Эмульсионный взрывчатый состав Советский патент 1993 года по МПК C06B31/28 

СО

Эмульсионный взрывчатый состав, включающий аммиачную селитру, натриевую или кальциевую селитру, воду, индустриальное масло или мазут, эфир пентпаэритрита и жирных кислот таллового масла и 10%-ный водный раствор нитрита натрия, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стабильности газовых включений при хранении, он дополнительно содержит стабилизирующую добавку - плавкие углеводороды с растяжимостью 15 - 700 мм - при следующем соотношении компонентов, мас.%: Натриевая или кальциевая селитра Вода Индустриальное масло или мазут Эфиры пентаэритрита и жирных кислот таллового масла Стабилизирующая добавка - плавкие углеводороды с ратя- жимостью 15 - 700 мм 10%-ный водный раствор нитрита натрия (сверх 100%) Аммиачная селитра ся d 0,2 - 3 0,2 Остальное 00 w

10

rs

OS

т-Н 00

p

ел

Изобретение относится к рецептурам взрывчатых материалов, применяемых при промышленных взрывных работах, в том числе в горном деле. Среди этих взрывчатых веществ (ВВ) все более широкое распространение находят эмульсионные системы. Они представляют собой дисперсии водных растворов окислителей в углеводородном горючем, приготовленные с применением специальных эмульгаторов. Сенсибилизируются ЭВВ микрогазовыми включениями, получающимися в массе эмульсии за счет химической реакции или механического вмешивания пористых частиц (микросфер). Наиболее близким к заявляемому составу по рецептуре является ЭВВ по ТУ 84-1202- 89, включающее следующие компоненты, мас.%: натриевая или кальциевая селитра 13-14, вода 9-14, мазут или масло 4-7, эмульгатор 2, алюминий до 10, если его используют, аммиачная селитра - до 100. Этот же состав можно представить по эмульгируемым фазам, %: Окислительная водная фаза81-84 Углеводородная фаза 6-9 Металлическое горючее (алюминий) до 100 (если его используют)

Приведенный состав, выпускаемый под марками 1, 4а, 8А (массовая доля алюминия соответственно 0,4 и 8%), отвечает техническим требованиям, предъявляемым к водоустойчивым ВВ, при заряжении скважин на открытых работах с пребыванием заряда до 6-10 суток. Ограниченное время нахождения заряда в скважине лимитировано, с одной стороны, устойчивостью эмульсии, а с другой - сохранностью структуры сенсибилизирующих газовых включений. Устойчивость эмульсий определяется в основном качественными свойствами сырья, в то время как сохранность газовых включений - течением диффузионных процессов. Надежный способ их стабилизации заключается в применении микросфер - пористых частиц, содержащих капсюлированные газовые пузырьки. Однако этот способ существенно повышает стоимость ЭВВ и несколько ухудшает условия инициирования зарядов. Так, например, опыты показывают, что устойчивый детонационный процесс ЭВВ, сенсибилизированных химическим газированием, возникает при давлении инициирования около 10 кбар. Тот же состав, что с микросферами, в зависимости от их свойств (размеры, толщина стенок, материал) инициируется при давлении 18-35 кбар. Это свидетельствует о непроизводительной

потере части энергии взрыва ЭВВ, сенсибилизированных микросферами.

Целью изобретения является обеспечение стабильности газовых включений при хранении.

Поставленная цель достигается тем, что в известное ЭВВ, содержащее аммиачную селитру, натриевую или кальциевую селитру, воду, индустриальное масло или мазут, эфиры пентаэритрита и жирных кислот таллового масла и 10%-ный водный раствор нитрита натрия, дополнительно вводят стабилизирующую добавку - плавкий углеводород с растяжимостью 15-700 мм - при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Натриевая или кальциевая селитра15,6-17,1 Вода 13,6-14,4 Индустриальное масло или мазут 4,3-8,6 Эфиры пентаэритрита и жирных кислот таллового масла 1,7-3,4 Стабилизирующая добавка - плавкий углеводород с растяжимостью 15-700 мм 0,2-3 10%-ный водный раствор нитрита натрия (сверх 100%) 0,2 Аммиачная селитра Остальное Растяжимость характеризуется максимальной длиной, на которую может растянуться материал без разрыва в специальной форме, раздвигаемой с определенной и постоянной скоростью при 25°С (ГОСТ 11505-75).

Для подтверждения свойств ЭВВ были получены и испытаны образцы. Результаты приведены в таблице.

Способ получения ЭВВ заключается в следующем. В обогреваемом аппарате при температуре 85±5°С приготавливают раствор окислителей: 501 г аммиачной селитры, 140 г натриевой или кальциевой селитры и 120 г воды.

В другом аппарате при температуре 80-120°С смешивают 50 г индустриального масла или мазута, 20 г эмульгатора - эфира пентаэритрита и жирных кислот таллового масла - и 14 г стабилизирующей добавки - плавких углеводородов с растяжимостью 15-700 мм в - течение 3-10 мин.

К содержимому этого аппарата приливают раствор окислителей при интенсивном перемешивании (частота вращения мешалки 2000-3000 мин ), перемешивают не менее 3 мин и, добавив 2 г 10%-ного водного раствора нитрита натрия, перемешивают 2-5 мин и получают ЭВВ с плотностью 1,1-1,2

г/см , чувствительное к инициированию электродетонатором N 8.

Для оценки устойчивости газовых включений ЭВВ помещали в полиэтиленовые оболочки диаметром 45 мм и хранили при 15-25°С в течение 3 месяцев, периодически испытывали скорость детонации (см. таблицу).

Как видно из данных таблицы, введение в ЭВВ стабилизирующей добавки - плавких углеводородов с растяжимостью 15-700 мм ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Эмульсионный взрывчатый состав, включающий аммиачную селитру, натриевую или кальциевую селитру, воду, индустриальное масло или мазут, эфир пентаэритрита и жирных кислот таллового масла и 10%-ный водный раствор нитрита натрия, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стабильности газовых включений при хранении, он дополнительно содержит стабилизирующую добавку - плавкие углеводороды с растяжимостью 15 - 700 мм - при следующем соотношении компонентов, мас.%: Натриевая или кальциевая селитра15,6 - 17,1

обеспечивает повышение стабильности детонационных свойств при хранении за счет обеспечения стабильности газовых включений.

В предлагаемое ЭВВ, также как и в известное, можно вводить алюминий в виде порошка в количестве 7,5-15 мас.% (см. таблицу, образцы 4, 5).

Физико-химические и взрывчатые свойства предлагаемого состава находятся на уровне прототипа по ТУ 84-1202-89.

Вода

Индустриальное масло или мазут

Эфиры пентаэритрита и жирных кислот таллового масла Стабилизирующая добавка - плавкие углеводороды с ратя- жимостью 15 - 700 мм 10%-ный водный раствор нитрита натрия (сверх 100%) Аммиачная селитра

1

IКомпоненты и(Прототип

показатели;по ТУ

свойств184-1202-89,2---г

13 - 14

53,0-72,0

16,б 60

4,0-4,6 4,0-4,4 Отказ 3,9-4,3 Отказ3,6-3,9 3,4-3,8

Лведдагаемый ЭВВ. мас.%

Образец

3

б

17,115,615,413,3

57565547,5

13,713,613,712

8,С8,658,6

3,43,423,4

0,23,01,40,2

0,20,20,20,2

7,515

4,3 4,3-4,8 4,2-4,6

u;i5)

- 4,1-4,6 4,2-4,4

- 4245 4143

(Ип3 9-4 3 3 8-4 2X