ПРОМЫШЛЕННЫЙ ВЗРЫВЧАТЫЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2016 года по МПК C06B31/42 C06B45/36 

Изобретение относится к взрывным работам, а именно к промышленным взрывчатым материалам (промВМ), используемым при ведении взрывных работ на разрезах, карьерах при заряжании скважин и камер во всех климатических зонах с температурой от минус 50 до плюс 50°С на породах и рудах любого состава.

Широко известен [Демидюк Г.П., Бугайский А.Н. Средства механизации и технология взрывных работ с применением гранулированных взрывчатых веществ. М.: Недра, 1975, с. 33] взрывчатый состав гранулит М, который представляет собой стехиометрическую смесь аммиачной селитры и минерального масла (5,5%). При этом стоимость гранулита M в 1,3 раза выше стоимости игданита.

Игданит [Поздняков З.Г., Росси Б.Д. Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания. Изд. 2, перераб. и доп. М.: Недра, 1977, с. 91] представляет собой сбалансированную по кислороду взрывчатую смесь гранулированной аммиачной селитры (94,5%) с дизельным топливом (5,5%).

Однако в скважине игданит со временем расслаивается, так как используемая в настоящее время во взрывчатых составах гранулированная аммиачная селитра способна удержать небольшое количество жидкого нефтепродукта. Часть дизельного топлива стекает в нижние слои заряда. При этом нарушается соотношение окислителя и горючего, что приводит к снижению взрывчатых характеристик состава. Инструкция по применению предписывает использовать игданит в течение смены заряжания.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является сыпучий взрывчатый материал [Патент RU №2259342 С2, С06В 31/42, 27.08.2005, формула п. 1], который принят за прототип.

Сыпучий взрывчатый материал содержит чешуированный или гранулированный тротил 25,0-35,0 мас.%, угольный порошок (частицы угля) 3,1-5,0 мас.%, жидкий нефтепродукт 1,5-4,0 мас.% и гранулированную аммиачную селитру - 56,0-70,4 мас.%, при этом сыпучий взрывчатый материал имеет следующий гранулометрический состав, мас.%: более 4,0 мм - не более 10; более 0,9 мм - не менее 75; менее 14,0 мм - 100.

Во время хранения гранулированной аммиачной селитры из-за увеличения влажности окружающего воздуха происходит ее размягчение (появляется текучесть селитры), а при последующем понижении влажности воздуха происходит затвердевание текучей ее части, что приводит через несколько циклов изменения влажности к образованию «мостиков» между гранулами и смесь становится нерассыпчатой.

У прототипа наблюдается нерассыпчатость взрывчатого материала при хранении его более 9,5-10 месяцев.

Предлагаемый промышленный взрывчатый материал не имеет указанного недостатка. При создании изобретения ставилась задача получить промВМ, обладающий рассыпчатостью при хранении его более 10 месяцев. Для достижения такого технического результата промышленный взрывчатый материал, содержащий гранулированную аммиачную селитру, тротил, угольный порошок и жидкий нефтепродукт, содержит угольный порошок с размерами частиц более 90 мкм в количестве не более 20 мас.% (остаток на сите №009 по ГОСТ 6613-86) и чешуированный или гранулированный тротил при следующем соотношении компонентов, мас.%:

чешуированный или гранулированный тротил 4,0-35,5 угольный порошок с влажностью не более 3,5 мас.% 0,9-5,1 жидкий нефтепродукт 0,9-4,1 гранулированная аммиачная селитра остальное до 100

ПромВМ в качестве жидкого нефтепродукта содержит дизельное топливо. Угольный порошок с размерами частиц более 1,2 мм в промВМ отсутствует.

Угольный порошок с размерами частиц более 90 мкм, находящийся на поверхности гранул аммиачной селитры, увеличивает расстояние между гранулами и на образование «мостиков» требуется большее количество циклов изменений влажности воздуха, обеспечивая рассыпчатость состава, и срок хранения промВМ возрастает. При этом частицы угля более 90 мкм позволяют увеличить влажность его до 3,5 мас.% с сохранением рассыпчатости промВМ.

Если частицы угля размером более 90 мкм в количестве более 20 мас.%, то образуется увеличенный объем вредных газов во время взрывчатого превращения промВМ.

Содержание жидкого нефтепродукта менее 0,9 и более 4,1 мас.% также увеличивает образование вредных газов во время взрыва. Содержание тротила менее 4,0 мас.% нецелесообразно, так как практически в этом случае его количество в промВМ на эффективность действия взрыва не влияет. При содержании тротила в промВМ более 35,5 мас.% значительно возрастает его стоимость.

Рассыпчатость состава прототипа и предлагаемого промВМ определяли по следующей методике испытаний. После заданного срока хранения содержимое трех мешков одного состава просеивали через сито с сеткой №10 по ГОСТ 3826-82. Если продукт не слежался (был рассыпчатым) при хранении, он полностью проходил через сетку. Срок хранения определялся по результатам полного прохождения через сито взрывчатого материала, содержащегося во всех трех мешках. В таблице приведены составы взрывчатых материалов и результаты их испытаний на рассыпчатость в зависимости от срока хранения.

Как видно из таблицы, при использовании патента RU 2259342 (прототип) срок хранения взрывчатого вещества составляет 9,5-10 месяцев, а при использовании предлагаемого промышленного взрывчатого материала срок хранения больше и изменяется от 12,0 до 12,5 месяцев.

Следовательно, сравнительные испытания показали, что предлагаемый промышленный взрывчатый материал превосходит прототип и достигнута поставленная задача: получить промВМ, обладающий рассыпчатостью при хранении его более 10 месяцев, при этом срок, при котором сохраняется рассыпчатость, увеличивается до 12,0-12,5 месяцев.

Изобретение относится к промышленным взрывчатым материалам (промВМ), используемым при ведении взрывных работ на разрезах, карьерах при заряжании скважин и камер во всех климатических зонах с температурой от минус 50 до плюс 50°С на породах и рудах любого состава. ПромВМ содержит, мас.%: чешуированный или гранулированный тротил - 4,0-35,5, угольный порошок с размером частиц более 90 мкм в количестве не более 20 мас.% с влажностью не более 3,5 мас.% - 0,9-5,1, жидкий нефтепродукт - 0,9-4,1 и гранулированную аммиачную селитру - остальное до 100. Промышленный взрывчатый материал сохраняет рассыпчатость при хранении его более 10 месяцев. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Промышленный взрывчатый материал, содержащий гранулированную аммиачную селитру, тротил, угольный порошок и жидкий нефтепродукт, отличающийся тем, что он содержит угольный порошок с размерами частиц более 90 мкм в количестве не более 20 мас.% и чешуированный или гранулированный тротил при следующем соотношении компонентов, мас.%:
чешуированный или гранулированный тротил 4,0-35,5 угольный порошок с влажностью не более 3,5 мас.% 0,9-5,1 жидкий нефтепродукт 0,9-4,1 гранулированная аммиачная селитра остальное до 100

2. Промышленный взрывчатый материал по п. 1, отличающийся тем, что он в качестве жидкого нефтепродукта содержит дизельное топливо.