Предохранительные взрывчатые вещества

ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА (а. safety explosives; н. Wettersprengstoffe, Sicherheitssprengstoffe; ф. explosifs antigrisouteux, explosifs de sйcuritй; и. explosivos protectores, sustancias explosivas de protectiyn) — специальные взрывчатые вещества, обладающие пониженной способностью воспламенять горючие газы (метан и др.) и пыль (угольную и др.), содержащиеся в атмосфере подземных выработок. Предохранительные свойства взрывчатых веществ обеспечиваются химическим составом взрывчатых веществ (см. Антигризутность).

Первые предохранительные взрывчатые вещества под названием гризу-динамитов были разработаны французским учёными Ф. Малларом и А. Л. Ле Шателье в 80-х гг. 19 века и представляли собой смеси аммиачной селитры и нитроглицерина (12-29%). Они отличались сравнительно низкой температурой продуктов взрыва (1600-1900°С), детонировали от капсюля-детонатора и по этим причинам были значительно менее опасными при проведении взрывных работ в угольных шахтах, чем ранее применявшийся чёрный порох. В России эти предохранительные взрывчатые вещества использовались с 90-х гг. 19 века и до начала 40-х гг. 20 века под названием гризутинов. Примерно в те же годы во Франции и России в качестве предохранительных взрывчатых веществ стали применять составы Фавье, состоящие из аммиачной селитры и ди- или тринитрофталина (5-20%), также имевшие невысокую температуру взрыва.

Современные предохранительные взрывчатые вещества разделяются на взрывчатые вещества классического типа и селективно-детонирующие. Первые представляют собой обычные промышленные взрывчатые вещества — аммониты, порошкообразные нитроглицериновые взрывчатые вещества динамиты, в которые для снижения энергетических характеристик введены невзрывчатые соли-пламегасители (хлористый натрий или другие соли щелочных металлов). Разновидностью взрывчатых веществ этого типа являются патроны в предохранительных оболочках, в которых часть пламегасителей размещена в цилиндрической оболочке на патронах взрывчатых веществ Соли-пламегасители в предохранительных взрывчатых веществах, с одной стороны, поглощают часть тепла, выделяющегося при взрыве, снижая температуру газообразных продуктов взрыва и интенсивность ударных волн, возникающих в шахтной атмосфере, и, с другой стороны, попадая с продуктами взрыва в призабойное пространство, каталитически подавляют (ингибируют) реакцию окисления горючих газов, приводящую к подземному газовому взрыву.

Селективно-детонирующие взрывчатые вещества состоят из смеси двух, реже нескольких компонентов с малой реакционной способностью (например, натриевой селитры и хлористого аммония, способных при взрыве взаимодействовать друг с другом с выделением тепла) и небольшого количества мощного бризантного взрывчатого вещества-сенсибилизатора, обычно нитроглицерина (до 10%), придающего смеси способность к детонации. Взрывчатые вещества данного типа полностью разлагаются с максимальным выделением тепла только при взрыве в замкнутом объёме (например, в шпуре с внутренней забойкой) при медленном спаде давления в зарядной камере. Если же продукты взрыва имеют возможность свободно расширяться и давление в очаге взрыва быстро падает, то детонирует только сенсибилизатор. Ингибиторы в этих взрывчатых веществах образуются в процессе самого взрыва, например в виде твёрдых частиц хлористого натрия как продукта взаимодействия натриевой селитры и хлористого аммония.

Предохранительные взрывчатые вещества применяют в угольных, сланцевых, серных, озокеритовых и других шахтах, в атмосферу которых выделяются горючие газы или пыль, способные с воздухом образовывать взрывоопасные смеси. По условиям применения и в соответствии с предохранительными свойствами предохранительные взрывчатые вещества подразделяются на классы. В СССР согласно единой классификации промышленных взрывчатых веществ (ОСТ 84-2158- 84) предохранительные взрывчатые вещества относятся к III-VII классам взрывчатых веществ которые предназначены для взрывных работ в угольных шахтах в забоях различной категорийности. С увеличением класса предохранительные свойства возрастают, а энергетические снижаются. Соответственно взрывчатые вещества более высокого класса используются в более опасных условиях. Для неугольных шахт, опасных по взрыву серной пыли, водорода, паров тяжёлых углеводородов и других горючих, предназначены взрывчатые вещества 4-й группы класса С (для специальных работ). Предохранительные взрывчатые вещества Ill- IV классов и 4-й группы класса С представлены предохранительными аммонитами или порошкообразными нитроглицериновыми взрывчатыми веществами с содержанием солей-пламегасителей от 12 до 30%. Они имеют следующие взрывчатые характеристики: теплоту взрыва 2100-3800 кДж/кг, работоспособность по Трауцлю 200-320 см³, скорость детонации 2,5-4,6 км/с. При испытании в опытном штреке они не должны воспламенять метановоздушную смесь, угольную пыль или другие горючие при взрыве зарядов массой 600-700 г в стальной мортире, имитирующей шпур. Предохранительные взрывчатые вещества V-VII классов относятся к селективно-детонирующим. Их теплота взрыва 1700-2700 кДж/кг, работоспособность 130-170 см³, скорость детонации 1,7-2,2 км/с.

Они не должны воспламенять метановоздушную смесь открытым зарядом массой от 200 до 1000 г. Предохранительные взрывчатые вещества всех классов водоустойчивы, патроны после выдержки в воде в течение 30-60 мин не теряют своих взрывчатых свойств. В СССР предохранительные взрывчатые вещества выпускают в виде патронов с влагоизолирующим покрытием диаметром 36 мм, массой 300 г. Патроны упаковывают в полиэтиленовые пакеты по 10 штук. И укладывают в деревянные или картонные (гофрокартон) ящики общей массой от 24 до 30 кг. Предохранительные взрывчатые вещества перевозят и хранят как грузы II категории взрывоопасности.