ВЗРЫВЧАТЫЙ СОСТАВ "ГРАНУЛИТ ДП" Российский патент 2005 года по МПК C06B31/40 C06B25/00 C06B45/32 

Описание патента на изобретение RU2255927C1

Изобретение относится к промышленным гранулированным взрывчатым веществам (ВВ) для заряжания шпуров и скважин при производстве взрывных работ в горнодобывающей промышленности.

Известно гранулированное ВВ - игданит, содержащее аммиачную селитру (АС) 94,5 мас.% и дизельное топливо (ДТ) 5,5 мас.% [1]. Недостатками известного состава являются:

- низкая физическая стабильность, проявляющаяся в том, что со временем часть дизельного топлива стекает в нижние слои ВВ и флегматизирует его, при этом снижается энергия взрыва, ухудшается состав продуктов, по этой причине игданит не подлежит хранению и изготавливается непосредственно перед применением;

- относительно низкая детонационная способность - критический диаметр dкр 160-200 мм в картонной оболочке [2];

- низкая относительная работоспособность f (0,926 [3] по граммониту 79/21).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является гранулированное ВВ “Дитолан” [4], содержащее аммиачную селитру 85-93 мас.% и смесь динитротолуола (ДНТ) с минеральным маслом или дизельным топливом 7-15 мас.% в соотношении соответственно 40-90:10-60.

Недостатками известного взрывчатого состава являются:

- сравнительно низкая детонационная способность - критический диаметр детонации 80-120 мм в картонной оболочке, 51-69 мм в стальной оболочке;

- низкая относительная работоспособность (f=0,743-0,955);

- кроме того, запасы и производство ДНТ в настоящее время ограничены.

Задачей изобретения является разработка гранулированного взрывчатого состава, обладающего высокими детонационной способностью, относительной работоспособностью и имеющего широкую сырьевую базу.

Поставленная задача достигается тем, что предлагаемый гранулированный взрывчатый состав “Гранулит ДП” содержит баллиститные артиллерийский порох или ракетное твердое топливо или пироксилиновый порох или их смесь в любом соотношении с размерами частиц (зерен) до 10 мм, а в качестве горючей добавки он содержит смесь динитротолуола или динитронафталина (ДНН), или их композиции в любом соотношении и минерального масла или дизельного топлива в соотношении соответственно 5-96,03:3,97-95, а также аммиачную селитру при следующем содержании компонентов, мас.%:

- смесь динитротолуола или динитронафталина,

или их композции в любом соотношении

и минерального масла или дизельного топлива 1,2-25,2

- баллиститный или пироксилиновый порох,

или их смесь в любом соотношении 0,1-98,8

- аммиачная селитра 0-93,9,

при этом содержание минерального масла или дизельного топлива составляет не менее 1,0 мас.% и не более 6,0 мас.%, так как при содержании масла или ДТ менее 1,0% состав недостаточно омаслен и неоднороден, а при содержании масла или ДТ более 6,0% физическая стабильность состава ухудшается по причине стекания масла или ДТ в нижние слои заряда (мешка) и, кроме того, снижается кислородный баланс (КБ) состава, обуславливая возрастание содержания ядовитых газов в продуктах взрыва (ПВ).

Использование в качестве горючего смеси ДНТ или ДНН или композиции ДНТ/ДНН и минерального масла или ДТ в соотношении соответственно 5-96,03:3,97-95, в качестве сенсибилизатора баллиститного или пироксилинового порохов или их смеси в указанных количествах повышает детонационную способность взрывчатого состава и относительную работоспособность, а также существенно расширяет сырьевую базу состава. При полной замене ДНТ на ДНН или баллиститного пороха на пироксилиновый или наоборот или при любых их соотношениях соответственно относительная работоспособность состава изменяется не более чем на 1,08 и 0,25% соответственно по отношению к значениям при их соотношении 50/50; изменение детонационной способности также несущественно; введение в состав аммиачной селитры от нулевого значения и более не приводит к резкому изменению критического диаметра и относительной работоспособности (см. чертеж). Выраженный максимум на зависимости f от содержания аммиачной селитры аAC, наблюдаемый в области нулевого КБ состава, не связан с изменением его качества.

Характеристики состава-прототипа и опытных образцов предлагаемого состава приведены в таблице.

Для лучшего понимания сущности изобретения и практического его осуществления приводится пример технологии получения 1000 кг образца №4 взрывчатого состава (см. таблицу) при соотношении в горючей добавке композиции ДНТ/ДНН 75/25 мас.% и минерального масла соответственно 50:50 мас.% и содержании этой добавки в составе 6 мас.%. Навеска минерального масла в количестве 30 кг заливается в смеситель с механической мешалкой и водяной рубашкой для поддержания температурного режима в интервале 60-80°С. Затем в смеситель добавляется 22,5 кг ДНТ в виде кусков или в расплавленном состоянии и 7,5 кг ДНН в порошкообразном (чешуированном) виде. При достижении температуры 60°С включается механическая мешалка. Полученная смесевая горючая добавка выгружается на навеску аммиачной селитры в количестве 1000-30-22,5-7,5-494,5=445,5 кг, засыпанную предварительно в смеситель с Z-образными мешалками. После перемешивания в течение 5-7 минут в смеситель добавляется порох или смесь порохов в количестве 494,5 кг. После 10-15-минутного перемешивания взрывчатый состав в количестве 1000 кг выгружается и затаривается. Аналогичным образом изготавливаются образцы № 1-3 взрывчатого состава.

При изготовлении образцов № 5-6 смесь ДНТ или ДНН или их композиции и минерального масла или ДТ выгружается на навеску пороха или смеси порохов и состав перемешивается 5-7 минут. Далее в случае образца №6 состав выгружается и затаривается, а в случае изготовления образца № 5 в смеситель добавляется

ТаблицаРецептуры и характеристики взрывчатого состава "Гранулит ДП" и прототипа ("Дитолан" [3])Наименование показателейПрототипОбразцы взрывчатого состава “Гранулит ДП”123456Состав, мас.%:       - порох баллиститный или пироксилиновый или их смесь;-0,10,124,7849,4574,1298,8- аммиачная селитра;85-9398,774,7-93,950,02-74,0225,35-49,350,68-24,680- смесь ДНТ или ДНН или композиции ДНТ/ДНН и минерального масла или ДТ *7-151,26-25,21,2-25,21,2-25,21,2-25,21,2Соотношение ДНТ или ДНН или композиции ДНТ/ДНН и минерального масла или ДТ*40-90:5-16,67:5-96,03:5-96,03:5-96,03:5-96,03:5-16,67:10-6083,33-953,97-953,97-953,97-953,97-9583,33-95Содержание минерального масла или ДТ0,7-9от 1 до 1,14от 1 до 6от 1 до 6от 1 до 6от 1 до 6от 1 до 1,14КБ, %от минус 21,04от 15,68от минус 27,814от минус 42,349от минус 56,885от минус 71,418от минус 42,46до 8,98до 16,01до 9,57до 1,47до минус 13,06до минус 34,04до минус 42,13f0,743-0,9550,579-0,5860,767-0,9760,788-1,010,791-0,9400,802-0,9150,907-0,910dкр при плотности ρ=0,95-0,96 г/см3, мм **51-6969-8036-5127-4036-5140-6051-60Примечания: * для прототипа - смесь (соотношение) ДНТ и минерального масла или ДТ; ** в стальных трубах.

аммиачная селитра и после перемешивания состав также выгружается.

Из данных таблицы следует, что введение в состав в качестве горючего смеси ДНТ или ДНН или их композиции и минерального масла или дизельного топлива в соотношении соответственно 5-96,03:3,97-95 и в качестве сенсибилизатора баллиститного или пироксилинового пороха или их смеси приводит к увеличению детонационной способности состава (снижению критического диаметра) и относительной работоспособности.

При содержании в составе горючей добавки - смеси ДНТ или ДНН или их композиции и минерального масла или дизельного топлива 1,2% в соотношении 5-16,67:83,33-95, пороха или смеси порохов 0,1% и аммиачной селитры 98,7% (образец № 1) относительная работоспособность (f) составляет 0,579-0,586, а критический диаметр 69-80 мм. Эти показатели существенно ниже соответствующих показателей для прототипа (см. таблицу), кроме того, сильно положительный кислородный баланс (КБ=15,68...16,01%) неизбежно приводит к образованию в продуктах взрыва большого количества ядовитых окислов азота.

Лучшие взрывчатые характеристики имеют образцы №№2-6 взрывчатого состава, включающего смесь ДНТ или ДНН или их композиции с минеральным маслом или дизельным топливом в соотношении 5-96,03: 3,97-95 в количестве 1,5-25,2%, баллиститный или пироксилиновый порох или их смесь 0,1-98,8% и аммиачную селитру 0-93,9%.

При определении характеристик опытных образцов взрывчатого состава “Гранулит ДП” использовались следующие методики:

- плотность зарядов (ρ) определялась по ГОСТ 14839.18-69;

- критический диаметр детонации (dкр) определялся по ГОСТ В 84-898-74;

- кислородный баланс состава рассчитывался по формуле:

где xi - содержание i-го компонента состава в массовой доле, (x1+x2+...+xn=1),

- кислородный баланс i-го компонента, % [4],

а, в, с - число атомов С, Н, O в компоненте с формулой CaHвOсNd,

М - молекулярная масса компонента состава;

- относительная работоспособность рассчитывалась по формуле Лангефорса [5]:

где Q, Qref, V, Vref - теплота и объем продуктов взрыва исследуемого и эталонного (граммонит 79/21) ВВ, рассчитываемых по методикам [1, 6].

Для изготовления заявленного взрывчатого состава “Гранулит ДП” используются:

- аммиачная селитра гранулированная ГОСТ 2-85 марки А и Б, гранулированная пористая марки П ТУ 6-03-372-74, водоустойчивая по ГОСТ 14702-79;

- динитротолуол по ОМТУ 280-55, ОСТ В 84-1461-77, ТУ 7511903-600-92;

- динитронафталин по ГОСТ 6599-76;

- масло минеральное ОСТ 38-157-74 (соляровое) или ГОСТ 4540-48 (поглотительное) или ГОСТ 6601-53 (мягчитель) или ГОСТ 1805-76 (приборное) или ГОСТ 20799-88 (индустриальные И-8А, И-12А, И-20А) или ГОСТ 8675-62 (индустриальное ИС-12) или ГОСТ 21046-86 (нефтепродукты отработанные) или дизельное топливо ГОСТ 305-73 (автотракторные марок А, 3, Л, С) или ГОСТ 4749-73 (для быстроходных двигателей марок ДА, ДЗ, ДЛ, ДС);

- измельченные пороха баллиститные артиллерийские ОСТ В-84-1943 или баллиститные ракетные твердые топлива ОСТ В-84-439, пороха пироксилиновые ОСТ В-84-2232 зерненые или трубчатые дробленые или смесь баллиститных и пироксилиновых порохов в любом соотношении.

Преимуществами заявляемого взрывчатого состава по сравнению с прототипом являются более высокие детонационная способность (dкр=27-60 мм), относительная работоспособность (f=0,767-1,01) и широкая сырьевая база.

Источники информации

1. Поздняков З.Г., Росси Б.Д. Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания. - М.: Недра, 1977, 253 с.

2. Кутузов Б.Н., Скоробогатов В.М., Ерофеев И.Е. и др. Справочник взрывника. М.: Недра, 1988, 511 с.

3. Афанасенков А.Н., Котова Л.И., Кукиб Б.Н. О работоспособности промышленных взрывчатых веществ. ФГВ, 2001, т.37, № 3, 115 с.

4. Патент № 2216529. Взрывчатый состав “ДИТОЛАН”. БИ № 32, 2003.

5. Авакян Г.А. Расчет энергетических и взрывчатых характеристик ВВ. М.: ВИА им. Дзержинского, 1964, 106 с.

6. Светлов Б.Я., Яременко Н.Е. Теория и свойства промышленных взрывчатых веществ. М.: Недра, 1973, 208 с.

Похожие патенты RU2255927C1

название год авторы номер документа
ВЗРЫВЧАТЫЙ СОСТАВ "ДИСЕТОЛ" 2004
  • Воронин А.В.
  • Газизов М.Ф.
  • Гареев А.Т.
  • Гафаров Р.Ф.
  • Кабиров С.А.
  • Титов В.М.
RU2263097C1
ВЗРЫВЧАТЫЙ СОСТАВ "ДИТОЛАН-С" 2005
  • Абдрахманов Ильяс Ахметович
  • Газизов Марат Флюсович
  • Ибрагимов Ринат Азгатович
  • Кабиров Сайдаш Асылович
  • Новикова Наталья Ивановна
  • Рудаков Виталий Васильевич
  • Ягудин Марат Аглямович
RU2305674C1
ВЗРЫВЧАТЫЙ СОСТАВ ГРАНОМОН ДЛЯ ОТБОЙКИ ГОРНЫХ ПОРОД 2016
  • Воронов Игорь Леонидович
  • Ибрагимов Ринат Азгатович
  • Кабиров Сайдаш Асылович
  • Переверзев Дмитрий Владимирович
RU2701934C1
ВЗРЫВЧАТАЯ СМЕСЬ (ВАРИАНТЫ) 2004
  • Кантор В.Х.
  • Потапов А.Г.
  • Фалько В.В.
  • Текунова Р.А.
  • Лапшин В.Н.
  • Гаврилов Н.И.
  • Баранов В.И.
RU2253643C1
ВЗРЫВЧАТЫЙ СОСТАВ 1998
  • Кабиров С.А.
  • Сопин В.Ф.
  • Косточко А.В.
  • Газизов М.Ф.
  • Рудаков В.В.
  • Камалиева Л.Р.
  • Абдрахманов И.А.
  • Иванов А.А.
  • Самусенко А.К.
  • Ягудин М.А.
  • Ибрагимов А.А.
RU2156231C2
ВЗРЫВЧАТЫЙ СОСТАВ "ДИТОЛАН" 2001
  • Кабиров С.А.
  • Новикова Н.И.
  • Ибрагимов А.А.
  • Газизов М.Ф.
  • Рудаков В.В.
  • Гафаров Р.Ф.
  • Титов В.М.
  • Воронин А.В.
  • Шкурко А.В.
  • Гареев А.Т.
RU2216529C2
ВОДОСОДЕРЖАЩИЙ ПОРОХОВОЙ ВЗРЫВЧАТЫЙ СОСТАВ 2002
  • Смагин Н.П.
  • Лапутин И.Г.
  • Перовский Н.Д.
  • Филимонов В.О.
  • Тищенко А.А.
  • Созонов А.М.
RU2243957C2
ВОДОСОДЕРЖАЩИЙ ВЗРЫВЧАТЫЙ СОСТАВ 2002
  • Смагин Н.П.
  • Лапутин И.Г.
  • Перовский Н.Д.
  • Филимонов В.О.
  • Созонов А.М.
RU2243200C2
ПРОМЫШЛЕННОЕ ВЗРЫВЧАТОЕ ВЕЩЕСТВО 2012
  • Калашников Владимир Васильевич
  • Савельев Константин Владимирович
  • Керов Андрей Владимирович
RU2525550C2
СОСТАВЫ ВЗРЫВЧАТЫХ СМЕСЕЙ И СПОСОБЫ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2014
  • Ефремовцев Никита Николаевич
  • Квитко Сергей Иванович
RU2595709C2

Реферат патента 2005 года ВЗРЫВЧАТЫЙ СОСТАВ "ГРАНУЛИТ ДП"

Изобретение относится к промышленным гранулированным взрывчатым веществам для заряжания шпуров и скважин при производстве взрывных работ в горнодобывающей промышленности. Предложен взрывчатый состав, содержащий баллиститный или пироксилиновый порох, или их смесь в любом соотношении, горючую добавку - смесь динитротолуола или динитронафталина, или их композиции в любом соотношении и минерального масла или дизельного топлива в соотношении соответственно 5-96,03:3,97-95, и может содержать или не содержать аммиачную селитру. Изобретение направлено на создание взрывчатого состава, обладающего высокими детонационной способностью и относительной работоспособностью. 1 ил., 1 табл.

Формула изобретения RU 2 255 927 C1

Взрывчатый состав, содержащий аммиачную селитру, горючую добавку, отличающийся тем, что он содержит баллиститный или пироксилиновый порох или их смесь в любом соотношении, а в качестве горючей добавки он содержит смесь динитротолуола, или динитронафталина, или их композиции в любом соотношении и минерального масла или дизельного топлива в соотношении соответственно 5-96,03:3,97-95 при следующем содержании компонентов, мас.%:

Смесь динитротолуола, или динитронафталина,

или их композиции в любом соотношении

и минерального масла или дизельного топлива 1,2-25,2

Баллиститный или пироксилиновый порох,

или их смесь в любом соотношении 0,1-98,8

Аммиачная селитра 0-93,9,

при этом содержание минерального масла или дизельного топлива составляет не менее 1,0 и не более 6,0 мас.%.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2005 года RU2255927C1

ВЗРЫВЧАТЫЙ СОСТАВ "ДИТОЛАН" 2001
  • Кабиров С.А.
  • Новикова Н.И.
  • Ибрагимов А.А.
  • Газизов М.Ф.
  • Рудаков В.В.
  • Гафаров Р.Ф.
  • Титов В.М.
  • Воронин А.В.
  • Шкурко А.В.
  • Гареев А.Т.
RU2216529C2
ВЗРЫВЧАТОЕ ВЕЩЕСТВО АММОНИТ-ДНН 1999
  • Харитонов Н.Н.
  • Ерушев А.Н.
  • Клевлеев В.М.
  • Колтунов В.В.
  • Бей Н.В.
  • Слепченко В.Ф.
RU2160243C1
Свеклоуборочная машина 1936
  • Пахомов В.С.
  • Синев Ф.А.
SU50882A1
US 3301722 А, 31.01.1967
СПОСОБ ЗАВАЛКИ ШИХТЫ В КОНВЕРТЕР 1997
  • Чумаков С.М.
  • Фогельзанг И.И.
  • Филатов М.В.
  • Щеголев А.П.
  • Зинченко С.Д.
  • Лебедев В.И.
  • Кузьминов А.Л.
  • Сорокин А.М.
RU2116353C1
ПОРОХОВОЙ СОСТАВ 1991
  • Кривошеев Н.А.
  • Жегров Е.Ф.
  • Балоян Б.М.
  • Фалько В.В.
  • Галкин В.В.
  • Текунова Р.А.
  • Мордвинова Н.А.
RU2026273C1

RU 2 255 927 C1

Авторы

Гафаров Р.Ф.

Кабиров С.А.

Новикова Н.И.

Даты

2005-07-10Публикация

2004-03-03Подача