ВЗРЫВЧАТЫЙ СОСТАВ Российский патент 1994 года по МПК C06B31/28 

Изобретение относится к рецептурам промышленных взрывчатых веществ (ПВВ), основным компонентом которых является аммиачная селитра, применяемых при взрывных работах в горном деле.

Известны взрывчатые составы указанного типа, не содержащие индивидуальных бризантных ВВ. За рубежом они известны под названием ANFA, в нашей стране - гранулиты и включают аммиачную селитру (за рубежом - пористую), углеводороды (жидкие или плавкие), дисперсный алюминий. Лучшими эксплуатационными свойствами по взрывчатым показателям обладают составы на пористой селитре благодаря хорошему проникновению углеводородного горючего в объем каждой гранулы.

Однако до настоящего времени нет отечественного производства пористой селитры в промышленных масштабах, в связи с чем стандартные марки гранулитов получают на селитре ГОСТ 2-85 (марки А и Б), что не позволяет в полной мере реализовать потенциальные возможности таких ВВ. Так, по данным опытов, проведенных авторами, критический диаметр детонации гранулитов АС-4 и АС-8 (ГОСТ 21987-76), приготовленных на селитре марки Б составляет 29 и 27 мм соответственно; на селитре марки А-35 и 30 мм (на опытных образцах пористой селитры - 15-18 мм) при длине заряда около 10 диаметров. Если использовать заряды длиной 15-20 диаметров, то критический диаметр детонации приближается к 40 мм, что обусловливает пониженную способность к детонации этих ВВ при помещении в шпуры диаметром 40-45 мм.

Таким образом, основной эксплуатационный недостаток гранулитов, полученных на промышленных сортах селитры, заключается в недостаточной способности к детонации в шпуровых зарядах, что ограничивает область их применения скважинными зарядами диаметром 100 мм и выше. С физической точки зрения это объясняется очень низкой пористостью гранул селитры, в связи с чем углеводороды, входящие в состав ВВ, находятся практически только на поверхности гранул вместе с дисперсным алюминием. Естественно, что взрывчатое превращение этой гетерогенной смеси будет неустойчивым, особенно при небольших диаметрах заряда.

В состав рецептур гранулитов входят следующие компоненты,%: селитра аммиачная 87,5-93,3; углеводородное горючее (например индустриальное масло) 2,5-4,7; алюминий дисперсный (пудра марки ПП) 3,7-8,8. Указанные составы наиболее близки к заявляемому по качеству и количеству применяемых компонентов и приняты за прототип.

Цель изобретения - повышение детонационной способности взрывчатых составов на основе аммиачной селитры, углеводородного горючего и алюминия в шпуровых зарядах, достигаемое за счет более равномерного распределения углеводорода в массе селитры.

Указанная цель достигается тем, что в состав дополнительно вводят в воду в долях процента (0,2-0,5 сверх количества, допустимого по стандарту на селитру) и эмульгатор (0,1-0,5%).

П р и м е р получения. В аппарате с мешалкой и обогревом при 20-70^оС приготавливают раствор эмульгатора в индустриальном масле. Раствор непрерывно дозируют в аппарат эмульгирования, в который одновременно подается вода. Эмульсия из аппарата самотеком поступает в загрузочный люк смесителя с аммиачной селитрой, а затем в аналогичный по конструкции аппарат для смешения с алюминием. Время смешения в обоих аппаратах может быть одинаковым и составляет от 3 до 15 мин. Товарное ВВ выгружается в мешки либо в промежуточную емкость, либо в бункер зарядной машины.

Сравнение свойств составов, полученных традиционным смешением, и с применением эмульсии иллюстрирует таблица, из которой видно, что при значительных отличиях в компонентах составы имеют близкие характеристики, за исключением способности детонировать в зарядах малых диаметров, особенно при взрывании удлиненных зарядов: предлагаемые составы детонируют при длине заряда более 70 диаметров. Это свойство может быть очень полезным при взрывных работах с применением протяженных шпуров (до 20 м), которые в настоящее время используются в калийных рудниках и заряжаются вручную патронированным аммонитом 6ЖВ только по причине неустойчивой детонации таких зарядов из стандартных гранулитов. Замена патронов на гранулиты позволила бы механизировать процесс заряжания, существенно повысив производительность работ.

Лучшие результаты получаются с применением в качестве эмульгаторов сложных эфиров полиспиртов (глицерина, пентаэритрита и т.п.) с жирными кислотами-синтетическими или талловыми. В качестве окислителя предпочтительно применять селитру марки ЖВГ по ГОСТ 14702-79.

Использование: для взрывных работ в горном деле. Сущность изобретения: состав содержит (в мас.%) 4,0 - 8,5 алюминия, 2,7 - 4,5 углеводородного горючего, 0,2 - 0,5 воды, 0,1 - 0,5 эмульгатора, аммиачную селитру - остальное. После получения эмульсии из воды, эмульгатора и индустриального масла ее смешивают сначала с аммиачной селитрой, потом - с алюминием. Теплота взрыва 5,7 - 5,3 мДж/кг, скорость детонации в стальной трубе диаметром 45 х 2,5 мм 2,7 - 2,9 км/с. 1 табл.

ВЗРЫВЧАТЫЙ СОСТАВ, включающий аммиачную селитру, углеводородное горючее и алюминий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит воду и эмульгатор при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Алюминий 4,0 - 8,5
Углеводородное горючее 2,7 - 4,5
Вода 0,2 - 0,5
Эмульгатор 0,1 - 0,5
Селитра аммиачная Остальное