СМЕСЕВОЙ ВЗРЫВЧАТЫЙ МАТЕРИАЛ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2003 года по МПК C06B31/38 C06B25/04 

Изобретение относится к взрывным работам, а именно к составам промышленных смесевых взрывчатых материалов (СВМ), используемых при ведении взрывных работ на разрезах, карьерах, рудниках и шахтах при ручном и механизированном заряжании шпуров, скважин и камер.

Широко известны гранулированные СВМ, предназначенные для использования на земной поверхности и в подземных выработках шахт (рудников), не опасных по газу или пыли: гранулиты М, АС-4, АС-8.

Гранулит М представляет собой стехиометрическую смесь аммиачной селитры и минерального масла (5,5%). Известно [1. с. 33] , что горючая добавка (минеральное масло) затрудняет пневмотранспортирование гранулита М, который налипает на внутреннюю поверхность транспортируемой трубы (зарядного шланга). Гранулит М - гранулированный СВМ средней мощности заводского производства [2, с. 91]. Одним из широко распространенных путей повышения энергетики промышленных СВМ является введение в их состав алюминия [3, с.235].

Гранулит АС-4 - это металлизированный СВМ, в котором смоченные горючей добавкой гранулы аммиачной селитры покрыты алюминиевой пудрой (цифра 4 означают содержание алюминия в процентах), а содержание минерального масла составляет 4,2%.

Однако алюминиевая пудра резко увеличивает электризуемость СВМ, кроме того она является пожароопасным материалом с низкой температурой воспламенения. При определенных условиях порошок алюминия в насыпном состоянии, увлажненный или смоченный водой, способен к самовозгоранию, смесь алюминиевой пыли с воздухом обладает взрывчатыми свойствами. Значительное пыление алюминиевой пудры в процессе пневмозаряжания также ухудшает санитарно-гигиенические условия в забое.

Причем, несмотря на уменьшенное количество минерального масла (4,2%) по сравнению с гранулитом М (5,5%), при пневмотранспортировании гранулита АС-4 по всей внутренней поверхности трубы образуется достаточно прочная и плотная пленка алюминиевой пудры и минерального масла, которая с увеличением времени пневмотранспортирования растет и полностью перекрывает внутреннее поперечное сечение трубы. Процесс пневмозаряжания необходимо периодически прекращать для очистки внутреннего сечения трубы (шланга).

Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является зерногранулит 30/70 [4, с.122-123], который принят за прототип. Состав содержит гранулированную аммиачную селитру - 30,0 мас.% и гранулированный тротил - 70,0 мас.%. В приведенной рецептуре минеральное масло полностью отсутствует.

При создании изобретения ставилась задача получить высокоэффективный СВМ, обладающий улучшенными характеристиками при пневмотранспортировании. Для достижения такого технического результата смесевой взрывчатый материал, содержащий гранулированную аммиачную селитру и гранулированный тротил содержит гранулированный тротил с размерами гранул более 1,2 мм и не более 5 мм в количестве не менее 96 мас.%, до 3,2 мм - не менее 80 мас.%; при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Гранулированный тротил - 17,5 - 46,0
Гранулированная аммиачная селитра - остальное до 100
Данный СВМ обладает улучшенными характеристиками при пневмотранспортировании.

При содержании тротила в СВМ менее 17,5 мас.% во время взрывчатого превращения выделяется большое количество вредных газов. Увеличение содержания тротила более 46,0% значительно повышает его стоимость.

Смесевой взрывчатый материал содержит гранулированный тротил, дисперсный состав которого получен при рассеивании на соответствующих ситах: гранулы размером более 1,2 мм в количестве не менее 96 мас.% - на сите с сеткой номер 1,2 по ГОСТ 3826-82, гранулы размером до 3,2 мм в количестве не менее 80 мас. % - на сите с сеткой номер 3,2 по ГОСТ 3826-82, при этом остаток на сите с сеткой номер 5 по ГОСТ 3826-82 отсутствует.

Для обеспечения больших сил трения между гранулами АС и тротила смесевой взрывчатый материал содержит воду при следующем содержании компонентов, мас. %:
Вода - 0,03 - 1,0
Гранулированный тротил - 17,5 - 46,0
Гранулированная аммиачная селитра - Остальное до 100
Вода уменьшает прочность гранул аммиачной селитры и гранулы тротила частично вминаются в гранулу АС и тем самым увеличиваются силы трения, которые препятствуют расслаиванию СВМ. Количество воды в СВМ менее 0,03 мас.% не приводит к снижению прочности гранул АС, а более 1,0 маc.% приводит к слеживанию смесевого взрывчатого материала.

Во время пневмотранспортирования происходит электризация СВМ. Для снятия статического электричества смесевой взрывчатый материал (второй вариант) содержит антистатик.

В этом варианте смесевой взрывчатый материал, содержащий гранулированную аммиачную селитру и гранулированный тротил, дополнительно содержит антистатик, при этом он содержит гранулированный тротил с размерами гранул более 1,2 мм и не более 5 мм в количестве не менее 96 мас.%, до 3,2 мм - не менее 80 мас.%, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Антистатик - 0,000003 - 0,01
Гранулированный тротил - 17,5 - 46,0
Гранулированная аммиачная селитра - Остальное до 100
Смесевой взрывчатый материал в качестве антистатика содержит сульфонол, вспомогательное вещество ОП-10 или присадку "Аспол-1". Вспомогательное вещество ОП-10 может производиться по ГОСТ 8433.

При концентрации антистатика менее 0,000003 мас.% полупериод утечки электростатических зарядов не более 0,4 секунды. Полупериод утечки электростатических зарядов менее 0,5 секунды считается отличным. Содержать антистатик в СВМ в количестве более 0,01 маc.% не целесообразно из-за увеличения стоимости взрывчатого материала.

Крупные частицы гранул тротила во время смешивания СВМ и транспортирования расслаиваются с гранулами аммиачной селитры, выпускаемой по ГОСТ 2-85, особенно интенсивное расслаивание происходит, если количество гранул тротила размером до 3,2 мм (более 3,2 мм) в дисперсном составе тротила менее 80 мас. % (превышает 20 мас. %), что приводит к снижению эффективности действия взрыва и неполной детонации СВМ.

Мелкие частицы гранул тротила также расслаиваются с гранулами аммиачной селитры. Особенно интенсивно гранулы тротила расслаиваются в смеси, имея размеры менее 1,2 мм, что приводит к ее неполной детонации.

В таблицах 1 и 2 приведены составы СВМ и результаты их испытаний. Из таблицы 1 видно, что гранулит АС-8 образует слой СВМ на внутренней поверхности зарядного шланга во время пневмотранспортирования и полностью перекрывает отверстие шланга, а предлагаемые составы не образуют слой СВМ на поверхности шланга. Сравнительные испытания различных СВМ на полноту детонации приведены в таблице 2, из которой видно, что полная детонация заряда наблюдается для смеси, в которой гранулированный тротил имеет гранулы с размерами более 1,2 мм и не более 5 мм в количестве не менее 96 мас.%; до 3,2 мм - не менее 80 мас.%.

Источники информации
1. Демидюк Г.П., Бугайский А.Н. Средства механизации и технология взрывных работ с применением гранулированных взрывчатых веществ. М., Недра, 1975.

2. Поздняков З.Г., Росси Б.Д. Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания. Изд. 2, перераб. и доп., М., Недра. 1977.

3. Дубнов Л. В. , Бахаревич Н.Р., Романов А.И. Промышленные взрывчатые вещества. 3-е изд., перераб. и доп., М., Недра, 1988.

4. Дубнов Л. В. , Бахаревич Н.Р., Романов А.И. Промышленные взрывчатые вещества. М., Недра, 1973.

Изобретение относится к взрывным работам, а именно к составам промышленных смесевых взрывчатых материалов (СВМ), используемых при ведении взрывных работ на разрезах, карьерах, рудниках и шахтах при ручном и механизированном заряжании шпуров, скважин и камер. СВМ по варианту 1 содержит гранулированный тротил с размерами гранул более 1,2 мм и не более 5 мм в количестве не менее 96 мас.%, до 3,2 мм - не менее 80 мас.% и гранулированную аммиачную селитру. СВМ по варианту 2 содержит гранулированный тротил с размерами гранул более 1,2 мм и не более 5 мм в количестве не менее 96 мас.%, до 3,2 мм - не менее 80 мас.%, гранулированную аммиачную селитру и антистатик. Изобретение направлено на создание СВМ, обладающего улучшенными характеристиками при пневмотранспортировании. 2 с. и. 3 з.п.ф-лы, 2 табл.

1. Смесевой взрывчатый материал, содержащий гранулированную аммиачную селитру и гранулированный тротил, отличающийся тем, что он содержит гранулированный тротил с размерами гранул более 1,2 мм и не более 5 мм в количестве не менее 96 мас. %, до 3,2 мм - не менее 80 мас. %, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Гранулированный тротил - 17,5-46,0
Гранулированная аммиачная селитра - Остальное до 100
2. Смесевой взрывчатый материал по п. 1, отличающийся тем, что он содержит гранулированный тротил, дисперсный состав которого получен при рассеивании на соответствующих ситах: гранулы размером более 1,2 мм в количестве не менее 96 мас. % - на сите с сеткой номер 1,2 по ГОСТ 3826-82, гранулы размером до 3,2 мм в количестве не менее 80 мас. % - на сите с сеткой номер 3,2 по ГОСТ 3826-82, при этом остаток на сите с сеткой номер 5 по ГОСТ 3826-82 отсутствует. 3. Смесевой взрывчатый материал по п. 1, отличающийся тем, что он содержит воду при следующем содержании компонентов, мас. %:
Вода - 0,03-1,0
Гранулированный тротил - 17,5-46,0
Гранулированная аммиачная селитра - Остальное до 100
4. Смесевой взрывчатый материал, содержащий гранулированную аммиачную селитру и гранулированный тротил, отличающийся тем, что он дополнительно содержит антистатик, при этом он содержит гранулированный тротил с размерами гранул более 1,2 мм и не более 5 мм в количестве не менее 96 мас. %, до 3,2 мм - не менее 80 мас. %, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Антистатик - 0,000003-0,01
Гранулированный тротил - 17,5-46,0
Гранулированная аммиачная селитра - Остальное до 100
5. Смесевой взрывчатый материал по п. 4, отличающийся тем, что в качестве антистатика он содержит сульфонол, вспомогательное вещество ОП-10 или присадку Аспол-1.