ВЗРЫВЧАТЫЙ СОСТАВ Российский патент 1997 года по МПК C06B31/38 

Предполагаемое изобретение относится к промышленным взрывчатым веществам (ВВ), применяемым на открытых горных работах в различных отраслях народного хозяйства.

Эти ВВ готовятся на местах потребления (рудник, карьер) и представляют механическую смесь горячего раствора аммиачной селитры, гранулотола и порошка керогена (продукта обогащения горючих сланцев). Относятся к классу акватолов.

За рубежом ВВ подобного типа выпускались в 1965 66 гг. В настоящее время используются составы ВВ на основе холодного раствора аммиачной селитры (АС) и различных добавок (Доу МС-80,40,30; слуррины, аустениты и т.д.) [1] Это связано с тем, что за рубежом широко распространены в смесительно-зарядных машинах перистальтические насосы.

В СССР на основе горячего раствора АС выпускаются порэмиты, карбатолы, ифзаниты, ГЛТ-20 и другие под общим названием акватолы. Недостатками этих ВВ являются наличие в них в качестве горючей добавки тротила или алюминия, которые не только дороги, но и вредны для здоровья.

Учитывая, что в горной промышленности нашей страны широко применяется акватол Т-20 (ГЛТ-20): на Лебединском ГОКе, ПО "Апатит", Соколово-Сарбайский ГОК и др. принимается за прототип акватол Т-20 [2]
Технический уровень разработки этих ВВ остается на рубеже 60 70х годов, но из-за отсутствия в СССР перистальтических насосов, а также по причине хорошей текучести составов и быстрой кристаллизации их ВВ подобного типа будут применяться у нас еще не менее 20 30 лет. Этому способствует сравнительная дешевизна их по сравнению с гранулотолом и алюмотолом мощными ВВ, применяемыми для заряжания обводненных скважин.

Целью изобретения является сохранение стабильности взрывных характеристик ВВ длительное время при снижении стоимости состава, расширение диапазона температур кристаллизации смеси, регулирование мощности взрыва в зависимости от условий взрывания.

Поставленная цель достигается путем заданного сочетания во взрывчатом составе на основе горячего раствора АС горючих компонентов: тротила и керогена в пределах (соотношениях) мас.

аммиачная селитра 77,0 79,5
тротил 5,0 10,0
кероген 5,0 7,5
вода остальное
Вышеуказанный состав обусловлен расчетом композиции, близкой к нулевому кислородному балансу, обеспечивающей максимальное выделение энергии взрыва и оптимальное потребление тротила.

Промышленная технология изготовления предлагаемого ВВ с помощью смесительно-зарядных машин не меняется и не усложняется.

Новизна состоит в том, что при замене части тротила керогеном (неявляющимся бризантным ВВ) возможно регулировать часть взрыва за счет снижения скорости детонации, а также, понижая за счет этого точку кристаллизации состава с 72 до 57^oС, расширяем область применения, т.к. текучесть состава сохраняется даже при отрицательных температурах.

Существенным признаком является присутствие в предлагаемом составе ВВ небольшой доли бризантного ВВ-тротила, который позволяет возбудить детонацию смеси и сохраняет взрывные характеристики состава длительное время. Для примера: акванит-К, несодержащий тротила, сохраняет взрывные характеристики до момента полной кристаллизации, т.е. в течении 4 6 часов, а предлагаемый состав с минимальным содержанием тротила (до 3%) более 3 суток.

Проверка предлагаемых составов производилась в лабораторных, полигомных и промышленных условиях (в промышленных условиях применяли составы с условным названием "акванит-К, сенсибилизированный тротилом").

Пример 1. Готовили состав из 90% загущенного раствора аммиачной селитры, 12,5% тротила и 2,5% керогена. Получили ВВ с устойчивыми взрывными характеристиками (см. табл.2, графа 1), но расчетная стоимость ВВ по компонентному составу и температура кристаллизации смеси (в пределах 70^oC) оказались неприемлемыми.

Пример 2. Готовили состав идентично примеру 1 из 90% раствора АС, 10% тротила и 5% керогена. Получили устойчивые взрывные характеристики, приемлемую стоимость и низкую точку кристаллизации ВВ (64,66^oC).

Пример 3. Готовили состав идентично примеру 1 из 90% раствора АС, 7,5% тротила и 6,0% керогена. Получили устойчивые взрывные характеристики, приемлемую стоимость и низкую температурную точку кристаллизации ВВ.

Пример 4. Готовили состав идентично примеру 1 из 90% раствора АС, 5,0% тротила и 7,5% керогена. Получены устойчивые взрывные характеристики и оптимальные технологические свойства ВВ.

Пример 5. Готовили состав идентично примеру 1 из 90% раствора АС, 3,0% тротила и 9,0% керогена. И взрывные, и стоимостные, и технологические показатели этого состава практически не отличаются от таковых же для акванита-К, несодержащего тротила, но надежность сохранения взрывных характеристик недостаточна, поэтому этот состав можно считать за пределами оптимума.

Раствор аммиачной селитры может быть как загущенным, так и без загустителя.

Оптимальные составы ВВ с содержанием тротила от 5 до 10% и керогена от 7,5 до 5,0% были проверены в промышленных условиях на разрезах ПО "Эстонсланец". За время испытаний было взорвано 1200 т акванита-К, сенсибилизированного тротилом (от 5 до 10%). Экспериментально получен экономический эффект по расценкам прошлых лет 20 руб/т, т.е. в год 24000 руб.

Кроме того, имеет место социальный эффект: рабочие меньше подвергались риску заболеваний циррозом печени при соприкосновении с тротилом при растаривании мешков с тротилом (ПДК тротила 0,5 мг/м³), снизилась трудоемкость заряжания скважин за счет увеличения текучести состава ВВ, снизилось время и объемы горячей воды при промывке емкостей смесительно зарядной машины и зарядных шлангов от остатков ВВ.

Использование: открытые горные работы. Сущность изобретения: состав содержит (в масс.%): 77,0 - 79,5 аммиачная селитра, 5,0 - 10,0 тротил, 5,0 - 7,5 кероген, вода - остальное. Состав готовят по принятой технологии с помощью зарядно-смесительных машин. Плотность состава 1,36 - 1,38 г/см³. Скорость детонации 3200 - 3600 м/с, температура кристаллизации 60 - 65^oC. 2 табл.

Взрывчатый состав, включающий аммиачную селитру, тротил и воду, отличающийся тем, что в нем часть тротила замещается керогеном при следующем соотношении компонентов, мас.

Аммиачная селитра 77,0 79,5
Тротил 5,0 10,0
Кероген 5,0 7,5
Вода Остальное.