Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время наибольшее количество взрывчатых веществ (ВВ) применяется в горной промышленности и строительстве, где взрывной способ разрушения является практически безальтернативным методом подготовки крепких горных пород к выемке.
Практически все ВВ промышленного назначения являются смесевыми системами, состоящими из компонентов различной химической природы и физического состояния. Придание высокой детонационной способности системе, помимо повышения эффективности ее действия, снижает вероятность отказа детонации, а следовательно, способствует повышению безопасности взрывных работ. Это определяет необходимость и актуальность изучения смесевых ВВ и их компонентов по таким факторам как детонационные свойства и физическая совместимость.
Цель и задачи работы. Целью работы является определение влияния качества компонентов и особенностей технологии изготовления смесевых ВВ на основе аммиачной селитры (АС) на техническую и экономическую эффективность их применения.
В задачи работы входит:
выбор и корректировка методов исследования свойств компонентов и готовых смесевых ВВ;
исследование свойств сырья, применяемого для изготовления аммиачно-селитренных ВВ в стране, и сравнение полученных показателей с данными для зарубежных аналогов;
установление взаимосвязи между физико-химическими и детонационными свойствами смесей АС и дизельного топлива (ДТ);
разработка нового состава смесевой системы и способа получения зарядов низкой плотности на основе АС методом вакуумного формования.
Научная новизна. При изучении смесей АСДТ на основе селитр различных производителей и марок решена научно - техническая задача определения влияния свойств пористой аммиачной селитры (ПАС) на качество взрывчатых смесей. Изучено влияние дополнительной термической обработки ПАС на детонационные свойства смесей АСДТ. Исследована эффективность применения и осуществлена доработка методики определения показателя адсорбционной способности пористой гранулированной АС.
В работе также решена научно - техническая задача применения литьевой технологии для формирования взрывчатых зарядов невысокой плотности из расплава с температурой плавления ниже 100 С. Решение этой задачи направлено на повышение безопасности технологии изготовления литых пористых зарядов за счет применения в качестве теплоносителя воды.
На защиту выносятся:
метод определения адсорбционной способности пористой аммиачной селитры по отношению к дизельному топливу;
экспериментальные данные определения адсорбционной способности аммиачной селитры по отношению к дизельному топливу, полученные для селитр различных производителей;
экспериментальные данные определения скорости детонации смесей АСДТ, изготовленных на основе селитр различных производителей;
состав на основе эвтектической смеси аммиачной селитры и карбамида для изготовления литых пористых зарядов, обеспечивающих невысокую скорость и давление детонации;
экспериментальные данные определения скорости детонации литых пористых зарядов на основе эвтектической смеси аммиачной селитры и карбамида.
Практическая полезность. Отработана методика определения показателя адсорбционной способности ПАС с помощью применения адсорбирующего материала -фильтровальной бумаги. Методика рекомендована для применения в промышленных условиях на заводе - производителе ПАС (ООО «Ангарский азотно-туковый завод»).
В работе предложен новый состав для изготовления литых пористых зарядов методом вакуумного формования с регулируемыми при изготовлении плотностью, скоростью и давлением детонации. Установлены детонационные характеристики пористых зарядов на основе предложенного состава. Такие заряды предназначены для решения задач «мягкого» дробления, актуальных при добыче блочного камня, кристаллосырья (алмазов) и др.
Апробация работы. Результаты работы доложены на международной конференции «New Trends in Research of Energetic Materials» г. Пардубице, Чехия, 2007, 2008 и 2009 гг.; на Международной конференции молодых ученых по химии и химической технологии, РХТУ им. Д.И. Менделеева, Москва, 2007 и 2008 гг.; на научном симпозиуме «Неделя горняка - 2007» , МГГУ, Москва, 2007 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 статей, 3 из которых в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, двух глав, каждая из которых содержит методическую, экспериментальную части, обсуждения результатов, выводов и списка литературы, включающего 130 источников. Работа изложена на 125 страницах машинописного текста и содержит 54 рисунка, 20 таблиц.
