ВЗРЫВЧАТЫЙ СОСТАВ НА ОСНОВЕ АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ Российский патент 2012 года по МПК C06B31/38 

Изобретение относится к гранулированным промышленным взрывчатым веществам на основе гранулированной аммиачной селитры, которые применяются на взрывных работах в карьерах и подземных рудниках (шахтах) горнодобывающих предприятий при добыче полезных ископаемых.

Известен ряд взрывчатых составов с использованием аммиачной селитры и тротила - граммониты.

Граммонит 79/21 ГОСТ 21988-76 представляет собой механическую смесь гранул аммиачной селитры и чешуек тротила или смесь гранул селитры, гранул тротила и чешуек тротила в соотношении: селитра - 79,0±1,5%, тротил - 21,0±1,5%.

Граммониты 50/50, 50/50-В, 30/70, 30/70-В ГОСТ 21988-76 представляют собой механическую смесь гранул селитры и тротила в соотношениях: селитра - 50⁺⁴ _-6% и тротил - 50⁺⁶ _-4%; селитра - 50±3% и тротил - 50±3%; селитра - 30±5% и тротил - 70±5%; селитра - 30±4% и тротил - 70±4% соответственно.

Граммонит 82/18 ТУ 84-1025-84 представляет собой механическую смесь гранул селитры и тротила в соотношении: селитра - 82,0±1,5% и тротил - 18,0±1,5%.

Граммонит Т-5 ТУ 727600-046-0017.37.69-98 представляет собой механическую смесь гранул селитры (90,5±1,5%), чешуированного тротила (5,0±0,6%), твердых и жидких горючих добавок - угольного порошка (3,0±0,8%) и дизельного топлива или нефтяного экстракта или их смеси (1,5±0,4%).

Граммониты М-5, M-10, М-15, М-21 представляют собой механическую смесь гранул селитры (89,6±1,2%, 86,3±2,0%, 82,9±2,0%, 79,0±1,5% соответственно), гранулированного тротила (5,0±0,6%, 10,0±1,5%, 15,0±1,5%, 21,0±1,5% соответственно) и твердой горючей добавки - угольного порошка (5,4±0,6%, 3,7±0,5%, 2,1±0,5%, 0% соответственно).

Граммонит ТМ ТУ 84-08628424-740-2002 представляет собой механическую смесь гранул селитры (79,3% гранулированной селитры и 4,0% селитры водоустойчивой), гранулированного тротила (15,0%) и жидкой горючей добавки - нефтепродукта (1,7%).

Граммотолы 5, 10, 15, 20 ТУ 7276-016-11692478-98 представляют собой механическую смесь гранул селитры или гранул пористой селитры (90,8±3,0%, 87,0±3,0%, 83,9±3,0%, 79,0±3,0% соответственно), гранулированного или чешуированного тротила (5,0±1,0%, 10,0±1,5%, 15,0±1,5%, 20,0±1,5% соответственно) и жидкой горючей добавки - нефтепродукта (4,2±0,5%, 3,0±0,5%, 2,0±0,5%, 1,0±0,5% соответственно).

Известен ряд взрывчатых составов - гранулитов различных марок - с использованием гранулированной аммиачной или гранулированной аммиачной пористой селитры (окислителя) и жидких, твердых измельченных металлических и неметаллических горючих компонентов (нефтепродуктов, алюминия, алюминия кремнистого, ферросилиция, угольного порошка и т.д.).

Все вышеуказанные взрывчатые составы имеют следующие недостатки:

- их физическая нестабильность, заключающаяся в расслаивании компонентов с разными физическими показателями (плотность и гранулометрический состав), что приводит к снижению взрывчатых характеристик составов и снижению безопасности их применения на взрывных работах;

- ограниченная область их применения на взрывных работах, что выражается в отсутствии в составе ВВ ингибитора (стабилизатора), в результате чего применение этих составов при разрушении сульфидосодержащих руд может привести к термохимической реакции аммиачной селитры с сульфидами и, соответственно, к несанкционированным взрывам.

Помимо этих недостатков взрывчатые составы, имеющие в своем составе жидкие нефтепродукты, характеризуются «стеканием» нефтепродукта с гранул селитры, что, в свою очередь, ведет к снижению взрывчатых характеристик и повышению выделения ядовитых газов при взрыве.

Взрывчатые составы, не имеющие в своем составе жидкого нефтепродукта, в свою очередь, при заряжании выделяют значительное количество токсичной пыли, что ухудшает санитарно-гигиенические условия ведения взрывных работ.

Наиболее близким к заявляемому составу по виду применяемых компонентов и области назначения является взрывчатый состав "Дитолан" ТУ 7508405-179-2000 (патент RU 2216529, 2001), содержащий следующие компоненты (мас.%):

селитра аммиачная гранулированная 88,5±1,0 динитротолуол 9,2±0,5 масло индустриальное или масло приборное   или дизельное топливо 2,3±0,5

Недостатками этого взрывчатого состава являются:

- низкие взрывчатые характеристики состава, что ведет к ограничению области применения состава на взрывных работах, т.е. возможно взрывание только некрепких горных пород;

- ограниченная область их применения на взрывных работах, что выражается в отсутствии в составе ВВ ингибитора (стабилизатора), в результате чего применение этих составов при разрушении сульфидсодержащих руд может привести к термохимической реакции аммиачной селитры с сульфидами и несанкционированным взрывам.

Техническим результатом настоящего изобретения является расширение области применения состава за счет получения состава взрывчатой смеси с высокими взрывчатыми характеристиками на основе аммиачной селитры и комбинированной горючей добавки, применение которого исключает несанкционированные взрывы.

Указанный результат достигается за счет применения взрывчатого состава, содержащего пористую гранулированную аммиачную селитру, ингибитор и комбинированное горючее, представляющее собой смесь динитротолуола, жидкого горючего и измельченного металлического горючего на основе алюминия, железа, кальция, магния, марганца, титана, хрома, цинка и /или их окислов, при этом жидкое горючее представляет собой масло индустриальное или масло приборное, или дизельное топливо, или мазут, или жир животный технический, или их смесь, а при смешении аммиачной селитры, ингибитора и комбинированного горючего получают гранулы аммиачной селитры, покрытые горючим составом с ингибитором, при следующем соотношении компонентов (мас.%):

селитра аммиачная гранулированная пористая 70,0-90,0 динитротолуол 4,0-15,0 масло индустриальное или масло приборное,   или дизельное топливо, или мазут, или жир   животный технический, или их смесь 0,5-6,0 измельченное металлическое горючее   на основе алюминия, железа, кальция,   магния, марганца, титана, хрома,   цинка и /или их окислов в различных   соотношениях между собой 0,1-15,0 ингибитор 0,5-3,0.

При этом в качестве ингибитора могут быть использованы измельченные мел или карбамид, или их смесь. Добавление ингибитора в состав позволит исключить несанкционированные взрывы за счет замедления или исключения термохимической реакции взаимодействия аммиачной селитры с сульфидами, присутствующие при разрушении сульфидсодержащих руд.

Благодаря наличию в составе комбинированного горючего динитротолуола, жидкого горючего: масла индустриального или масла приборного, или дизельного топлива, или мазута, или жира животного технического, или их смеси, и измельченного металлического горючего на основе алюминия, железа, кальция, магния, марганца, титана, хрома, цинка и их окислов, достигаются высокие взрывчатые характеристики, исключается расслаивание компонентов с разными физическими показателями (плотность и гранулометрический состав), что приводит к повышению безопасности применения заявленного состава на взрывных работах.

Заявленный состав (рецептура) получают путем смешивания компонентов/ингредиентов в любой последовательности (при любом порядке смешивания составляющих), который имеет следующее соотношение между компонентами, мас.%:

селитра аммиачная гранулированная пористая 70,0-90,0 динитротолуол 4,0-15,0 масло индустриальное или масло приборное,   или дизельное топливо, или мазут, или жир   животный технический, или их смесь 0,5-6-0 измельченное металлическое горючее   на основе алюминия, железа, кальция,   магния, марганца, титана, хрома,   цинка и(или) их окислов в различных   соотношениях между собой 0,1-15,0 измельченные мел, мочевина (карбамид) или   их смеси 0,5-3,0

Пример получения.

Образцы взрывчатых составов согласно изобретению приведены в таблице.

Наименование компонентов и показателей Прототип 1 2 3 Компонентный состав, %         1. Селитра аммиачная 88,5±1,0 - - - гранулированная         2. Селитра аммиачная гранулированная пористая - 70,0 70,0 70,0 3. Динитротолуол 9,2±0,5 14,5 11,5 13,5 4. Жидкое горючее: 2,3±0,5 0,5 4,0 6,0     из них: из них: из них: - масло индустриальное   0,5 2,0 2,0 - масло приборное   - 2,0 1,0 - дизельное топливо   - - 1,0 - мазут   - - 1,0 - жир животный технический   - - 1,0 5. Измельченное твердое металлическое горючее на основе: - 14,5 14,0 10,0     из них: из них: из них: - алюминия и (или) оксид алюминия   1,5 1,5 1,0 - железа и (или) оксид железа   10,0 9,5 7,0 - кальция и (или) оксид кальция   2,25 2,25 1,5 - магния и (или) оксид магния   0,3 0,3 0,2 - марганца и (или) оксид марганца   0,15 0,15 0,1 - титана и (или) оксид титана   0,15 0,15 0,1 - хрома и (или) оксид хрома   0,075 0,075 0,05 - цинка и (или) оксид цинка   0,075 0,075 0,05 6. Ингибитор: - 0,5 0,5 0,5     из них: из них: из них: - мел   0,5 - 0,25 - мочевина (карбамид)   - 0,5 0,25 Показатели   3,7 3,7 3,7 Насыпная плотность, г/см³ 0,87-0,90 0,95 0,95 0,93 Скорость детонации, км/с 3,0-3,5       Критический диаметр детонации в бумажной оболочке, мм 100-120 40-50 40-50 40-50

Продолжение таблицы Наименование компонентов и показателей 4 5 6 7 Компонентный состав, %         1. Селитра аммиачная гранулированная - - - - 2. Селитра аммиачная гранулированная пористая 75,0 80,0 79,0 83,9 3. Динитротолуол 7,0 4,0 9,0 11,0 4. Жидкое горючее: 4,0 5,0 2,0 3,0   из них: из них: из них: из них: - масло индустриальное - - - 1,0 - масло приборное 1,0 2,0 - - - дизельное топливо 1,0 1,0 - - - мазут 1,0 1,0 - - - жир животный технический 1,0 1,0 2,0 2,0 5. Измельченное твердое металлическое горючее на основе: 13,0 9,0 8,0 0,1 из них: из них: из них: из них: - алюминия и (или) оксид алюминия 1,5 1,0 0,8 0,02 - железа и (или) оксид железа 8,5 6,0 5,9 0,01 - кальция и (или) оксид кальция 2,25 1,5 0,9 0,01 - магния и (или) оксид магния 0,3 0,2 0,1 0,01 - марганца и (или) оксид марганца 0,15 0,1 0,1 0,01 - титана и (или) оксид титана 0,15 0,1 0,1 0,01 - хрома и (или) оксид хрома 0,075 0,05 0,05 0,015 - цинка и (или) оксид цинка 0,075 0,05 0,05 0,015 6. Ингибитор: 1,0 2,0 2,0 2,0   из них: из них: из них: из них: - мел 0,5 2,0 1,0 - - мочевина (карбамид) 0,5 - 1,0 2,0 Показатели         Насыпная плотность, г/см³ 0,93 0,92 0,93 0,95 Скорость детонации, км/с 3,5 3,5 3,5 3,5 Критический диаметр детонации в бумажной оболочке, мм 40-50 40-50 40-50 40-50

Продолжение таблицы Наименование компонентов и показателей 8 9 10 11 Компонентный состав, %         1. Селитра аммиачная гранулированная - - - - 2. Селитра аммиачная гранулированная пористая 84,0 89,0 88,0 90,0 3. Динитротолуол 5,0 4,0 5,0 4,5 4. Жидкое горючее: 4,5 1,0 1,0 0,5   из них: из них: из них: из них: - масло индустриальное - - - - - масло приборное - - 1,0 0,5 - дизельное топливо - 1,0 - - - мазут 4,5 - - - - жир животный технический - - - - 5. Измельченное твердое металлическое горючее на основе: 5,0 4,0 4,0 4,0   из них: из них: из них: из них: - алюминия и (или) оксид алюминия 0,5 0,4 0,4 0,5 - железа и (или) оксид железа 3,5 3,0 3,0 2,5 - кальция и (или) оксид кальция 0,75 0,4 0,4 0,75 - магния и (или) оксид магния 0,1 0,05 0,05 0,1 - марганца и (или) оксид марганца 0,05 0,05 0,05 0,05 - титана и (или) оксид титана 0,05 0,05 0,05 0,05 - хрома и (или) оксид хрома 0,025 0,025 0,025 0,025 - цинка и (или) оксид цинка 0,025 0,025 0,025 0,025 6. Ингибитор: 1,5 2,0 2,0 1,0   из них: из них: из них: из них: - мел 1,0 2,0 1,0 - - мочевина (карбамид) 0,5 - 1,0 1,0 Показатели         Насыпная плотность, г/см³ 0,90 0,90 0,90 0,90 Скорость детонации, км/с 3,3 3,2 3,2 3,2 Критический диаметр детонации в бумажной оболочке, мм 40-50 40-50 40-50 40-50

Как видно из приведенной таблицы, патентуемый взрывчатый состав обладает улучшенными взрывчатыми характеристиками по сравнению с наиболее близким аналогом. Кроме этого, при использовании данного состава благодаря входящему в его состав ингибитору отсутствуют несанкционированные взрывы.

Изобретение относится к гранулированным промышленным взрывчатым веществам на основе гранулированной аммиачной селитры, которые применяются на взрывных работах в карьерах и подземных рудниках (шахтах) горнодобывающих предприятий при добыче полезных ископаемых. Взрывчатый состав содержит пористую гранулированную аммиачную селитру, ингибитор и комбинированное горючее, представляющее собой смесь динитротолуола, жидкого горючего и измельченного металлического горючего на основе алюминия, железа, кальция, магния, марганца, титана, хрома, цинка и/или их окислов, при этом жидкое горючее представляет собой масло индустриальное или масло приборное, или дизельное топливо, или мазут, или жир животный технический, или их смесь. Изобретение направлено на расширение области применения аммиачно-селитренных взрывчатых веществ, а также исключение несанкционированных взрывов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Взрывчатый состав, характеризующийся тем, что содержит пористую гранулированную аммиачную селитру, ингибитор и комбинированное горючее, представляющее собой смесь динитротолуола, жидкого горючего и измельченного металлического горючего на основе алюминия, железа, кальция, магния, марганца, титана, хрома, цинка и/или их окислов, при этом жидкое горючее представляет собой масло индустриальное или масло приборное, или дизельное топливо, или мазут, или жир животный технический, или их смесь, а при смешении аммиачной селитры, ингибитора и комбинированного горючего получают гранулы аммиачной селитры, покрытые горючим составом с ингибитором, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
селитра аммиачная гранулированная пористая 70,0-90,0 динитротолуол 4,0-15,0 масло индустриальное или масло приборное,   или дизельное топливо, или мазут, или жир   животный технический, или их смесь 0,5-6,0 измельченное металлическое горючее   на основе алюминия, железа, кальция,   магния, марганца, титана, хрома,   цинка и/или их окислов в различных   соотношениях между собой 0,1-15,0 ингибитор 0,5-3,0

2. Взрывчатый состав по п.1, характеризующийся тем, что в качестве ингибитора содержит измельченные мел или карбамид или их смесь.