состав взрывчатого вещества "кс-1"

Формула изобретения

Состав взрывчатого вещества, включающий аммиачную селитру, жидкое горючее, отличающийся тем, что в качестве жидкого горючего он содержит дизельное топливо, жидкое масло или мазут и дополнительно порошок железной руды с размером зерен не более 0,6 мм при следующем соотношении компонентов, мас.

Дизельное топливо или жидкое масло или мазут 2 3

Порошок железной руды (концентрат, агломерат) с размером зерен не более 0,6 мм 4 6

Аммиачная селитра Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к простейшим взрывчатым веществам и может быть использовано при ведении взрывных работ скважинными и шпуровыми зарядами на разрезах и рудниках.

Известно двухкомпонентное ВВ простейшего типа игданит, содержащее 94,5% гранулированной аммиачной селитры и 5,5% жидкого горючего, например, дизельного топлива или солярового масла. Данное ВВ изготовляется путем пропитки жидким горючим гранул аммиачной селитры [1] Одним из основных недостатков игданита является высокая вероятность отказов в резкое снижение полноты выделения энергии взрыва из-за стекания жидкого горючего с гранул аммиачной селитры и накопление его в донной части скважин. Снижение полноты детонации сопровождается повышением количества ядовитых газов в продуктах взрыва и ухудшения экологии горных работ.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является состав взрывчатого вещества, в котором содержание дизельного топлива уменьшено до 2-4, а недостающее до стехиометрии количество жидкого горючего компенсируется добавкой угля (3-5%), благодаря которому жидкое горючее перестает стекать с гранул аммиачной селитры [2]

Основным недостатком углесодержащего ВВ известного состава (углегранулита) является большая зависимость его от влажности аммиачной селитры и угля; с увеличением их влажности снижается детонационная способность ВВ. Кроме того, критический диаметр известного углегранулита находится на уровне 120 мм, что не позволяет применять его в скважинах меньшего диаметра. С увеличением влажности критический диаметр возрастает. Специально сушить указанные компоненты на месте применения не представляется возможным. Для этого требуются стационарные пункты производства углеранулита, соорудить которые могут крупные предприятия, но имеется множество мелких горнодобывающих предприятий, которым экономически и технически выгодно простейшее ВВ изготовлять на передвижных малогабаритных установках.

Проведенными исследованиями установлено, что угольный порошок можно успешно заменить на порошок железной руды (рудный концентрат и аглоруда и далее по тексту руда), основными компонентами которой являются оксиды железа (Fe₃O₄ и Fe₂O₃).

Преимущества порошка железной руды: негигроскопичен, негорюч, пылевоздушная смесь невзрывоопасна, не пылит при смешении.

Порошок железной руды препятствует стеканию жидкого горючего с гранул аммиачной селитры, стабилизируя состав и свойства ВВ. Одновременно он сенсибилизует детонацию гранулированной аммиачной селитры, пропитанной жидким горючим, уменьшая критический диаметр детонации. Например, оптимальный состав предлагаемого ВВ, содержащий 93% гранулированной аммиачной селитры, 3% дизельного топлива и 4% порошка железной руды, стабильно детонирует в зарядах диаметром 40 мм при взрывании в шпурах и скважинах от промдетонатора, в качестве которого использовался аммонит Т-19. Он стабильно инициируется взрывом высокодетонационного ВВ типа аммонита Т-19, 6ЖВ, скального аммонала N 1. Критический диаметр детонации предлагаемого ВВ при взрывании на открытой поверхности составляет 80 мм.

По эффективности взрыва, равной 39 мм, он существенно превосходит углегранулит (20-22 мм). Кроме того, порошок железной руды понижает горючесть ВВ настолько, что оно при нагреве до 700^оС разлагается в беспламенном режиме.

Целью изобретения является создание ВВ с повышенной эффективностью взрыва. Это достигается тем, что в состав введен порошок железной руды, причем компоненты взяты в следующем соотношении, мас.

Дизельное топливо

(жидкое масло,

мазут) 2-3

Порошок железной

руды с размером

зерен не более

0,6 мм 4-6

Гранулированная

аммиачная селитра Остальное

до 100

Применение порошка железной руды препятствует стеканию жидкого горючего с гранул аммиачной селитры, обеспечивая стабильность состава и свойств и обеспечивает безопасность производства предлагаемого ВВ.

Технология приготовления гранулита на железной руде заключается в том, что сначала гранулированная аммиачная селитра естественной влажности пропитывается дизельным топливом и опудривается порошком железной руды фракции, прошедшей через сито N 15, т.е. с размером зерен 0,6 мм. По данной технологии были изготовлены 6 опытных смесей с различным содержанием гранулированной аммиачной селитры, дизельного топлива и железной руды. Содержание каждой смеси и результаты испытаний приведены в табл.1. Испытания на эффективность взрыва проводились по методике ВостНИИ. За показатель эффективности принималась величина обжатия свинцового столбика, помещенного между двумя стальными пластинами. На верхней пластине взрывался заряд испытуемого ВВ диаметром 100 мм, массой 900 г от промдетонатора, в качестве которого использовался заряд аммонита 6ЖВ массой 100 г. Промдетонатор помещался в средней части испытуемого ВВ. Испытания по данному показателю свидетельствуют о том, что добавка мелкодисперсной железной руды в пределах 3-6% повышает эффективность взрыва по сравнению с углегранулитом, изготовленным на гранулированной аммиачной селитре с влажностью до 0,6% у которых эффективность взрыва находится на уровне 22 мм, причем высокие значения этого показателя наблюдаются при добавке мелкодисперсной железной руды, а именно, Криворожского концентрата, в количестве 3-6%

Максимальное значение показателя эффективности получено у состава, содержащего 4% Криворожского концентрата и 3% дизельного топлива. Влияние содержания дизельного топлива было изучено ранее и установлено, что оптимальным интервалом значений содержания должно быть 2-3% так как при увеличении содержания сверх 3% происходит стекание дизельного топлива, а при значениях менее 2% происходит снижение эффективности взрыва и детонационной способности.

Исследовалась также зависимость критического диаметра детонации предлагаемого гранулита оптимального состава, содержащего 93% гранулированной аммиачной селитpы, 3% дизельного топлива и 4% железной руды, от условий взрывания при инициировании взрывом заряда аммонита Т-19 массой 150 г. Проведенные испытания показали, что критический диаметр детонации указанного гранулита с добавкой трех видов железной руды при взрывании открытых зарядов равен 80 мм, а при взрывании в канальной мортире, имитирующей шпур и скважину, он снижается до 40 мм (табл.2).

Следовательно, предлагаемый состав простейшего ВВ с добавкой мелкодисперсной железной руды обладает высокой детонационной способностью и обеспечит безотказность взрывания шпуровых и скважинных зарядов.

Исследовалось влияние железной руды на термостабильность мелкодисперсной аммиачной селитры марки ЖВ. Для этого аммиачная селитра ЖВ смешивалась с мелкодисперсной железной рудой, чтобы создать благоприятные условия для их химического взаимодействия при нагреве. Испытуемые смеси состояли из 96% порошкообразной аммиачной селитры ЖВ и 4% железной руды. За показатель термостабильности была принята температура возникновения беспламенной реакции бурного превращения. У аммиачной селитры ЖВ она равна 270^оС (табл.3). Температура же возникновения беспламенной реакции бурного превращения у смесей имеет близкие значения. Следовательно, добавка мелкодисперсной железной руды не уменьшила термостабильность аммиачной селитры, при которой сохраняется ее химическая стойкость.

Существенным достоинством предлагаемого ВВ является то, что оно имеет достаточно малый критический диаметр детонации, эффективнее углегранулитов, не теряет мощности взрыва при увлажнении и, кроме того, рудные порошки на порядок дешевле угля.