Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Повышение энергетических и детонационных характеристик акватолов с пониженным содержанием тротила

ВАК РФ 25.00.20, Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Автореферат диссертации по теме "Повышение энергетических и детонационных характеристик акватолов с пониженным содержанием тротила"

I

На правах рукописи

Власова Елена Анатольевна

ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И ДЕТОНАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК АКВАТОЛОВ С ПОНИЖЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ТРОТИЛА

Специальность 25.00.20 "Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

I

Апатиты 2004

Работа выполнена в Горном институте Кольского научного центра Российской Академии наук

Научный руководитель:

доктор технических наук Подозерский Дмитрий Сергеевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Державец Аврам Семенович

кандидат технических наук Фокин Виктор Алексеевич

Ведущая организация:

ОАО "Апатит'

Защита состоится 2 ? декабря 2004 г. в 14 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д002.029.01 при Горном институте Кольского научного центра Российской академии наук по адресу: 184209, г.Апатиты Мурманской обл., ул. Ферсмана, д.24.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Горного института КНЦ

РАН.

Автореферат разослан 2. Ц ноября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н.

О.Е.Чуркин

7 Я Ч

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. При добыче полезных ископаемых взрывные работы во многом определяют эффективность эксплуатации горнотранспортного оборудования и дробильного комплекса обогатительных фабрик. Ежегодно в РФ на разрушение и отделение горной массы от массива расходуются сотни тысяч тонн взрывчатых веществ (ВВ). Предприятия только Кольского горнопромышленного комплекса потребляют более 100 тыс. тонн ВВ. Учитывая высокую стоимость штатных ВВ, опасность транспортирования больших объемов взрывоопасных грузов и перспективы развития горнодобывающих предприятий, технологию ведения взрывных работ целесообразно базировать на применении взрывчатых веществ, изготавливаемых непосредственно на местах ведения работ.

В настоящее время на местах производства горных работ изготавливаются в основном три типа взрывчатых веществ - смесевые, эмульсионные и суспензионные. Несмотря на расширение области применения эмульсионных ВВ доля суспензионных, в основном акватолов, остается довольно значительной, так как обладая высокой объемной концентрацией энергии акватолы наиболее пригодны для дробления весьма крепких и обводненных горных пород.

Стремление разработчиков снизить в составах акватолов содержание тротила, как наиболее дорогого и токсичного компонента, привело к необходимости замены части его минеральным маслом. Однако, при замене части тротила на минеральное масло в составах акватолов возникают проблемы, связанные с недостаточной физической стабильностью составов, что проявляется в изменении энергетических и детонационных характеристик зарядов ВВ. Поэтому разработка физически стабильных составов акватолов, устойчиво детонирующих в скважинных зарядах, и разработка технологии их приготовления в условиях горнодобывающих предприятий являются актуальной задачей.

Цель работы заключается в разработке способов повышения взрывчатых характеристик акватолов с пониженным содержанием тротила

Основная идея работы заключается в использовании структурирующих и поверхностно-активных добавок для придания физической стабильности зарядам акватола, регулирования процессов смачивания селитры и тротила маслом и

повышения дисперсности тротила

Задачи исследований:

1. Определить условия, при которых обеспечивается полнота детонационного процесса акватолов с пониженным содержанием тротила.

2. Разработать способы повышения физической стабильности зарядов маслосодержащих акватолов.

3. Исследовать влияние поверхностно-активных добавок на смачивание маслом поверхности тротила и селитры и изменение дисперсного состава тротила.

4 Провести экспериментальную оценку детонационных характеристик акватолов различного компонентного состава.

5. Разработать новые составы акватолов с пониженным содержанием тротила и усовершенствовать технологию их приготовления на местах применения.

Методы исследований включают известные аналитические методы расчета энергетических и детонационных характеристик ВВ, стандартные статистические методы обработки экспериментальных данных, методы подобия при моделировании технологических процессов в лабораторных условиях, методы структурно-механических, физико-химических исследований, химико-аналитические методы определения компонентного состава, методы исследования гранулометрического состава дисперсных объектов, методы определения скорости детонации в полигонных и полевых условиях, лабораторные исследования и промышленные испытания.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Физическая стабильность зарядов акватолов с минеральным маслом, взамен части тротила, достигается введением масла в виде прямых концентрированных водомасляных эмульсий на основе эмульгатора ОГТ-4 и увеличением вязкости раствора окислителя за счет добавления 4-8% гранулированной аммиачной селитры.

2 Введение в состав маслосодержащих акватолов эмульгатора lil 'l в количестве не более 0,01% повышает адгезию масла к поверхности кристаллов аммиачной селитры, снижает в 3-4 раза содержание масла на поверхности тротила и его крупность, что обеспечивает повышение взрывчатых характеристик ВВ.

3. Разработанные новые составы акватолы НС с пониженным содержанием тротила и технология их приготовления на местах применения позволяют повысить эффективность и безопасность ведения взрывных работ на карьерах.

Научная новизна работы заключается в повышении взрывчатых характеристик акватолов с пониженным содержанием тротила за счет физической стабилизации их зарядов путем использования прямых концентрированных водомасляных эмульсий и увеличения вязкости раствора окислителя, изменения условий смачивания селитры и тротила маслом, повышения дисперсности тротила.

Наиболее существенные научные результаты:

- установлено, что снижение детонационной способности акватолов происходит при уменьшении содержания тротила до 13-15%;

- введение в состав акватола, с пониженным до 10% содержанием тротила, дополнительного сенсибилизатора в виде минерального масла, равномерно распределенного в объеме ВВ, позволяет стабилизировать детонационный процесс. Количество масла определяется исходя из условия сохранения нулевого кислородного баланса ВВ;

- использование прямых концентрированных водомасляных эмульсий на основе эмульгатора ОП-4 и увеличение вязкости раствора окислителя за счет

добавления 4-8% гранулированной аммиачной селитры позволяют получить агрегативно устойчивую смесь раствора окислителя и жидкого горючего;

- выявлено, что введение в состав маслосодержащих акватолов эмульгатора ПГТ в количестве не более 0,01% улучшает смачивание поверхности селитры маслом, уменьшает в 3-4 раза содержание масла на поверхности тротила и обеспечивает средневзвешенный размер частиц тротила 1,25 мм при равномерном распределении его по колонке заряда;

- экспериментально установлено, что разработанные составы акватолов с уменьшенными размерами частиц тротила обладают на 20-25% большей скоростью детонации по сравнению с известными марками акватолов;

- на основе проведенных исследований разработаны новые взрывчатые вещества акватолы НС для производства взрывных работ в сухих и обводненных горных породах любой крепости, в том числе содержащих примеси сульфидов;

- усовершенствована технология приготовления акватолов, обеспечивающая равномерное распределение компонентов по объему заряда, что позволяет получить стабильные по свойствам и детонационным характеристикам ВВ. Новизна состава и технологии приготовления акватолов НС защищены патентами РФ.

Личный вклад автора состоит в постановке задач исследований, разработке методик исследований; в анализе и обобщении результатов ранее проведенных исследований; в проведении аналитических исследований и расчетов детонационных характеристик акватолов; в выполнении экспериментального изучения физико-химических свойств акватолов в зависимости от компонентного состава и в исследовании их детонационных характеристик; в планировании и проведении промышленных испытаний акватолов НС; в обосновании технологии изготовления акватолов НС на ОАО "Олкон" и "Апатит"; в разработке технических условий и регламентов технологического процесса получения акватолов НС в условиях ОАО "Олкон" и "Апатит"; в расчете экономической эффективности применения акватолов НС на ОАО "Олкон" и "Апатит".

Достоверность научных результатов подтверждается большим объемом проанализированной и обобщенной исходной тематической научно-технической и патентной информации; использованием современных методов физико-химических исследований и современной измерительной аппаратуры; использованием компьютеров и специализированного программного обеспечения для выполнения расчетов; использованием статистических методов обработки экспериментальных данных; удовлетворительной сходимостью лабораторных и полевых экспериментов с данными промышленных испытаний; практикой использования результатов исследований на предприятиях Кольского горнопромышленного комплекса.

Практическое значение работы:

- усовершенствована технология приготовления акватолов, применяемых для взрывной отбойки горной массы в условиях ОАО "Олкон" и "Апатит";

- разработаны технические условия на промышленные взрывчатые вещества акватолы НС.

Реализация результатов работы. Основные результаты работы, связанные с модификацией имеющихся и разработкой новых составов водосодержащих промышленных взрывчатых веществ, включены в технологические регламенты ведения буровзрывных работ и внедрены на карьерах ОАО "Апатит" и "Олкон".

За период с 1999 по октябрь 2004г объемы внедрения разработанных водосодержащих промышленных взрывчатых веществ составили- 20 тыс.т акватолов НС на ОАО "Апатит";

- 60 тыс.т акватолов НС на ОАО "Олкон".

Объем горной массы, отбитой с использованием разработанных взрывчатых веществ, составил более 20 млн.м3. Экономический эффект, достигнутый за счет снижения стоимости взрывчатых веществ, составил 50 млн. рублей.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на технических советах ОАО "Апатит" и "Олкон", Международной научной конференции "Физические проблемы взрывного разрушения массивов горных пород" (Москва, 1998г.), Международной конференции "Взрывное дело-99" (Москва, 1999г.), Международной научной конференции "Проблемы и перспективы освоения минерального сырья и подземного пространства Северо-Запада России" (Апатиты, 1999г.), Международной научной конференции "Физические проблемы разрушения горных пород" (Санкт-Петербург, 2000г.), Всероссийской конференции о состоянии взрывного дела в Российской Федерации (Москва, 2002г.), Международной научной конференции "Физические проблемы разрушения горных пород" (Москва, 2004г.), научно-технических семинарах "Неделя горняка" в 1998-2004 гт. Материалы исследований использованы при разработке технической документации на производство промышленных водосодержащих взрывчатых веществ акватолов НС, и освоении технологии приготовления водосодержащих промышленных взрывчатых веществ на ОАО "Апатит" и "Олкон".

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 статей, получены 1 патент РФ на водосодержащее взрывчатое вещество и 2 патента РФ на способы изготовления водосодержащих взрывчатых веществ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из 5 глав, введения и заключения, изложенных на 123 страницах машинописного текста, содержит 40 рисунков, 37 таблиц, список литературы из 99 наименований.

Работа выполнялась в Горном институте Кольского научного центра Российской академии наук в соответствии с темами НИР "Управление дробящим действием взрыва на основе новых взрывчатых веществ, способов взрывания и информационных технологий" в 1996-1999гг (№ г.р. 02.20.0002122) и "Исследование физических процессов и явлений в скальных массивах при взрывах для повышения

их эффективности, безопасности и уменьшения вредных воздействий на окружающую среду" в 2000-2003гг (№ г.р. 01.20.0006536).

Автор выражает признательность руководителю научной школы директору Горного института КНЦ РАН академику Н.Н.Мельникову, заведующему лабораторией Горного института доктору технических наук С.А.Козыреву, научному руководителю доктору технических наук Д.С.Подозерскому, кандидату технических наук С.А.Едигареву, сотрудникам Горного института, специалистам ОАО "Апатит" и "Олкон" за содействие и полезные советы при выполнении работы и ее подготовки к защите.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

От устойчивости и полноты детонации зарядов ВВ зависит количество выделяющейся энергии и импульс взрыва, которые предопределяют все последующие фазы развития взрыва, а именно: деформацию горной породы и ее дробление, перемещение горной массы и сейсмическое действие. Разработке составов водосодержащих ВВ и исследованию их взрывчатых свойств посвящены работы Н.В.Мельникова, Г.П.Демидюка, ЛВ.Дубнова, А.Н.Ханукаева, АЛАпина, Б.Я.Светлова, Дж.-Б.Кларка, М.Кука, К.К.Шведова, А.С.Державца, С.Д.Викторова, Н.ККазакова, В.М.Закалинского, ДС.Подозерского, Б.Н.Кутузова, В.А.Белина, В.П.Ветлужских, В М Павлютенкова, П.СДанчева, Г.А.Бахтина, В.Г.Шеменева, В.И.Захарова и др. Для реализации всех возможностей водосодержащих ВВ необходимо обеспечить равномерное распределение горючих компонентов по объему заряда. Однако проблема приготовления стабильных по свойствам и детонационным характеристикам водосодержащих взрывчатых веществ все еще не решена и требует дальнейших исследований. Особо это относится к акватолам, загущенных кремнегелсм, в которых часть тротила заменена минеральным маслом.

Основные результаты диссертационной работы отражены в научных положениях, выносимых на защиту.

1. Физическая стабильность зарядов акватола с минеральным маслом, взамен части тротила, достигается введением масла в виде прямых концентрированных водомасляных эмульсий на основе эмульгатора ОП-4 и увеличением вязкости раствора окислителя за счет добавления 4-8% гранулированной аммиачной селитры.

В о досо держащие взрывчатые вещества акватолы представляют собой смеси разнородных по химическим и физическим свойствам компонентов. Традиционное водосодержащее взрывчатое вещество можно представить в следующем виде: горючее - активное индивидуальное взрывчатое вещество -тротил (ТНТ); окислитель - вещество со слабо выраженными взрывчатыми

свойствами - аммиачная селитра (АС) и технологическая добавка - водный раствор загустителя.

Скорость детонации акватолов, определяющая пиковое давление и интенсивность нарастания взрывного импульса, главным образом зависит от содержания в их составе наиболее активного компонента - тротила. Многочисленными исследованиями установлено, что максимальные удельная энергия и объемная концентрация энергии акватолов достигаются при содержании 20% тротила. Уменьшение содержания тротила приводит к резкому понижению детонационной способности акватолов.

Для определения влияния компонентного состава акватолов на их детонационную способность были проведены эксперименты, в которых заряды ВВ помещались в стальные трубы диаметром 205 мм с толщиной стенки 5 мм. Высота заряда - 2 м. В качестве боевика использовали 2 шашки Т-400, которые полностью помещали в заряд. Результаты эксперимента представлены в табл.1.

Таблица 1

Детонационная способность акватолов с различным содержанием тротила

Состав акватола, масс. % Результаты

ТНТ АС Загуститель НП взрыва

20 71 9 Заряд продетонировал полностью. В грунте на месте расположения заряда обнаружена воронка.

15 75,5 _9,5 - Осталось 30 см заряда.

нр 80 10 - Осталось 60 см заряда.

Заряд продетонировал полностью. В

15 74,67 9,23 1,1 грунте на месте расположения заряда обнаружена воронка.

Заряд продетонировал полностью. В

12,5 76,33 9,43 1,74 грунте на месте расположения заряда обнаружена воронка.

Заряд продетонировал полностью. В

10 78 9,65 2,35 грунте на месте расположения заряда обнаружена воронка.

Как видно из приведенных данных, в зарядах акватола дополнительно сенсибилизированных минеральным маслом (НП), наблюдается устойчивый детонационный процесс даже при снижении содержания тротила до 10%. В тоже время, при этих же условиях взрывания, детонация в зарядах акватола без минерального масла затухает при содержании тротила 15%.

С учетом расчетных данных по теплоте взрывчатого превращения смеси аммиачной селитры и минерального масла можно ожидать, что взрывные характеристики маслосодержащих акватолов будут чувствительны к изменению содержания жидкого горючего в смеси. Снижение содержания жидкого горючего в смеси ниже расчетного значения, определяемого нулевым кислородным балансом ВВ, приведет к уменьшению энергии выделяющейся при взрывном разложении и может послужить причиной неустойчивого детонационного фронта, или полного затухания детонации. Это подтверждается результатами экспериментов по определению детонационной способности зарядов акватолов с различным содержанием минерального масла. В каждой серии экспериментов готовили составы ВВ, в которых содержание тротила оставляли неизменным, а содержание минерального масла изменяли в сторону уменьшения от количества необходимого для получения нулевого кислородного баланса (КБ). Результаты экспериментов представлены в табл.2.

Таблица 2

Детонационная способность акватолов с недостаточным, для сохранения

нулевого кислородного баланса ВВ, содержанием минерального масла

Состав Недостаток КБ, Результаты

акватола,масс.%

ТНТ АС Заг. НП НП, % % взрыва

15 74,67 9,23 1,1 - 0 Детонация.

15 74,91 9,26 0,83 25,0 н,1 Взрывной процесс прошел по всему заряду. На месте взрыва обнаружены остатки ВВ.

15 75,16 9,29 0,55 50,0 1-2,2 Остаток заряда.

12,5 76,33 9,43 1,74 - 0 Детонация.

12,5 76,64 9,47 1,39 20 4-1,4 Взрывной процесс прошел по всему заряду. На месте взрыва обнаружены длинные куски оболочки.

12,5 76,79 9,49 1,22 30,0 +2,1 Остаток заряда.

10 78,0 9,65 2,35 - 0 Детонация.

10 78,21 9,67 2,12 10 +1,0 Взрывной процесс прошел по всему заряду. На месте взрыва обнаружены длинные куски оболочки.

10 78,43 9,69 1,88 20,0 +-2,0 Остаток заряда.

Анализ приведенных в табл.2 данных показывает, что отклонение содержания минерального масла от нормального значения, определяемого нулевым кислородным балансом ВВ, оказывает значительное влияние на

протекание взрывного процесса. Это влияние усиливается при уменьшении содержания тротила в составе акватола. Если для акватола с 15% тротила детонация затухает при снижении содержания минерального масла до 50% от необходимого значения, то для акватола с 10% тротила первые признаки затухания детонации наблюдаются уже при недостатке жидкого горючего в 10%, а полное затухание происходит при недостатке масла в 20%.

Поскольку приготовление акватолов осуществляется в смесительно-зарядных машинах, оснащенных низкоскоростными лопастными мешалками, то даже в течение длительного времени не удается добиться равномерного распределения жидкого горючего, имеющего плотность 0,8-0,9 г/см3, в объеме горячего (90-95°С) раствора окислителя плотностью 1,41-1,43 г/см3. Как показали наблюдения, после прекращения перемешивания минеральное масло в виде сплошной пленки собирается на поверхности акватола. При заряжании таким составом в скважине формируется неоднородный по свойствам заряд акватола, что приводит к падению энергетических и детонационных характеристик ВВ вследствие незавершенности химических реакций при взрывчатом превращении, и образованию большого количества токсичных газов.

Смесь раствора окислителя, температура которого ниже температуры начала кристаллизации исходного раствора аммиачной селитры, и минерального масла можно представить в виде следующей системы: маточный раствор аммиачной селитры (насыщенный раствор, оставшийся после выделения твердой фазы) -твердое тело (кристаллы аммиачной селитры) - минеральное масло. Стабильность такой системы характеризуется уравнением Стокса, которое определяет скорость всплывания капель в среде с более высокой плотностью и из которого следует, что в маточном растворе аммиачной селитры капли масла плотностью, отличной от плотности вмещающей среды, будут подниматься на поверхность. Снизить скорость процесса расслоения можно за счет уменьшения плотности раствора окислителя, однако это приведет к увеличению содержания воды в акватоле, которая оказывает сильное флепматизирующее действие и требует значительных затрат энергии взрыва на нагрев и испарение Наиболее перспективно повышать физическую стабильность данной системы за счет увеличения вязкости раствора окислителя и уменьшения размеров капель минерального масла.

Повысить вязкость раствора окислителя можно за счет введения в него дополнительного количества гранулированной аммиачной селитры. Это приводит к резкому падению температуры раствора окислителя в результате расхода энергии на нагревание гранул селитры, имеющих температуру окружающей среды, и их частичное растворение. Тем самым достигается необходимое пересыщение раствора окислителя. Образование зародышей будущих кристаллов происходит быстрее, чем рост кристаллов, что и приводит

к увеличению количества мелких кристаллов, затрудняющих миграцию минерального масла до полной кристаллизации заряда в скважине.

По результатам исследования кинетики процесса кристаллизации, в производственных условиях установлено, что для получения акватола с заданными эксплуатационными свойствами максимальное содержание гранулированной аммиачной селитры в составе не должно превышать 8%.

С целью определения влияния гранулированной аммиачной селитры на стабильность зарядов акватола готовились смеси раствора окислителя с минеральным маслом и с различным содержанием гранулированной селитры. Количество минерального масла рассчитывалось исходя из необходимости обеспечения нулевого кислородного баланса смеси с учетом 15% содержания тротила. Смеси заливались в разборные полиэтиленовые трубы диаметром 150 мм. После полной кристаллизации смесей проводился анализ содержания масла по высоте колонки заряда. Определено, что при добавлении 4% гранулированной аммиачной селитры содержание масла в верхней, средней и нижней частях заряда одинаково и соответствует вводимому количеству.

При измерении скорости детонации зарядов установлено, что гранулированная аммиачная селитра в составе акватола оказывает положительное влияние на протекание детонационного процесса. Скорость детонации определяли для зарядов следующего состава, масс.%: контрольный состав №1 - раствор окислителя-87,65, ТНТ-10, минеральное масло-2,35; состав №2 - раствор окислителя-79,65, минеральное масло-2,35, ТНТ-10, гранулированная аммиачная селитра-8 Скорость детонации (условия взрывания те же, что и при определении детонационной способности акватолов) измерялась прибором ИСД-1. Результаты эксперимента представлены в табл.3.

Таблица 3

Скорость распространения детонационного процесса в зарядах акватола

с гранулированной аммиачной селитрой

Наименование состава Расстояние от инициатора в диаметрах (с[) заряда Средняя скорость детонации, м/с

5 й 7 й ад

состав №2 3310 3330 3340 3330

контрольный состав 3150 3200 3220 3190

Как видно из таблицы 3, равномерное распределение минерального масла по объему мелкокристаллического окислителя способствует более полному протеканию реакций взрывчатого превращения, и повышает скорость детонации акватола.

На основании проведенных исследований разработано новое водосодержащее взрывчатое вещество акватол Т-10МС, который прошел полный цикл промышленных испытаний и решением Госгортехнадзора РФ допущен к постоянному применению.

С целью формирования однородного заряда ВВ нами предложено минеральное масло в состав акватола вводить в виде прямых водомасляных эмульсий, в которых масло уже разбито на мелкие капли размером до нескольких десятков микрон. Мелкодисперсное строение и прямой тип эмульсии позволяют равномерно распределить масло по всему объему ВВ. Необходимость ограничения количества дисперсной среды обуславливает применение только концентрированных эмульсий.

Для получения эмульсий использовали водорастворимые поверхностно-активные вещества (ПАВ) различных типов. При выборе ПАВ учитывали его эмульгирующую способность. Оценку стабильности эмульсий производили микроскопическим методом по изменению размеров капель масла по истечении 24 часов и 7 суток после приготовления. Кроме того, контролировали значение вязкости, как важного технологического параметра, который определяет возможность перекачивания эмульсии применяемыми при производстве ВВ насосами. По результатам проведенных экспериментов установлено, что выбранным критериям изготовления стабильных концентрированных водомасляных эмульсий соответствует эмульгатор ОП-4.

Зарядка модельных скважин акваюлом, содержащим в качестве жидкого горючего водомасляную эмульсию на основе ОП-4, и дальнейший количественный анализ компонентов по сечениям скважины показал, что использование

водомасляной эмульсии в составе акватола способствует

формированию однородного заряда ВВ, поскольку содержание масла в верхней, средней и нижней частях заряда одинаково и соответствует вводимому количеству (рис. 1).

Проводили экспериментальную оценку детонационных I

характеристик акватола с водомасляной эмульсией

Исследовались контрольный состав №1 и состав №3, масс.%: раствор окислителя - 87, ТНТ - 10, водомасляная эмульсия - 3. Результаты эксперимента представлены в табл.4.

# 125

!100

л г 75

| 50 V/

1 25

9 0

«М

у1;.

веряняя часть средняя часть никняя часть

□ акватол с минеральным маслом

□ гкватол с водомасляной эмульсией

Рис. I Распределение минерального масла по высоте колонки заряда акватола

Таблица 4

Скорость распространения детонационного процесса в зарядах акватола _с водомасляной эмульсией_

Наименование состава Расстояние от инициатора в диаметрах (сГ) заряда Средняя скорос гь детонации, м/с

Ъй 1 1й 9с1

состав №3 3490 1 3520 3540 1 3517

контрольный состав 3150 : 3200 3220 , 3190

Из таблицы 4 следует, что благодаря равномерному распределению в объеме окислителя мелкодисперсного жидкого горючего, а значит и большему контакту горючего и окислителя, состав №3 при прочих равных условиях обладает более высокой скоростью детонации.

На основании результатов проведенных исследований разработано новое водосодержащее взрывчатое вещество акватол Т-10ВМ, в котором для повышения физической стабильности используется водомасляная эмульсия.

2. Введение в состав акватола эмульгатора ПГТ в количестве не более 0,01% повышает адгезию масла к поверхности кристаллов аммиачной селитры, снижает в 3-4 раза содержание масла на поверхности тротила и его крупность, что обеспечивает повышение взрывчатых характеристик ВВ.

Стабилизация физической устойчивости заряда ВВ за счет использования в составе акватола водомасляной эмульсии - это введение в технологический процесс приготовления ВВ еще одной дополнительной операции. С целью упрощения технологии приготовления стабильного по составу акватола изучалась возможность закрепления минерального масла на кристаллах аммиачной селитры в процессе кристаллизации заряда за счет усиления адгезионного взаимодействия между ними.

Средством изменения смачивания и адгезии являются ПАВ, которые, адсорбируясь на границе раздела фаз, изменяют поверхностное натяжение и, как следствие, адгезию и смачивание. Влияние ПАВ на смачивание зависит от природы твердой поверхности. Поскольку поверхность кристаллов аммиачной селитры гидрофильная, то в соответствии с правилом уравнивания полярностей ПАВ будет адсорбироваться на границе минеральное масло - твердое тело, ориентируясь углеводородными радикалами в сторону масла, а полярными группами - в сторону кристаллов аммиачной селитры, которые образуются при кристаллизации заряда акватола. Аналогичным образом молекулы ПАВ будут ориентироваться на границе раздела раствор аммиачной селитры - минеральное масло.

Анализ зависимости краевого угла смачивания поверхности кристаллов аммиачной селитры минеральным маслом от концентрации ПАВ показывает, что угол наклона начального линейного участка изотермы смачивания зависит от адсорбционной активности ПАВ и его концентрации. При малых концентрациях

адсорбция ПАВ происходит в основном на твердой поверхности (гидрофильные кристаллы аммиачной селитры). В этих условиях угол наклона изотермы смачивания постоянен и изотерма описывается линейной зависимостью, причем угол наклона тем круче, чем больше адсорбционная активность ПАВ. Таким образом, работая в диапазоне небольших концентраций и применяя ПАВ с большой адсорбционной активностью, можно резко уменьшить равновесный краевой угол смачивания и тем самым улучшить смачивание кристаллов аммиачной селитры минеральным маслом.

Как показали результаты лабораторных исследований, увеличение концентрации ПАВ в масле свыше оптимальной величины нерационально. При больших концентрациях ПАВ будет адсорбироваться не только на границе кристалл аммиачной селитры - масло, но и на границе раствор аммиачной селитры - масло, понижая поверхностное натяжение на этой границе, при этом влияние ПАВ на смачивание кристаллов аммиачной селитры маслом будет снижаться.

Кроме того, из теории кристаллизации известна способность изменения поверхностно-активными веществами размеров, формы и прочности кристаллов. Поэтому при определении оптимальной концентрации ПАВ учитывалось не только его влияние на смачивание маслом гидрофильных кристаллов аммиачной селитры, но и на прочность получаемых образцов смеси.

При изучении влияния ПАВ на физическую стабильность маслосодержащих акватолов в качестве поверхностно-активного вещества использовали полимерный эмульгатор на основе полиглицерина и талловых жирных кислот (эмульгатор ПГТ). Такой выбор обусловлен тем, что эмульгатор ПГТ эффективно работает в кислой среде, обладает большой поверхностной активностью и широко используется при изготовлении эмульсионных взрывчатых веществ.

Определение оптимальной концентрации эмульгатора ПГТ в масляной фазе проводилось в производственных условиях ОАО "Олкон". Как и следовало ожидать, время распределения масла в растворе окислителя наиболее резко уменьшается при небольших концентрациях ПАВ. С увеличением концентрации эмульгатора темпы распределения масла снижаются.

Анализ проб смеси на прочность показал, что при концентрациях ПГТ в масляной фазе не превышающих 0,5масс.% прочность закристаллизовавшихся образцов не отличается от прочности образцов окислителя без ПАВ. При содержании эмульгатора свыше 1% прочность образцов резко падает. Образцы \ после кристаллизации представляют собой рыхлую массу, легко разминаемую рукой. Таким образом, с учетом полученных данных оптимальное содержание ПГТ в акватоле не должно превышать 0,01масс.%.

При возбуждении детонации химическая реакция начинается сразу же за ударным фронтом и развивается в первую очередь на поверхности частиц тротила, затем, в результате разложения тротила, в процесс вовлекается смесь окислителя с маслом. Чем мельче частицы, тем быстрее происходит их

сгорание во фронте детонационной волны (принцип Харитона). Поэтому, чем меньший объем смеси будет вовлекаться в процесс одной частицей тротила, тем быстрее будет происходить процесс взрывчатого разложения ВВ. Следует ожидать, что чем больше в акватоле мелких частиц тротила, тем быстрее будут происходить процессы взрывчатого разложения акватола.

Диспергировать расплавленный тротил в горячем растворе окислителя с применением только механического воздействия затруднительно, поскольку расплав быстро восстанавливает исходное состояние, что связано со значительными по величине молекулярными силами сцепления расплава, обусловленными его высоким поверхностным натяжением. Наличие в составе акватола ПАВ позволяет уменьшить работу, требующуюся для диспергирования расплава тротила, и повысить эффективность перемешивания высоковязкого раствора ВВ.

Стабилизация агрегативной устойчивости системы, образованной в результате перемешивания фаз, обеспечивается тем, что при сближении капель расплава тротила, содержащих на своей поверхности адсорбированное ПАВ, происходит растяжение и утоньшение разделяющей их прослойки ПАВ. Следовательно, дисперсность и агрегативную стабильность тротила можно регулировать добавками ПАВ, которые, адсорбируясь на мелких частицах, образующихся в процессе выделения твердой фазы из расплава тротила, препятствуют их агрегации при кристаллизации заряда ВВ.

С целью определения влияния вводимого ПГТ на дисперсность тротила готовили образцы акватола с переменным содержанием ПГТ. После полной кристаллизации образцов из них выделяли тротил. Методом дисперсного анализа исследовали крупность частиц. Полученные результаты представлены на рис.2, видно, что присутствие ПГТ в составе акватола позволяет изменить дисперсный состав тротила

в сторону увеличения содержания мелких фракций. Увеличенная суммарная поверхность тротила будет способствовать более

быстрому протеканию реакций взрывчатого превращения и повышению взрывчатых характеристик акватола.

На рис.3 представлены фотографии образцов акватола, содержащих жидкое и твердое горючее. На рисунке видно, что в присутствии ПГТ (рис.За) тротил находится в более мелкодисперсном состоянии, чем в отсутствии ПГТ (рис.Зб).

0.0001

| ] - фракция -1мм

0,001 О 01

Содержание ПАВ.% !_ 1 фракция 2 5+1мм

фракция +2 5 мм

Рис 2 Влияние добавки ПГТ на дисперсный состав тротила в акватоле

а - с добавкой ПГТ б - без добавки ПГТ

Рис 3 Фотографии образцов акватола

Кроме того, при детонации ВВ важно, чтобы минеральное масло, имеющее большую степень сродства к тротилу, чем к аммиачной селитре, не кон тактировало с ним, приводя к флегматизании тротила. Специально проведенные эксперименты показали, что минеральное масло без добавки ПГТ распределяется как по поверхности кристаллов аммиачной селитры, так и по поверхности частиц тротила, причем на смачивание тротила уходит около 15% всего минерального масла. Естественно, это приводит к уменьшению содержания минерального масла, находящегося в контакте с аммиачной селитрой, и снижению детонациошюй способности смеси окислитель - минеральное масло. В присутствии ПГТ содержание минерального масла на поверхности частиц тротила уменьшается почти в четыре раза, что тоже способствует более полному протеканию реакций взрывчатого превращения.

Увеличение площади контакта между окислителем и горючим за счет изменения условий смачивания и дисперсности горючих компонентов повышает детонационные характеристики акватолов, что подтвердилось при проведении экспериментов по измерению скорости детонации зарядов с добавкой ПГТ и без ПАВ. Исследовался состав №4, масс.%: раствор окислителя - 87,65, ТНТ - 10, минеральное масло - 2,35, ПГТ - 0,01 (сверх 100%). В результате измерений получено значение средней скорости детонации акватола с добавкой ПГТ - 4400 м/с, в то время как в заряде такого же состава без ПАВ - 3190 м/с. Таким образом, однородность состава акватола значительно улучшает условия протекания реакций взрывчатого превращения и повышает его взрывчатые характеристики.

3. Разработанные новые составы акватолов НС с пониженным содержанием тротила и технология их приготовления на местах применения позволяют повысить эффективность и безопасность ведения взрывных работ на карьерах.

По результатам проведенных исследований разработаны новые водосодержащие взрывчатые вещества акватолы НС.

Для стабилизации свойств скважинных зарядов в составах акватолов НС используется гранулированная аммиачная селитра, повышающая вязкость раствора окислителя и поверхностно-активное вещество, изменяющее поверхностные свойства компонентов. Следует отметить, что компоненты для приготовления акватолов НС готовят на стационарных прикарьерных пунктах (СПИ), а приготовление акватолов НС осуществляется в серийных смесительно-зарядных машинах (СЗМ) типа "Акватол-3".

В процессе изготовлении акватолов НС гранулированная аммиачная селитра в количестве до 4% от массы ВВ вводится при перемешивании в раствор окислителя либо в бак-приготовления раствора окислителя на СПИ после окончания приготовления раствора окислителя (ОАО "Олкон"), либо непосредственно в бункер СЗМ, после перекачивания в него раствора окислителя (ОАО"Апатит"). Затем, при продолжающемся перемешивании компонентов, в бункер вводится расчетное количество тротила и минеральное масло с добавкой ПАВ. После полной загрузки перемешивание компонентов продолжается, и СЗМ с приготовленным акватолом НС следует на заряжаемый блок.

При изготовлении акватолов НС температура раствора окислителя находится в пределах 90-95°С. Введение гранулированной аммиачной селитры, гранулотола и минерального масла с ПАВ понижает температуру до 80°С, что позволяет безопасно использовать систему инициирования СИНВ. Шашки-детонаторы в таких условиях не подвергаются повышенному термическому воздействию и не растрескиваются, сохраняя свою работоспособность. При заряжании скважин акватолами НС волноводы СИНВ не растягиваются, и фиксация в заряде промежуточного детонатора происходит надежно.

При заряжании скважин ранее применявшимся акватолом Т-20ГК, особенно в зимнее время, возникали проблемы, связанные с образованием "тротиловых пробок" и забиванием ими зарядных шлангов. Приходилось останавливать процесс заряжания, а СЗМ с акватолом возвращалась на СПИ, зарядные шланги либо пропаривались, либо менялись на новые, и СЗМ снова следовала на блок для продолжения зарядки скважин. Все это требовало дополнительных средств и времени. При высокой температуре заряжания происходило плавление промежуточных детонаторов, что не только снижало их работоспособность, но и приводило к отказам детонации зарядов. Кроме того, после окончания зарядки в бункере СЗМ оставались остатки ВВ в количестве около 2 т, которые приходилось размывать горячей водой и перекачивать в стокоприемники. При использовании акватолов НС таких проблем не возникает, ПАВ адсорбированное на поверхности тротила препятствует образованию "пробок", а минеральное масло повышает подвижность смеси.

Разработаны две марки акватолов НС Акватол 10НС используется для отбойки горных пород средней крепости, акватол 15НС - для отбойки крепких горных пород. Компонентный состав акватолов НС представлен в табл.5.

Таблица 5

Компонентный состав акватолов НС

Наименование Норма для марки, масс.%

компонента Т-10НС Т-15НС

Жидкая фаза Селитра аммиачная 74,0 + 3,0 71,0 + 3,0

Золь кремниевый 9,5 ±2,0 9,3+2,0

Минеральное масло 2,5 + 0,6 1,2 + 0,8

Твердая фаза Тротил 10,0+2,0 15,0 + 3,0

Селитра аммиачная гранулированная 4,0 + 1,5 3,5 + 1,5

Поверхностно-активное вещество (сверх 100 %) 0,001-0,01 0,001-0.01

Для допуска акватолов НС к постоянному применению на карьерах ОАО "Олкон" были проведены промышленные испытания акватолов НС с целью определения их соответствия требованиям ТУ 7284-08-04694181-98, уточнения условий приготовления, области применения, оценки взрывной и экономической эффективности в сравнении с акватолом Т-20ГК. За период с 1.01.по 20.04.1999г. на Оленегорском, Кировогорском и Бауманском карьерах для отбойки железных руд и вскрышных пород различной крепости и обводненности взорвано 2100 тонн акватолов НС.

Изготовление акватолов НС производилось на местах применения путем смешения компонентов в смесительно-зарядных машинах "Акватол-3" и "Акватол-1у", согласно регламента технологического процесса получения акватолов НС в условиях ОАО "Олкон". Заряжание скважин производилось по принятым параметрам буровзрывных работ для акватола Т20ГК. Объем взорванной горной массы составил 4330 тыс.т, удельный расход ВВ составил 485 г/т. Экскавация взорванной горной массы удовлетворительная. Сравнительные показатели буровзрывных работ (БВР) по испытанию акватолов НС приведены в табл.6.

В ходе проведения промышленных испытаний было установлено, что структура зарядов акватолов НС обладает однородностью, распределение минерального масла и тротила по зарядам равномерное (рис.4), средневзвешенный размер частиц тротила составляет 1,25 мм. Отказов при

проведении взрывных работ с использованием акватолов НС не обнаружено. Качество дробления горной массы удовлетворительное. Признаков взаимодействия акватолов НС с горными породами и железными рудами, в том числе с примесями сульфидов, за весь период испытаний не наблюдалось. Процесс приготовления и заряжания скважин акватолами НС - технологичен.

Таблица 6

Показатели БВР по испытанию акватолов НС на карьерах ОАО "Олкон"

Показатели Ед. изм. акватол Т-10НС акватол Т-15НС акватол Т-20ГК

Высота уступа м 15 15 15

ЛСПП первого ряда м 7-12 7-12

Диаметр скважин мм 250 250

Количество скважин шт. 1176 1294 588

Расстояние между скважинами в ряду м 6-8 6-8 6-8

Расстояние между рядами скважин м 6-8 6-8 6-8

Глубина скважин м 16-18 16-18 16-18

Вес заряда в скважине м 800-900 800-900 800-900

Высота заряда кг 10-12 10-12 10-12

Конструкция заряда — ■ сплошная колонковая

Схема взрывания диагональная

Крепость пород по Протодъяконову М.М. до 14 более 14 более 14

Категория пород по взрываемости средневзрываем ые трудновзрываемые

Суммарный вес зарядов т 1000 1100 500

Показатели взрыва

Объем взорванной горной массы тыс.т 2060 2270 1030

Удельный расход ВВ г/т 485 485 485

Выход негабарита % 0,8-1,5 0,8-1,5 0,8-1,5

Количество отказов нет нет нет

На ОАО "Апатит" опытно-промышленные испытания акватолов НС проводились в различных горногеологических условиях Центрального рудника: блок №1 - уступ 685/670, разрез 913; блок №2 - уступ 730/715, разрез 14-15. Обводненность блоков - 100%. Блоки представлены содосодержащим и породами рисчорритового состава, покрывающими рудное тело, на первом блоке трудновзрываемые и исключительно крупноблочные, на втором средневзрываемые и среднеблочные. Опытные взрывы проводились при одинаковом удельном расходе ВВ, параметрах сетки скважин и конструкции скважинного заряда. Результаты взрывов представлены в табл.7.

Таблица 7

Показатели БВР при проведении опытных взрывов акватолов НС_

Показатели Ед. изм. Акватолы НС, блок №1 / №2 *

17% ТНТ 10% ТНТ

Объем взрываемого блока м3 103100/55680 50400 / 59600

Количество скважин шт. 161/86" 79/92

Высота уступа м 14,5-16,5

Величина перебура м 2,0-3,0

Расстояние между скважинами м 6,5/7

Расстояние между рядами м 5,5/6

Общий вес зарядов кг 132000/69600 64500 / 74500

Удельный расход кг/м3 1,28/1,25

Средний размер куска взорванной горной массы мм 210/205 290/210

Производительность экскаватора м3/ч 223 / 240 160/230

Выход негабарита % 0,2 / 0,08 0,8/0,1

* в числителе приведен показатель для трудновзрываемых пород блока №1, в знаменателе показатель для средневзрываемых пород блока №2

»

Анализ результатов опытных взрывов показал, что изменением содержания тротила в составе акватолов НС можно регулировать их энергетические характеристики и тем самым управлять качеством дробления. Технология

дозаторы маииы СЗМ ® акватол с добавкой ПГТ о акватол

Рис 4 Распределение минерального масла по дозаторам СЗМ

оптоволоконные кабели к ОВНСЛ

изготовления позволяет в процессе приготовления изменять составы акватолов НС по фактору энергоемкости разрушения пород различной крепости.

В ходе испытаний были проведены измерения скорости детонации акватолов НС. Измерения проводили с помощью разработанного в Горном институте КНЦ РАН оптоволоконного измерителя скорости детонации (ОВИСД), позволяющего измерять скорость детонации непосредственно в скважине на нескольких независимых базах. Схема эксперимента представлена на рис.5. Скорость детонации акватола НС, содержащего 17% тротила и минеральное масло с добавкой ПГТ, в скважине диаметром 250 мм составила 4900 м/с. В то время как для обычных составов акватолов, содержащих 20% тротила, скорость детонации составляет 4400 м/с (по данным Ветлужских В.П.).

Акватолы НС прошли промышленные испытания в различных горно-геологических условиях и решением Госгортехнадзора РФ допущены к постоянному применению.

4-

измерительная

2 шашки ТТЛ К50 с устройством ГИНВС-5СИ

Рис 5. Схема эксперимента

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи -разработка новых составов акватолов с пониженным содержанием тротила, устойчивых к расслоению, с повышенными детонационными характеристиками, а также технологии их приготовления на местах ведения взрывных работ.

Основные научные результаты и практические выводы, полученные в результате исследований, заключаются в следующем:

1. Установлено, что детонационная способность акватолов с пониженным содержанием тротила зависит от равномерности распределения жидкого горючего в объеме окислителя, причем с уменьшением содержания тротила в составе акватола это влияние усиливается.

2. Равномерность распределения жидкого горючего в объеме окислителя достигается повышением физической стабильности зарядов акватола. Разработаны способы повышения стабильности акватолов за счет повышения

вязкости раствора окислителя и уменьшения размеров капель минерального масла.

3. Установлено влияние дисперсности твердого горючего на детонационные характеристики акватолов с пониженным содержанием тротила. Диспергирование тротила в процессе приготовления взрывчатого вещества до средневзвешенного размера частиц 1,25 мм позволяет повысить взрывчатые характеристики акватолов с пониженным содержанием тротила.

4. На основании проведенных исследований разработаны новые водосодержащие взрывчатые вещества - акватолы НС, предназначенные для производства взрывных работ в сухих и обводненных горных породах любой крепости, в том числе содержащих примеси сульфидов.

5. Показано, что применение акватолов НС повышает технологичность зарядки скважин и способствует повышению безопасности ведения взрывных работ.

6. Разработанные способы стабилизации свойств ВВ использованы для совершенствования технологии приготовления акватолов, позволяющей в широком диапазоне изменять их взрывчатые характеристики. Новизна составов и разработанных способов защищена патентами РФ.

7. Экономический эффект за счет применения акватолов НС на карьерах ОАО "Апатит" и "Олкон" составил 50 млн.рублей.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Подозерский Д.С., Едигарев С.А., Власова Е.А., Почекутов В.И., Семочкин B.C., Гринберг Н.И., Шинкарюк Ю.М., Листопад Г.Г. Совершенствование и опыт применения составов водосодержащих взрывчатых веществ // Горный журнал. -1999. - № 7. - С.96-97.

2. Подозерский Д.С., Месяц С.П., Едигарев С.А., Алеев Н.Г., Вяткин H.JL, Власова Е.А. Исследование влияния плотности водосодержащих взрывчатых веществ на их детонационную способность // Взрывное дело, N 91/48. - М.: МВК по взрывному делу при Академии горных наук, 1998. - С.52-57.

3. Подозерский Д.С., Едигарев С.А., Власова Е.А., Вяткин Н.Л., Вяткин М.Н., Почекутов В.И. Перспективы совершенствования составов водосодержащих взрывчатых веществ // Горный институт КНЦ РАН. -Апатиты, 1997. - 5 с. - Деп. в ВИНИТИ 24.11.97, N 3434 - В97.

4. Подозерский Д.С., Едигарев С.А., Власова Е.А., Семочкин B.C., Гринберг Н.И., Натаров О.В. Перспективы совершенствования составов водосодержащих взрывчатых веществ // Взрывное дело, N 92/49. - М.: МВК по взрывному делу при Академии горных наук, ГУДП "Полиграф". - 1999.

5. Подозерский Д.С., Едигарев С.А., Власова Е.А., Почекутов В.И. Совершенствование составов и технологии приготовления водосодержащих взрывчатых веществ // Сборник трудов международной научной конференции

"Физические проблемы взрывного разрушения массивов горных пород", 7-11 сентября 1998 г. Москва, ИПКОНРАН, 1999. - С.161-163.

6. Мельников H.H., Подозерский Д.С., Едигарев С.А., Месяц С.П., Власова Е.А. Разработка и внедрение новых составов взрывчатых веществ // Проблемы освоения минерально-сырьевых ресурсов Кольского региона и использование подземного пространства для захоронения отходов. - Апатиты: изд. КНЦ РАН, 1999. - С.7-10.

7. Власова Е.А. Влияние поверхностно-активных добавок на физическую стабильность водосодержащих взрывчатых веществ // Проблемы разработки месторождений полезных ископаемых и освоения подземного пространства Северо-Запада России. - Апатиты: изд. КНЦ РАН, 2001. - С.128-130.

8. Подозерский Д.С., Едигарев СЛ., Власова Е.А., Семочкин B.C., Гринберг Н.И., Почекутов В.И., Вяткин М.Н. Научное обоснование технико-технологических решений при разработке новых взрывчатых веществ // Теория и практика взрывного дела. Материалы международной конференции "Взрывное дело - 99". - Москва, 25-27 мая 1999г. Издательство МГГУ. 1999. - С.163-170.

9. Подозерский Д.С., Едигарев С.А., Власова Е.А. Влияние физической стабильности на детонационные характеристики водосодержащих взрывчатых веществ // Взрывное дело, N 93/50. - М.: МВК по взрывному делу при Академии горных наук, 2001. - С.79-84.

10. Подозерский Д.С., Едигарев С.А., Власова Е.А. Исследование взрывчатых характеристик водосодержащих взрывчатых веществ с пониженным содержанием тротила // доклад на второй международной научной конференции "Физические проблемы разрушения горных пород". -Санкт-Петербург, 25 - 29 сентября 2000г. Издательство Санкт-Петербургского горного института им.Плеханова. 2001. - С.205-208.

11. Подозерский Д.С., Едигарев С.А., Власова Е.А., Соколов A.B., Белоглазов М.И., Шишаев В.А., Листопад Г.Г., Доильницын В.М. Метод определения скорости детонации и газовой вредности промышленных взрывчатых веществ // Горный информационно-аналитический бюллетень.-2003.- №9.-С.63-66.

12. Пат. 2118307 Российская Федерация, мпк7 С 06 В 31/42. Водосодержащее взрывчатое вещество / Мельников H.H., Подозерский Д.С., Едигарев С.А., Власова Е.А., Семочкин B.C., Почекутов В.И., Деев Е.А.; заявитель и патентообладатель Горный институт КНЦ РАН. - № 97113876; заявл. 31.07.1997; опубл. 27.08.1998, Бюл. №24. - С.233.

13. Пат. 2138468 Российская Федерация, мпк7 С 06 В 31/28, 45/30. Способ получения водосодержащего взрывчатого вещества / Мельников H.H., Подозерский Д.С., Едигарев С.А., Власова Е.А., Семочкин B.C., Почекутов В.И., Деев Е.А.; заявитель и патентообладатель Горный институт КНЦ РАН. - № 98110246; заявл. 29.05.1998; опубл. 27.09.1999, Бюл. №27. - С.233.

14. Пат. 2145589 Российская Федерация, мпк7 С 06 В 31/28, 45/30. Способ получения водосодержащего взрывчатого вещества / Мельников Н.Н, Подозерский Д.С , Едигарев С.А., Власова Е.А., Почекутов В.И.; заявитель и патентообладатель Горный институт КНЦ РАН. - № 98115550; заявл. 10.08.1998; опубл. 20.02.2000, Бюл. № 5. - С.346.

»I

Автореферат

ВЛАСОВА Елена Анатольевна

ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И ДЕТОНАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК АКВАТОЛОВ С ПОНИЖЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ТРОТИЛА

Технический редактор В.А.Ганичев

Лицензия ПД 00801 от 06 октября 2000 г.

Подписано к печати 17.11.2004

Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная.

Гарнитура Times/Cyrillic

Уч.-изд.л. 1.3. Заказ № 58. Тираж 100 экз.

»

Ордена Ленина Кольский научный центр им.С.М.Кирова 184209, Апатиты, Мурманская область, ул.Ферсмана, 14

f

1

<

I

(

»2 717 S

РНБ Русский фонд

2006-4 784

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Власова, Елена Анатольевна

Специальность 25.00.20 "Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика"

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель доктор технических наук Д.С. Подозерский

Апатиты

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.

1 .СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Водосодержащие взрывчатые вещества. Опыт применения и перспективы совершенствования.

1.2. Задачи и методы исследований.

Выводы.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕТОНАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В АКВАТОЛАХ И ВЛИЯНИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ СТАБИЛЬНОСТИ АКВАТОЛОВ НА ИХ ДЕТОНАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ.

2.1. Особенности детонационных процессов в акватолах.

2.2. Исследование влияния физической стабильности акватолов на их детонационную способность.

Выводы.

3. РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ СТАБИЛИЗАЦИИ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАСЛОСОДЕРЖАЩИХ АКВАТОЛОВ.

3.1. Исследование возможности повышения агрегативной устойчивости маслосодержащих акватолов.

3.2. Исследование факторов влияющих на реологические параметры раствора окислителя.

3.3. Исследование возможности повышения водоустойчивости и вязкости маслосо держащих акватолов.

3.4. Исследование возможности изменения дисперсности жидкого горючего в составе акватолов.

Выводы.

4. СТАБИЛИЗАЦИЯ ДЕТОНАЦИОННОГО ПРОЦЕССА В МАСЛОСОДЕРЖАЩИХ АКВАТОЛАХ ПОСРЕДСТВОМ ИЗМЕНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ СВОЙСТВ КОМПОНЕНТОВ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ.

4.1. Исследование возможности изменения условий смачивания поверхности образующихся кристаллов аммиачной селитры минеральным маслом в процессе изготовления акватолов.

4.2. Влияние дисперсности твердого горючего и смачиваемости его маслом на стабильность детонационного процесса в маслосодержащих акватолах.

Выводы.

5. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АКВАТОЛОВ НС.

5.1. Разработка технологии приготовления акватолов НС.

5.2. Промышленные испытания акватолов НС.

5.3. Определение физико-химических и взрывчатых характеристик акватолов

5.4. Расчет экономического эффекта от внедрения акватолов НС на ОАО

Олкон" и Центральном руднике ОАО "Апатит".

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Повышение энергетических и детонационных характеристик акватолов с пониженным содержанием тротила"

При добыче полезных ископаемых взрывные работы во многом определяют эффективность эксплуатации горнотранспортного оборудования и дробильного комплекса обогатительных фабрик. Ежегодно в РФ на разрушение и отделение горной массы от массива расходуются сотни тысяч тонн взрывчатых веществ (ВВ). Предприятия только Кольского горнопромышленного комплекса потребляют более 100 тыс. тонн ВВ. Учитывая высокую стоимость штатных ВВ, опасность транспортирования больших объемов взрывоопасных грузов и перспективы развития горнодобывающих предприятий, технологию ведения взрывных работ целесообразно базировать на применении взрывчатых веществ, изготавливаемых непосредственно на местах ведения работ.

В настоящее время на местах производства горных работ изготавливаются в основном два вида водосодержащих взрывчатых веществ - эмульсионные и суспензионные. Несмотря на расширение области применения эмульсионных ВВ доля суспензионных, в основном акватолов, остается довольно значительной, так как обладая высокой объемной концентрацией энергии акватолы наиболее пригодны для дробления весьма крепких и обводненных горных пород.

Стремление разработчиков снизить в составах акватолов содержание тротила, как наиболее дорогого и токсичного компонента, привело к необходимости замены части его минеральным маслом. Однако, при замене части тротила в составах акватолов на минеральное масло возникают проблемы, связанные с недостаточной физической стабильностью составов, что проявляется в изменении энергетических и детонационных характеристик зарядов ВВ. Поэтому разработка физически стабильных составов акватолов, устойчиво детонирующих в скважинных зарядах, и разработка технологии их приготовления в условиях горнодобывающих предприятий являются актуальной задачей.

Цель работы заключается в разработке способов повышения взрывчатых характеристик акватолов с пониженным содержанием тротила.

Основная идея работы заключается в использовании структурирующих и поверхностно-активных добавок для придания физической стабильности зарядам акватола, регулирования процессов смачивания селитры и тротила маслом и повышения дисперсности тротила.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Физическая стабильность зарядов акватолов с минеральным маслом, взамен части тротила, достигается введением масла в виде прямых концентрированных водомасляных эмульсий на основе эмульгатора ОП-4 и увеличением вязкости раствора окислителя за счет добавления 4-8% гранулированной аммиачной селитры.

2. Введение в состав маслосодержащих акватолов эмульгатора ПГТ в количестве не более 0,01% повышает адгезию масла к поверхности кристаллов аммиачной селитры, снижает в 3-4 раза содержание масла на поверхности тротила и его крупность, что обеспечивает повышение взрывчатых характеристик ВВ.

3. Разработанные новые составы акватолы НС с пониженным содержанием тротила и технология их приготовления на местах применения позволяют повысить эффективность и безопасность ведения взрывных работ на карьерах.

Научная новизна работы заключается в повышении взрывчатых характеристик акватолов с пониженным содержанием тротила за счет физической стабилизации их зарядов путем использования прямых концентрированных водомасляных эмульсий и увеличения вязкости раствора окислителя, изменения условий смачивания селитры и тротила маслом, повышения дисперсности тротила.

Наиболее существенные научные результаты:

- установлено, что снижение детонационной способности акватолов происходит при уменьшении содержания тротила до 13-15%;

- введение в состав акватола, с пониженным до 10% содержанием тротила, дополнительного сенсибилизатора в виде минерального масла, равномерно распределенного в объеме ВВ, позволяет стабилизировать детонационный процесс. Количество масла определяется исходя из условия сохранения нулевого кислородного баланса ВВ;

- использование прямых концентрированных водомасляных эмульсий на основе эмульгатора ОП-4 и увеличение вязкости раствора окислителя за счет добавления 4-8% гранулированной аммиачной селитры позволяют получить агрегативно устойчивую смесь раствора окислителя и жидкого горючего;

- выявлено, что введение в состав маслосодержащих акватолов эмульгатора ПГТ в количестве не более 0,01% улучшает смачивание поверхности селитры маслом, уменьшает в 3-4 раза содержание масла на поверхности тротила и обеспечивает средневзвешенный размер частиц тротила 1,25 мм при равномерном распределении его по колонке заряда;

- экспериментально установлено, что разработанные составы акватолов с уменьшенными размерами частиц тротила обладают на 20-25% большей скоростью детонации по сравнению с известными марками акватолов;

- на основе проведенных исследований разработаны новые взрывчатые вещества акватолы НС для производства взрывных работ в сухих и обводненных горных породах любой крепости, в том числе содержащих примеси сульфидов;

- усовершенствована технология приготовления акватолов, обеспечивающая равномерное распределение компонентов по объему заряда, что позволяет получить стабильные по свойствам и детонационным характеристикам ВВ. Новизна состава и технологии приготовления акватолов НС защищены патентами РФ.

Личный вклад автора состоит в постановке задач исследований, разработке методик исследований; в анализе и обобщении результатов ранее проведенных исследований; в проведении аналитических исследований и расчетов детонационных характеристик акватолов; в выполнении экспериментального изучения физико-химических свойств акватолов в зависимости от компонентного состава и в исследовании их детонационных характеристик; в планировании и проведении промышленных испытаний акватолов НС; в обосновании технологии изготовления акватолов НС на ОАО "Олкон" и "Апатит"; в разработке технических условий и регламентов технологического процесса получения акватолов НС в условиях ОАО "Олкон" и "Апатит"; в расчете экономической эффективности применения акватолов НС на ОАО "Олкон" и "Апатит".

Достоверность научных результатов подтверждается большим объемом проанализированной и обобщенной исходной тематической научно-технической и патентной информации; использованием современных методов физико-химических исследований и современной измерительной аппаратуры; использованием компьютеров и специализированного программного обеспечения для выполнения расчетов; использованием статистических методов обработки экспериментальных данных; удовлетворительной сходимостью лабораторных и полевых экспериментов с данными промышленных испытаний; практикой использования результатов исследований на предприятиях Кольского горнопромышленного комплекса.

Практическое значение работы:

- усовершенствована технология приготовления акватолов, применяемых для взрывной отбойки горной массы в условиях ОАО "Олкон" и "Апатит";

- разработаны технические условия на промышленные взрывчатые вещества акватолы НС.

Реализация результатов работы. Основные результаты работы, связанные с модификацией имеющихся и разработкой новых составов водосодержащих промышленных взрывчатых веществ, включены в технологические регламенты ведения буровзрывных работ и внедрены на карьерах ОАО "Апатит" и "Олкон".

За период с 1999 по октябрь 2004г объемы внедрения разработанных водосодержащих промышленных взрывчатых веществ составили:

- 20 тыс.т акватолов НС на ОАО "Апатит";

- 60 тыс.т акватолов НС на ОАО "Олкон".

Объем горной массы, отбитой с использованием разработанных взрывчатых веществ, составил более 20 млн.м3. Экономический эффект, достигнутый за счет снижения стоимости взрывчатых веществ, составил 5*0 млн. рублей.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на технических советах ОАО "Апатит" и "Олкон", Международной научной конференции "Физические проблемы взрывного разрушения массивов горных пород" (Москва, 1998г.), Международной конференции "Взрывное дело-99" (Москва, 1999г.), Международной научной конференции "Проблемы и перспективы освоения минерального сырья и подземного пространства Северо-Запада России" (Апатиты, 1999г.), Международной научной конференции "Физические проблемы разрушения горных пород" (Санкт-Петербург, 2000г.), Всероссийской конференции о состоянии взрывного дела в Российской Федерации (Москва, 2002г.), Международной научной конференции "Физические проблемы разрушения горных пород" (Москва, 2004г.), научно-технических семинарах "Неделя горняка" в 1998-2004 гг. Материалы исследований использованы при разработке технической документации на производство промышленных водосодержащих взрывчатых веществ акватолов НС, и освоении технологии приготовления водосодержащих промышленных взрывчатых веществ на ОАО "Апатит" и "Олкон".

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 статей, получены 1 патент РФ на водосодержащее взрывчатое вещество и 2 патента РФ на способы изготовления водосодержащих взрывчатых веществ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из 5 глав, введения и заключения, изложенных на 123 страницах машинописного текста, содержит 40 рисунков, 37 таблиц, список литературы из 99 наименований.

Работа выполнялась в Горном институте Кольского научного центра Российской академии наук в соответствии с темами НИР "Управление дробящим действием взрыва на основе новых взрывчатых веществ, способов взрывания и информационных технологий" в 199б-1999гг (№ г.р. 02.20.0002122) и "Исследование физических процессов и явлений в скальных массивах при взрывах для повышения их эффективности, безопасности и уменьшения вредных воздействий на окружающую среду" в 2000-2003гт (№ г.р. 01.20.0006536).

Автор выражает признательность руководителю научной школы директору Горного института КНЦ РАН академику Н.Н.Мельникову, заведующему лабораторией Горного института доктору технических наук С.А.Козыреву, научному руководителю доктору технических наук Д.С.Подозерскому, кандидату технических наук С.А.Едигареву, сотрудникам Горного института, специалистам ОАО "Апатит" и "Олкон" за содействие и полезные советы при выполнении работы и ее подготовки к защите.

Заключение Диссертация по теме "Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика", Власова, Елена Анатольевна

Выводы

1. С использованием гранулированной аммиачной селитры и поверхностно-активного вещества (эмульгатор ПГТ) для отбойки горных пород разработаны новые водосодержащие взрывчатые вещества акватолы НС (ТУ 7284-08-04694181-98) и определены их взрывчатые характеристики.

2. Для изготовления акватолов НС разработан директивный технологический процесс. Состав и технология приготовления акватолов НС защищены патентом РФ.

3. Показано, что разработанные составы акватолов НС могут эффективно использоваться в породах с различной крепостью и обводненностью.

4. Акватолы НС выдержали промышленные испытания, проведенные на ОАО "Олкон" и "Апатит" и допущены Госгортехнадзором РФ к постоянному применению, в т.ч. в породах и рудах содержащих примеси сульфидов.

5. За период с 1999 по октябрь 2004 г. объемы внедрения разработанных водосодержащих промышленных взрывчатых веществ составили:

- 20 тыс.т акватолов НС на ОАО "Апатит";

- 60 тыс.т акватолов НС на ОАО "Олкон".

6. Объем горной массы, отбитой с использованием разработанных взрывчатых веществ, составил более 20 млн.м3.

7. Экономический эффект, достигнутый за счет снижения стоимости взрывчатых веществ, составил 50 млн. рублей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи — разработка новых составов акватолов с пониженным содержанием тротила, устойчивых к расслоению, с повышенными детонационными характеристиками, а также технологии их приготовления на местах ведения взрывных работ.

Основные научные результаты и практические выводы, полученные в результате исследований, заключаются в следующем:

1. Установлено, что детонационная способность акватолов с пониженным содержанием тротила зависит от равномерности распределения жидкого горючего в объеме окислителя, причем с уменьшением содержания тротила в составе акватола это влияние усиливается.

2. Равномерность распределения жидкого горючего в объеме окислителя достигается повышением физической стабильности зарядов акватола. Разработаны способы повышения стабильности акватолов за счет повышения вязкости раствора окислителя и уменьшения размеров капель минерального масла.

3. Установлено влияние дисперсности твердого горючего на детонационные характеристики акватолов с пониженным содержанием тротила. Диспергирование тротила в процессе приготовления взрывчатого вещества до средневзвешенного размера частиц 1,25 мм позволяет повысить взрывчатые характеристики акватолов с пониженным содержанием тротила.

4. Установлена возможность усиления адгезионного взаимодействия минерального масла к поверхности кристаллов аммиачной селитры при введении в состав акватолов ПАВ. Показано, что полимерный эмульгатор на основе полиглицерина и талловых жирных кислот, адсорбируясь на границе раздела кристалл аммиачной селитры — минеральное масло, способствует смачиванию поверхности кристаллов аммиачной селитры минеральным маслом, что позволяет равномерно распределить жидкое горючее по объему заряда ВВ.

5. На основании проведенных исследований разработаны новые водосодержащие взрывчатые вещества - акватолы НС, предназначенные для производства взрывных работ в сухих и обводненных горных породах любой крепости, в том числе содержащих примеси сульфидов.

6. Показано, что применение акватолов НС повышает технологичность зарядки скважин и способствует повышению безопасности ведения взрывных работ.

7. Разработанные способы стабилизации свойств ВВ использованы для совершенствования технологии приготовления акватолов, позволяющей в широком диапазоне изменять их взрывчатые характеристики. Новизна составов и разработанных способов защищена патентами РФ.

8. Экономический эффект за счет применения акватолов НС на карьерах ОАО "Апатит" и "Олкон" составил 40 млн.рублей.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Власова, Елена Анатольевна, Апатиты

1. Фундератов Ю.В., Свердленко Н.А., Махалов А.Г. Совершенствование взрывных работ на предприятиях Мурманской области // Безопасность труда в промышленности. М., 2000. №12. — с.22-25.

2. Адушкин В.В., Спивак А.А., Соловьев С.П., Перник JI.M., Кишкина С.Б. Геоэкологические последствия массовых химических взрывов на карьерах // Геоэкология, инженерная геология, гидрогеология, геокриология. — 2000, -№ 6.-C.554-563.

3. Барон B.JL, Кантор В.Х. Техника и технология взрывных работ в США.-М.: Недра, 1989.-376 с.

4. Новые гранулированные ВВ на подземных рудниках / А.П.Коновалов, В.Ю.Фадеев, В.И.Корнейчук, Г.Л.Павлов, В.В.Удовицкий // Горный журнал. 2001. - №7. - с.8-12.

5. Кук М.А. Наука о промышленных взрывчатых веществах. М.: Недра, 1980. 453 с.

6. Викторов С.Д., Демидюк Г.П. Простейшие взрывчатые вещества. Вестник Академии наук СССР, М., №4, 1985

7. Потапов А.И., Клейн А.И. Опытно-промышленное испытание ифзанитов на Михайловском горно-обогатительном комбинате // Горный журнал. -1975.- №11.- с.47-49.

8. Закалинский В.М. Применение ифзанита в обводненных скважинах на карьерах // Взрывное дело 80/37. М„ 1978. - с. 135-140.

9. Павлютенков В.М., Шеменев В.Г., Шпилевских П.В., Субботин В.Я. Внедрение структурированных водосодержащих взрывчатых веществ на карьерах Качканарского Гока И Разработка руд черных металлов. ИГД УрО АН СССР. -Свердловск. 1989. - с.77-83.

10. Бахтин А.К., Селиванова Н.В. Результаты исследований и производственных испытаний водонаполненных ВВ на основе нового загустителя // Горный журнал. -1971.-№9.- с.35-38.

11. Бахтин А.К., Селиванова Н.В. Влияние типа загустителя на свойства и эффективность применения водонаполненных ВВ//ФТПРПИ. М.- 1974. №1. с. 4853.

12. Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Коллоидная химия. Избранные труды.-М.:Наука, 1978.-368 с.

13. Robinson R.V. Water Gel Explosives — Three Generations, Canad.Mining and Metallurg.Bull., 1969, 62, N692.

14. Моторин A.C., Шеменев В.Г., Синицын В.А., Завгороднев В.И., Лебедев С.М., Субботин В.Я. Технология и средства механизации для приготовления гелеобразных водосодержащих ВВ и заряжания ими взрывных скважин // Горный журнал. -1993.- № 910.- с.26-27.

15. Маточкин В.А., Шпилевских П.В., Субботин В.Я., Павлютенков В.М., Шеменев В.Г. Опыт применения водонаполненных ВВ на карьерах комбината // Горный журнал. -1988.-№9.- с. 19-20.

16. Кошарнов М.Ф., Звонов А.А., Зонтович Ю.К. Разработка и исследование свойств холодных водосодержащих ВВ // Взрывное дело 74/31. М.: Недра, 1974. -с.46-50.

17. Ханукаев А.И. Состояние и перспективы применения водонаполненных ВВ, изготавливаемых на местах потребления. Обзорная информация. Выпуск 4. М., Минчермет СССР, 1980.34 с.

18. Ханукаев А.Н Перспективы применения горячельющихся ВВ на открытых и подземных работах // Теория и опыт механизированного применения простейших ВВ М.: ИФХАНСССР. 1972.

19. Адрианов Н.Ф., Головко Т.С., Козловский Т.С. Определение работоспособности водосодержащих ВВ методом воронкообразования // Теория и опыт механизированного применения простейших взрывчатых веществ. Москва, 1972. — с.36-41.

20. Мельников Н.В., Демидюк Г.П. Пути развития водонаполненных ВВ // Теоретические основы разработки водосодержащих ВВ и опыт механизированного применения их в народном хозяйстве. Москва, 1974. - с.3-10.

21. Кире Б.Г. Свойства горячих водонаполненных ВВ и испытания их на руднике "Медвежий ручей" Норильского комбината // Использование взрыва в народном хозяйстве. Киев, Наукова думка, 1970. — с. 253-258.

22. Ханукаев А.Н. Новые водосодержащие взрывчатые вещества // Безопасность труда в промышленности. М., 1994. №4. - с.32-36.

23. Попов Г.П. Применение водонаполненных взрывчатых веществ на предприятии "КМАвзрывпром" // Безопасность труда в промышленности. М., 1987. №6. -с.14-15.

24. Балашов А.Г., Шакиров А.Ш., Сухорученков А.И. и др. Совершенствование технологии приготовления и использования водосодержащих взрывчатых веществ на предприятии "Кмавзрывпром" // ЦНИИчермет. 1990. - вып.11. - с.51-52.

25. Карпов М.А., Попов Г.П. Применение передовых технологий в области буровзрывных // Горный журнал. -2002.- № 8.- с.25-27.

26. Карпов М.А., Попов Г.П. Повышение эффективности использования взрывчатых веществ // Горный журнал. -1997.- № 5-6.- с.42-45.

27. Кутузов Б.Н. Перспективы совершенствования ассортимента промышленных ВВ для карьеров // Горный журнал 1996. - № 9-10. - с.39-43.

28. Попов Г.П., Артемьев В.А., Борзенков J1.A. Стабильность заряда акватола // Безопасность труда в промышленности. М., 1990. №7. — с.70-72.

29. Державец А.С., Феодоритов М.И., Костюков В.В., Гаврилов Н.И., Горшколепов Г.М., Маслов И.Ю. Обеспечение безопасности ведения взрывных работ на карьерах // Безопасность труда в промышленности. М., 2004.-№2. с.6-7.

30. Галкин В.В., Ветлужских В.П., Павлютенков В.М. Причины разложения и отказов зарядов акватола // Безопасность труда в промышленности. М., 1988. №10. — с.47-49.

31. Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород взрывом. Взрывные технологии в промышленности. М.: МГГУ. 1994/ - с. 446.

32. Патент РФ № 1631939. Взрывчатое вещество / Захаров В.И., Подозерский Д.С., Деев Е.А., Алишкин А.Р., Едигарев С.А. № 4440677/23; Заявл. 15.06.88. Б.И. №33. 2000.

33. Захаров В.И., Матвеев В.А. и др. Нефелин как источник получения компонентов простейших взрывчатых веществ для горнодобывающей промышленности // Комплексная переработка хибинских нефелиновых руд. Апатиты: Изд. КНЦ РАН. - 1999. -с. 61-68.

34. Подозерский Д.С., Едигарев С.А., Вяткин Н.Л. Совершенствование составов взрывчатых веществ // Горный журнал. 1997. - № 9. - с.48-49.

35. Шеменев В.Г., Павлютенков В.М. Водосодержащие взрывчатые вещества: состояние разработки, перспективы использования // Горный журнал 1996. - № 11-12. -с.48-49.

36. Викторов С.Д. Разработка и применение простейших взрывчатых веществ. М.: ИПКОН РАН, 1996. 155 с.

37. Кутузов Б.Н., Абсадаров С.Х., Гончаров А.Г. Опыт применения водосодержащих ВВ местного изготовления // Горный журнал. 1996. - № 6.

38. Павлютенков В.М., Шеменев В.Г. Водоустойчивые взрывчатые вещества местного приготовления // Известия вузов. Горный журнал. 1999. - № 9-10. - с. 13-18.

39. Казаков Н.Н. Взрывная отбойка руд скважинными зарядами. -М.: Недра, 1975.192 с.

40. Андреев К.К., Беляев А.Ф. Теория взрывчатых веществ.-М.: Оборонгиз, 1960.595 с.

41. Дремин А.Н., Савров С.Д., Трофимов B.C., Шведов К.К. Детонационные волны в конденсированных средах.- М.: Наука, 1970.-161с.

42. Дубнов JI.B., Бахаревич Н.С., Романов А.И. Промышленные взрывчатые вещества.-М.: Недра, 1988.-358 с.

43. Апин А.Я., Воскобойников И.М., Соснова Г.С. Протекание реакции в детонационной волне смесевых взрывчатых веществ // ПМТФ. 1963. - № 5. - с.115-117.

44. Апин А.Я., Велина Н.Ф. О детонации наполненных взрывчатых веществ. — Доклады АН СССР, 1966, т.171, №2.

45. Кларк Дж.-Б. Взрывчатые вещества. В кн.'.Открытые горные работы. Пер. с англ. М., «Недра», 1971.

46. Исследование детонационной способности водонаполненных ВВ /П.С. Данчев, В.П. Ветлужских, Е.П. Попков и др. // Взрывное дело 70/27.-М.: Недра, 1971.- с. 18-23.

47. Исследование детонационной способности водонаполненных ВВ на основе горячих растворов окислителей / В.П. Ветлужских, П.С. Данчев, В.В. Мишуткин и др. // Взрывное дело 74/31.-М.: Недра, 1974.- с.28-33.

48. О детонационной способности водонаполненных взрывчатых веществ / В.Б. Иоффе, Б.А. Меньшиков//Взрывное дело 75/32.-М.: Недра, 1975.- с.141-151.

49. Патент РФ 1438836. Способ получения сорбента. Месяц С.П., Крючков В.В., Кириллова Л. А., Сентябрева И.А. БИ №43, 1988. с.40.

50. О критических диаметрах зарядов ВВ и скорости детонации гексогена / А.Я. Апин, Н.Ф. Велина // Взрывное дело 63/20.-М.: Недра, 1967.- с.5-37.

51. Эмульсии под. ред. Ф.Шермана JL: Химия, 1972. -448 с.

52. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии.-Л.:Химия, 1974.-352 с.

53. Еременко В.Н., Найдич Ю.В. Змочування рщкими металами твердых поверхонь тугоплавких сполук. Киев.: Изд. АН УССР, 1958. -60 с.

54. Позин М.Е. Технология минеральных удобрений: Учебник для вузов.- 6-е изд., перераб. Л.: Химия, 1989.-352 с.

55. Матусевич Л.Н. Кристаллизация из растворов в химической промышленности. -М.: Химия, 1968.-304 с.

56. Медведев Г.Н. Температурные расчеты водонаполненных взрывчатых смесей // Взрывное дело, № 74/31. М.: Недра, 1974. -с. 80-83.

57. Плановский А.Н., Рамм В.М., Каган С.З. Процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1968.-848 с.

58. Градус Л.Я. Руководство по дисперсионному анализу методом микроскопии. М.: Химия, 1979. 231с.

59. Коузов П.А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов. Л.: Химия, 1971.

60. Матусевич Л.Н., Шабалин К.Н. Интенсивность размешивания раствора и крупность получаемых кристаллов // ЖПХ. 1952. - № 11. - с. 1157-1164.

61. Детонационная способность водосодержащих смесей аммиачной селитры и алюминия / Головко Т.С., Викторов С.Д., Богданец А.И. // Взрывное дело 77/34.-М.: Недра, 1976.- с.92-95.

62. Патент РФ 2138468. Способ получения водосодержащего взрывчатого вещества. Мельников Н.Н., Подозерский Д.С., Едигарев С.А., Власова Е.А., Семочкин B.C. и др. БИ № 27. 1998. с233.

63. Захаров В.И., Алишкин А.Р., Матвеев В.И., Майоров Д.В. и др. Золь гель кремниевой кислоты — неорганический загуститель для промышленных взрывчатых веществ. / Химия и химическая технология в освоении природных ресурсов

64. Кольского полуострова. // Тезисы докл. научн. конф. 22 24.09.98. - Апатиты,: Изд. КНЦ РАН, с. 145

65. Павлютенков В.М. Исследование технологических свойств водосодержащих взрывчатых веществ // Взрывное дело 80/37.-М.: Недра, 1978.- с.121-128.

66. Павлютенков В.М., Шеменев В.Г. Основы технологии приготовления водосодержащих взрывчатых веществ в процессе заряжания скважин //Проблемы горного дела: сборник научных трудов. Екатеринбург: ИГД Уральское отд. РАН, 1997.- с.271-282.

67. Айлер Р. Химия кремнезема. Пер. с англ. Ч.1.-М.: Мир, 1982.-416 с.

68. Айлер Р. Химия кремнезема. Пер. с англ. Ч.2.-М.: Мир, 1982.-712 с.

69. Михайлов Н.В., Ребиндер П.А. О структурно-механических свойствах дисперсных и высокомолекулярных систем // Коллоидный журнал. -1955.- № 2.- с. 107119.

70. Поздняков З.Г., Росси Б.Д. Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания //М.: Недра. 1977. 253 с.

71. Подозерский Д.С., Едигарев С.А., Власова Е.А., Вяткин H.JL, Вяткин М.Н., ПочекутовВ.И. Перспективы совершенствования составов водосодержащих взрывчатых веществ // Горный институт КНЦ РАН. Апатиты, 1997. - 5 с. - Деп. в ВИНИТИ 24.11.97, N 3434 - В97.

72. Поверхностно-активные вещества: Справочник /Абрамзон А.А. и др. Л.Химия, 1976-376 с.

73. Патент РФ 2118307. Водосодержащее взрывчатое вещество. Мельников Н.Н., Подозерский Д.С., Едигарев С.А., Власова Е.А. и др. БИ № 24. 1998. с.214.

74. Зимон А.Д. Адгезия жидкости и смачивание. М.: Химия, 1974. 416 с.

75. Сумм Б.Д., Горюнов Ю.В. Физико-химические основы смачивания и растекания. М.: Химия, 1976. - 232 с.

76. Позин М.Е. Технология минеральных удобрений: Учебник для вузов.- 6-е изд., перераб. Л.-.Химия, 1989.-352 с.

77. Патент РФ 2128156. Состав взрывчатого вещества. Чикунов В.И., Щапов Ю.С., Мамонов П.И., Долбин И.И. 1999. БИ №9.

78. Апин А.Я., Димза Г.В. О детонации наполненных и смесевых ВВ // Взрывное дело 74/31.-М.: Недра, 1974.- с.13-17.

79. Друкованный М.Ф., Оберемок О.Н. О влиянии воды на детонацию водоустойчивых гранулированных взрывчатых веществ // Взрывное дело 74/31.-М.: Недра, 1974.- с. 17-27.

80. Поверхностные явления и поверхностно-активные вещества: Справочник / Абрамзон А.А., Боброва JI.E., Зайченко Л.П. и др.; под ред. А.А.Абрамзона и Е.Д.Щукина. -Л.: Химия, 1984-392с.

81. Краткий справочник химика / Перельман В.И. -М. ГНТИ хим.лит-ры. 1964559 с.

82. Акватолы НС. Технические условия ТУ 7284-08-04694181-98.

83. Шведов К.К. О концепции и показателях безопасности современных взрывчатых материалов промышленного назначения // Информационный бюллетень Национальной ассоциации инженеров взрывников. 2003. - №1(4) с. 10-11.

84. Шведов К.К. Некоторые вопросы современного состояния развития промышленных ВВ и методов их испытаний // ФТПРПИ .-1990. №4 . с.93-101.