ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ ВЗРЫВЧАТЫЙ СОСТАВ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК C06B31/28 C06B31/40 C06B21/00 

Изобретение касается рецептур взрывчатых составов и способов их получения, применяемых при взрывных работах в шахтах опасных взрывом смесей газа и (или) пыли с воздухом.

Наиболее массовое применение для этих целей находят аммониты IV класса предохранительности - ПЖВ-20 и Т-19 (ГОСТ 21982-76), включающие следующие компоненты, %: тротил 15 - 20; соль поваренная 19 - 21; селитра аммиачная - до 100. Уровень их предохранительности характеризуется зарядом массой 0,3 кг, который не должен вызывать больше 50% воспламенений метано-воздушной смеси при взрывании в канале мортиры с прямым инициированием без забойки и не воспламенять смесь угольной пыли с воздухом зарядом массой 0.7 кг.

В общефизическом смысле способ получения этих и других предохранительных составов заключается в снижении энергии взрыва обычных ВВ и их смесей (в том числе и с аммиачной селитрой), введением инертных, предпочтительно каталитически активных компонентов, наиболее широко из которых известны хлориды натрия или калия. Так, например, аммонит ПЖВ-20 получается при смешивании 80% аммонита 6ЖВ с 20% хлористого натрия.

С точки зрения технологии способ получения указанных ВВ заключается в смешивании в определенной последовательности компонентов состава. При периодическом получении в шаровых мельницах первоначально смешивают тротил и аммиачную селитру в течение 20 - 90 мин при соотношении шаров из пластмассы и компонентов от 1:1 до 1:2:5. Затем в эти же мельницы добавляют хлористый натрий и смешивают еще 5 - 15 мин. В результате смешения происходит измельчение компонентов и товарный продукт имеет определенную дисперсность, устанавливаемую регламентом технологического процесса. Его патронируют в бумажные оболочки диаметром 36±1 мм при массе ВВ 300±15 г.

Непрерывный способ получения отличается только тем, что смешение аммиачной селитры и тротила осуществляют в шаровой мельнице непрерывного действия, а затем полученная смесь подается в другую аналогичную мельницу, где смешивается с хлористым натрием. По характеристикам конечные продукты, получаемые периодически и непрерывно, аналогичны и соответствуют требованиям стандарта.

В категорийных шахтах достаточно часто встречаются условия, в которых применение ПВВ IV класса не допускается и необходимы более безопасные ПВВ, например V класса. Типичный представитель таких ВВ угленит 3 - 6,%; нитроэфиры 13 - 15; калий (натрий) хлористый 6,3 - 7,7; аммоний хлористый 28 - 30; натрий азотнокислый 44.3 - 48,3; стеарат кальция (цинка) ).8 - 1,2; хлопок коллоидный 0.15 - 0,25; мука древесная 2,2 - 2,8; сода кальцинированная (сверх 100) 0,1 - 0,3.

Как видим, этот состав достаточно сложен и содержит нитроэфиры, работа с которыми опасна как с точки зрения возможности взрыва, так и с точки зрения физиологического влияния на человека.

Целью изобретения является предохранительный взрывчатый состав аммонитного типа с повышенным уровнем безопасности.

Указанная цель достигается тем, что в известные предохранительные составы дополнительно вводят природный или синтетический (положительный) пористый материал, например, перлит или микросферы из фенолформальдегидной смолы, или из стекла в количестве 4 - 8 мас.%.

Технология предлагаемого способа заключается в том, что к применяемым в настоящее время стадиям смешения и измельчения тротила с селитрой и затем с пламегасителем добавляется стадия смешивания аммонита с пористым материалом, осуществляемая при свободном гравитационном перемешивании тройной смеси из тротила, селитры и соли с пористым материалом в течение 5 - 30 мин.

Пример. В шаровую мельницу загружают навески тротила и аммиачной селитры (ЖВГ или ЖВГ) и пластмассовые шары в соотношении с компонентами 1:2,5. Компоненты смешивают в закрытой камере 55 мин, затем открывают, добавляют хлористый натрий и повторяют цикл измельчения 5 мин.

Процесс получения стандартных ПВВ на этом заканчивается.

Для приготовления состава по изобретению смесь из окислителя, сенсибилизатора и пламегасителя (селитра- тротил- натрий хлористый) отделяют от шаров, добавляют пористый материал, перемешивают 5 - 30 мин, выгружают и патронируют по принятой технологии в бумажные оболочки аналогичные стандартным.

В табл. 1 и 2 приведены сравнительные данные по сопоставлению существующего ВВ, способу его получения и вариантов по изобретению.

Сущность изобретения: состав содержит , мас.%: 14 - 18 сенсибилизатора, например, тротила; 16 - 20 пламегасителя, например, хлористого натрия; 4 - 8 пористого природного или синтетического материала (перлит, фенолформальдегидные или стеклянные микросферы). Способ получения состава заключается в перемешивании с одновременным измельчением окислителя и сенсибилизатора, добавлении к ним пламегасителя, введении в полученную смесь пористого материала. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 2 табл.

1. Предохранительный взрывчатый состав, включающий сенсибилизатор, окислитель и пламегаситель, отличающийся тем, что дополнительно содержит пористый природный или синтетический материал при следующем соотношении компонентов, %:
Сенсибилизатор, например, тротил - 14 - 18
Пламегаситель, например, хлористый натрий - 16 - 20
Пористый природный или синтетический материал - 4 - 8
Окислитель, например, аммиачная селитра - Оставльное до 100
2. Состав по п.1, в котором пористый материал является перлитовым песком, имеющим насыпную плотность 0,02 - 0,40 г/см³, или является синтетическими, например, фенол-формальдегидными микросферами, имеющими насыпную плотность 0,05 - 0,50 г/см³. 3. Состав по п.1, в котором пористый природный материал является стеклянными микросферами в количестве 6 - 8%, имеющими насыпную плотность 0,01 - 0,5 г/см³. 4. Способ получения предохранительных взрывчатых составов, включающий последовательное перемешивание с одновременным измельчением окислителя и сенсибилизатора, добавление к ним пламегасителя и совместное их смешение и измельчение, отличающийся тем, что пористый природный или синтетический материал вводят в порошкообразную смесь окислителя, сенсибилизатора и пламегасителя и проводят перемешивание 5 - 30 мин.