гранулированный смесевой взрывчатый состав

Формула изобретения

Гранулированный смесевой взрывчатый состав, включающий гранулированную аммиачную селитру, жидкое топливо и энергетическую добавку, отличающийся тем, что он дополнительно содержит синтетические жирные кислоты фракции С21-С25 или их соли железа, а в качестве энергетической добавки содержит порошок ферросилиция с содержанием кремния в нем 75 - 90 мас.%, причем порошок содержит 87 мас.% частиц не более 160 мкм и 13 мас.% от 160 до 315 мкм и имеет щелочность pH не более 10.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области промышленных взрывчатых веществ (ПВВ), применяемых в горнодобывающей промышленности на открытых и подземных работах.

Горнодобывающая промышленность является одним из основных потребителей взрывчатых веществ (ВВ) и в России отбойка горной массы производится в основном с применением гранулированных ВВ заводского изготовления.

Отличительной особенностью изготовления взрывчатых смесей в большинстве зарубежных стран с развитой горнодобывающей промышленностью является высокий уровень производства простейших смесей AN-FO или AC-DT стабильного состава.

В России ВВ типа AC-DT в настоящее время не нашли широкого применения из-за высокой стоимости пористой аммиачной селитры, и основную долю объема выпуска составляют аналогичные составы заводского изготовления под общим названием - гранулиты.

В наиболее распространенных составах гранулитов АС-4 и АС-8 по ГОСТ 21987-76 входит мелкодисперсный алюминий, который в настоящее время резко возрос в цене (1636 $ на 1.04.99 ), и их применение стало экономически невыгодно. Кроме того, использование алюминия в составе приводит к необходимости введения специальных мер безопасности при обращении с ним.

Наиболее близким по составу и достигаемому результату к заявленному изобретению является гранулит АС-8 по ГОСТ 21987-76, который предназначен для механизированного заряжания и взрывания шпуров и скважин.

Технической задачей изобретения является разработка гранулированного ВВ, обеспечивающего повышение эффективности его применения за счет меньшей стоимости компонентов и снижения опасности при изготовлении.

Указанная задача решается за счет того, что гранулированный смесевой состав, включающий гранулированную аммиачную селитру, жидкое топливо и энергетическую добавку, дополнительно содержит синтетические жирные кислоты фракции C21-C25 или их соли железа, а в качестве энергетической добавки содержит порошок ферросилиция с содержанием кремния в нем от 75 до 95 мас.%, причем порошок содержит 87 мас.% частиц не более 160 мкм и 13 мас.% от 160 до 315 мкм и имеет щелочность pH не более 10.

В качестве ферросилиция используется лигирующий сплав железа и кремния, который содержит кремния от 75 до 95% по массе и имеющий следующую дисперсность: остаток на сите 016 по ГОСТ 3584-73 - не более 13%. В предлагаемом изобретении применяется ферросилиций по ГОСТ 1415-93, который выпускается 9-ти марок под индексами 20, 25... и т.д., где цифрами показано содержание кремния.

В качестве специальной добавки используются кислоты жирные синтетические фракций C21-C25 ТУ 38.10716-75 или их соли железа, что позволяет равномерно распределять ферросилиций по составу и обеспечивает его стабильность. Равномерность распределения ферросилиция обусловлена тем, что жирные кислоты и их соли снижают поверхностные силы на границе масло - металл.

Для оценки свойств составов по предлагаемому изобретению были приготовлены составы гранулированного смесевого ВВ. Результаты приведены в таблице.

На основании полученных результатов (табл.) можно сделать вывод, что составы по предлагаемому патенту по сравнению с прототипом имеют меньшую стоимость, а по свойствам находятся на его уровне. Экономический эффект от замены 8% алюминия в составе гранулита АС-8 на 10% ферросилиция при равных теплотах взрывчатого превращения составляет более 1000 руб./т.

Также было показано, что увеличение содержания ферросилиция более 12% (обр. 4) не позволяет равномерно распределить его по составу, а снижение его менее 6% не позволяет эффективно использовать состав при взрывных работах. Кроме того, снижение теплоты взрыва при уменьшении содержания в ферросилиции менее 75% приводит к увеличению ферросилиция в составе ВВ для достижения необходимой эффективности взрывания, что оказывается экономически нецелесообразным и приводит к трудности распределения большого количества ферросилиция по составу.

Следует отметить, что в зависимости от технологии получения порошок ферросилиция выпускается с различной щелочностью и с целью исключения его взаимодействия с аммиачной селитрой pH водной вытяжки не должен превышать 10 единиц.

Для обеспечения полноты взрывчатого превращения ферросилиция при проведении взрывных работ и равномерности его распределения по составу требуется определенный гранулометрический состав порошка и его размер должен быть 87% по массе не более 160 мкм.

Пример получения состава гранулированного смесевого взрывчатого вещества

В обогреваемый смеситель с мешалкой загружается последовательно 30 г индустриального масла и 2 г синтетических жирных кислот. Смесь при перемешивании подогревается до 70^oC. Получение состава производится в турболопастном смесителе при температуре окружающей среды, куда загружается 870 г гранулированной аммиачной селитры и подается приготовленная ранее смесь масла и кислот. Проводится смешивание в течение 3 минут и в полученную смесь дозируется 100 г ферросилиция и производится перемешивание в течение 5 минут до получения однородного продукта. Готовый состав выгружают из смесителя и используют при взрывных работах.