорта |
157 |
Таблица 26
|
|
см,ции._____ |
|
|
редачндетона |
Условия |
|
|
|
применения |
|
1. Динамиты |
|
|
|
62%-ный |
Нитроглицерин — 37%, 16 |
380 |
5 |
При проходке |
трудноза- |
динитрогликоль —25%, |
|
|
стаолоз шахт и |
мерзающий |
коллодионный хлопок— |
|
|
околост вольных |
динамит |
3,5%, селитра (Na; К)- |
|
|
выработок по весь |
|
32%, древесная мука— |
|
|
ма крепким поро |
|
2,5% |
|
|
дам в обводненных |
|
|
|
|
забоях |
2. Низкопроцентные предохранительные нитроглицериновые ВВ для угольных шахт
Победит |
Тротил,нитроглицерин, 13 |
265 |
6 |
|
ВП-1 (водо- |
аммиачная селитра, сте |
|
|
|
устойчивый) |
арат, хлористый натрий |
|
|
|
Победит |
Тротил.нитроглииерин, 1,3 |
285 |
5 |
|
№б |
аммиачная селитра, дре- |
|
|
|
|
I есная мука, хлористый |
|
|
|
|
натрий |
|
|
|
Победит |
Тротил, нитроглице |
14 |
320 |
6 |
В П-2 |
рин, аммиачная селитра, |
|
|
|
|
хлористый натрий, стеа |
|
|
|
|
рат |
|
|
|
Победит |
Тротил, аммиачная се |
11 |
250 |
5 |
ПУ-2 |
литра, дрегесная мука, |
|
|
|
нитроглицерин, хлорис тый натрий
Для работ по углю и породе в мокрых забоях и для сотрясатель но-о гзры-ания. Для работ по породам средней крепости в сухих
забоях шахт I и
II категорий Для работ по
породам средней крепости в мокрых
забоях шахт всех категорий
Для взрывных работ по углю и пустым породам
в сухих забоях и
для сотрясатель ного взрывания
3. Низкопроцентные нитроглицериновые ВВ для всех работ кроме шахт, опасных по
|
газу или пыли |
|
Детониты |
16—20 420-450 7 |
По крепким по |
|
|
родам на откры |
|
|
тых и подземных |
|
|
работах в сухих |
|
|
и обводненных за |
|
|
боях. |
158 Взрывчатые материалы
Наличие большого количества нитроглицерина в динамитах
создает опасность разложения ВВ, заканчивающегося взрывом.
Поэтому для нейтрализации кислот и увеличения стойкости ди
намита в его состав иногда вводят в небольших количествах со ду или мел, являющиеся стабилизаторами. Независимо от этого динамиты необходимо систематически испытывать на химическую стойкость (см. главу VIII).
Основными достоинствами динамитов являются их значитель ная плотность (1,4), пластичность (хорошее заполнение шпура или скважины) и водоустойчивость, при хороших взрывных ка
чествах. Эти положительные свойства делают динамиты весьма ценными ВВ при ведении взрывных работ в весьма крепких пот
родах и в обводненных забоях (например, при проходке стволов шахт).
Основные недостатки динамитов:
I) повышенная чувствительность по сравнению с аммонита ми к внешним воздействиям, чго создает опасность в обращении
иосложняет хранение и транспортировку;
2)способность замерзать при довольно высоких температу рах; замерзшие динамиты становятся менее чувствительными к детонации и весьма опасными в обращении (замерзшие и в осо бенности полузамерзшие динамиты легко взрываются от сотря
сения и даже от легкого перегиба патрона ’); особенно большую опасность представляют невзорванные патроны замерзших дина митов, находящиеся в отбитой породе;
3) способность к экссудации, т. е. к выделению жидкого нитроглицерина на поверхность патрона с течением времени хра нения. Экссудат представляет ту же опасность, что и обычный чистый нитроглицерин, поэтому применение экссудировавшего
динамита также запрещается; 4) склонность к старению, о чем говорилось выше.
Нитроглицериновые ВВ выпускаются в патронированном ви де; обычный диаметр патронов 31—32 мм, вес 150 и 200 г. В по следние годы начали выпускать динамиты в патронах диамет ром 45 мм, которые нашли широкое применение при проходке стволов шахт в Донбассе.
Взрывная характеристика 62%-го динамита следующая:
объем газообразных продуктов взрыва 634 л!кг, скорость дето-,
нации 6600 м!сек, работоспособность 380 см\ бризантность
16 мм, температура взрыва 4040°; чувствительность к удару при
испытании на копре 17 см.
В СССР динамиты применяются в основном при проходке горных выработок по весьма крепким породам или в сильно об-
1 Применять замерзшие или полузамерзшие динамиты категорически за прещено. Об оттаивании замерзших динамитов см. в главе IX.
Классификация взрывчатых веществ (ВВ) и их сорта |
159 |
водненных забоях. В ряде зарубежных стран динамиты являются в настоящее время основными ВВ при отбойке крепких руд и пород.
Основным компонентом нитроглицериновых ВВ с малым содержанием нитроглицерина является аммиачная селитра. Поэтому по своим свойствам эти ВВ приравниваются к аммо нитам.
Победиты предназначены для угольных шахт, опасных по га зу-или пыли. Они отличаются от предохранительных аммонитов значительной чувствительностью к детонации, благодаря нали чию в их составе нитроглицерина.
В последние годы отечественные заводы начали выпускать мощные порошкообразные аммиачно-селитренные ВВ, содер жащие 6—15% жидких нитроглицеринов, так называемые детониты.
Детониты выпускают трех сортов: 6 А, 10 А и 15 |
А. Циф |
|
ра |
указывает процентное содержание нитроэфиров в |
веществе; |
они |
имеют чувствительность несколько большую, чем |
аммонит |
№ 6. Поэтому применение россыпью не разрешается. В остальном
по условиям хранения, перевозки'и обращений приравнены к ам монитам, пригодны для применения во всех климатических усло
виях Советского Союза, обладают высокой стабильностью взрыв чатых составов.
За рубежом применяются высокопроцентные 92- и 82 %-е динамиты (Франция), 50—65%-е желатин-динамиты (Англия,
Франция) и полупластичные 20—40%-е динамиты (США, Ан глия, ФРГ). В этих динамитах в качестве окислителей приме няют большей частью аммиачную, реже натровую, калиевую и
другие селитры. В ряде стран (ФРГ, Швейцария) ведут работы
над составами, содержащими до 20% труднорастворимых в нитро глицерине высокочувствительных твердых ВВ (гексоген, тэн).
Типичные рецептуры динамитов, применяемых за рубежом,
следующие: 1) гремучий студень: нитроглицерина в смеси с нит рогликолем 92—93%, нитроклетчатки 7—8%; 2) поляр-аммон- желатин-динамит (Англия): нитроглицерина 50%, нитроклетчат ки 2,5%, аммиачной селитры 42,5%, горючей добавки 5%; 3) же- латин-донариты (ГДР): нитроглицерина 20—30%, аммиач ной селитры 50—60%, натровой селитры10%, нитротолуолов 15%, древесной муки 0—2%.
§4. Нитропроизводные ароматического ряда
Кданной группе ВВ относятся продукты нитрации углеводо родов ароматического ряда (бензола, толуола, фенола, нафта
лина, ксилола и др.). Реакция образования нитропроизводных протекает путем замещения атома водорода бензольного ядра на