Оглавление

Введение 3

1.2. Эмульсионные промышленные взрывчатые вещества 12

1.2.1. История появления эмульсионных взрывчатых систем 13

1.2.2. Принцип построения ПЭмВВ 15

1.2.3. Технология производства эмульсионных взрывчатых веществ 28

1.2.4. Безопасность при производстве, хранении, транспортировании и применении ПВВ 31

1.3. Физико-химические характеристики ПЭмВВ. 34

1.3.1. Стабильность эмульсионных ВВ. 35

1.3.2. Вязкость эмульсии 41

1.3.3. Другие свойства ЭмПВВ. 47

1.5. Сходство и различие промышленных взрывчатых дисперсий на гелеобразной и эмульсионной основе. 52

2.6.Методика повышения вязкости эмульсионного состава на основе аммиачной селитры путём сильного вторичного сдвига. 61

2.7. Методика введения инициатора сшивки полимера в эмульсионную матрицу. 62

3. Экспериментальная часть 63

3.1. Влияние гидрозолей ПАА (на примере кросс-линкеров на основе ПАА) на вязкость эмульсии. 63

3.1.1. Способы введения загустителя ПАА в эмульсию. 63

3.1.2 Инициирование «сшивки» ПАА-кросс-линкера. 76

4.Обсуждение результатов 78

Введение

Основные технико-экономические задачи предприятий горно-металлургического комплекса заключаются в обеспечении эффективности буровзрывных работ, конкурентоспособности и снижении себестоимости конечной продукции. Основными направлениями в области промышленных взрывов являются применение новых энергоёмких и экологически безопасных взрывчатых веществ, рациональных схем и надёжных средств взрывания. Обеспечение заданных объёмов взрывания и увеличения при этом эффективности работ становится в современных условиях производства невозможным при использовании старых технологий, ориентированных главным образом на вещества, содержащие тротил.

Среди основных требований индустрии промышленных взрывчатых веществ можно выделить следующие. Во-первых, она должна быть недорога и удобна в применении, то есть не должна содержать дорогих и дефицитных компонентов, должна позволять механизацию зарядных работ и обеспечивать их безопасность. Во-вторых, она должна быть стабильна и универсальна для сухих и обводненных скважин (закупать несколько видов ВВ для разных условий горнякам не выгодно). В-третьих, она должна быть достаточно мощной. И, наконец, должна нести минимальный экологический вред (экономически он выражается во времени простоя для проветривания карьера после взрыва). Анализируя эти показатели, можно увидеть, что эмульсионные ВВ водоустойчивы, как гранолутол, но дешевле его в два раза и более (в зависимости от состава), однако выделяют в несколько раз меньше ядовитых газов.

ЭВВ превосходят тротил и тротилсодержащие вещества по целому ряду характеристик. В частности, исследования показали, что эмульсионные взрывчатые вещества при взрыве выделяют в десять раз меньше газов по сравнению с тротилом. Они водоустойчивы, что полностью исключает загрязнение грунтовых вод.

Кроме того, использование ЭВВ способно исключить возможности совершения диверсий или несчастных случаев во время транспортировки (эмульсионное взрывчатое вещество как конечный «взрывной продукт» образуется только в заряженных скважинах). Компоненты взрывного вещества, перевозимые к месту проведения взрывов на специальных машинах, не являются взрывоопасными. Похищать готовые ЭВВ в случае их отказа при ведении взрывных работ бессмысленно, так как они имеют весьма непродолжительный срок хранения.

Помимо всего перечисленного важную роль влияет экономическое обоснование выбора компонентов и высокая энергоэффективность. Индивидуальные взрывчатые вещества, такие как тротил и гексоген, дорогостоящие, поэтому не применяются в качестве промышленных ВВ. Однако, их используют в качестве добавок - модификаторов, повышающих КПД взрыва.

Новизна данной дипломной работы заключается в исследовании взрывчатых веществ, обладающих характеристиками эмульсионных ПВВ и способных к загущению ПАА, как гелеобразные ПВВ.

Актуальность работы состоит в том, что выпускаемые в настоящее время ПВВ не в полной мере удовлетворяют всем предъявленным к ним требованиям. До сих пор остаётся важной проблема дальнейшего совершенствования технологии производства ВВ, а именно освоение методик управления реологическими свойствами непосредственно при заряжании эмульсионных взрывчатых веществ.

Изготовление взрывчатых веществ на основе матричных эмульсий непосредственно на горных предприятиях, а также их использование, является приоритетным направлением в области освоения недр с применением взрывных технологий.

Таким образом, целью работы является совершенствование технологий управления реологических показателей энергоёмких эмульсий.

Перед нами стоят следующие задачи:

1) изучить существующие в настоящее время методики управления реологическими показателями ЭВВ;

2) экспериментально проследить изменения показателей вязкости и ёмкости от компонентного состава эмульсии;

3) обеспечить контролируемую вязкость и структуру смеси за счёт введения «сшивающих агентов» и загустителей;

4) изучить характеристики эмульсии, обеспечивающие её стабильность

5) провести работу по созданию эмульсии, применение которой будет соответствовать требованиям безопасности;

Объектом исследования послужат энергоёмкие эмульсионные составы, применяемые в горноподрывных и подземных буровзрывных работах.