ВЗРЫВЧАТОЕ ВЕЩЕСТВО Российский патент 1994 года по МПК C06B31/28 

Изобретение относится к предохранительным взрывчатым веществам, предназначенным для взрывных работ в подземных выработках рудников, опасных по газу.

Известны простейшие ВВ, содержащие сбалансированные по кислороду бинарные смеси гранулированной аммиачной селитры с дизельным топливом. Скважины заряжают на полное сечение с помощью заряжающих устройств и инициируют заряд промдетонатором, в качестве которого используют непредохранительные ВВ типа аммонит 6ЖВ или тротилгшексогеновые шашки. Основным недостатком известного ВВ является то, что при взрыве они способны воспламенить взрывоопасные газовоздушные смеси в призабойном пространстве. По этой причине все известные гранулированные ВВ не могут применяться в рудниках, опасных по газу.

Ближайшим их предохранительных ВВ по области применения и составу является взрывчатое вещество - аммонит ПЖВ-20, представляющее собой порошкообразную смесь, состоящую мас. % : аммиачная селитра марки ЖВ±64 1,5; тротил 16±1,0; хлористый натрия ± 20 1,0.

Основным недостатком аммонита ПЖВ-20 является опасность воспламенения газовоздушной среды при взрывании заряда вследствие его выгорания, а также невысокая эффективность взрыва. Выгорание обусловлено тем, что при заряжании шпуров между патронами ВВ могут образоваться пересыпки из буровой мелочи, через которые детонация не передается, а раскаленные продукты взрыва боевика поджигают пассивную часть заряда. Самым радикальным способом борьбы с выгоранием является заряжание шпуров россыпью на полное сечение с помощью заряжающих устройств. При этом формируется сплошной заряд без разрыва сплошности в шпурах любой конфгирации. Порошковые ВВ, в том числе и аммонит ПЖВ-20, не могут быть рекомендованы для механизированного заряжания шпуров россыпью, т. е. они сильно пылят, причем пыль является очень токсичной.

Предложен состав предохранительного ВВ на основе гранулированной аммиачной селитры с добавкой мазута и порошкообразного пламягасителя. Содержание компонентов принято следующее, мас. % :
Мазут 3-4
Порошкообразный пламя-
гаситель 7-13
Гранулированная
аммиачная селитра Остальное до 100
Сущность изобретения заключается в том, что каждая гранула аммиачной селитры в ВВ покрыта устойчивым слоем пламягасителя. Взрывчатое вещество получается сухим на ощупь, не пылит, сохраняет сыпучесть в течение длительного времени, признаки сегрегации отсутствуют. В данном составе мазут выполняет функции жидкого горючего и одновременно обеспечивает прочное прилипание частиц пламягасителя к гранулам аммиачной селитры. За счет этого гранулированное предохранительное ВВ не расслаивается при транспортировке и пламягаситель, не сдувается сжатым воздухом при заряжании шпуров. Максимальное количество соли, которое прочно прикрепляется к гранулам аммиачной селитры, составляет 13% . В таком ВВ каждая гранула заключена в капсулу из пламягасящего материала. В зарядах подобной структуры пламягасители не флегматизируют детонацию и проявляют максимальный пламягасящий эффект. Эффективность взрыва такого заряда увеличивается в несколько раз.

В лабораторных условиях были изготовлены модельные образцы ганулированного предохранительного взрывчатого вещества и проведены полигонные испытания для определения предохранительных свойств и основных технических показателей.

Технология изготовления образцов ВВ заключалась в том, что сначала производят набор компонентов для образцов состава в соответствии с их содержанием в заявляемых пределах и за этими пределами. В гранулированную аммиачную селитру добавляют требуемое количество мазута и тщательно перемешивают до получения однородной по цвету массы, а затем добавляют порошковый пламягаситель, просеянный через сито N 15, и снова тщательно перемешивают. В качестве пламягасителя используют каменную соль и сильвинит. Содержание каждой смеси и результаты испытаний приведены в таблице.

Для определения предохранительных свойств в донной части канала мортиры стандартных размеров помещают патрон-боевик, в качестве которого используют аммонит АП-5ЖВ, а затем монопатрон предлагаемого ВВ массой 40 г в бумажной гильзе диаметром 40 мм. Продукты взрыва выбрасываются в метано-воздушную смесь с концентрацией метана 8-10% . Предлагаемые составы с содержанием пламягасителя 7% и более не воспламеняют метано-воздушную смесь. Верхний предел содержания пламягасителя (13% ) определяется содержанием мазута в составе. Надежное приклеивание достигается при содержании мазута 3-4% . При большем содержании мазут стекает с гранул аммиачной селитры, а при меньшем содержании частицы слабо приклеиваются к гранулам, в результате чего снижаются предохранительные свойства ВВ.

Испытания на эффективность взрыва проводились по методике ВостНИИ. За показатель эффективности принималась величина обжатия свинцового столбика, помещенного между двумя стальными плитами. На верхней плите взрывали заряд испытуемого ВВ диаметром 100 мм массой 900 г. В качестве промдетонатора использовался заряд аммонита АП-5ЖВ массой 100 г. Промдетонатор помещали в средней части заряда испытуемого ВВ. Испытания по данному параметру свидетельствуют о том, что ВВ на основе гранулированной аммиачной селитры с добавкой мазута и порошкового пламягасителя обладает высоким уровнем эффективности взрыва (до 43-45 мм), что в 3 раза выше, чем эффективность взрыва аммонита ПЖВ-20.

На полноту и скорость детонации образцы ВВ испытывали при взрывании зарядов в канальной мортире. Заряды предлагаемого ВВ массой 600 г в патронах диаметром 40 мм детонируют полностью, скорость детонации в зависимости от содержания компонентов изменяется в пределах 1,8-3,0 км/м.

Таким образом, результаты испытаний показали, что предложенное взрывчатое вещество является предохранительным и может быть использовано в рудниках, опасных по газу, обладает высокой эффективностью взрыва и может быть использовано при механизированном заряжании шпуров и скважин.

(56) Чикунов В. И. и др. Бестротиловые взрывчатые вещества для скважинных зарядов, М. , 1991, с. 5-7.

Поздняков З. Г. и др. Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания, М. : Недра, 1977. с. 110.

Использование: взрывные работы в рудниках, опасных по газу. Сущность изобретения: состав содержит, мас. % : порошковый пламегаситель 7 - 13; мазут 3 - 4; гранулированная аммиачная селитра остальное. Гранулированную аммиачную селитру смешивают с мазутом, затем обрабатывают порошковым пламегасителем. Скорость детонации состава 1,8 - 3,0 км/с; он не воспламеняет метано-воздушную смесь при взрывании заряда в канальной мортире без забойки. 1 табл.

ВЗРЫВЧАТОЕ ВЕЩЕСТВО, включающее гранулированную аммиачную селитру, порошковый пламегаситель, горючее, отличающееся тем, что в качестве горючего оно содержит мазут при следующем соотношении компонентов, мас. % :
Порошковый пламегаситель 7 - 13
Мазут 3 - 4
Гранулированная аммиачная селитра Остальное