История взрыва 1
жүктеу/скачать 0.63 Mb.
|
|
Само собой разумеется, что взрывчатые смеси стряпают не наугад, а по строгим рецептам, предписанным теорией. Например, как только появилось понятие о кислородном балансе взрывчатых соединений, сразу стал ясен путь совершенствования их свойств. Некоторые вещества (например, аммиачная селитра) содержат, как мы уже знаем, больше кислорода, чем требуется для их взрывчатого разложения. Рассеивать без пользы избыточный кислород не только неразумно, но и опасно - в угольных шахтах разложение с выделением кислорода может повлечь за собой взрыв рудничного газа и пыли. Поэтому к взрывчаткам с положительным кислородным балансом добавляют сгорающие вещества. При этом сразу убивается много зайцев: взрывчатые материалы становятся более мощными, более безопасными и, что очень важно, более дешевыми. Сгорающими компонентами могут быть практически любые топлива, условие здесь только одно - они должны быть хорошо измельчены. Смеси таких веществ с аммиачной селитрой имеют, как мы помним, общее название "динаммоны". Однако многие промышленные разновидности динаммонов имеют и собственные имена. Например, Институтом горного дела (ИГД) имени А.А.Скочинского по инициативе академика Н.В. Мельникова разработаны игданиты - чрезвычайно эффективные смеси аммиачной селитры с небольшим количеством (около шести процентов) солярового масла. Жидкое горючее тонкой пленкой покрывает гранулы селитры, повышая ее чувствительность и мощь. Игданиты просты и дешевы, их можно изготовлять прямо на шахте или в карьере непосредственно во время заряжания. Они находят все большее и большее применение. Превосходным топливом в составе взрывчатых смесей является алюминиевый порошок. Алюминий трудно поджечь, (для этого нужна высокая температура), но если уж он вспыхивает, то горит жарким ослепительным пламенем и выделяет огромное количество тепла. Противостоять такому огню могут лишь немногие материалы. Недаром алюминий входит в состав боевых зажигательных веществ, например термита. Если в составе исходной взрывчатки, напротив, недостает кислорода, то, очевидно, к ней нужно добавить не топливо, а окислитель - селитру, бертолетову соль или что-нибудь еще. Чрезвычайно полезным оказывается союз двух взрывчаток, если одна из них имеет избыток, а другая - недостаток кислорода. Типичный пример такого взаимовыгодного альянса - смеси аммиачной селитры с различными взрывчатыми веществами: с толом (аммотолы), гексогеном (гексониты), динитронафталином (динафталиты, предложенные еще Фавье) и так далее. Общее название этих смесей - аммониты. Если аммониты содержат к тому же еще и алюминий, они называются "аммоналы". Аммониты и аммоналы, а также динаммоны (особенно игданиты) - самые распространенные виды промышленных взрывчатых веществ. Для повышения мощи аммоналов к ним добавляют иногда нитроглицерин (и его труднозамерзающий аналог - нитрогликоль). Такие взрывчатки в нашей стране называют детонитами. Чтобы взрывчатые вещества не пылили и не слеживались, их стараются выпускать не в виде порошков, а в виде гранул - шариков величиной с маковое зерно или мелкую горошину. Гранулированные смеси тротила с аммиачной селитрой называются у нас зерногранулитами. Очень часто разумно составленная смесь взрывчаток, топлив и окислителей все равно еще не годится для применения, и чтобы сделать ее хорошим взрывчатым веществом, нужно добавить к ней некоторые другие компоненты. Например, взрывчатые соединения или смеси могут быть настолько чувствительны к внешним воздействиям и опасны, что приходится умерять их чрезмерную возбудимость специальными добавками. Такие успокоительные средства называют флегматизаторами. "Сонным порошком" для нитроглицерина в динамитах служит инфузорная земля, камфара флегматизирует баллистит, а вазелин успокаивающе действует на другой бездымный порох - кордит. Для большинства взрывчатых веществ прекрасным флегматизатором служит вода. Приходится мириться с тем, что флегматизаторы снижают силу взрыва - ведь они инертны, не взрываются, не окисляют и обычно даже не горят. Но лучше, если мы будем взрывать менее мощные вещества, чем если более мощные вещества будут взрывать нас. Нередки и противоположные случаи - смесь, составленная, как говорится, lege artis, по всем правилам искусства, не проявляет ни малейшей готовности взрываться даже от самых лучших детонаторов. Чтобы повысить чувствительность таких взрывчаток, в них вводят специальные добавки - сенсибилизаторы. Не следует полагать, что сенсибилизаторы - это какие-то необыкновенные вещества со сверхъестественной чувствительностью и мощью. Чувствительность на удар определяется обычно очень просто: с определенной высоты на взрывчатку падает стандартный груз. В этих условиях вероятность взрыва, например, чистого тротила, составляет четыре процента - из ста ударов только четыре приводят к взрыву. Но добавим к тротилу немножко обыкновенного речного песка, и наша смесь будет взрываться в ста случаях из ста! Пять процентов песка превратили надежный тротил в совершенно новое опаснейшее взрывчатое вещество. Парадокс? Безусловно. Но вот факты еще более странные. Добавим к тому же тротилу шестьдесят процентов талька - инертнейшего и безобиднейшего вещества, основу детской присыпки. Теперь мы уже не удивимся тому, что вероятность взрыва такой смеси тротила с пудрой повысится с четырех до семидесяти пяти процентов. Сделаем вывод, что тальк - превосходный сенсибилизатор, и снова начнем экспериментировать. Подмешаем то же количество талька к гексогену - веществу, куда более страшному, чем тротил. И что же? Вероятность взрыва понизится с семидесяти восьми до шести процентов! Тальк, служащий тонизирующим средством для тротила, почему-то успокаивает гексоген. Объяснить все это очень непросто. Во взрывчатые смеси могут входить и другие составные части. Чтобы порошкообразные смеси не расслаивались, и чтобы их легче было зернить, к ним добавляют склеивающие вещества - цементаторы. Роль цементатора в дымном порохе берет на себя сера. Если взрывчатое вещество неустойчиво при хранении, в него вводят стабилизаторы. Если с течением времени оно разлагается с выделением кислоты (обычно азотной), лучше включить в его состав нейтрализаторы (мел, соду)- те же лекарства, что врачи назначают при повышенной кислотности. Чрезвычайно важно физическое состояние взрывчатого вещества. Например, порошкообразный, прессованный и литой тротил ведет себя, как три совершенно разные взрывчатки. Иногда нужно, чтобы взрывчатое вещество было мягким, как целлулоид (вспомним бездымный порох), или пластичным, как сливочное масло. В такие взрывчатые смеси надо вводить мягчители (пластификаторы). Если работы проводятся в шахтах, где есть опасность взрыва газа и пыли, то к взрывчатым веществам добавляют пламегасители. Они снижают температуру взрыва и препятствуют окислению и взрыву метана. Самым распространенным пламегасителем является поваренная соль. Ее добавляют обычно около двадцати процентов, но есть особо опасные взрывчатые смеси, содержащие нитроглицерин, которые приходится "охлаждать" шестьюдесятью процентами соли! Тут уж лучше пересолить, чем недосолить! Такие предохранительные взрывчатые вещества под названием "углениты" широко применяются при подземных работах. Благодаря разнообразию состава смесей взрывчатые вещества универсальны и многолики. Они готовы выполнять любую задачу, работать в любой среде, безотказно повинуясь желаниям человека. Наш мирный арсенал обширен и разнообразен. Надо только умело его использовать. С первых лет Советской власти взрывчатые вещества были привлечены к мирной работе. Еще не утихла гражданская война, еще свирепствовали белогвардейские банды, а в Москве уже был организован подрывной батальон специального назначения, целью которого были расчистка лесных площадей под пашни, валка деревьев, корчевка пней и заготовка дров для столицы. "Пневое" топливо в те трудные годы зачастую служило единственным источником энергии для заводов и фабрик. Подрывной батальон использовал в основном взрывчатые вещества, оставшиеся от военного времени - ведь взрывчаток мирного назначения тогда еще практически не было. Промышленность царской России в свои лучшие годы потребляла всего пять тысяч тонн взрывчатых материалов, большинство которых ввозилось из-за границы. Чего же можно было ожидать в дни разрухи? Чтобы лучше оценить путь, пройденный нами за эти десятилетия, забежим вперед и назовем только одну цифру: в наши дни рудный карьер средних размеров (правда, эти размеры огромны) потребляет в год десять тысяч тонн взрывчатых веществ - вдвое больше, чем когда-то вся Россия! В начале двадцатых годов был организован трест "Союзвзрывпром", ставший в наше время ведущей организацией по производству взрывных работ на всей территории страны. Один из лозунгов тех лет - "Динамит - победитель голода" лучше всего характеризует важную роль, которая отводилась взрывчатым веществам в восстановлении народного хозяйства. Особенно большое значение имели взрывные работы при сооружении Волховской, Земо-Авчальской, Ереванской ГЭС - первенцев ленинского плана электрификации. В годы первых пятилеток, когда вся страна превратилась в гигантскую строительную площадку, взрывчатые вещества неутомимо трудились на самых важных, самых ответственных, самых срочных объектах. При строительстве Днепрогэса с их помощью был разработан массив, состоящий из полутора миллионов тонн крепкого гранита. Взрывчатые вещества убрали скалы, стоящие на пути Турксиба, заготовили сотни тысяч тонн известняка в Жигулях, ускорили прокладку канала Москва - Волга, помогли осушить Колхидскую низменность. Промышленное потребление взрывчатых веществ возросло за годы довоенных пятилеток в двадцать восемь раз! Нашей стране тогда еще не хватало экскаваторов, бульдозеров и других механизмов, и взрывчатые вещества успешно взяли на себя их роль, перемещая огромные массы горной породы. В 1933 году взрыв заряда весом всего три тонны казался еще чудом. Но уже в 1934 году при строительстве железной дороги к Сучанскому угольному месторождению прозвучал первый советский сверхвзрыв. Дороге мешал хребет у Бархатного перевала, обойти который было невозможно и который нужно было снести. Для этой цели было использовано 257 тонн взрывчатого вещества. В скалах образовался проход в четверть километра. Таких мощных взрывов еще не знала тогда мировая практика. Использование взрывчатых веществ в мирных целях не прекращалось даже в годы Великой Отечественной войны. В 1943 году с помощью взрывов началось сооружение Фархадской ГЭС на Сырдарье и позднее - Базсуйской ГЭС. На эти цели было затрачено 2500 тонн трофейных немецких мин. В те же годы взрывчатые вещества в большом количестве использовались на строительстве Талынского канала в Армении.
С помощью взрывчатых веществ за несколько дней был сооружен противотанковый ров длиной 83 километра для защиты Москвы. С первые же послевоенные годы все ресурсы взрывчатых веществ были направлены на созидание и восстановление. Один из примеров крупнейших взрывов того времени - реконструкция Кассанайской плотины, давшая возможность увеличить объем водохранилища с 18 до 50 миллионов кубических метров. За прошедшие годы советские ученые - Н.Н.Семенов, М.А. Садовский, Н.В.Мельников, М.А.Лаврентьев, А.Ф.Беляев, В.А. Ассонов, Г.И.Покровский, О.Е.Власов, Ю.Б.Харитон, Я.Б.Зельдович и многие другие внесли выдающийся вклад в теорию и практику взрыва. Благодаря их исследованиям мы располагаем теперь совершенными и безопасными взрывчатыми вешествами, высоким уровнем взрывного дела. Самые мощные, самые крупные, самые эффективные взрывы в мире произведены в нашей стране. В 1960 году при Академии наук СССР создан Ученый совет по народнохозяйственному использованию взрыва - единственное в мире научное учреждение такого рода. Роль взрыва в техническом прогрессе современного мира выражается следующей формулой: взрыв ищет, взрыв добывает, взрыв созидает и взрыв разрушает. В этом порядке мы и попытаемся рассказать о мирных профессиях, которыми владеет сегодня взрыв. Взрыв ищет... Разве можно что-нибудь искать с помощью взрывчатых веществ? Оказывается, можно, и притом очень эффективно. Важнейшая отрасль геофизики - сейсмическая разведка полезных ископаемых - целиком основана на изучении колебаний, возникающих в горных породах при ударе взрыва. "Сейсмос" означает по-гречески "землетрясение", и сейсмология возникла сначала как наука о причинах и следствиях разгула этих стихийных сил. Одним из основателей сейсмологии был выдающийся русский ученый Борис Борисович Голицын, директор Главной физической обсерватории, академик, член Лондонского Королевского общества. Его выдающиеся работы по теории и практике сейсмографии заслуженно принесли ему мировую известность. Он был избран президентом Международной сейсмической ассоциации. Безвременная смерть (Борис Борисович скончался в 1916 году в возрасте пятидесяти четырех лет) не позволила ученому до конца реализовать свои обширные замыслы. От подземных толчков по земле распространяются упругие (сейсмические) волны, которые могут быть записаны чуткими сейсмографами на расстоянии сотен и даже тысяч километров от очага землетрясения. Голицын одним из первых обратил внимание на то обстоятельство, что скорость и характер распространения сейсмических волн зависят от свойств горных пород. Поэтому сейсмографы записывают информацию не только о силе и месте землетрясения, но и об окружающих сейсмическую станцию горных породах. К несчастью для геологов (и к счастью для простых смертных), землетрясения случаются редко, и потому уже в 1913 году было предложено использовать для геологической разведки искусственное возбуждение упругих волн в земной коре. С двадцатых годов сейсмическая разведка стала уже применяться для поисков полезных ископаемых. Сейсмическая разведка основана главным образом на различиях в упругих свойствах горных пород. Чем выше упругость, тем выше скорость распространения сейсмических волн. Например, скорость движения волн в граните составляет почти шесть километров в секунду, в каменной соли - около четырех, а в песке - всего полкилометра в секунду. При переходе из одной среды в другую упругая волна, точно так же, как световая, частично отражается и частично преломляется. Изучая характер распространения отраженных и преломленных волн, можно получить довольно четкую картину расположения пластов, их мощности, наклона, глубины залегания. Записи сейсмографов - это своего рода рентгеновский снимок земной коры, дающий нам бесценную информацию. Сейсмическая разведка помогает искать уголь, изредка - металлические руды, решает инженерные задачи, с ее помощью изучают крупные геологические массивы и определяют наиболее благоприятные точки для бурения. Но по-настоящему незаменимы сейсмические методы при поисках нефти и газа. Трудно сказать, какова бы была судьба нефтяного дела, если бы не сейсморазведка. Ведь при современных темпах потребления нефти нужно каждые десять - пятнадцать лет находить столько этого драгоценного топлива, сколько его было добыто за всю историю человечества! Вот почему можно смело сказать, что сейсмические методы, а следовательно, взрывчатые вещества помогают человечеству избежать нефтяного голода. Поисковое бурение не справилось бы и с десятой долей тех задач, которые берет на себя сейсморазведка: ведь каждая глубокая скважина - это многие месяцы, а то и годы труда, это сотни тонн металла, это многие миллионы рублей. Вот почему львиная доля геофизических методов разведки направлена на поиски нефти и газа, и в этих методах главенствует сейсмическая разведка, известное месторождение советской нефти - Тюмень, "Второе Баку", Самотлор - найдены с ее помощью. Техника сейсмической разведки внешне очень проста. В неглубокую скважину закладывают заряд взрывчатого вещества весом около одного килограмма и взрывают. После того как приборы зарегистрируют упругие волны, распространившиеся в горных породах, операцию повторяют в нескольких километрах или сотнях метров от места первого взрыва. Небольшой поисковый отряд на двух автомашинах, из которых одна принадлежит взрывнику, а другая сейсморазведчику, успевает совершить в день двадцать-тридцать взрывов и "прощупать" очень большой участок. Очень эффективны сейсмические взрывы в воде - в реках, озерах (а есть даже и морская разведка), но тут возникает неожиданная проблема: жертвой любознательности геологов становится ни в чем не повинная рыба. Поэтому при взрывах в водоемах все чаще начинают применять взрывчатые газовые смеси. Они и дешевле, и удобнее, и почти не глушат рыбу. Сейсмические методы позволили определить размеры айсбергов, толщину ледяного покрова в Антарктиде, мощность пластов вечной мерзлоты в северных районах нашей страны, (сейсмический взрыв был использован космонавтами и для исследования лунных недр. Б.Б.Голицы сравнил землетрясения со вспышками фонарей, на мгновения освещающими недра нашей планеты. Сейсмическая разведка - это фонарь, который с помощью взрыва мы можем зажигать в любое время и в любом месте, где нам это угодно. Значение, которое имеет для народного благосостояния этот волшебный фонарь, позволяющий видеть сквозь подземные толщи, невозможно переоценить. В последние годы нередко можно прочитать о новых удивительных и уникальных специальностях, которыми овладел взрыв, о применении его в самых невероятных областях. Все это верно. Взрыв - это, действительно, строитель, ирригатор, кузнец и даже ювелир. Но, прежде всего он горняк, и об этом никогда не надо забывать. Несмотря на сотни разнообразных применений взрыва в народном хозяйстве, девяносто процентов (а может быть, и больше) всех взрывчатых веществ расходуется на добычу полезных ископаемых. При строительстве плотин могут использоваться тысячетонные заряды, но гигантские плотины строятся не каждый день. Любая же рядовая шахта - это поле боя, поле битвы за богатства Земли, и эту битву сопровождает канонада неумолкаемых взрывов. Горное дело - это основа экономической мощи страны. Ведь ни промышленность, ни транспорт, ни сельское хозяйство не могут существовать без топлива, без металлов, без строительных материалов и удобрений. Недаром еще Петр Первый основал Берг-коллегию, которая руководила не только горным делом, но и всей промышленностью России. Недаром старейшим техническим высшим учебным заведением нашей страны является Горный институт. Недаром темпы роста народного хозяйства определяются количеством добытой нефти, угля, железной руды, апатитов. Взрывчатые вещества стали применяться в горных работах еще в XVII веке. Впервые это важнейшее событие в истории горного и взрывного дела произошло в России. Но свидетельству президента Берг-коллегии И.Шлаттера, современника М.В.Ломоносова, взрывчатые вещества для добывания руд впервые были применены в России в 1617 году, в Силезии - в 1627, в Англии - в 1670 и во Франции - только в 1679 году. ... Осталась последняя страница. Все ли удалось рассказать? В индийской притче говорится, как муравей нашел однажды громадную сахарную гору. После долгих усилий он отколупнул от нее крошечный кусочек, с трудом взвалил его себе на спину и сказал: "Ладно, остальное заберу в следующий раз". Не будем уподобляться самоуверенному муравью и не станем обольщаться. Из горы знаний о взрывчатых веществах мы смогли извлечь лишь крупинку, и ни в этот, ни в следующий раз не удастся рассказать и узнать о них все. Взрывчатые вещества дают нам нефть, металлы, уголь, удобрения, строительные материалы, без них не было бы тепла и света, силы и скорости. Они строят дороги, сооружают плотины, поят водой сады и поля, устремляют ввысь космические ракеты. Они делают свою работу "с огоньком", неутомимо и вдохновенно, они "идут в жизнь, чтобы ярче сгореть". Объем и разнообразие их свершений не поддаются учету, их удивительные свойства восхищают, их мощь поражает воображение. Но взрывчатые вещества созданы людьми, они покорно повинуются им, и взрыв есть не что иное, как концентрированный сгусток человеческой воли. Поэтому, закрывая это повествование, отдадим еще раз дань уважения тысячам великих и безвестных людей, чьи мужество, труд и талант подарили нам столь могущественное оружие в борьбе за лучшую жизнь. жүктеу/скачать 0.63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|