6. Средства и способы инициирования зарядов промышленных взрывчатых веществ

6.1. Классификация средств и способов инициирования зарядов взрывчатых веществ

Импульс, необходимый для возбуждения детонации в заряде промышленного ВВ, получается в результате взрыва небольшого по величине заряда инициирующего ВВ, размещенного в кап­сюле-детонаторе, электродетонаторе или через более мощный промежуточный детонатор (для инициирования гранулированных и водосодержащих ВВ).

Детонация инициирующих ВВ, имеющих значительно боль­шую чувствительность к внешним тепловым и механическим воз­действиям, возбуждается тепловым импульсом: в капсюле-детона­торе горящей пороховой сердцевиной огнепроводного шнура, в электродетонаторе — горящей капелькой воспламенитель но го состава, расположенной на мостике накаливания электровоспла­менителя, или пламенем замедляющего состава в электродетона­торах ЭД-КЗ и ЭД-ЗД.

На открытых горных работах роль инициирующего заряда, размещаемого в заряде промышленного ВВ, выполняет детони­рующий шнур, сердцевина которого выполнена из мощного ВВ — ТЭНа. Для возбуждения взрыва ДЩ обязательно применение КД или ЭД. Таким образом, во всех случаях возбуждение детонации зарядов промышленных ВВ осуществляется КД или ЭД.

Совокупность принадлежностей для инициирования зарядов промышленных ВВ называется средствами инициирования.

В зависимости от способа возбуждения взрыва детонатора различают:

о г н е в о е инициирование зарядов, когда детонатор взры­вается от луча огня огнепроводного шнура;

э л е к т р и ч е с к о е, когда детонатор взрывается от горя­щей капельки электровоспламенителя;

э л е к т р о о г н е в о е, когда детонатор взрывается от луча огня огнепроводного шнура, подожженного электровоспла­менителем.

Средства огневого инициирования: капсюли-детонаторы, огне­проводный шнур, средства зажигания огнепроводного шнура.

Средства электрического инициирования: электродетонаторы различных ступеней замедления, соединительные и магистраль­ные провода, контрольно-измерительные приборы, источники тока.

Средства инициирования с помощью детонирующего шнура: детонирующий шнур и средства огневого, электроогневого или электрического инициирования.

6.2. Взрывчатые вещества для изготовления средств инициирования

Инициирующими называются ВВ, способные в малых коли­чествах (доли грамма) взрываться под действием относительно слабого внешнего импульса (искра, трение, удар, укол и т. д.).

По чувствительности инициирующие ВВ делятся на первичные и вторичные.

Отличительными особенностями первичных инициирующих ВВ являются;

весьма высокая чувствительность к механическим и тепловым воздействиям; способность взрываться в малых количествах (0,05—0,5 г); горение этих ВВ почти мгновенно переходит в дето­нацию.

Пе р в и ч н ы е и н и ц и и р у ю щ и е ВВ (гр е м у ч а я р т у т ь, а з и д с в и н ц а, ТНРС) инициируют более мощные в т о р и ч н ы е и н и ц и и р у ю щ и е ВВ (т е т р и л, г е к с о г е н, ТЭН), которые и вызывают взрыв заряда промышлен­ного ВВ или шашек промежуточных детонаторов, от которых уже происходит взрыв заряда промышленного ВВ. Промежу­точные детонаторы изготовляются из зарядов тротила или тро­тила и гексогена массой 200—800 г с отверстиями в центре для детонирующего шнура или для КД или ЭД. В некоторых случаях промежуточный детонатор делается путем обвязки детониру­ющим шнуром нескольких патронов ВВ.

Г р е м у ч а я р т у т ь Hg(ONC)₂ — кристаллический ядови­тый порошок белого или серого цвета с температурой воспламене­ния 160 °С; в сухом порошкообразном состоянии чрезвычайно чувствительное ВВ, взрывающееся при самых слабых механи­ческих воздействиях.

Это наиболее чувствительное из всех применяемых иницииру­ющих) ВВ. При содержании 10 % влаги гремучая ртуть только горит, не детонируя; при содержании 30 % влаги она даже не загорается. Поэтому гремучая ртуть хранится в банках с водой. Прессованная гремучая ртуть приобретает большее иницииру­ющее воздействие и менее чувствительна к внешним воздействиям. Поэтому при изготовлении детонаторов первичные заряды гре­мучей ртути применяются в прессованном виде. При наличии влаги гремучая ртуть вступает в реакцию с медью, образуя весьма чувствительные фульминаты меди. В связи с этим детонаторы в медных гильзах, снаряженные гремучей ртутью, необходимо предохранять от влаги. С алюминием гремучая ртуть вступает в реакцию, образуя невзрывчатые соединения, из-за чего при использовании гремучей ртути не применяют алюминиевые гильзы для детонаторов.

А з и д с в и н ц а Pb(N₃)₂ — белый мелкокристаллический порошок. Азид свинца негигроскопичен, не растворяется в воде и не теряет детонационной способности при увлажнении. Под

воздействием углекислого газа в присутствии влаги азид свинца переходит в углекислые соли, в связи с чем его чувствительность снижается. С медью азид свинца образует весьма чувствительные и опасные соединения, поэтому его запрессовывают в алюмини­евые гильзы. Азид свинца — более мощное, чем гремучая ртуть, первичное инициирующее ВВ. Газы взрыва азида свинца менее ядовиты, чем гремучей ртути. В связи с этим в промышленности осуществляется переход на применение в качестве первичного инициирующего азида свинца взамен гремучей ртути. Степень уплотнения и температура азида свинца не оказывают влияния на его чувствительность. Азид свинца недостаточно чувствителен к лучу огня, поэтому его применяют совместно с более чувствительным к тепловому импульсу тринитрорезорцинатом свинца (ТНРС).

ТНРС С_вН₂(N0₂)₃РЬН₂0 — золотисто-желтый кристалличе­ский порошок. С металлами не взаимодействует. По чувствитель­ности занимает промежуточное положение между азидом свинца и гремучей ртутью. По инициирующей способности ТНРС значи­тельно слабее указанных выше ВВ. Поэтому ТНРС применяется только как промежуточный заряд массой 0,1 г, который вызывает взрыв азида свинца, а последний взрывает заряд вторичного инициирующего ВВ.

Вторичные инициирующие ВВ предназначены для увеличения энергии начального импульса, сообщаемого зарядом первичного инициирующего ВВ, и детонирования заряда промышленного ВВ. Вторичные инициирующие ВВ менее чувствительны к внешним воздействиям, но имеют большую скорость детонации, теплоту взрыва и более высокую инициирующую способность по сравне­нию с первичными инициирующими ВВ.

Тетрил (тринитрофенилметилнитрамин) С_вН₂(N0₂)₄NСН₃ — кристаллический порошок бледно-желтого цвета. При воспламе­нении быстро горит, причем горение может перейти во взрыв. С металлами тетрил не взаимодействует. Обладает высокими взрывчатыми характеристиками (табл. 6.1). Применяется в каче­стве вторичного инициирующего ВВ в подавляющем количестве выпускаемых детонаторов.

Т Э Н (пентаэритриттетранитрат) С₅Н₈(ОN0₂)₄ — кристалли­ческий порошок белого цвета. Негигроскопичен и нерастворим в воде. Воспламеняется с трудом, в небольших количествах горит спокойно. Относится к наиболее мощным и чувствительным вторичным инициирующим ВВ. Применяется в основном для изготовления детонирующего шнура и в качестве вторичного инициирующего в некоторых электродетонаторах. За рубежом ТЭН применяется в качестве одного из компонентов для изготовле­ния мощных промышленных ВВ, а также для изготовления спе­циальных шашек (в сплаве с тетрилом) для инициирования заря­дов низкочувствительных промышленных ВВ.