Плотность взрывчатых веществ. Работоспособность и бризантность ВВ

Одной из основных характеристик ВВ является их плотность. Повышение плотности приводит к концентрации энергии взрыва ВВ и позволяет повысить эффективность разрушения горных пород.
Различают плотность ВВ, плотность патронов ВВ и плотность заряжания.
Плотность ВВ — масса единицы объема ВВ без учета оболочки. Для сыпучих ВВ плотность, полученную при свободной засыпке, называют насыпной или гравиметрической, а для сплошных (жидких, прессованных или уплотненных в патроне порошков), когда вещество занимает весь объем, без пустот или
воздушных промежутков, — действительной плотностью или просто плотностью ВВ.
Под плотностью патронов ВВ, зарядов или других изделий из ВВ понимают отношение их массы к занимаемому объему с учетом оболочки.
Плотность заряжания представляет собой отношение массы заряда ко всему объему зарядной камеры, включая все пустоты, не заполненные ВВ. Плотность заряжания зависит от плотности ВВ и способности его к уплотнению.
Плотность ВВ в заряде оказывает большое влияние на скорость детонации. Для большинства промышленных ВВ с увеличением плотности заряда скорость детонации возрастает. Однако следует иметь в виду, что для каждого ВВ существуют свои оптимальные значения плотности, за пределами которых происходит ухудшение взрывчатых характеристик ВВ вплоть до полного затухания детонации. Плотность, при которой невозможно устойчивое распространение детонации по ВВ в зарядах заданного диаметра, называют критической. С увеличением диаметра заряда и размещением его в оболочке критическая плотность возрастает.
Тепловая энергия, выделяющаяся при взрыве, через посредство расширяющихся газообразных продуктов взрыва способна превращаться в механическую работу по разрушению и перемещению горных пород. Мерой работоспособности ВВ в первом приближении может быть его теплота взрывчатого превращения или потенциальная энергия. Вместе с тем превращение тепла в механическую работу происходит со значительными потерями. Поскольку точная теоретическая и экспериментальная оценки полезных форм работы взрыва пока невозможны, то различные ВВ между собой сравнивают несколькими практическими способами.
Наиболее распространенными являются испытания на работоспособность по способу Трауцля и на бризантность по методу Гесса.
Практически способность продуктов взрыва производить работу при своем расширении — работоспособность ВВ — оценивают по расширению канала свинцовой бомбы при взрыве стандартной навески ВВ (проба Трауцля), а также по образованию воронки взрыва в грунте или в твердой породе при стандартных условиях.
Свинцовую бомбу Трауцля (рис. 6.1) в виде цилиндра диаметром и высотой 200 мм изготовляют из рафинированного свинца.

По оси бомбы просверливают канал диаметром 25 мм на глубину 125 мм. Стандартную навеску ВВ массой 10 г с электродетонатором помещают в канал бомбы и засыпают сухим кварцевым песком без уплотнения. После взрыва канал бомбы принимают грушевидную форму. Объем его за вычетом начального объема отверстия (61 см3) и расширения, производимого электродетонатором (~30 см3), и характеризует величину относительной работоспособности ВВ.
Бризантность ВВ — способность ВВ к местному разрушительному действию в результате удара продуктов взрыва по среде, прилегающей к заряду. Бризантность ВВ оценивают по величине обжатия свинцового цилиндра (проба Гесса).
Для испытания по методу Гесса на столбик из рафинированного свинца высотой 60 мм и диаметром 40 мм (рис. 6.2) помещают стальную пластину толщиной 10 мм и патрон с массой испытываемого ВВ 50 г. В заряде делают отверстие под капсюль-детонатор или электродетонатор. Гильза с детонатором закрепляется на плите. Бризантность оценивают разностями (выраженными в миллиметрах) средних высот свинцового столбика до и после взрыва, измеренных в четырех точках, расположенных на взаимно перпендикулярных осях.

---