4.2.1. Исследование распределения тротила по высоте заряда, загущенного кремневым гелем

Главной причиной, вызывающей необходимость загущения суспензионных ВВ, в которых в качестве горючего используется тротил, является предотвращение расслаивания, обусловленного разностью удельных весов раствора окислителя (1380-1420 кг/м³) и тротила (1660 кг/м³). Поэтому при заряжании скважин горячими растворами ВВ наблюдается осаждение значительной части тротила в нижнюю часть скважины, что неизбежно приводит к снижению энергетических характеристик ВВ и повышению выброса вредных газов.

В связи с этим. нами проведены сравнительные испытания по определению равномерности распределения тротила по высоте колонки заряда ВВ, загущенного полиакриламидом и кремниевыми гелями. Лабораторная методика исследований заключалась в следующем: готовился раствор загустителя, в котором растворяли при температуре 95-100^оС необходимое количество аммиачной селитры, затем в него при перемешивании вводили расчетное количество гранул поливинилхлорида (ПВХ), который служил имитатором гранул тротила (плотность поливинилхлорида – 1700 кг/м³, крупность гранул 2-5 мм, тротила – соответственно, 1660 кг/м³ и 2-5 мм). Соотношение компонентов выбирали таким же, как в реальном составе Акватола Т-20Г (NH₄NO₃ – 71%, вода – 9%, тротил – 20%). Полученный состав выливали в полиэтиленовые трубы с внутренним диаметром 100 мм с запаянным днищем. После остывания в течение суток из верхней, средней и нижней части трубы вырезались образцы высотой 15 см, которые взвешивались и помещались в емкость с проточной водой. После полного вымывания селитры оставшиеся гранулы отделялись, сушились и взвешивались. По их массе и массе исходного образца определялось процентное содержание “тротила” (ПВХ). Опыты дублировались трехкратно. За результат принималось среднее арифметическое. Результаты этих опытов приведены в таблице 15.

Как видно из данных таблицы, загущение акватола кремниевым гелем обеспечивает наиболее равномерное распределение гранул по высоте колонки заряда. Причем применение нефелинового загустителя практически полностью предотвращает расслаивание взрывчатой смеси, что позволяет добиться значительного уменьшения выделения вредных газов при взрыве ВВ (см. рис.24).

Таблица 15.

Распределение “тротила” по высоте заряда

№ п/п	Характеристика образца	Содержание “тротила”, мас.%
		в верхней части	в средней части	в нижней части
1	Незагущенный	2,2	7,8	38,1
2	Загущенный ПАА (0,25%)	12,4	16,8	28,2
3	Загущенный жидкостекольным кремнегелем (0,5% SiO2)	18,3	20,3	21,2
4	Загущенный нефелиновым кремнегелем (0,5% SiO2)	19,8	20,1	20,2

При проведении полигонных испытаний нового состава на рудниках ОАО “Олкон” подобные исследования были проведены на реальных тротилсодержащих смесях. Они полностью подтвердили данные лабораторных опытов.

	Для визуального изучения процесса растворения готовились одинаковые по форме и массе бестротиловые образцы затвердевших плавов аммиачной селитры, которые размещались на специальных подставках в стеклянных кристаллизаторах, заполненных водой, где их выдерживали до полного растворения. Визуальное наблюдение за процессом растворения позволило установить
Рис. 24. Объем вредных газов выделяющихся при взрыве различных составов ВВ. Номер состава соответствует составу таблицы 15.

значительное различие в механизме растворения образцов, загущенных различными загустителями. Образцы, загущенные ПАА, растворились наиболее быстро и неравномерно. На их поверхности наблюдались каверны. Они быстро растрескивались и разрушались на отдельные части и кусочки.

Образцы, загущенные жидкостекольным кремнегелем, растворялись намного медленнее и равномернее. На их поверхности наблюдались слизистые образования, которые отрывались от поверхности и падали на дно кристаллизатора.

При растворении образцов, загущенных нефелиновым загустителем, кремнегелевый каркас сохранялся на их поверхности в виде облаковидного образования, сохраняющего форму исходного образца, что иногда даже затрудняло возможность определения окончания процесса растворения. В случае, если в образце были воздушные пузырьки, то часть этого каркаса отрывалась и в виде облака всплывала на поверхность воды.

Именно образованием слизистых осадков и сохранением пространственного каркаса можно объяснить большую водоустойчивость акватолов, загущенных кремневыми гелями, т.к. они препятствуют диффузии воды к поверхности образца и затрудняют отвод продуктов растворения.