Классификация взрывчатых веществ (ВВ) и их сорта |
169 |
При детонации химическое превращение азида свинца идет по уравнению
РЬ(Ыз)г — РЬ jN2-
Под влиянием влаги азид свинца йе теряет своих взрывча
тых свойств. Но во влажной среде в присутствии углекислого
газа он способен образовать азотистоводородную кислоту, ко торая легко вступает во взаимодействие с медью, образуя ази ды закисной или окисной меди. Последние весьма чувствитель ны к внешним воздействиям и образование их может привести к несчастным случаям. С алюминием (а также со свинцом) азид свинца не взаимодействует. Детонаторы с азидом свинца
выпускают только в алюминиевых или бумажных гильзах. Взрывная характеристика: объем газов взрыва азида свин
ца 308 л)кг, теплота взрыва 381 ккал1кг, температура взрыва 4030°, скорость детонации 5300 м)сек, чувствительность к удару при испытании на копре 3—4 см. v Инициирующая способность азида свинца больше, чем гре
мучей ртути. В то же время к удару и пламени он менее чувст
вителен, чем гремучая ртуть. Температура вспышки азида свинца составляет 327°. Поэтому он может не взорваться от искры огнепроводного шнура. Этим обстоятельством объясня
ется необходимость применения в капсюлях-детонаторах, кро ме азида свинца и другого, более чувствительного к огню, но также водоустойчивого ВВ (чтобы сохранить общую водоустой чивость детонатора). Таким ВВ является тенерес.
Тенерес C6H(NO2)3O2Pb-Н2О— соль стифниновой кисло ты СбН(О2)з- (ОН) 2 — представляет собой золотисто-желтые кри сталлы, действительная плотность которых равна 3,1 г/см3.
Тенерес водоустойчив, с металлами не взаимодействует. Он более чувствителен к пламени, чем азид свинца. Температура вспышки его 270°. Чувствительность тенереса к удару в шесть раз меньше, чем гремучей ртути, и в два раза меньше, чем ази да свинца. Чувствительность к трению занимает промежуточ ное место между соответствующими показателями для азида
свинца и для гремучей ртути.
По своему инициирующему действию тенерес уступает ази ду свинца и гремучей ртути.
Реакция взрывчатого превращения тенереса идет по урав нению
2С6Н (NO2)3 О2 Pb = 9СО + ЗСО2 + Н2О + 3N2 + 2РЬ.
Взрывная характеристика: объем газов при взрыве тенереса 448 л/кг, теплота взрыва 415 ккал)кг, температура взрыва 280°, скорость детонации 5200 м!сек, чувствительность к удару при испытании на копре 11 см.
170 Взрывчатые материалы
2. Вторичные инициаторы
Вторичные инициаторы служат для передачи детонации (с
усилением мощности) от первичного инициатора к основному
заряду ВВ. Вторичные инициаторы отличаются от первичных пониженной чувствительностью к внешним воздействиям, повы шенной мощностью и, следовательно, большой инициирующей силой. Все ВВ этой группы относятся к высокобризантным.
В качестве вторичных инициаторов при изготовлении средств
взрывания (в частности, детонаторов) используют |
тетрил, |
||
гексоген, тэн. |
(тринитрофенилметилнитрамин) |
C6H2(NO2)3N • |
|
Тетрил |
|||
СН3 • NO2, представляет собой порошок бледно-желтого цве |
|||
та с гравиметрической плотностью 1,0 г/см3. |
Плотность |
его в |
|
прессованном виде составляет 1,6 г!см3.
Тетрил получают из диметиланилина путем обработки его сначала серной, а затем азотной кислотами. Реакцию можно вы разить уравнением
C6H6N (СН3)2 + 10HNO3 =• С6Н2 (NO2)3 NCHsNO2 + 8Н2О +
+ 6NO2 + СО2.
Тетрил водоустойчив. Чувствительность его к удару и тре нию немного выше, чем тротила, но несравненно меньше, чем
первичных инициаторов. От пламени тетрил загорается, причем
горение его может перейти во взрыв.
Температура вспышки тетрила 195°, работоспособность 380 см3, бризантность 21—22 мм. Объем газов взрыва 742 л/кг,
теплота взрыва 1078 ккал/кг, температура взрыва 3915°, ско рость детонации 7200 м/сек, чувствительность к удару при ис пытании на копре 30 см.
Гексоген (циклотриметилентринитрамин) СзНбИз(МО2)з— продукт нитрации гексаметилентетрамина, представляет собой кристаллический порошок белого цвета с гравиметрической
плотностью 0,8—0,9 г/см3. Плотность |
в |
прессованном виде |
1,7 г/см3. |
|
|
Сложный процесс получения гексогена можно суммарно вы |
||
разить уравнением |
|
|
C6H12N4 4- 6HNO3 = C3HeN3 (NO2)3 |
6Н2О -|- ЗСО2 -|- 2N2- |
|
Гексоген водоустойчив. При воспламенении он горит шипя |
||
щим ярким пламенем. |
290°, |
работоспособность |
Температура вспышки гексогена |
||
520 см3, бризантность 29 мм, объем газов взрыва 908 л/кг, те плота взрыва 1500 ккал/кг, температура взрыва 3850°, скорость детонации 8300 м/сек, чувствительность к удару при испытании на копре 29 см.
Средства взрывания |
171 |
|
Тэн (тетранитропентаэритрит, |
пентрит) |
C(CH2ONO2)4, про |
дукт нитрации четырехатомного |
спирта (пентаэритрита) пред |
|
ставляет собой кристаллический порошок белого цвета с грави метрической плотностью 1,2—1,3 г!см?. Плотность его в прессо ванном виде равна 1,62—1,77 г/см3.
Реакция при нитрации пентаэритрита протекает по уравне нию
С (СН2ОН)4 + 4HNO3 -- C(CH2ONO2)4 + 4Н2О.
Тэн водоустойчив. Воспламеняется он с трудом. Зажженный в небольших количествах сгорает спокойно, но при горении в количестве более 1 кг взрывается.
Температура вспышки тэна 220°, работоспособность
500 СЛ13, бризантность 25 мм, объем газов взрыва 780 л/кг, те плота взрыва 1410 ккал/кг, температура взрыва 4010°, скорость детонации 8200 м/сек, чувствительность к удару при испытании на копре 28 см.
Глава VII
СРЕДСТВА ВЗРЫВАНИЯ
Детонация промышленных ВВ при их практическом исполь зовании достигается за счет начального импульса, создаваемо го взрывом небольшого количества инициирующих ВВ. Для этой цели заводским способом изготовляются детонаторы, сна ряжаемые инициирующими ВВ. Детонаторы взрываются от воздействия огнепроводного шнура или тепла, выделяю щегося при воспламенении зажигательного (воспламенительного)
состава |
(например, |
в электровоспламенителе). Начальным |
|
импульсом может |
служить |
также взрыв детонирующего |
|
шнура. |
|
|
|
Рассмотрим следующие средства и принадлежности взрыва |
|||
ния: 1) |
капсюли-детонаторы; |
2) электродетонаторы; 3) дето |
|
нирующие шнуры; 4) огнепроводные шнуры; 5) средства для зажигания огнепроводного шнура.
Другие принадлежности взрывания (огневого и, особенно электрического) будут рассмотрены в главе о способах взрыва
ния (глава XII). Такой порядок рассмотрения методически бо лее целесообразен.
172 Взрывчатые материалы
§ 1. Капсюли-детонаторы
Современные капсюли-детонаторы снаряжают двумя (а не
которые из них даже тремя) инициирующими ВВ. Из этих ВВ
одно является высокочувствительным инициирующим (первич ным инициатором) и взрывается непосредственно от теплового воздействия, а другое — высокобризантным ВВ (вторичным инициатором), служащим для усиления импульса первичного инициатора.
В настоящее время в отечественной горной промышленности широко применяют капсюли-детонаторы №8 (рис. 68), предста вляющие собой в принципе комбинированный заряд первичного
Рис. 68. Капсюли-детонаторы:
а и б — капсюли-детонаторы соответственно в металлической и бумажной гильзах: 1 —
гильза; 2—чашечка; |
3 — отверстие в центре чашечки; 4— первичный инициатор; |
5 — |
вторичный инициатор; |
6 — кумулятивная выемка; в — чистка капсюля-детонатора; |
г |
электровоспламенитель; 1 — концевые провода; 2 — мостик накаливания; 3—воспламени тельный состав; д и е — электродетонаторы соответственно мгновенного и замедленного действия: / — концевые привода; 2—мастика; <3 — воспламенительный состав; 4—пер вичный инициатор; 5—вторичный инициатор; 6 — замедляющий состав
и вторичного инициаторов весом 1,3—1,5 г, помещенный в бу
мажную или металлическую гильзу. Диаметр гильзы около 7 мм, длина 45,5—51 мм.
Инициирующие ВВ занимают около двух третей длины гиль зы, а одна треть оставляется свободной для ввода огнепровод ного шнура.
В донную часть гильзы запрессованы сначала вторичный, а
затем первичный инициаторы. Последний сверху прикрыт ме
таллической чашечкой с отверстием в центре диаметром 2— 2,5 мм. Сквозь это отверстие проходят искры от огнепроводного
шнура.
Средства взрывания |
173 |
Чашечка в капсюле-детонаторе играет следующую |
роль: |
'1) обеспечивает большую безопасность при запрессовке иниции
рующих ВВ; 2) уменьшает опасность обращения с детонатором,
сокращая площадь открытой поверхности первичного инициато
ра; 3) защищает до некоторой степени первичный инициатор от увлажнения и 4) ограничивает пространство в момент взрыва инициирующих ВВ, чем обеспечивается их более мощное дей ствие.
Металлическая гильза имеет закрытое дно со сферическим
углублением; при бумажных гильзах дно детонатора открыто, причем во вторичном инициаторе имеется коническое углубле ние для кумуляции взрывной волны.
В зависимости от рода первичного инициатора промышлен ные капсюли-детонаторы делятся на: 1) гремучзртутнотетриловые, 2) азидотетриловые.
Техническая характеристика капсюлей-детонаторов, приме няемых в горной промышленности, дана в табл. 28.
Таблица 28
Техническая характеристика промышленных капсюлей-детонаторов, допущенных к применению при взрывных работах на земной поверхности, а также в шахтах* ье опасных по газу или пыли.
Вес BB в капсюле-детонаторе, г
Тип капсюля- |
Материал |
Материал |
|
|
|
|
|
детонатора |
оболочки |
чашечки |
гремучей |
азида |
тенереса |
тетрила |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
ртути |
свинца |
|
|
Г ремучертутнотет- |
|
|
|
|
|
|
|
риловые: |
|
|
Медь |
0,5 |
|
|
|
№ 8 |
М . . |
Медь |
— |
—— |
1,0 |
||
№ 8 |
Б . . |
Бумага |
» |
0,5 |
1,0 |
||
Азидотетриловые: |
|
|
_ |
|
|
|
|
№ 8 |
А . . |
Алюминий |
Алюминий |
0.2 |
0,1 |
1,0 |
|
№ 8 |
Б . . |
Бумага |
» |
— |
0,2 |
0,1 |
1,0 |
Азидотетриловые капсюли-детонаторы в отличие от гремуче-
ртутных не теряют своих взрывчатых свойств при увлажнении.
Кроме того, они значительно более мощны. При ответственных взрывах обычно применяют азидотетриловые капсюли-детона торы, как более надежные в действии.
Работоспособность гремучертутнотетриловых капсюлей-дето
наторов (по пробе в свинцовой бомбе) составляет 28—30 см3, азидотетриловых — 31—35 см3.
Капсюли-детонаторы требуют осторожного обращения. Они легко взрываются от удара, от действия искры или пламени, от трения и даже царапины (по инициатору). Капсюли-дето