ВЗРЫВЧАТЫЙ СОСТАВ Российский патент 1997 года по МПК C06B31/28 

Изобретение относится к классу простейших ВВ для открытых и подземных работ в горной и строительной промышленности и может быть использовано для взрывной отбойки шпуровым и скважинным методами на горных предприятиях, карьерах строительных материалов, дробления негабаритов, при проходке подземных выработок, а также при разрушении строительных конструкций и других видах спецработ.

Известно штатное взрывчатое вещество аммонит N 6 ЖВ [Поздняков З. Г. Росси Б. Д. Справочник по промышленным ВВ и средствам взрывания. М. Недра, 1977, с. 97-99] относящееся к аммиачно-селитренным, изготавливаемым на заводах, получившим наибольшее распространенные в патронированном виде, обладает пониженной слеживаемостью. Пригодно для заряжения шпуров со значительной обводненностью, однако при наличии проточной воды время нахождения патронов аммонита N 6 ЖВ отграничивается 1 2 ч.

Несмотря на довольно высокие взрывные характеристики аммонит N 6 ЖВ имеет ряд недостатков: содержит 21% взрывоопасного, токсичного тротила, имеет высокую стоимость, превышающую на порядок стоимость простейших ВВ, обладает недостаточной водостойкостью, слеживается.

Известно штатное простейшее гранулированное ВВ гранулит, относящееся к составам средней мощности [Там же, с. 88-92] состоящее из пористой гранулированный аммиачной селитры и нефтяного масла.

Гранулит М отличается от аммонита N 6 ЖВ большей сыпучестью и меньшей чувствительностью, позволяющей принять механизированное заряжение.

Недостатками гранулита М являются малая водоустойчивость, невысокие взрывные характеристики, а также применение в качестве сорбирующего окислителя дефицитной пористой аммиачной селитры. Стоимость штатного гранулита М существенно выше ВВ местного приготовления.

Известен также гранулировочный простейший взрывчатый состав местного приготовления игданит (прототип) [там же, с. 92-93] который изготавливают на горных предприятиях с использованием смесительно-зарядной техники.

Однако известно, что без применения пористой гранулированной АС и специальных порошковых добавок (аэросилов) обычная гранулированная АС не может удержать более 2,5% дизельного топлива, т.е. игданит физически не стабилен.

В связи с дефицитом нефтепродуктов представляется нецелесообразным применять дизельное топливо не по его прямому назначению. Игданит предназначен для отбойки пород незначительной (малой) и средней (до f=8), он является пожароопасным. Его взрывчатые характеристики недостаточны для отбойки особенно скальных пород.

Цель изобретения создание простейшего двухкомпонентного ВВ, отличающегося низкой стоимостью, высокой безопасностью и стабильностью, имеющего высокие взрывчатые характеристики, содержащего неутилизируемые отходы кожевенного производства.

Цель достигается тем, что состав простейшего ВВ содержит в качестве органического горючего жиробелковые отходы кожевенного производства, представляющие собой материал с усредненной химической формулой
C_4,0-5,0H_8,0-9,0N_0,04-0,08O при следующем соотношении компонентов, мас.

Аммиачная селитра 80-90
Жиробелковые отходы кожевенного производства 5-20
Жиробелковые отходы кожевенного производства получаются в отстойниках сточных вод, поступающих с участков варки и мездрения клеевого производства кожевенных заводов, и по своим физико-химическим свойствам соответствуют ГОСТ 1045-73 на продукт "Жир животный технический" 3 сорта за исключением такого показателя как влажность.

По данному ГОСТу влажность продукта не должна превышать 1,5% Продукт, непосредственно полученный из отстойников без принудительной сушки, может иметь влажность в пределах 15-30% Естественная сушка продукта на воздухе в течении суток снижает влажность до 5-10% Изменение влажности в этом диапазоне не оказывает существенного влияния на взрывчатые характеристики состава. При влажности около 10% улучшаются условия перемешивания отходов с аммиачной селитрой.

В результате анализа вещественного состава отходов, выполненного в лаборатории отдела исследования жиров НПО "Масложирпром" ВАСХНИЛ, определено наличие и содержание в продукте следующих компонентов:
Содержание влаги 4,99%
Содержание жировых веществ (на сухое) (в основном моноглицериды) - 60,81%
Содержание веществ, нерастворимых в хлороформе (белки, углеводы ) - 24,34%
Содержание углеводов (на сухое) 0,012%
Содержание волоса (на сухое) 5,14%
Содержание азота (на сухое) 0,88%
Содержание фосфора в жировых веществах 0,024%
Сислотное число жировых веществ в мг KOH на 1 г жира 66,4
Содержание азота в обезжиренной части
в порошке (на сухое) 1,9%
в волосе (на сухое) 8,277%
По внешнему виду предлагаемые отходы представляют собой жироподобный, пастообразный, вязкосыпучий материал с незначительными примесями волоса, сероватого цвета. Консистенция отходов близка к консистенции густого меда или мазута, однако, недостаточная гомогенность и комковатость не позволяет количественно охарактеризовать вязкость.

предлагаемая технология кожевенного производства не предусматривает утилизацию этих отходов. Они вывозятся для захоронения на полигон, что приводит к дополнительным расходам и ухудшает экологию пригородной зоны.

При содержании жиробелковых отходов во взрывчатом составе в указанных пределах (5-10%) достигаются цели, поставленные при создании настоящих ВВ.

Рассматривая запредельные содержания компонентов в смеси, отмечаем следующее.

При содержании окислителя (АС) более 95 мас. кислородный баланс смеси значительно смещается в положительную сторону, что приводит к образованию в продуктах взрыва токсичных окислов азота.

Снижение содержания аммиачной селитры ниже 80% приводит к неполному сгоранию горючего компонента (жиробелковых отходов). Смесь становится вязкой и малоподвижной, что затрудняет ее приготовление на местах работ в смесительно-зарядных агрегатах и процесс заряжения.

Эффект повышенной безопасности заявляемого состава достигается применением невзрывчатых, пожаронеопасных компонентов, а снижение стоимости - благодаря тому, что горючий компонент является недефицитным неутилизируемым отходом кожевенного производства. Стабильность состава обусловлена высокой обволакивающей способностью горючего компонента, так как обволакивание им частиц аммиачной селитры исключает расслаивание смеси и повышает ее гидрофобность и водостойкость.

Пример 1. Взрывчатый состав получали путем смешения 95,0 мас. гранулированной аммиачной селитры и 5,0 мас. жиробелковых отходов кожевенного производства. Состав размещался в шпуры диаметром 42 мм с целью дробления гранитного негабарита и производилось взрывание заряда с использованием промежуточного детонатора в виде сложенного в несколько раз детонирующего шнура и его магистральной линии. Качество дробления гранита соответствовало взрыванию аммонита N 6 ЖВ.

Пример 2. Взрывчатый состав получали путем смешения 92,0 мас. гранулированной аммиачной селитры и 8,0 мас. жиробелковых отходов кожевенного производства. Для отбойки гранита на щебень состав размещался в шпурах диаметром 42 мм, после чего производилось взрывание зарядов с использованием промежуточных детонаторов в виде "куклы" из ДШ и его магистральной линии. Качество отбитой горной массы соответствовало стандарту при аналогичной отбойке штатным ВВ аммонитом N 6 ЖВ.

Пример 3. Взрывчатый состав получали путем смешения 89,0 мас. порошкообразной АС и 11,0 мас. жеробелковых отходов кожевенного производства. Велось взрывание на выброс при проходке траншей в известняке. Состав взрывался в шпурах диаметром 42 мм аналогично примерам 1 и 2. Результат взрыва не хуже аналогичного с применением штатного ВВ типа аммонит N 6 ЖВ.

Пример 4. Взрывчатый состав получали путем смешения 80 мас. гранулированной АС и 20 мас. жиробелковых отходов кожевенного производства в аппарате типа бетономешалки. Заряжание велось в скважины диаметром 105 мм. Инициирование осуществлялось ДШ и тротиловой шашкой Т-400Г. Качество отбитой горной массы не хуже, чем при отбойке гранита на щебеночном карьере. Содержание комионентов и показатели по примерам приведения в таблице.

Использование: открытые и подземные горные и строительные работы. Сущность изобретения: состав содержит, в мас.%: 80-95 аммиачной селитры и 5-20 жиробелковых отходов кожевенного производства с брутто-формулой C_4,0-5,0H_8,0-9,0N_0,04-0,08O. Теплота взрыва 3500-3850 кДж/кг, скорость детонации 4,3-4,5 км/c. 1табл.

Взрывчатый состав для открытых и подземных горных и строительных работ, включающий гранулированную и порошкообразную аммиачную селитру и органическое горючее, отличающийся тем, что в качестве органического горючего он содержит жиробелковые отходы кожевенного производства брутто-формулы
C_4,0-5,0H_8,0-9,0N_0,04-0,08O
при следующем соотношении компонентов, мас.

Аммиачная селитра 80 95
Жиробелковые отходы кожевенного производства указанной брутто-формулы 5 20и