СОСТАВ ГРАНУЛИРОВАННОГО ВЗРЫВЧАТОГО ВЕЩЕСТВА И СПОСОБ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2007 года по МПК C06B31/28 C06B45/34 

Изобретения относятся к области взрывных работ и могут быть использованы при изготовлении и взрываний гранулированных взрывчатых веществ типа гранулитов для взрывания горного массива на разрезах в горнодобывающей промышленности.

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

В качестве стабилизатора обычно используются твердые мелкодисперсные вещества (алюминиевая пудра, угольный порошок и др.), которые выполняют роль горючих добавок и разрыхлителей, предотвращающих отекание жидких добавок с гранул селитры и повышающих стабильность свойств ВВ.

Стабилизаторы являются важнейшим компонентом, поскольку от их эффективности зависят качества ВВ и энергия взрыва (Б.Н.Кутузов. Взрывные работы. - М.: Недра, 1980 г., с.75).

Известны гранулированные взрывчатые вещества типа гранулитов, содержащие жидкое горючее 1-4%, горючие стабилизирующие добавки 1-5% и гранулированную аммиачную 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 взрывчатого вещества, используемый в России для приготовления взрывного состава 1 класса: гранулит УП-1 (ТУ 12.0173903.007-89), содержащий следующие компоненты, мас.%:

селитра гранулированная аммиачная93,0жидкий нефтепродукт3,5угольный порошок3,5

Добавка в аммиачную селитру, предварительно омасленную жидким нефтепродуктом, угольного порошка производится с целью стабилизации гранулита и улучшения взрывчатых свойств гранулированного взрывчатого вещества.

Способ приготовления известного гранулированного ВВ заключается и том, что гранулированную аммиачную селитру предварительно смешивают с жидкими горючими нефтепродуктами, а затем полученную смесь опудривают угольным порошком путем перемешивания его с ней.

Основным недостатком известного взрывчатого вещества является нестабильность взрывчатых свойств, т.к. угольный порошок из-за большого количества (до 3,5-4% от состава ВВ) не обеспечивает равномерность смешивания компонентов составляющих гранулит. В случае же уменьшения в составе угольного порошка возрастает вероятность стекания жидкого нефтепродукта с гранул селитры, что приводит к расслоению состава ВВ, обуславливающего уменьшение эффективности применения ВВ.

Сущность изобретения заключается в том, что в составе гранулита содержащего гранулированную аммиачную селитру, жидкие и твердые горючие добавки в качестве жидкой горючей добавки используется водоустойчивая эмульсия, причем компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:

селитра гранулированная аммиачная82-90эмульсия5-10пылевидная (порошкообразная) добавка5-10

Водоустойчивая ("обратная" эмульсия типа "вода в масле", представляющая из себя водный раствор аммиачной селитры или ее смеси с карбамидом (мочевина) или с натриевой или кальциевой селитрой смешанный с жидкими нефтепродуктами и эмульгатором), эмульсия, предназначенная для изготовления эмульсионных ВВ (порэмит, эмульсолит и т.д.), вводится в пределах ее влияния на сыпучие свойства гранулитов. Эмульсия вводится в количестве 5-10% от состава взрывчатого вещества, при этом снижается расход более дорогих компонентов ВВ (жидкие нефтепродукты - дизельное топливо, индустриальные масла и т.д.), чем эмульсия.

Новым в способе является то, что сначала эмульсия смешивается с аммиачной селитрой, а затем опудривается пылевидной горючей добавкой (уголь алюминиевая пудра и др.). Если состав ВВ готовится в другой последовательности, возникает вероятность неравномерного распределения компонентов ВВ в составе, а также ухудшение технологических свойств (потеря сыпучести).

Совокупность признаков, в т.ч. то, что эмульсия вводится в состав гранулитов и ее перемешивание с гранулированной селитрой производится до опудривания ее пылевидной добавкой, соответствует критерию "Новизна".

Введением эмульсии в состав гранулита достигаются новые свойства, позволяющие признать техническое решение соответствующее критерию "Существенные отличия".

В частности, за счет исключения жидких нефтепродуктов обеспечивается равномерность смешивания горючих добавок с гранулированной селитрой, что повышает стабильность детонации гранулита.

Кроме вышеприведенного новым свойством является повышение взрывчатых характеристик гранулита (бризантность) за счет повышения плотности ВВ, в связи с тем что плотность известных жидких нефтепродуктов составляет всего 0,75-0,85 г/см³, а эмульсии 1,2-1,4 г/см³.

Таким образом, ввод эмульсии в составы гранулитов на основе гранулированной аммиачной селитры и горючих пылевидных добавок обеспечивает достижение нового эффекта - повышение стабильности взрывчатых свойств за счет равномерного распределения пылевидной добавки в ВВ и повышения эффективности свойств ВВ.

До настоящего времени водоустойчивые эмульсии на основе водных растворов селитры или селитры и карбомида и жидких нефтепродуктов с эмульгатором применялись как основной компонент эмульсионных взрывчатых веществ, где путем введения в них газообразующих добавок достигали превращения эмульсии из невзрывчатого вещества в ВВ.

В предлагаемом ВВ эмульсия используется по новому назначению с получением нового положительного эффекта. Количество вводимой добавки из эмульсии в гранулит ограничено определенными пределами от 5 до 10%, что обусловлено, во-первых, детонационной способностью ВВ в зависимости от содержания в них гранулированной селитры и горючих добавок, во-вторых равномерностью распределения в составе ВВ его компонентов.

Для определения свойств предлагаемых гранулитов были изготовлены опытные образцы различных составов. Технология изготовления, основанная на технологии изготовления гранулита УП-1, заключалась в том, что водной емкости предварительно смешивали гранулированную аммиачную селитру с эмульсией ("Порэмита-1A"), а затем полученную смесь перемешивали с пылевидной горючей добавкой (уголь, алюминиевая пудра) до получения однородной массы.

Результаты сравнительных испытаний приведены в таблице.

Из таблицы видно, что составы гранулитов содержащие эмульсию обладают повышенными взрывчатыми характеристиками. Кроме того, гранулиты, содержащие эмульсию, более стабильны по детонационным свойствам, чем просто ВВ.

Предложенные гранулиты имеют следующие преимущества перед известными:

- обладают повышенными взрывчатыми свойствами;

- обеспечивают стабильные взрывчатые свойства при хранении ВВ.

ТаблицаРезультаты испытаний смесевых ВВ с различным содержанием омасленного хлорида натрияСодержание компонентов в составах и характеристики взрывчатых веществГранулит УП-1 (прототип)Образцы составов (опытных)Селитра аммиачная, %939090888380868287Жидкий нефтепродукт, %3,5--------Эмульсия, %-45510136105Угольный порошок, %3,5657776--Алюминиевая пудра, %------288Значение показателейДень взрыва130130130130130130130130130Бризантность, мм181518182020222218181818242428282626Эффективность, мм343234343535363634343434363638383737Критический диаметр открытого заряда, мм120120120120100100120120120120120120120120100100100100

Группа изобретений относится к промышленным взрывчатым веществам. Предложен способ приготовления гранулированного взрывчатого вещества, в котором сначала смешивают эмульсию и гранулированную аммиачную селитру, полученную смесь перемешивают с твердой горючей добавкой до получения однородной массы. В качестве эмульсии используют обратную водоустойчивую эмульсию для приготовления порэмита или эмульсолита в количестве 5-10 мас.% от состава гранулированного взрывчатого вещества, а в качестве твердой горючей добавки используют уголь пылевидный и алюминиевую пудру в количестве 5-10 мас.% от состава гранулированного взрывчатого вещества. Предложено гранулированное взрывчатое вещество, приготовленное данным способом. Изобретение направлено на получение гранулированного взрывчатого вещества со стабильными взрывчатыми свойствами при хранении. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ приготовления гранулированного взрывчатого вещества, включающий смешивание гранулированной селитры, эмульсии и твердой горючей добавки, отличающийся тем, что сначала смешивают эмульсию и гранулированную аммиачную селитру, полученную смесь перемешивают с твердой горючей добавкой до получения однородной массы, при этом в качестве эмульсии используют обратную водоустойчивую эмульсию для приготовления порэмита или эмульсолита в количестве 5-10 мас.% от состава гранулированного взрывчатого вещества, а в качестве твердой горючей добавки используют уголь пылевидный и алюминиевую пудру в количестве 5-10 мас.% от состава гранулированного взрывчатого вещества.2. Гранулированное взрывчатое вещество, приготовленное способом по п.1.