ruutiset 12 |2019
6
Räjähdysaineiden kuolleeksi puristuminen ja sen huomiointi louhinnassa Teksti: Timo Halme Kuvat: Suvi Suovaara / Cuvaya
L
ouhintaräjähdysaineiden räjähtävyys perustuu niiden huokoiseen rakenteeseen. Huokosien sisältämä kaasu voi olla ilmaa tai jotain kemiallisesti tuotettua kaasua. Räjäytyksessä nallista tai räjäyttimestä tuleva iskuaalto puristaa huokosissa olevia kaasukuplia, jolloin niiden lämpötila nousee ja niiden välittömässä läheisyydessä oleva hapettimen ja polttoaineen seos reagoi räjähdysmäisesti ylläpitäen iskuaaltoa. Tätä ilmiötä hyödynnetään emulsioissa, ANFOissa ja dynamiiteissakin. Kuolleeksi puristumisella tarkoitetaan sitä, että räjähdysaine puristuu ennen sytyttämistä niin suureen tiheyteen, ettei huokosissa olevat kaasukuplat saavuta riittävän suurta lämpötilaa, jotta räjähdysaineessa tapahtuisi räjähdystä yllä pitäviä reaktioita. Puristuksessa räjähdysaineen huokosiin sitoutuneen kaasun määrä ei muutu, mutta sen tilavuus pienenee, eli yksittäisten kaasukuplien koko pienenee. Iskuaallon vaikutuksesta tapahtuva kaasun kuumeneminen on riippuvainen kuplien tilavuuden muutoksesta. Eli jos kuplat ovat jo ennen iskuaaltoa pieniksi puristuneita, ei iskuaalto välttämättä saa aikaiseksi niissä riittävän korkean lämpötilan synnyttämiseen tarvittavaa tilavuuden muutosta. Kuolleeksi puristuminen voi olla pysyvä tai ohimenevä tila. Pysyvästä tilasta esimerkkinä on syvät vesireiät. Veden hydrostaattinen paine on suoraan verrannollinen vesipatsaan syvyyteen. Koska sytytys tapahtuu reiän pohjalta ja veden ai-
heuttama hydrostaattinen paine on maksimissaan porareiän pohjalla, vaikutus koko reikäpanoksen syttyvyyteen on kriittinen. Esim. Fordynillä ja kaasuttamalla herkistetyillä Kemix A -patruunoilla mitattu maksimikäyttösyvyys veden alla on 25m. Fordynissä ensisijaisesti herkistimenä toimii nitroglykoli, mutta syttymisherkkyyden parantajana massaan sekoittuneilla pienillä ilmakuplilla on huomattava merkitys. Tästä johtuen yli 25m syvien vesireikien panostuksessa tulee käyttää mikropalloilla herkistettyjä Kemix A -tuotteita, joiden testattu käyttösyvyys on 80m. Hydrostaattinen paine aiheutuu myös nestemäisten bulk-räjähdysaineiden vaikutuksesta, esim. Kemiiteillä. Tässä tapauksessa räjähdysaine puristaa itse itseään aiheuttaen maksimitiheyden porareiän pohjalle. Kun Kemiittipanostuksessa tuotteen ominaisuudet hallitaan, voidaan tätä ilmiötä hyödyntää ns. progressiivisessa panostuksessa, eli porareiän pohjalle saadaan eniten voimaa missä sitä tarvitaankin. Mutta tarkkana pitää olla, ettei tiheys porareiän pohjalla nouse liian korkeaksi, riskinä on syttymisherkkyyden menetys. Tämän hallintaa on Forcitilla valvottu ja todennettu mittaamalla räjähdysnopeuksia porarei’istä pohjasta pintaan saakka. Ohimenevä kuolleeksi puristuminen tapahtuu tyypillisimmin räjähtävistä rei’istä tulevien iskuaaltojen tai kaasun-
