C0HвNcOd= CO2+ 2O+C/2 N2+ (7.1)
где а, Ь, с и d — число атомов соответствующих элементов.
Для ВВ с отрицательным кислородным балансом
C0HвNcOd= CO2+ СO+ Н2O+ + (7.2)
Применяя эти формулы, можно определить объем газообразного продукта, образующегося при взрыве ВВ. Так, например, при взрывании аммонита № 6, состоящего из аммиачной селитры и тротила, имея кислородный баланс, близкий к нулю, может быть следующая реакция:
9.875NH4NO3+0.92C7H5N3O6=6.44CO2+22.05H2O+11.755N2+0.108O2 (7.3)
Объем любого образовавшегося газа (л), а также их сумма определяются по формуле
Wr=22.4nм (7.4)
где 22,4 - объем 1 грамм-молекулы при нормальных условиях, л; nм – число грамм-молекул газов, образующихся при взрывании 1 кг ВВ. При взрывании 1 кг аммонита № 6 выделяется 910 л газов.
Содержание компонентов при реакции без образования твердого углерода можно установить по реакции образования водяного газа
СО+Н2О СО2+Н q (7.5)
Окись азота может выделяться непосредственно при разложении аммиачной селитры
2NH4NO3=2NO+N2+4H2O (7.7)
При достаточной объемной доле кислорода в атмосфере карьера окись азота переходит в двуокись или азотистый ангидрид:
2NO+O2=2NO2+q (7.8)
4NO+O2=2N2O3 (7.9)
Образование окислов азота и окиси углерода связано также с тем, что не происходит полного разложения ВВ ^(взрывание смесей тротила и селитры). Компоненты этих смесей обладают неодинаковой химической активностью. При детонации могут преобладать продукты превращения тротила, как наиболее активного компонента. Некоторая часть селитры сгорает в^условиях охлаждения продуктов взрыва частицами разрушенной породы, окружающей заряд. Охлаждение происходит также и при затратах энергии на работу ВВ, в результате чего затрудняется взаимодействие некоторых продуктов разложения тротила (СО) и аммиачной селитры (N0).
Количество образующихся вредных газов зависит и от химического состава горных пород, а также от технологии ведения взрывных работ.
При исследованиях газовости различных ВВ, выполненных ВНИИБТГ, на железорудных карьерах Кривбасса было установлено, что максимальное количество окиси углерода (70 л/кг ВВ) образуется при взрывании тротила в магнетитовых роговиках с коэффициентом крепости по шкале проф. М. М. Протодьяконова f= 16-f-18, а минимальное (9,4 л/кг ВВ) —в сланцах при взрывании граммонита 79/21. В то же время в первом случае наблюдается минимальное выделение двуокиси азота, а во втором максимальное (7,7 л/кг ВВ). Количество двуокиси азота и окиси углерода зависит также от крепости пород. Так, при взрывании граммонита 79/21 с уменьшением коэффициента крепости пород количество выделяющейся окиси углерода снижается с 15,5 до 9,4 л/кг, в то же время количество двуокиси азота увеличивается с 2,54 до 7,7 л/кг. Такое увеличение двуокиси азота обусловлено незавершенностью химических реакций между отдельными компонентами продуктов взрыва.
При снижении загазованности воздуха при массовых взрывах применяют комплекс мероприятий, в который входит применение ВВ с нулевым или близким к нему кислородным балансом использование технологических возможностей взрывов, интенсификации проветривания карьера и т. д. Так, замена тротила граммонитом 79/21 позволяет уменьшить количество основного ядовитого газа окиси углерода более чем в 4 раза.
Весьма перспективным направлением снижения количества вредных газов, выделяющихся при массовых взрывах, является использование нейтрализующих добавок как в ВВ, так и при забойке. Целесообразно применять растворы в виде внешней и внутренней забойки. Внутренная водяная забойка может особенно на нижнем горизонте, образовываться естественным путем и ее величина определяется уровнем воды в скважине. Исследования показали, что при взрывании обводненных скважин в 1,3-1,5 раза снижается количество образующихся и адсорбирующихся на пыли окислов азота.
Do'stlaringiz bilan baham: |