3.10.1. Промышленные взрывчатые вещества и средства взрывания

Особенность взрывного способа производства работ – возможность выполнения большого объема работ в сжатые сроки.

Кроме строительства каналов в мелиоративном и водохозяйственном строительстве взрывной способ применяется для устройства траншей, котлованов, дробления скальных пород, крупных валунов, при корчевке пней, рыхлении мерзлых грунтов, строительстве плотин, дамб путем обрушения грунта.

Взрыв – это чрезвычайно быстрое химическое превращение вещества или смеси веществ из одного агрегатного состояния в другое с переходом их потенциальной энергии в кинетическую газообразных продуктов, образованием ударной волны и сжатых газов, способных производить механическую работу, с выделением большого количества тепла.

Химические взрывчатые вещества (ВВ) по составу подразделяются на индивидуальные ВВ и механические взрывчатые смеси. Индивидуальные ВВ: первичные (инициирующие); вторичные (бризантные).

Первичные ВВ (гремучая ртуть, азид свинца) обладают повышенной чувствительностью и легко взрываются от слабого удара, трения, накола, тряски, луча огня или искры. Используются только в капсюлях-детонаторах для инициирования вторичных ВВ.

Вторичные ВВ (тротил, тетрил, гексоген, ТЭН) менее чувствительны к внешним воздействиям и менее опасны в обращении. Для возбуждения в них взрыва используется небольшой заряд первичного ВВ.

В качестве ВВ используются в основном механические взрывчатые смеси, состоящие из вещества, богатого кислородом (аммиачная или натриевая селитра), и компонентов, богатых углеродом (бризантные ВВ). Введение бризантных ВВ позволяет сенсибилизировать (поддерживать) процесс взрывчатого разложения и регулировать мощность ВВ. В состав ВВ входят также вещества, понижающие их чувствительность без потери взрывных свойств (флегматизаторы – парафин, минеральное масло и т. п.), и другие компоненты, обеспечивающие связность состава.

Широко используются аммиачно-селитренные ВВ трех групп: с тротиловым, гексогеновым и нитроэфирным сенсибилизаторами:

первая группа – аммонит № 6 ЖВ, граммониты, граммоналы, алюмотол, гранулотол;

вторая группа – скальный аммонит № 1;

третья группа – детонит М.

Особая группа – водонаполненные слабосенсибилизированные тротилом ВВ, в которых аммиачная селитра находится в виде суспензии: акваниты, акваналы и акватолы. Выпускаются также кумулятивные наружные заряды для вторичного рыхления негабаритов (заряды ЗКП и ЗКН) и промежуточные детонаторы для инициирования зарядов малочувствительных ВВ.

По условиям применения промышленные ВВ делят на шесть классов: I класс – только для открытых работ; II класс – для открытых и подземных работ, кроме шахт, опасных по газу и пыли; III–VI классы – предохранительные ВВ для забоев, опасных по газу и пыли.

Средства взрывания (инициирования) – устройства, обеспечивающие безотказную детонацию промышленных ВВ: капсюли-детонаторы, электродетонаторы, детонирующие, а также огнепроводные шнуры и средства их зажигания.

Капсюль-детонатор предназначен для возбуждения детонации ВВ при огневом способе взрывания. Состоит из металлической гильзы, снаряженной инициирующим и бризантным ВВ (инициирующее ВВ – гремучая ртуть (0,5 г), бризантное – тетрил (1,0 г)).

Электродетонатор представляет собой капсюль-детонатор и электровоспламенитель (нихромовая нить), соединенные в одной гильзе.

В зависимости от интервала между подачей тока и взрывом инициирующего вещества существуют электродетонаторы мгновенного, короткозамедленного (до 0,5 с) и замедленного (до 10 с) действия. Для этого используется столбик замедляющего состава (смесь свинцового сурика и ферросилиция и др.).

Детонирующие шнуры (ДШ) служат для возбуждения детонации в зарядах ВВ и передачи ее на расстояние. Сердцевина ДШ из высокобризантного ВВ – тэна (скорость детонации – 7,2 км/с) – заключена в тройную нитяную оплетку с водозащитной пропиткой или покрыта слоем пластиката.

Огнепроводные шнуры – средства воспламенения капсюлей-детонаторов при огневом взрывании. Сердцевина из слабоспрессованного дымного пороха заключена в двойную нитяную оплетку, пропитанную водоизолирующей массой. Скорость горения – 1 см/с.

Способы взрывания зарядов ВВ: огневой, с помощью ДШ, электрический.

Огневой способ наиболее простой, используется в строительстве редко – для подрыва одиночных или небольшого числа шпуровых зарядов, дробления негабаритов, для инициирования сети ДШ.

Способ взрывания с помощью ДШ – основной способ. Сеть ДШ состоит из магистрали и отходящих от нее к зарядам концевиков. Инициирование магистральной нитки ДШ производят капсюлем-детонатором.

Электрический способ с помощью электродетонаторов является основным при подземных работах, на открытых работах при осуществлении сложных в техническом отношении взрывов. Возможно инициирование больших групп зарядов со значительным числом интервалов замедления.