Для придания способности детонировать от первичных средств инициирования к смеси добавляют бризантные ВВ или различные агенты, понижающие плотность (стеклянные или пластмассовые микросферы с номинальным размером 50-60 микрон, вспененный перлит и т.п.), либо смесь содержит газообразующий агент (аэрирующая добавка), способный при нагревании насыщать твердое ВВ микропузырьками газов и понижать плотность, т.е. проводить активацию ЭВВ. “Неактивированные” ЭВВ не детонируют, либо для детонации нужен очень мощный вторичный детонатор. Безопасны при перевозке, т.к. активация может быть проведена на месте взрывных работ на специальных установках. Гелеобразные эмульсионные ВВ, состоящие из водного р-ра окислителя и жидкого горючего сенсибилизированные пузырьками газов называются поэритами . Имеют скорость детонации 3500-5500м/ c . Теплоту взрыва 2.72-5.86МДж/кг. Активированные ЭВВ, в зависимости от состава сохраняют восприимчивость к КД №8 от неск. недель до полугода.
Эмульсионные ВВ выгодно отличаются низкой стоимостью, по сравнению с аммонитами и тротилом, пониженной чувствительностью к внешним воздействиям с хорошей восприимчивостью к детонации, многие детонируют от детонатора №8 и даже №6, а при взрывных работах могут успешно заменять гранулотол в т.ч. и в обводненных скважинах. В настоящее время ЭВВ, наряду с водонаполненными ВВ являются наиболее перспективными и быстро развивающимися типами промышленных АСВВ.
Также распространены составы – гранэмиты , содержащие смесь собственно эмульсионного ВВ (30-50%) и гранулированную аммиачную селитру или игданит в качестве наполнителя. Они, как правило изготавливаются на месте проведения взрывных работ, более дешевы и имеют повышенную плотность заряжания.
Технология ЭВВ, в общем случае, включает в себя:
1) приготовление концентрированного р-ра окислителя при 80-95 ° С
2) смешение р-ра окислителя с топливом содержащем эмульгатор.
3) эмульгирование.
4) добавку необходимого кол-ва газообразователя или микросфер
5) охлаждение.
Следует отметить, что охлаждение должно быть достаточно быстрым, т.к. при повышенной температуре эмульсия не может быть устойчивой продолжительное время. Достаточно быстрое разрушение эмульсии происходит также при хранении ЭВВ при отрицательных температурах.
Опыт применения ЭВВ показал следующие существенные их приемущества по сравнению с другими промышленными ВВ:
1. Отличная водоустойчивость, срок пребывания заряда в скважине 10-30 суток даже в проточной воде, что позволяет вести заряжание скважин вслед за их бурением.
2. Возможность регулирования мощности ЭВВ в широких пределах 3570-5880кДж/м 3 . за счет изменения плотности ВВ или введения в его состав энергетических добавок.
3. Крайне низкая чувствительность к механическим и тепловым воздействиям и, следовательно высокая безопасность в обращении.
4. Экологически чистое безотходное производство, полная механизация заряжания скважин и низкая газовая вредность (25-40л/кг).
5. Доступная и сравнительно дешевая сырьевая база.
Эмульсионные ВВ на основе прямых эмульсий:
1) Нитрат аммония– 41.6%, перхлорат натрия – 16.0%, вода – 13.6%, нитрометан – 20.0%, стеклянные микросферы – 3.0%, гуаргам 0.6%, загуститель нитрометана 0.2% сшивающий агент 0.02%, алюминий – 5%. Скорость детонации 4450м/с при плотн. 1.26 г/см 3 . Восприимчив к детонатору №8.
2) Нитрат аммония – 56.3%, перхлорат натрия – 2.6%, нитрат натрия -12.9, вода – 7.2%, нитрометан – 11.2%, стеклянные микросферы – 3.6%, формамид – 3.6%, нитроцеллюлоза 0.7%, этиленгликоль 1.1, загуститель 0.8% Скорость детонации 3270м/с.
Эмульсионные ВВ на основе обратных эмульсий:
1) Нитрат аммония (или смесь с нитратами натрия или кальция) – 74.4%, вода – 16.1%, стеклянный порошок –0.1%, стеклянные микросферы – 0.15%, остальное – смесь жидкого полиизобутилена с мин. маслом и диметилэтаноламином (эмульгатор). Плотность в заряде 1.1-1.3 г/см 3 .
2) По другой технологии готовится раствор, состоящий из 70ч. нитрата аммония, 10ч. нитрата натрия и 10ч воды, смесь нагревается и в нее добавляют 15 ч. жидкой резины, содержащей отвердители и пр. добавки. После образования эмульсии к смеси добавляют 0.14% ДНПТ. Смесь заливают в спец. пластиковые патроны и обрабатывают острым паром в течении 10-15 мин при этом резина полимеризуется. Таким образом получают твердую эмульсию, содержащую матрицу твердого полимера с включениями неорг. окислителя, газовых микропузырьков и воды в дисперсной фазе. Смесь детонирует от детонатора №8 и имеет скорость детонации 4200м/с при плотн. 1.1 г/см 3 (в заряде диаметром 6.4 см.) Смесь устойчиво детонирует и в зарядах диаметром 30мм.
3) Нитрат аммония в смеси с водой 88:12 – 76.2%, нитрат натрия –12.5%, парафин –1.8%, микрокристаллический воск – 1%, мин. масло –0.7%, алюминий –6%, эмульгатор (сорбитан-моноолеат) -1%, вода – 0.7%, нитрит натрия –0.1%, катализатор разложения нитрита (тиомочевина или роданид калия). Эмульсию экструзируют в бумажные патроны диаметром 2.5-3.2 мм. Смесь имеет оптимальную плотность 1.15-1.2 г/см 3 и скорость детонации до 4700 м/ c . Смесь восприимчива к первичным средствам инициирования и не теряет взрывчатые св-ва в течение 6 мес.
4) 93.5% р-ра окислителя (80% аммиачной селитры и 20% воды) и 6.0% топливной фазы (15% спец. полимерный эмульгатор, 10% неионогенный эмульгатор, 37.5 % индустриальное масло, 37.5% диз. топливо). Пластиковые микросферы – 0.5%. Скорость детонации в картридже диаметром 75мм и плотности 1.24 г/см 3 – 5800 м/с. Крит. диаметр 30мм. Мин инициирующий заряд – КД, содержащий 2 г ТЭНа.
5) Emsite нитрат аммония – 62.9%, нитрат натрия -13%, вода – 12%, гидроксид натрия – 2.5%, масло – 2.8%, олеиновая кислота – 2.8%, вспученный перлит – 4% Скорость детонации при плотности 1.06 г/см 3 – 4817 м/с.
6) Нитрат натрия -12-14%%, вода – 9-13%, алюминий – 4-8%, масло индустриальное или мазут – 4-7%, эмульгатор- эфиры жирных кислот талового масла с пентаэритритом – 2.5-3.0%, карбмид или уротропин – 2-3%, нитрат аммония – остальное, нитрит натрия – 0.05-0.15 сверх 100%. Температура хим. сенсибилизации 80 ± 5 ° С. Допустимое время пребывания в скважине до взрыва – 10 суток.
Существуют эмульсионные составы, совсем не содержащие воды. Окислителем является переохлажденная эвтектическая смесь солей, находящаяся в жидком состоянии при нормальных условиях:
7) Нитрат аммония – 67.8%, нитрат натрия –17.1%, нитрат калия –4.2%, ацетат аммония – 4.2%, мин. масло –2.2%, воск –1.5%, эмульгатор (смесь сорбитанмоноолеата, сорбитандиолеата и соевого лецитина) -3%. Композиция имеет пастообразную консистенцию, а из-за отсутствия воды обладает повышенными энергетическими характеристиками. Пригодна для подрыва в обводненных скважинах.