СОСТАВ ВЗРЫВЧАТЫХ СМЕСЕЙ И СПОСОБ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2006 года по МПК C06B31/28 C06B21/00 

Изобретения относятся к области взрывных работ и могут быть использованы при взрывании смесевых ВВ для взрывания горного массива на разрезах и рудниках в горнодобывающей промышленности.

В настоящее время в горнодобывающей промышленности используются гранулированные взрывчатые вещества (гранулиты), основу которых составляют гранулированная аммиачная селитра, горючие добавки (нефтепродукты) и специальные добавки для стабилизации химической и физической стойкости ВВ.

В качестве стабилизатора обычно используются твердые горючие и инертные вещества (алюминиевая пудра, угольный порошок, сульфат аммония и поваренная соль и т.д.), которые предотвращают отекание жидких горючих с гранул селитры и повышают стабильность свойств ВВ. Стабилизаторы являются важнейшим компонентом, поскольку от их эффективности зависят качество ВВ и энергия взрыва (Б.Н.Кутузов. Взрывные работы. М.: Недра, 1980 г, с.75).

Известны гранулированные ВВ типа гранулитов, содержащие жидкое горючее 1-4%, горючие стабилизирующие добавки 1-5% и гранулированную селитру - остальное до 100%.

Технология изготовления заключается в том, что в процессе изготовления гранулитов или в процессе их заряжания в аммиачную селитру вводятся жидкое горючее и стабилизирующие добавки, которые при этом тщательно перемешиваются с ней.

Ближайшим к предлагаемому является состав гранулированного ВВ, используемый для приготовления взрывного состава 1 класса гранулит, содержащего поваренную соль и следующие компоненты (заявка на изобретение №2000127001.02 (028647) приоритет 27.10.2000 г.), мас.%:

гранулированная аммиачная селитра72-88жидкий нефтепродукт2-3угольный порошок2-3поваренная соль8-22

Добавка поваренной соли в состав ВВ производится с целью стабилизации гранулита, его удешевления и улучшения взрывчатых свойств гранулированного ВВ.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа заявленного способа приготовления гранулированного ВВ является способ приготовления гранулита (заявка на изобретение №2000127001.02 (028647) приоритет 27.10.2000 г.), при котором сначала поваренная соль смешивается с гранулированной селитрой, а затем омасливается нефтепродуктом и опудривается угольным порошком.

Однако известный способ имеет следующий недостаток. Практика смешивания поваренной соли с гранулированной селитрой, а затем с горючими добавками показывает, что из-за большей твердости, чем у селитры не всегда обеспечивается равномерность смешивания ВВ, так как процесс приготовления протекает очень быстро (причем смешиваются десятки тонн веществ), а соль из-за своей абразивности сдирает в первоначальный момент горючие добавки с гранул селитры. В связи с этим для обеспечения равномерности распределения компонентов в составе ВВ необходимо увеличивать время приготовления ВВ.

Технической задачей изобретения является устранение вышеуказанных недостатков, применение инертного вещества, улучшающего структуру ВВ, повышающего полноту детонации, снижения стоимости ВВ, а также упрощающего технологию приготовления ВВ за счет дополнительного использования в составах ВВ более дешевых компонентов.

Основным недостатком известного ВВ является недостаточный по мощности взрыв в нижней части скважин заряда из этого ВВ при содержании поваренной соли в составе более 20% и неравномерность взрывного импульса по колонке заряда при содержании соли менее 10%. Кроме того из-за сравнительно большей толщины горючего слоя из нефтепродукта и угля на гранулах селитры снижается их поджигаемость при взрыве, что обуславливает снижение ее чувствительности к инициирующему импульсу взрыва. В результате можно получить недостаточно эффективную проработку нижней части скважин после взрыва ВВ.

Сущность изобретения заключается в том, что в состав гранулита, содержащего аммиачную селитру, жидкий или жидкий нефтепродукт и твердую горючую добавку, дополнительно введен предварительно омасленный нефтепродуктом кристаллический хлорид натрия, причем компоненты взяты в следующем соотношении (мас.%):

гранулированная аммиачная селитра74-85%омасленный хлорид натрия10-20%жидкая или жидкая и твердая горючая добавка5-6%

Новым в способе является то, что сначала хлорид натрия омасливается 0,5-2% от его массы жидким нефтепродуктом, а затем смешивается с гранулированной селитрой и горючими веществами.

Совокупность признаков, в том числе то, что хлорид натрия введен в состав гранулита в омасленном виде, соответствует критерию "Новизна".

Введением хлорида натрия (поваренная соль), предварительно омасленным, достигаются новые свойства, позволяющим признать предлагаемое техническое решение соответствующим критерию "Существенные отличия". В частности за счет наличия нефтепродукта на поваренной соли снижается ее твердость (абразивность), что обеспечивает равномерность смешения всех компонентов состава ВВ в процессе его приготовления.

Кроме того, расширяет возможность получения ВВ без наличия дополнительных твердых горючих добавок за счет того, что так как хлористый натрий уже содержит горючее, то в дальнейшем оно уже вводится в меньшем объеме. При этом на аммиачной селитре формируется более тонкий слой из горючих веществ.

Таким образом, ввод омасленного хлорида натрия в составы гранулитов на основе аммиачной селитры, жидкого нефтепродукта или его смеси с твердыми горючими веществами, например углем, обеспечивает достижение нового эффекта - повышает чувствительность ВВ к взрывному импульсу и повышает его мощность взрыва.

В предлагаемом ВВ хлорид натрия используется по новому назначению с получением нового положительного эффекта. Количество вводимой добавки омасленного NaCl ограниченно определенными пределами - от 10 до 20%, что обусловлено, во-первых. чувствительностью ВВ к инициирующему импульсу, во-вторых, детонационной стабильностью ВВ, в третьих, равномерностью распределения в составе ВВ NaCl При этом расширяется ассортимент изготовляемых с такой добавкой ВВ.

Для определения свойств предлагаемых взрывчатых смесей были изготовлены опытные образцы различных составов и различных типов ВВ. Технология изготовления, основанная на изготовлении гранулита АС-С, заключалась в том, что в одной емкости предварительно омасливали NaCl, затем в другой емкости смешивали гранулированную аммиачную селитру с кристаллическим хлоридом натрия, содержащим нефтепродукт, после чего полученную смесь опять омасливали жидким нефтепродуктом или омасливали и перемешивали с угольным порошком до получения однородной массы.

Результаты сравнительных испытаний приведены в таблице.

Из таблицы видно, что составы ВВ, содержащих омасленный NaCl, обладают в основном взрывчатыми характеристиками того же уровня, что и ВВ, изготовленные на чистой поваренной соли. Однако критический диаметр ВВ, содержащих предварительно омасленную соль в ряде случаев меньше, чем у составов, приготовленных на одном NaCl, то есть такие ВВ более чувствительны к взрыву, а следовательно обеспечивают одинаковую детонацию по всей колонне заряда в скважине.

Предложенные ВВ имеют следующие преимущества перед известными:

более дешевые, так как возможно использовать различные жидкие нефтепродукты;

более чувствительны к инициирующему импульсу, что повышает надежность обеспечения стабильности взрыва по всей длине заряда;

изменение в составах ВВ содержания компонентов из-за введения в состав хлорида натрия, уже содержащего часть горючего, позволяет получить ВВ различного типа.

Таблица
Результаты испытаний смесевых ВВ с различным содержанием омасленного NaClСодержание компонентов в составах и характеристиках ВВГранулит (прототип)Образцы составов (опытных)12345678Селитра аммиачная. %84.085.087.084.075.076.070.085.075.0Жидкий нефтепродукт, %3.03.52.53.02.52.04.05.05.0Угольный порошок, %3.03.52.53.02.52.04.0  NaCl, %10--------Омасленный NaCl, %-8.08.010.020.020.022.010.020.0Значение показателейДень взрыва130130130130130130130130130Бризантность, мм202016141616202019191818171720201919Эффективность, мм393931303232393938383636343439393838Критический диаметр, мм120-150120120100100100120-150100100

Изобретения относятся к области взрывных работ и могут быть использованы при взрывании горного массива на разрезах и рудниках в горнодобывающей промышленности. Предложен состав гранулированного взрывчатого вещества, содержащий гранулированную аммиачную селитру, жидкую или жидкую и твердую горючие добавки и в качестве инертного материала кристаллический хлорид натрия, омасленный жидким нефтепродуктом в количестве 0,5-2% от его массы, в определенном соотношении. Предложен также способ приготовления гранулированного взрывчатого вещества, включающий предварительное омасливание кристаллического хлорида натрия жидким нефтепродуктом, смешивание гранулированной аммиачной селитры с омасленным кристаллическим хлоридом натрия, последующее смешивание с жидкой или жидкой и твердой горючими добавками. Изобретение направлено на создание взрывчатого состава с повышением его чувствительности к взрыву и на обеспечение надежной его детонации, а также на обеспечение равномерности смешения компонентов состава в процессе его приготовления. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.

1. Состав гранулированного взрывчатого вещества, содержащий гранулированную аммиачную селитру, горючие добавки и инертный материал, отличающийся тем, что в качестве инертного материала он содержит кристаллический хлорид натрия, омасленный жидким нефтепродуктом в количестве 0,5-2% от его массы, а в качестве горючих добавок - жидкую или жидкую и твердую горючие добавки при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гранулированная аммиачная селитра74-85Кристаллический хлорид натрия, омасленный  жидким нефтепродуктом в  количестве 0,5-2% от его массы10-20Жидкая или жидкая и твердая горючие добавки5-6