ВЗРЫВЧАТЫЙ СОСТАВ Российский патент 1999 года по МПК C06B31/28 C06B25/08 

Изобретение относится к промышленным взрывчатым веществам, применяемым в качестве скважинных зарядов в горнодобывающей промышленности.

Известны взрывчатые составы (ВС) на основе окислителя (аммиачная селитра) и горючего (дизельное топливо, тротил, алюимниевая пудра и др.) как в России (граммониты, гранулиты, комбизары различных марок, игданит и др.), так и за рубежом (аустенит, нилит и др. в США, андекс, амонекс и др. в Германии, амекс и др. в Канаде и др.). Они применяются для отбойки необводненных и слабообводненных горных пород любой крепости в интервале температур плюс-минус 50^oC.

Известен гранулированный аммиачно-селитренный взрывчатый состав - гранитол-1 (ТУ 84-778-78), включающий, мас.%:
тротил - 58,0±2,0
минеральное масло - 3,0±2,0
гранулированную аммиачную селитру - 31,0 - 35,0
коллоксилин - 0,5 - 1,5
винилит - 0,5 - 1,5
воду - 2,0 - 7,0
принятый в качестве прототипа к заявляемому составу. Недостатком состава-прототипа является высокая газовая вредность, высокая стоимость, сложность изготовления.

Технической задачей изобретения являлось повышение эффективности ВС за счет упрощения технологического процесса изготовления и снижения стоимости ВВ, повышения экологии ведения взрывных работ, расширения сырьевой базы и ассортимента выпуска ВВ.

Цель была достигнута созданием ВС, включающего гранулированную аммиачную селитру, минеральное масло или смесь минеральных масел, воду и взрывчатый сенсибилизатор, в качестве которого выбран чешуированный или гранулированный, например, гранулотол или утилизированный тротил; или утилизированные смеси на основе тротила, или алюминия, или гексогена, или их смеси с размером частиц 0,5 - 50 мм, а входящие компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:
минеральное масло или смесь минеральных масел - 0,5 - 3,5
вода - 0,5 - 4,0
взрывчатый сенсибилизатор - чешуированный, или гранулированный, или утилизированный тротил, или утилизированные смеси на основе тротила, или алюминия, или гексогена; или их смесь с размером частиц 0,5 - 50 мм - 7,0 - 23,0
гранулированная аммиачная селитра - остальное
В связи с утилизацией списанных боеприпасов высвобождаются взрывчатые материалы, в частности, выплавляется, или вымывается гидрорезкой, или другими способами тротил и его смеси с алюминием, или гексогеном (октогеном), или другими добавками, например, ТА, ТД, МС, ТГ, ТГА-16, ТГ4Г-5, ТГАФ-5М, A-LX-I, A-IX-2, A-IX-20, которые практически невозможно разделить на индивидуальные вещества. Извлеченные из боеприпасов и полученные раздавливанием или измельчением до 50 мм утилизированные взрывчатые материалы, например, гексатонал, гекфол, гексотал, конвертол, тротил-У, альгетол вводятся в заявляемый ВС в качестве взрывчатого сенсибилизатора. Они могут использоваться в заявляемом ВС отдельно или в смеси с чешуированным или гранулированным, например, гранулотолом, тротилом, или их смесью.

Уменьшение в 3-8 раз количества вводимого взрывчатого сенсибилизатора по сравнению с составом-прототипом, использование продуктов утилизации списанных боеприпасов приводит к значительному снижению стоимости заявляемого ВС. Сбалансированность ВВ по содержанию окислителя и горючего (кислородный баланс, близкий к нулю) обеспечивает высокую экологичность ведения взрывных работ.

Наличие минерального масла и воды в заявляемом сыпучем ВС изменяет характер процесса развития взрыва: создается менее высокое начальное давление взрыва, которое поддерживается более длительное время, за счет чего увеличивается газодинамическая фаза нагружения взрываемого массива и возрастает интенсивность его дробления. Такое перераспределение энергии взрыва влечет за собой уменьшение бризантного действия в непосредственной близости от заряда, что предотвращает переизмельчение горной породы, контактирующей с зарядом, а увеличение общего времени действия взрыва приводит к дроблению породы в большем объеме, что позволяет расширить сетку бурения скважин, а следовательно, снизить стоимость буровзрывных работ.

Заявляемый ВС позволяет использовать увлажнившуюся сверх допустимого предела (по ГОСТ не более 0,6%) аммиачную селитру без дополнительной подсушки, в этом случае вода частично или полностью не вводится, что приводит к снижению энерго-, трудозатрат и стоимости изготовления ВС.

Безопасность изготовления, транспортирования, хранения и применения, безотказность действия скважинного заряда из заявляемого ВС обеспечивается как выбором компонентов, так и их соотношением.

Заявляемый ВС используется для введения взрывных работ по породам любой крепости, при этом изменяя соотношение между компонентами в заявляемых пределах, можно регулировать теплоту взрыва при сохранении кислородного баланса, близкого к нулю, что позволяет дифференцированно проектировать взрывные работы (крепость пород, сетка и глубина бурения скважин).

Примеры заявляемого ВС и его основные характеристики в сравнении с прототипом приведены в таблице.

В качестве минеральных масел используются такие, как дизельное топливо, мазут, соляровое, приборное и др., имеющие практически одинаковый элементный состав и близкие эксплуатационные свойства.

Изготовление заявляемого ВС осуществлялось в смесителях, используемых для производства аммиачно-селитренных ВВ, в смесительно-зарядных машинах гравитационного принципа действия, а также оснащенных шнековой системой подачи компонентов.

Заявляемый взрывчатый состав проверен при отбойке горных пород с крепостью до 20 по шкале М.М.Протодьяконова. Инициирование зарядов осуществлялось принятым для данного карьера способом. Заряжание скважин осуществлялось как ручным, так и механизированным способами.

Как следует из таблицы (см. в конце описания) и по результатам проведенных взрывов, заявляемый ВС превосходит прототип по работоспособности, теплоте взрыва, имеет кислородный баланс, близкий к нулю. При одинаковом общем содержании газов имеет меньшую газовую вредность.

Изобретение относится к разработке взрывчатых составов, используемых в качестве скважинных зарядов в горном деле и строительстве. Изобретение направлено на повышение эффективности взрывчатого состава за счет упрощения технологического процесса изготовления и снижения стоимости ВВ, повышение экологии ведения взрывных работ, расширение сырьевой базы и ассортимента выпуска ВВ. Взрывчатый состав включает, мас.%: минеральное масло или смесь минеральных масел 0,5-3,5, воду 0,5-4,0; взрывчатый сенсибилизатор - тротил чешуированный, или гранулированный, или утилизированный, или утилизированные взрывчатые смеси на основе тротила, или гексогена, или алюминия; или их смесь с размером частиц 0,5-50 мм 7,0-23,0; гранулированную аммиачную селитру - остальное. 1 табл.

Взрывчатый состав, включающий гранулированную аммиачную селитру, воду и взрывчатый сенсибилизатор, отличающийся тем, что он дополнительно содержит минеральное масло или смесь минеральных масел, а в качестве взрывчатого сенсибилизатора он содержит тротил чешуированный, или гранулированный, или утилизированный; или утилизированные смеси на основе тротила, или гексогена, или алюминия; или их смесь с размером частиц 0,5 - 50 мм, а входящие компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:
Минеральное масло или смесь минеральных масел - 0,5 - 3,5
Вода - 0,5 - 4,0
Взрывчатый сенсибилизатор - тротил чешуированный, или гранулированный, или утилизированный; или утилизированные смеси на основе тротила или гексогена, или алюминия; или их смесь с размером частиц 0,5 - 50 мм - 7,0 - 23,0
Гранулированная аммиачная селитра - Остальное