Инициирующие взрывчатые вещества

Инициирующими называются взрывчатые вещества, способные взрываться в малых количествах под действием относительно слабого импульса (искры, трения, удара и т. п.). По чувствительности они разделяются на первичные и вторичные ВВ.

Наиболее распространенные инициирующие ВВ и их характеристики приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Характеристики инициирующих ВВ

Покататели	Первичные			Вторичные
	гремучая ртуть	азид свинца	TНPC	тетрил	ТЭН	гексоген
Объем ПВ, л/кг	316	308	448	412	780	890
Теплота взрыва, кДж/кг	1700	1590	1740	4500	5900	5500
Температуря взрыва, ^0С	4450	4300	3030	3810	4000	3850
Давление при взрыве, МПа	880	700	1790	2590	4348	4000
Кислородный баланс, %	-11,8	-	-56,0	-47,4	-10,1	-20,1
Скорость детонации, м/с	5400	5300	5200	7200	8200	8300
Работоспособность, см^3	110	115	110	350	500	470
Температура вспышки, ^0С	165	327	270	195	220	203,5
Чувствительность к удару, %	2	-1	11	30	30	30

3.1 Огневое и электроогневое взрывание

Огневое инициирование зарядов ВВ является наиболее простым и деше­вым способом взрывания. Оно осуществляется с помощью капсюля-детонатора, огнепроводного шнура (ОШ) и средств его зажигания. При огневом взрывании импульс, необходимый для возбуждения детонации заряда промышленного ВВ, вызывается взрывом небольшого по величине заряда инициирующего ВВ, раз­мещенного в капсюле-детонаторе, который взрывается от искр, передаваемых ему огнепроводным шнуром.

Капсюли-детонаторы.

Капсюль-детонатор (КД) представляет собой открытую с одного конца гильзу длиной 45-51 мм и диаметром 6,3-7,65 мм. Толщина стенок гильзы 0,4-0,5 мм. Примерно на 2/3 своей длины гильза заполнена первичными и вторичными ВВ. Свободный конец (дульце) предназначен для размещения отрезка огнепроводного шнура на месте производства взрывных работ. В зависимости от состава заряда ВВ капсюли-детонаторы подразделяются на гремучертутно-тетриловые и азидо-тетриловые. В последние годы в основном выпускаются капсюли-детонаторы с применением в первичном заряде смеси азида свинца с ТНРС и гексогена в качестве вторичного ВВ (рис. 4.1).

При изготовлении капсюлей-детонаторов в гильзу запрессовывается вторичное инициирующее (бризантное) ВВ. На дне гильзы при запрессовке вы­полняется кумулятивная выемка в виде полусферы для создания направленной вдоль оси заряда струи продуктов детонации бризантного ВВ. Затем в металлической чашечке длиной 8 мм с центральным отверстием для доступа снопа искр ОШ размешается первичное взрывчатое вещество, чашечка устанавливается к гильзе капсюля-детонатора. Чашечку для заряда изготовляют из стали (биметалла). Для предотвращения высыпания вторичного ВВ центральное отверстие закрыто шелковой сеточкой, которая мгновенно сгорает от луча огня ОШ и не снижает восприимчивости первичного заряда к пламени. Внутренний диаметр гильзы 6,4 мм обеспечивает свободный ввод огнепроводного шнура.

Рис. 3.1 Капсюль-детонатор КД-8М:

1 - металлическая гильза; 2 - металлическая чашечка, 3 - отверстие; 4 - первичное инициирующее ВВ (механическая смесь азида свинца с ТНРС в соотношении 0,75/0,25 – 0,38 г); 5 - вторичное ВВ (гексоген - 1 г): 6 - кумулятивная выемка; 7 - дульце

Первичное инициирующее ВВ в чашечке обладает высокой чувстви­тельностью к огню и надежно детонирует от искр ОШ, передавая импульс вторичному ВВ. В азидо-тетриловых детонаторах первичный заряд составной, и первым детонирует навеска ТНРС, обладающего более высокой чувствительностью к тепловому импульсу, чем второй компонент, азид свинца. Первичный заряд массой 0,38 г может также состоять из механической смеси азида свинца с ТНРС в соотношении 0,75/0,25.

Всем капсюлям-детонаторам с массой вторичного заряда около 1 г (как в России, так и за рубежом) присвоен условный номер 8. В России выпускают детонаторы марок: КД-8С, КД-8МА, КД-8Б, где буква означает материал гильзы, соответственно: сталь (биметалл), алюминий, бумага.

Капсюли-детонаторы обладают высокой чувствительностью к трению, удару и огню, поэтому при обращении с ними необходимо соблюдать особую осторожность.

Огнепроводные шнуры

Огнепроводный шнур (ОШ) предназначен для луча огня передачи на определенное расстояние с целью возбуждения взрыва капсюля-детонатора или воспламенения порохового заряда. Огнепроводный шнур состоит из слабоспрессованной пороховой сердцевины, сформированной вокруг направляющей нити покрытой рядом оплеток (рис. 3.2).

Рис 3.2. Огнепроводный шнур

1 - направляющая нить: 2-пороховая сердцевина: 3, 4 - льняные и хлопчатобумажные оплетки: 5 - наружная оболочка

Хлопчатобумажная направляющая нить служит для предотвращения высыпания пороховой сердцевины из оплеток. Оплетки между собой разделены изолирующими прослойками. Дымный порох огнепроводного шнура содержит 78 % калиевой селитры, 12 % древесного угля и 10 % серы. Вес порохового заряда составляет 5 - 8 г на метр шнура. Наружный диаметр ОШ 5-6 мм. Ско­рость горения ОШ составляет примерно 1 см/с.

В зависимости от материала и характера водоизолирующего покрытия ОШ изготавливают двух марок: ОША - асфальтированный; ОШП - пластикатный. В асфальтированных шнурах OШA наружная оболочка покрыта слоем водоизоляционной мастики из асфальтита (термоплавкая композиция из каменноугольной смолы, битума, парафина и петролатума). Поэтому ОША могут использоваться в сухих и обводненных забоях. Еще большую гидроизоляцию обеспечивают шнуры с пластиковой оболочкой (ОШП), которые могут устойчиво гореть под водой.

Шнуры выпускают отрезками по 10 м, свернутыми в бухты разного диаметра, которые вкладывают друг в друга. Важным свойством ОШ является постоянство скорости горения (около 1 см/с) без затухания и проскакивания искр через оболочку, что может повредить соприкасающиеся шнуры в пучке.

Средства зажигания огнепроводных шнуров

Средства зажигания огнепроводного шнура включают в себя как специальные электрические и термические устройства, так и отрезки самого ОШ. При зажигании одиночного шнура разрешается использовать спички.

При зажигании отрезком ОШ, называемым «затравкой», в шнуре пред­варительно через 5-10 см делаются поперечные надрезы (рис. 3.3). из которых при горении вылетают искры, используемые при поджигании концов ОШ, идущих к заряду. Число надрезов должно превышать количество поджигаемых отрезков ОШ, а длина шнура-затравки должна быть на 0,6 м короче отрезков, идущих к заряду.

Рис. 3.3 Огнепроводный шнур-затравка

Фитиль зажигательный тлеющий состоит из пропитанной раствором калиевой селитры сердцевины пучка хлопчатобумажных и льняных нитей диаметром 6-8 мм, заключенных в хлопчатобумажную оплетку. Такой фитиль чувствителен к пламени спички и хорошо поджигает огнепроводный шнур. Тлеет фитиль со скоростью 10 мм/мин.

Зажигательные свечи представляют собой бумажные гильзы диаметром 10 мм и длиной 200 мм, заполненные с одного конца горючим составом, с другого - инертным веществом, позволяющим держать свечу в руке. Зажига­тельная головка воспламеняется от спички. Число цветных полос на свече ука­зывает длительность ее горения (1, 2 или 3 минуты). При горении пламя изме­няет свой цвет: белый в начале воспламенения; красноватый - при основном горении; ярко-зеленый - сигнальный (за 15 секунд до окончания горения).

Патрон зажигательный бумажный ЗП-Б используется для одновременного зажигания группы до 36 отрезков огнепроводного шнура при производстве взрывных работ на поверхности и в шахтах, неопасных по газу и пыли. Он представляет собой картонную гильзу (рис. 3.4) с лепестками. На дно гильзы помешают зажигательный состав из смеси свинцового сурика (90%) и порошка силикокальция (10%), замешанной на нитролаке. Толщина слоя зажигательной смеси в патроне 4 мм. Верхняя открытая часть гильзы разрезана на четыре лепестка с буртиками. Эти лепестки расходятся для облегчения введения в патрон отрезков ОШ.

Рис. 3.4. Зажигательный патрон ЗП-Б; 1 - бумажный патрон; 2 - зажигательный состав; 3 - резиновое кольцо

Собранные в пучок огнепроводные шнуры помещают в патрон вплотную к зажигательному составу и плотно обвязывают шпагатом или фиксируют резиновым кольцом поверх гибких лепестков. В патрон также вводят воспла­меняющий отрезок огнепроводного шнура длиной 20 - 30 см, от которого воспламеняется зажигательный состав и загораются все помещенные в патрон шнуры. В качестве воспламенителя может использоваться также электрозажи­гательная трубка ЭЗТ-2 или электрозажигатель ЭЗ-ОШ -М(Б).

Электроогневое взрывание применяется в случаях затруднения отхода взрывника в укрытие. При инициировании зарядов огнепроводным шнуром для зажигания ОШ используются элсктрозажигатели или электровоспламснители, которые крепятся на конце огнепроводных шнуров. Это позволяет взрывнику инициировать заряды ВВ из безопасного места с помощью электрического тока.

Электрозажигательная трубка ЭЗТ-2 состоит из стальной (биме­таллической) гильзы 1, электровоспламенителя 2, отрезка огнепроводного шнура 3 и зажигательного состава 4 (рис. 3.5). Электровоспламенитель закреплен в гильзе обжатием её по пластиковой пробке 5, напрессованной на выводные провода с пластмассовой изоляцией. Трубки ЭЗТ-2 имеют медные провода длиной от 2 до 4 м. Отрезок ОШ длиной 250-600 мм закрепляется в гильзе об­жатием её по шнуру.

Электрическое сопротивление ЭЗТ-2 при длине выводных проводов 2-3 м нормировано в пределах 1,8-3,0 Ом и при длине 3,5-4,0 м - 1,8-3,6 Ом. Безопасный ток не выше 0,2 А. Трубки, соединенные последовательно в группы по 20 штук, должны по нормативам безотказно срабатывать от постоянного тока 1 А и переменного -2,5 А. Гарантийный срок хранения 1 год.

Рис. 3.5 Электрозажигательная трубка ЭЗТ-2: 1 - биметаллическая гильза; 2 - электровоспламенитель; 3 - отрезок огнепроводного шнура; 4 - зажигательный состав в чашечке; 5- пластиковая пробка