ВЗРЫВЧАТЫЙ СОСТАВ Российский патент 2003 года по МПК C06B31/42 C06B25/04 C06B45/32 

Изобретение относится к производству взрывчатых веществ и может быть использовано в горной промышленности при отбойке горных пород различной крепости.

Известно взрывчатое вещество гранулит АСД (см. Колыма, 1989, 9, с. 39-40), включающее аммиачную селитру, дизельное топливо и добавки, обладающие структурирующим и поверхностно-активным действием.

Данное взрывчатое вещество (ВВ) характеризуется недостаточной мощностью, что не позволяет использовать его в крепких горных породах.

Известен также взрывчатый состав "комбизар" (см. патент РФ 2120929, МПК ⁶ С 06 В 31/42, С 06 В 45/22, БИ 30, 1998), содержащий, мас.%: гранулированная аммиачная селитра 88-94, дизельное топливо 2,5-6, гранулотол 2-8,5, принятый в качестве прототипа к заявляемому составу.

Недостатком известного взрывчатого состава, состоящего из гранулотола (гранулированного тротила) с сильно выраженными взрывчатыми свойствами и менее чувствительной взрывчатой смеси гранулированной аммиачной селитры с дизельным топливом (АС-ДТ), является низкая скорость детонации. Химические реакции при взрыве такого смесевого ВВ протекают в несколько стадий. В детонационной волне реакция начинается на гранулах тротила, далее происходит разложение смеси АС-ДТ. Распределение части дизельного топлива на гранулах тротила приводит к снижению его количества, находящегося в непосредственном контакте с гранулами аммиачной селитры. В результате снижается энергия, выделяющаяся при разложении смеси АС-ДТ в зоне реакции детонационной волны, и соответственно уменьшается скорость детонации всего взрывчатого состава. Кроме того, известное ВВ имеет невысокую физическую стабильность из-за незначительной адгезии дизельного топлива к гидрофильным гранулам аммиачной селитры, составляющей большую часть взрывчатого состава.

Настоящее изобретение направлено на решение задачи повышения скорости детонации и физической стабильности взрывчатого состава.

Поставленная задача решается тем, что известный взрывчатый состав, содержащий гранулированную аммиачную селитру, дизельное топливо и гранулотол, отличается тем, что согласно изобретению дополнительно содержит поверхностно-активное вещество, растворенное в дизельном топливе, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Гранулотол - 8-18
Дизельное топливо - 0,4-4,0
Поверхностно-активное вещество - 0,001-0,1
Гранулированная аммиачная селитра с влажностью не более 0,6 мас.% - Остальное
Использование поверхностно-активного вещества, растворенного в дизельном топливе, увеличивает адгезионную способность дизельного топлива к аммиачной селитре и снижает его адсорбцию на гранулах тротила, все это способствует распределению дизельного топлива преимущественно на гранулах аммиачной селитры. В результате увеличивается энергия, выделяющаяся при разложении смеси АС-ДТ, за счет которой осуществляется подпитка фронта детонационной волны, распространяющейся в первую очередь по гранулам тротила. Это приводит к повышению скорости детонации взрывчатого состава, а также повышается физическая стабильность взрывчатого состава. Содержание поверхностно-активного вещества в дизельном топливе более 0,1% является излишним и не способствует дальнейшему повышению адгезионной способности дизельного топлива к аммиачной селитре. При содержании поверхностно-активного вещества менее 0,001% не достигается необходимая адгезия дизельного топлива к аммиачной селитре.

Возрастание влажности гранулированной аммиачной селитры более 0,6%, несмотря на присутствие поверхностно-активного вещества, резко снижает ее удерживающую способность. Кроме того, снижается сыпучесть аммиачной селитры, что усложняет технологию приготовления взрывчатого состава, а также понижается чувствительность взрывчатого состава к детонационному импульсу и увеличиваются затраты энергии взрыва ВВ на испарение воды.

При содержании гранулотола более 18% увеличивается стоимость взрывчатого состава. При содержании тротила менее 8% снижаются детонационные характеристики взрывчатого состава.

При содержании дизельного топлива более 4% кислородный баланс взрывчатого состава становится резко отрицательным. При содержании дизельного топлива менее 0,4% кислородный баланс взрывчатого состава становится положительным, что также приводит к росту количества выделяющихся ядовитых газов.

Способ получения взрывчатого состава заключается в следующем. Гранулированная аммиачная селитра и гранулотол накапливаются в определенной пропорции в отдельных бункерах-дозаторах на стационарном пункте изготовления взрывчатых веществ. Смешение аммиачной селитры и гранулотола производится в ходе загрузки зарядной машины на наклонном лотке, снабженном отклоняющими поверхностями, где поток аммиачной селитры встречается с потоком гранулотола после синхронного открывания на калиброванную величину шиберов бункеров-дозаторов. Затем смесь поступает на лоток установки УРВ-2, в которой производится просеивание, рыхление слежавшихся комков и дополнительное смешение компонентов. Далее смесь поступает в зарядную машину. Приготовление взрывчатого состава осуществляется зарядной машиной путем дозированного распыления дизельного топлива с поверхностно-активным веществом при помощи форсунок в поток смеси аммиачной селитры и гранулотола на выходе из шнекового дозатора.

Сущность и преимущества предлагаемого изобретения могут быть пояснены следующими примерами конкретного осуществления.

Пример 1. Был приготовлен взрывчатый состав, мас.%:
Гранулотол - 18
Дизельное топливо - 0,85
Поверхностно-активное вещество - 0,001
Аммиачная селитра с влажностью 0,1% - 81,149
Физическую стабильность взрывчатого состава определяли на стенде, представляющем собой вертикально установленную пластмассовую трубу диаметром 100 мм, длиной 1,5 м, с отверстиями для отбора проб в верхней, средней и нижней части трубы. Через 10 суток определяли равномерность распределения дизельного топлива по колонке заряда: верхняя часть заряда - 0,84%, средняя - 0,84%, нижняя - 0,87%.

Скорость детонации определяли в стальной трубе диаметром 150 мм, толщина стенки 4 мм, длина 1,5 м - 4100 м/с.

Примеры 2-5 конкретного осуществления аналогичны примеру 1. Отличие заключается в соотношении компонентов взрывчатого состава. Взрывчатые составы, полученные по примерам 1-3, примеры 4-6 на запредельные значения по содержанию компонентов, пример 7 по прототипу, а также характеристики ВВ сведены в таблицу. Все взрывчатые составы, представленные в таблице, имеют кислородный баланс, близкий к нулю.

Из приведенных примеров видно, что предлагаемый взрывчатый состав превосходит прототип по скорости детонации и физической стабильности.

Изобретение относится к производству взрывчатых веществ и может быть использовано в горной промышленности при отбойке горных пород различной крепости. Согласно изобретению взрывчатый состав содержит гранулотол, дизельное топливо, поверхностно-активное вещество, гранулированную аммиачную селитру с влажностью не более 0,6 мас.%, при этом поверхностно-активное вещество растворено в дизельном топливе. Изобретение направлено на создание взрывчатого состава с повышенной скоростью детонации и физической стабильностью взрывчатого состава. 1 табл.

Взрывчатый состав, включающий гранулотол, дизельное топливо и гранулированную аммиачную селитру, отличающийся тем, что он содержит гранулированную аммиачную селитру с влажностью не более 0,6 мас. % и дополнительно содержит поверхностно-активное вещество, растворенное в дизельном топливе, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Гранулотол - 8-18
Дизельное топливо - 0,4-4,0
Поверхностно-активное вещество - 0,001-0,1
Гранулированная аммиачная селитра - Остальное