Пороховой взрывчатый состав

 

Изобретение относится к пороховым взрывчатым составам, используемым в качестве скважинных зарядов в горном деле и строительстве. Состав содержит пироксилиновый порох, жидкий нефтепродукт и воду или водный раствор гликоля в заданном соотношении компонентов. 1 табл.

Изобретение относится к разработке пороховых взрывчатых составов, используемых в качестве скважинных зарядов в горном деле и строительстве.

Известен зерненый пироксилиновый порох, содержащий, мас.%: спиртоэфирную смесь 1,0-2,5; дифениламин 1,0-2,0; воду 0,5-1,5 и пироксилин остальное [1].

Недостатками пироксилинового пороха при использовании его в качестве взрывчатого вещества, являются высокая чувствительность к механическим и тепловым воздействиям и большой разброс детонационных параметров в зависимости от времени хранения, а также времени выдержки заряда в обводненной скважине и низкие значение скорости детонации при взрывании зарядов в сухих скважинах.

Известен пороховой взрывчатый состав на основе бездымных порохов (гранулированного артиллерийского баллиститного пороха 44-54%, зерненого пироксилинового пороха 44-54) и приборного масла 1-2%, предназначенный для изготовления скважинных зарядов [2].

Указанный состав, как наиболее близкий по назначению и рецептуре, принят за прототип.

Высокие детонационные параметры указанного состава позволяют использовать его для взрывания обводненных пород различной крепости.

Недостатки указанного состава: повышенная в сравнение со штатными тротилсодержащими чувствительность к механическим и тепловым воздействиям, а также непостоянство детонационных параметров в процессе хранения ВВ и при длительной выдержке заряда ВВ в обводненной скважине (от момента заряжания до взрыва).

Техническим результатом, обеспечиваемым изобретением, является повышение эффективности использования порохового взрывчатого состава за счет снижения чувствительности к механическим и тепловым воздействиям, обеспечение стабильности детонационных параметров в процессе хранения и применения порохового взрывчатого состава в качестве скважинных зарядов ВВ.

Это достигается разработкой порохового взрывчатого состава (ПВС), включающего зерненный пироксилиновый порох, жидкий нефтепродукт и воду или водный раствор гликоля при следующем соотношении компонентов, мас.%: жидкий нефтепродукт, например, дизельное топливо 1,0-3,0; вода или водный раствор гликоля, например, этиленгликоля 0,2-7,9; зерненый пироксилиновый порох остальное.

Введение в ПВС водного раствора гликоля обеспечивает температурный диапазон его применения от плюс 50 до минус 50^oС. Наличие в ПВС 0,2-7,9% воды в 3-5 раз повышает устойчивость к тепловым воздействиям (оценка по времени задержки воспламенения от воздействия открытого пламени), в 2 раза снижает чувствительность к механическим воздействиям (оценка по частоте взрывов на копре) и в 1,2-1,3 раз увеличивает насыпную плотность заряда.

Применение предлагаемого ПВС в качестве скважинного заряда обеспечивает получение высоких детонационных параметров при использовании как в обводненных, так и в сухих скважинах, в то время как для ПВС - прототипа в сухих скважинах наблюдаются низкие значение детонационных параметров (см. таблицу, образцы NN 1-9).

Высокие детонационные параметры предлагаемого ПВС и их стабильность позволяют расширить сетку бурения в сравнении с использованием ПВС - прототипа, а, следовательно уменьшить трудозатраты и стоимость буровзрывных работ.

Введение в состав предлагаемого ПВС воды (или водного раствора гликоля) и жидкого нефтепродукта, например, дизельного топлива, приводит к неожиданному эффекту - сохранению стабильность детонационных параметров при хранении ПВС, а также в процессе длительного нахождения его в обводненной скважине, в то время как для ПВС - прототипа, содержащего только жидкий нефтепродукт, детонационные параметры ухудшаются как при хранении, так и при выдержке его в обводненной скважине за счет так называемого эффекта "замокания".

В случае совместного использования воды и жидкого нефтепродукта эффект "замокания" отсутствует за счет того, что на поверхности пороха образуется защитная водно-масляная пленка, исключающая проникновение внутрь пороха (в его поры) воды и жидкого нефтепродукта (в процессе хранения), а также воды при длительном выдерживании заряда ПВС в обводненной скважине. Существенным является и то, что во всем заявленном диапазоне содержания жидких компонентов (1,0-3,0% жидкого нефтепродукта и 0,2-7,9% воды или водного раствора гликоля) сохраняется сыпучесть предлагаемого ПВС.

В таблице представлены результаты по определению детонационных параметров зарядов из предложенного ПВС и ПВС-прототипа в зависимости от времени хранения и выдерживания их в обводненных скважинах. Видно, что для предложенного ПВС детонационные параметры остаются практически неизменными в процессе хранения и при выдерживании в обводненных скважинах, для зарядов из ПВС-прототипа детонационные параметры ухудшаются как в процессе длительного хранения (до 12 мес), так и при выдерживании их в обводненных скважинах (10 сут).

Таким образом, предлагаемый ПВС, в сравнении с прототипом, обеспечивает высокий и стабильный уровень детонационных параметров, более высокую безопасность и существенно превосходит ПВС-прототип.

Изготовление предлагаемого ПВС осуществляется по следующей технологической схеме: загрузка в мешатель зерненого пироксилинового пороха, жидкого нефтепродукта и воды или водного раствора этиленгликоля; перемешивание компонентов до получения однородного состава (оценивается визуально); упаковывание ПВС в бумажные или полимерные мешки с полиэтиленовым мешком-вкладышем. При замене части зерненого пироксилинового пороха на измельченный (с влажностью 10-15%) порох или баллиститное ракетное топлив (или их смесь) количество (масса) добавляемой воды в мешатель уменьшается на величину массы воды привносимой с измельченным порохом.

Зарядка скважин предлагаемым ПВС производится путем высыпания его из мешков в скважину по действующей (штатной) технологии зарядке скважин.

Предлагаемый ПВС испытан с положительными результатами при взрывании горных пород различной степени обводненности. При этом отмечена высокая эффективность применения ПВС для пород различной крепости (от слабых пород с крепостью III-IV до крепких пород с крепостью ХIХ по шкале М.М.Протодьяконова).

Формула изобретения

Пороховой взрывчатый состав, включающий зерненый пироксилиновый порох и жидкий нефтепродукт, отличающийся тем, что он дополнительно содержит воду или водный раствор гликоля при следующем соотношении компонентов, мас.

Жидкий нефтепродукт, например дизельное топливо 1,0 3,0 Вода или водный раствор гликоля, например этиленгликоля 0,2 7,9 Зерненый пироксилиновый порох Остальноеа

РИСУНКИ

Рисунок 1