Практические результаты повышения эффективности ведения взрывных работ при использовании ПАС производства «ЕвроХим» в составе ВВ
А.А. Котляров — специалист по сопровождению продаж взрывчатых веществ департамента продаж индустриальных продуктов компании «ЕвроХим»
С учетом современных реалий мировой практики ведения взрывных работ при добыче твердых полезных ископаемых широкое применение получили простейшие аммиачно-селитренные взрывчатые вещества (далее — ВВ). Главной особенностью и преимуществом простейших ВВ является то, что они представляют собой смеси невзрывчатых компонентов. Благодаря этому необходимость транспортировки готового ВВ сменяется возможностью изготовления ВВ непосредственно на местах проведения взрывных работ. Важным преимуществом также является тот факт, что рецептурный состав максимально сбалансирован и близок к нулевому или слегка отрицательному кислородному балансу (минус 1–4 %), что положительно сказывается на экологическом действии взрыва, в части снижения объемов образования ядовитых газов.
Особого внимания заслуживают получившие широкое распространение взрывчатые смеси ANFO (АС-ДТ в России) и эмульсионные взрывчатые вещества (далее — ЭВВ).
Промышленные ВВ (далее — ПВВ) типа АС-ДТ — это механическая смесь аммиачной селитры (далее — АС) (окислитель) и дизельного топлива (далее — ДТ) (жидкое горючее). Основу же ЭВВ составляет обратная эмульсия второго рода, получаемая путем смешения раствора окислителя (изготавливается из концентрированного раствора АС) и топливного раствора (жидкий нефтепродукт+эмульгатор).
Физическая стабильность и работоспособность простейших аммиачно-селитренных ВВ сильно зависит от качества входящих в его состав сырьевых компонентов. Под качеством сырьевых компонентов мы понимаем в первую очередь их физико-технические характеристики, такие как впитывающая и удерживающая способность ДТ, плотность, механическая прочность гранулы, размер гранулы, и т.д. Одной из основных проблем при производстве простейших ВВ на местах применения является неоднородность состава в виду низкой степени гомогенизации, которая в свою очередь является причиной несоответствия физико-технических параметров аммиачной селитры.
Низкокачественные марки и сорта нитрата аммония, которые часто используются российскими компаниями, с большими порами кратерной формы обладают удовлетворительным поглощением дизельного топлива, но низкой удерживающей способностью из-за отсутствия капиллярных сил. Это приводит к нарушению стехиометричности состава колонки заряда, что впоследствии оказывает влияние (снижает) на общее дробящее действие взрыва и негативно сказывается на образовании ядовитых газов.
Для решения этой проблемы химической промышленностью РФ были разработаны разнообразные сорта аммиачной селитры, в т.ч. пористая АС (далее — ПАС), способность впитывать и удерживать дизельное топливо которой намного выше по сравнению с АС по ГОСТ 2-2013 (6 % против 2 %), что позволяет формировать заряды ПВВ более эффективного действия и получать менее токсичные продукты взрыва.
Продолжительное время ПАС отечественного производства заметно уступала качеству ПАС известных зарубежных производителей (например, Yara, Orica), что удалось исправить компании «ЕвроХим».
Минерально-химическая компания «ЕвроХим» это крупная и динамично развивающаяся компания по производству минеральных удобрений. Горные предприятия компании «ЕвроХим» расположены в России: АО «Ковдорский горно-обогатительный комбинат» (Мурманская обл.), ООО «ЕвроХим-ВолгаКалий» (Волгоградская обл.), ООО «ЕвроХим-Усольский калийный комбинат» (Пермский край) и в Казахстане: ТОО «ЕвроХим-Каратау» (Джамбульская обл.). Успех быстрого развития компании и уникальное конкурентное преимущество перед другими компаниями связаны, в т.ч. с возможностью собственными силами разрабатывать месторождения полезных ископаемых с их последующей переработкой на своих предприятиях с получением конечного продукта.
Для чего в 2015 г. на своем предприятии «Новомосковская акционерная компания «Азот» (далее — НАК «Азот») в Тульской области компанией «ЕвроХим» было запущено производство ПАС по лицензионной технологии испанской фирмы «Espindesa» (рис. 1).
Повышение эффективности ведения взрывных работ
К настоящему моменту пористую аммиачную селитру «Еврохим» успели опробовать в своем производстве многие предприятия по всему миру, отметив в результате высокое качество продукции и экономическую эффективность ее применения.
В их числе ТОО НПП «Интеррин» (Казахстан), обладающее значительным опытом применения пористой аммиачной селитры, который показывает, что не каждая ПАС соответствует необходимым для изготовления простейших ВВ требованиям. Сотрудники «Интеррин» применяли пористую аммиачную селитру таких российских производителей, как АО «НАК «Азот» («ЕвроХим»), ОАО «Азот» («Уралхим»), ООО «Ангарский азотно-туковый завод». При сравнении характеристик ПАС указанных производителей, выявленных сотрудниками химико-технологического отдела ТОО «НПП «Интеррин» экспериментальным путем, ПАС «ЕвроХим», выпускаемая по ТУ 2143-073-05761643-2013, обладала вдвое меньшей массовой долей воды в своем составе, в три раза большей статической прочностью гранул, а также более высокой впитывающей (на 1,5-2 процентных пункта) и удерживающей (на 2–5 процентных пункта) способностями (более подробно в статье «Применение пористой аммиачной селитры в гранулированных взрывчатых веществах», Горный журнал Казахстана, № 2, 2016 г.).
Хорошие впитывающая и удерживающая способности ПАС «ЕвроХим» обеспечивали высокие показатели детонационных свойств, эффективности и экологичности составов
АС-ДТ. Повышенная же, по сравнению с другими производителями, статическая прочность гранул (не менее 0,8 кг/гранулу) ПАС «ЕвроХим» позволила решить проблему разрушения гранул селитры в процессе изготовления и заряжания Игданитов и Гранулитов, которая приводила к большому пылевыделению, ухудшению условий труда и снижению показателей взрывной отбойки. Это лишний раз показывает, что ПАС должна иметь относительно высокую статическую прочность гранулы, равномерный гранулометрический состав и относительно низкую влажность (рис. 2).
Влияние на экологию
Использование качественной ПАС позволяет в широких масштабах при-менять дешёвые простейшие ВВ, повышать качество дробления и снижать выделение ядовитых газов. Одним из важнейших свойств ПАС «ЕвроХим» оказалась возможность снизить негативное воздействие на окружающую среду за счет оптимизации кислородного баланса ПВВ при использовании данной селитры в составе взрывчатых веществ.
Недостаток дизельного топлива, стекающего на дно скважины со слабоудерживающих топливо гранул ПАС других производителей, приводит к нарушению стехиометрического соотношения компонентов в колонке заряда ВВ, что является причиной появления желтых дымов с окислами азота, негативно влияющих на окружающую среду вблизи места проведения взрывных работ.
Благодаря использованию ПАС «ЕвроХим», обладающей превосходящими впитывающей и удерживающей способностями гранул, появления жёлтых дымов с окислами азота удается избежать (рис. 3).
Опубликовано в журнале "Золото и технологии" № 2/июнь 2018 г.
С учетом современных реалий мировой практики ведения взрывных работ при добыче твердых полезных ископаемых широкое применение получили простейшие аммиачно-селитренные взрывчатые вещества (далее — ВВ). Главной особенностью и преимуществом простейших ВВ является то, что они представляют собой смеси невзрывчатых компонентов. Благодаря этому необходимость транспортировки готового ВВ сменяется возможностью изготовления ВВ непосредственно на местах проведения взрывных работ. Важным преимуществом также является тот факт, что рецептурный состав максимально сбалансирован и близок к нулевому или слегка отрицательному кислородному балансу (минус 1–4 %), что положительно сказывается на экологическом действии взрыва, в части снижения объемов образования ядовитых газов.
Особого внимания заслуживают получившие широкое распространение взрывчатые смеси ANFO (АС-ДТ в России) и эмульсионные взрывчатые вещества (далее — ЭВВ).
Промышленные ВВ (далее — ПВВ) типа АС-ДТ — это механическая смесь аммиачной селитры (далее — АС) (окислитель) и дизельного топлива (далее — ДТ) (жидкое горючее). Основу же ЭВВ составляет обратная эмульсия второго рода, получаемая путем смешения раствора окислителя (изготавливается из концентрированного раствора АС) и топливного раствора (жидкий нефтепродукт+эмульгатор).
Физическая стабильность и работоспособность простейших аммиачно-селитренных ВВ сильно зависит от качества входящих в его состав сырьевых компонентов. Под качеством сырьевых компонентов мы понимаем в первую очередь их физико-технические характеристики, такие как впитывающая и удерживающая способность ДТ, плотность, механическая прочность гранулы, размер гранулы, и т.д. Одной из основных проблем при производстве простейших ВВ на местах применения является неоднородность состава в виду низкой степени гомогенизации, которая в свою очередь является причиной несоответствия физико-технических параметров аммиачной селитры.
Низкокачественные марки и сорта нитрата аммония, которые часто используются российскими компаниями, с большими порами кратерной формы обладают удовлетворительным поглощением дизельного топлива, но низкой удерживающей способностью из-за отсутствия капиллярных сил. Это приводит к нарушению стехиометричности состава колонки заряда, что впоследствии оказывает влияние (снижает) на общее дробящее действие взрыва и негативно сказывается на образовании ядовитых газов.
Для решения этой проблемы химической промышленностью РФ были разработаны разнообразные сорта аммиачной селитры, в т.ч. пористая АС (далее — ПАС), способность впитывать и удерживать дизельное топливо которой намного выше по сравнению с АС по ГОСТ 2-2013 (6 % против 2 %), что позволяет формировать заряды ПВВ более эффективного действия и получать менее токсичные продукты взрыва.
Продолжительное время ПАС отечественного производства заметно уступала качеству ПАС известных зарубежных производителей (например, Yara, Orica), что удалось исправить компании «ЕвроХим».
Минерально-химическая компания «ЕвроХим» это крупная и динамично развивающаяся компания по производству минеральных удобрений. Горные предприятия компании «ЕвроХим» расположены в России: АО «Ковдорский горно-обогатительный комбинат» (Мурманская обл.), ООО «ЕвроХим-ВолгаКалий» (Волгоградская обл.), ООО «ЕвроХим-Усольский калийный комбинат» (Пермский край) и в Казахстане: ТОО «ЕвроХим-Каратау» (Джамбульская обл.). Успех быстрого развития компании и уникальное конкурентное преимущество перед другими компаниями связаны, в т.ч. с возможностью собственными силами разрабатывать месторождения полезных ископаемых с их последующей переработкой на своих предприятиях с получением конечного продукта.
Для чего в 2015 г. на своем предприятии «Новомосковская акционерная компания «Азот» (далее — НАК «Азот») в Тульской области компанией «ЕвроХим» было запущено производство ПАС по лицензионной технологии испанской фирмы «Espindesa» (рис. 1).
Рис. 1. Завод по производству ПАС в Новомосковске
Выпускаемая по данной технологии ПАС состоит из высококачественных гранул нитрата аммония с многочисленными микроскопическими порами, за счет чего достигается высокая степень поглощения дизельного топлива и высокая удерживающая способность, а также хорошая чувствительность к детонации и высокая скорость взрыва.
Повышение эффективности ведения взрывных работ
К настоящему моменту пористую аммиачную селитру «Еврохим» успели опробовать в своем производстве многие предприятия по всему миру, отметив в результате высокое качество продукции и экономическую эффективность ее применения.В их числе ТОО НПП «Интеррин» (Казахстан), обладающее значительным опытом применения пористой аммиачной селитры, который показывает, что не каждая ПАС соответствует необходимым для изготовления простейших ВВ требованиям. Сотрудники «Интеррин» применяли пористую аммиачную селитру таких российских производителей, как АО «НАК «Азот» («ЕвроХим»), ОАО «Азот» («Уралхим»), ООО «Ангарский азотно-туковый завод». При сравнении характеристик ПАС указанных производителей, выявленных сотрудниками химико-технологического отдела ТОО «НПП «Интеррин» экспериментальным путем, ПАС «ЕвроХим», выпускаемая по ТУ 2143-073-05761643-2013, обладала вдвое меньшей массовой долей воды в своем составе, в три раза большей статической прочностью гранул, а также более высокой впитывающей (на 1,5-2 процентных пункта) и удерживающей (на 2–5 процентных пункта) способностями (более подробно в статье «Применение пористой аммиачной селитры в гранулированных взрывчатых веществах», Горный журнал Казахстана, № 2, 2016 г.).
Хорошие впитывающая и удерживающая способности ПАС «ЕвроХим» обеспечивали высокие показатели детонационных свойств, эффективности и экологичности составов
АС-ДТ. Повышенная же, по сравнению с другими производителями, статическая прочность гранул (не менее 0,8 кг/гранулу) ПАС «ЕвроХим» позволила решить проблему разрушения гранул селитры в процессе изготовления и заряжания Игданитов и Гранулитов, которая приводила к большому пылевыделению, ухудшению условий труда и снижению показателей взрывной отбойки. Это лишний раз показывает, что ПАС должна иметь относительно высокую статическую прочность гранулы, равномерный гранулометрический состав и относительно низкую влажность (рис. 2).
Рис. 2. Фото гранулы ПАС производства «ЕвроХим»
Проведенные ТОО НПП «Интеррин» полигонные испытания Игданита и Гранулита А6 на ПАС «ЕвроХим» также показали, что критический диаметр открытого заряда равен 90 мм, тогда как при использовании ПАС других производителей критический диаметр открытого заряда составлял 100–110 мм. Снижение критического диаметра обусловлено тем, что составы ВВ на ПАС «ЕвроХим» имеют увеличенную поверхность соприкосновения горючего с окислителем за счёт большого количества пор, имеющихся в грануле аммиачной селитры.
Влияние на экологию
Использование качественной ПАС позволяет в широких масштабах при-менять дешёвые простейшие ВВ, повышать качество дробления и снижать выделение ядовитых газов. Одним из важнейших свойств ПАС «ЕвроХим» оказалась возможность снизить негативное воздействие на окружающую среду за счет оптимизации кислородного баланса ПВВ при использовании данной селитры в составе взрывчатых веществ. Недостаток дизельного топлива, стекающего на дно скважины со слабоудерживающих топливо гранул ПАС других производителей, приводит к нарушению стехиометрического соотношения компонентов в колонке заряда ВВ, что является причиной появления желтых дымов с окислами азота, негативно влияющих на окружающую среду вблизи места проведения взрывных работ.
Благодаря использованию ПАС «ЕвроХим», обладающей превосходящими впитывающей и удерживающей способностями гранул, появления жёлтых дымов с окислами азота удается избежать (рис. 3).
Рис. 3. Исчезновение желтых дымов благодаря использованию ПАС «Еврохима» в составе ВВ
В ходе проведения взрывных работ в подземных условиях применение пористой аммиачной селитры «ЕвроХим» позволяет значительно уменьшить вредное пылевыделение, что было отмечено в актах испытаний на шахте ООО «Кнауф Гипс Новомосковск». Было также достигнуто снижение на 15 % концентрации пыли аммиачной селитры в воздухе рабочей зоны оператора взрывника и заметное уменьшение количества пылевидной фракции взорванной горной массы, возникающей после взрыва, что в результате привело к улучшению условий труда в рабочей зоне подземных взрывных работ.
Проведенные экспериментальные работы позволяют заключить, что применение ПАС «ЕвроХим» в составе ПВВ не только повышает экономическую эффективность взрывных работ, но и оказывает положительный эффект на экологичность процесса взрывания. Это является нашей приоритетной целью, достижение которой необходимо для сохранения здоровья и экологических условий существования нынешнего и будущего поколений.Опубликовано в журнале "Золото и технологии" № 2/июнь 2018 г.
