Взрывчатое вещество



Взрывчатое вещество
Взрывчатое вещество

 


Владельцы патента RU 2544708:

Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Самара" (RU)

Изобретение относится к взрывчатым веществам, предназначенным для отбойки руды при разработке слабых жил, залегающих в неустойчивых вмещающих породах. Взрывчатое вещество включает аммоний азотнокислый и катализатор взрывного разложения, введенный в плав. При этом в качестве катализатора содержит бинарную смесь дисперсностью 0,15-0,2 мм, состоящую из нитрата калия и нитрата натрия. Результат заключается в повышении качества отбойки руды, значительном упрощении технологии получения и удешевлении взрывчатого вещества с одновременным приданием ему физической стабильности, снижением его мощности при повышении детонационной способности, что позволяет осуществить широкое промышленное внедрение данного ВВ. 2 табл.

 

Изобретение относится к области химии, а более конкретно к взрывчатым веществам и может использовано для качественной отбойки руды при разработке слабых жил, залегающих в неустойчивых вмещающих породах.

Наиболее технологически простым способом качественной отбойки таких месторождений является использование маломощных простейших взрывчатых веществ (ВВ). Из данного класса ВВ наибольшее применение в горной промышленности имеет игданит, содержащий следующие ингредиенты в масс. %:

Аммоний азотнокислый NH4NO3 (гранулы величиной 1,0-1,5 мм) 92,5
Соляр 7,5

Недостатком игданита является отекание соляра в нижние слои заряда, а также неустойчивость детонационного процесса в металлической трубе диаметром 36 мм со стенкой 3 мм после 3-суточной просушки аммония азотнокислого NH4NO3 [1, 2].

Известны составы игданита, содержащие гранулированный аммоний азотнокислый NH4NO3 дисперсностью 0,28-0,5 мм с уменьшенным содержанием соляра и поверхностно-активные вещества (ПАВ), вводимые в расплав аммиачной селитры. При этом наилучшую детонационную способность имеют составы игданита, содержащие следующие ингредиенты в масс. % [3]:

Аммоний азотнокислый NH4NO3 (гранулы величиной 0,28-0,5 мм) 89,5
Смесь алкилированных фенолпроизводных полиэтиленоксида (ОП-7) 5,0
Соляр 5,5

Недостатком данного ВВ является то, что увеличение детонационной способности игданита (2,4 км/с) может быть связано с малой прочностью гранул аммония азотнокислого NH4NO3, содержащего ПАВ. Скорость детонации состава игданита имеет более мелкую фракцию аммония азотнокислого NH4NO3, а сам детонационный процесс прерывался даже в металлической трубе. Кроме того, поверхностно-активное вещество ОП-7 и другие ПАВ имеют высокую стоимость и выпускаются промышленностью в ограниченных количествах.

В сложных горно-геологических условиях снижение разрушающего действия взрыва на массив за проектным контуром очистного забоя становится первоочередной задачей при совершенствовании параметров взрывной отбойке руды.

В наиболее неблагоприятных горно-геологических условиях при наличии исключительно неустойчивых вмещающих пород применение игданита даже в малых диаметрах зарядов не позволяет использовать его для качественной отбойки руды. В этих условиях необходимо значительно уменьшить общую энергию каждого шпурового заряда. Требуется максимальное снижение диаметра шпуров, а не использование рассредоточенных зарядов. Однако применение игданита в малых диаметрах (менее 35 мм) нереально, так как в металлических трубах состав дает отказы при указанном диаметре шпура даже при использовании боевика массой 50 г, изготовленного из мощного ВВ-детонита-15А10 [4].

Техническим результатом изобретения является повышение качества отбойки руды, значительное упрощение технологии получения и удешевление взрывчатого вещества с одновременным приданием ему физической стабильности (устранение слеживаемости), снижение его мощности при повышении детонационной способности, что позволяет осуществить качественную отбойку руды и широкое промышленное внедрение данного ВВ.

Для решения поставленной задачи в расплав аммония азотнокислого NH4NO3 вводят катализатор - бинарную смесь из нитрата калия KNO3 и нитрата натрия NaNO3 дисперсностью 0,15-0,20 мм при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:

Аммоний азотнокислый NH4NO3 94-96
Нитрат калия KNO3 5-3
Нитрат натрия NaNO3 1

Введение в кристаллы аммония азотнокислого NH4NO3 нитрата калия KNO3 и нитрата натрия NaNO3 способствует резкому повышению ее детонационной способности и состав приобретает свойства индивидуального взрывчатого вещества. При дисперсности кристаллов 0,20-0,25 мм ВВ устойчиво взрывается в бумажном патроне диаметром 30 мм и длиной 200 мм от капсюля-детонатора ЭД-8.

Дифференциально-термический анализ показал, что добавление в расплав 3-5% нитрата калия KNO3 и 1% нитрата натрия NaNO3 оказывает каталитическое разложение аммония азотнокислого NH4NO3 на 50-70°С меньше обычного и устраняет слеживаемость. В эксперименте испытывалось четыре состава ВВ, содержащего разное количество указанной добавки.

Определение критического диаметра проводилось в бумажной гильзе с целью установления оптимального количества нитрата калия KNO3 и нитрата натрия NaNO3. Результаты исследований представлены в Таблице 1. Инициирование патронов проводилось электродетонатором ЭД-8.

Как видно из Таблицы 1, бинарная смесь нитрата калия KNO3 и нитрата натрия NaNO3 в количестве до 5% позволяет обеспечить надежные взрывчатые свойства аммонию азотнокислому NH4NO3. Наличие же в составе аммония азотнокислого NH4NO3 более 5% бинарной смеси нитрата калия и нитрата натрия нецелесообразно, так как это не способствует дальнейшему повышению детонационных свойств аммония азотнокислого NH4NO3.

Таким образом, критический диаметр ВВ, полученного по упрощенной технологии, равен 26-28 мм при содержании в расплаве аммония азотнокислого NH4NO3 бинарной смеси (3-4% нитрата калия KNO3 и 1% нитрата натрия NaNO3). Плотность порошкообразного ВВ составляет 0,80-0,85 г/см3.

Был также проведен эксперимент для сравнения взрывчатых свойств прототипа с предлагаемым взрывчатым веществом (Таблица 2). В эксперименте использовались взрывчатые составы следующих рецептур, масс. %:

1) Аммоний азотнокислый NH4NO3 89,5
Смесь алкилированных фенолпроизводных полиэтиленоксида (ОП-7) 5,0
Соляр 5,5
2) Аммоний азотнокислый NH4NO3 94
Бинарная смесь 5% нитрата калия KNO3 и 1% нитрата натрия NaNO3 6

В Таблице 2 приведены сравнительные испытания игданита, содержащего гранулированный аммоний азотнокислый NH4NO3 дисперсностью 0,28-0,5 мм, в расплав которой введено 5% ОП-7. Игданит испытывался в стеклянных трубках с толщиной стенки 1,5 мм.

Предлагаемое взрывчатое вещество дисперсностью 0,20-0,25 мм содержит в бинарной смеси 5% нитрата калия KNO3 и 1% нитрата натрия NaNO3, введенные в плав аммония азотнокислого NH4NO3.

Из Таблиц 1 и 2 следует, что предлагаемое взрывчатое вещество устойчиво детонирует в диаметре 26 мм в бумажной оболочке. Оно имеет меньшую работоспособность, что снижает разрушающее действие взрыва на массив, устраняет избыточное разубоживание руды и действие продуктов детонации ВВ за проектным контуром очистного забоя.

Источники информации

1. Перечень взрывчатых материалов, оборудования и приборов взрывного дела, допущенных к применению в Российской Федерации. Серия 13.Выпуск 2 / Колл. авт. - М.: ФГУП «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2004. - 80 с.

2. В.А. Усачев (ИГД им. Скочинского). Влияние дисперсности и удельной поверхности аммиачной селитры на критический диаметр игданитов // «Взрывное дело» Сб. №65/22, М. - 1968, с. 24-30.

3. С.А. Мельников, Б.Н. Кукиб (ИГД им. Скочинского). Определение скорости детонации игданитов, приготовленных на селитре с добавками поверхностно-активных веществ // «Взрывное дело» Сб. №74/31, М. - 1974, с. 33-35.

4. Ю.П. Галченко (ИФЗ АН СССР). Полигонные исследования детонационной способности рассредоточенных шпуровых зарядов игданита. // «Взрывное дело» Сб. №74/31, М. - 1974, с. 41-44.

Взрывчатое вещество, включающее аммоний азотнокислый и катализатор взрывчатого разложения, введенный в плав, отличающееся тем, что в качестве катализатора взрывчатого разложения содержит бинарную смесь нитрата калия и нитрата натрия дисперсностью 0,15-0,20 мм при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:

Аммоний азотнокислый NH4NO3 94-96
Нитрат калия KNO3 5-3
Нитрат натрия NaNO3 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области изготовления безопасных водоустойчивых эмульсионных взрывчатых составов. Эмульсионное водоустойчивое взрывчатое вещество содержит, в мас.%: водомасляную эмульсию 80,00-30,00, аммиачную селитру 18,60-65,70, газогенерирующую добавку в виде раствора для газификации 0,20-0,10 и нефтепродукты 1,20-4,20.

Изобретение относится к области энергетических конденсированных систем, а именно окислителям твердотопливных систем на основе нитрата аммония (НА). Способ включает смешение солей нитрата аммония и хлорида калия, нагрев смеси в водной среде до полного растворения, снижение температуры до образования кристаллов без перемешивания, после чего интенсивно перемешивают смесь до установления равновесия, фильтрование образовавшихся кристаллов и сушку.
Изобретение относится к твердым топливам, которые могут быть использованы в энергетических установках и газогенераторах различного назначения. Композиция содержит нитрат аммония марки ЖВ, гуанидиниевую соль динитрамида, ортокарборан, ди-N-оксид-1,3-динитрил-2,4,6-триэтилбензол, смесь микродисперсного порошка алюминия марки АСД-6 и ультрадисперсного порошка алюминия, метилполивинилтетразол и смесевой пластификатор метилполивинилтетразола, состоящий из 1-этил-3-нитро-1,2,4-триазола и 2-этил-3-нитро-1,2,4-триазола.
Изобретение относится к смесевым твердым топливам. Окислитель в виде нитрата аммония растворяют в смеси воды и ацетонитрила с применением магнитной мешалки при температуре 55-65°С в течение не менее 30 минут.
Изобретение относится к области производства водосодержащих промышленных взрывчатых веществ на основе загущенного водного раствора горючего и окислителей, сенсибилизированного взрывчатыми материалами.

Изобретение относится к области взрывчатых составов, применяемых для формирования шпуровых зарядов с целью ведения взрывных работ как на земной поверхности, так и в условиях поземных выработок угольных и сланцевых шахт, опасных по газу или пыли.
Изобретение относится к области взрывчатых составов, применяемых для формирования шпуровых зарядов с целью ведения взрывных работ, как на земной поверхности, так и в условиях поземных выработок шахт, неопасных по газу или пыли, при их прямом или обратном инициировании.

Изобретение относится к взрывчатым веществам, применяемым в гражданских взрывных работах и в военных боеприпасах, преимущественно в кумулятивных. Способ улучшения взрывчатых веществ включает добавление бора или его соединения к азотосодержащему взрывчатому веществу.
Изобретение относится к области взрывчатых составов, применяемых для ведения взрывных работ в условиях поземных выработок шахт, неопасных по газу или пыли, методом шпуровых зарядов при прямом или обратном инициировании.
Изобретение относится к взрывчатым веществам, предназначенным для отбойки руды при разработке слабых жил, залегающих в неустойчивых вмещающих породах. .

Изобретение относится к взрывчатому веществу. Взрывчатое вещество содержит нитросоединения, в частности тринитрометан (нитроформ). Тринитрометан находится в нем в связанном соединении с непредельными углеводородами, например, с помощью реакции Михаэля. Способ приготовления такого вещества заключается в том, что методом радиационной полимеризации с отводом тепла происходит образование сополимера с другим компонентом, которым может быть нитроэтилен, и дополнительно содержит декаборан. Взрывчатым веществом может быть смесь, в которой нитроформ находится в растворенном в жидком аммиаке виде, причем аммиак является горючим веществом, и к взрывчатому веществу может быть добавлен диборан, пентаборан.2 н.и 4 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к метательному взрывчатому веществу, такому как смесевой порох, и его вариантам. Метательное взрывчатое вещество содержит боргидрид кремния и одно из следующих соединений: нитрат аммония безводный, динитрамид аммония, пятиокись азота, нитрат бора, нитрат бериллия или шестиокись азота. Для балансировки реакции может быть добавлен третий компонент - дисилан. Компоненты приведены в определенном соотношении. Группа изобретений направлена на расширение арсенала технических средств. Все варианты метательного взрывчатого вещества обеспечивают высокую начальную скорость снарядов и пуль за счет высокой энергетики реакций и выделения преимущественно водорода. За счет выбора компонентов и их содержания в составе может быть обеспечено регулирование скорости горения заряда. 7 н.п. ф-лы.

Изобретение относится к ракетному топливу, выделяющему водород при горении, и его вариантам. Ракетное топливо содержит боргидрид кремния и одно из следующих соединений: нитрат аммония безводный, динитрамид аммония, пятиокись азота, нитрат бора, нитрат бериллия, азотная кислота или шестиокись азота. Для балансировки реакции может быть добавлен третий компонент - дисилан. Компоненты приведены в определенном соотношении. Все варианты ракетного топлива обеспечивают высокую скорость реактивной струи за счет повышенной энергетики реакций и получения выделяющихся газов с малым средним молекулярным весом - водорода и воды. За счет варьирования компонентов состава и их соотношений возможно регулирование скорости реакции. 8 н.п.ф-лы.

Изобретение относится к взрывчатым веществам, в частности к смесевому взрывчатому веществу и его вариантам. Взрывчатое вещество содержит боргидрид кремния и одно из следующих соединений: нитрат аммония безводный, динитрамид аммония, пятиокись азота, нитрат бора, нитрат бериллия или шестиокись азота. Для балансировки реакции может быть добавлен третий компонент - дисилан. Компоненты приведены в определенном соотношении. Группа изобретений направлена на расширение арсенала технических средств. Все варианты взрывчатого вещества обеспечивают высокую скорость осколков и давления ударной волны за счет высокой энергетики реакции и получения выделяющихся газов с малым средним молекулярным весом - водорода и воды. За счет варьирования компонентов состава и их соотношений может быть обеспечено регулирование скоростью реакции. 7 н.п. ф-лы.

Изобретение относится к взрывчатым веществам (ВВ) смесевого типа. ВВ содержит в качестве горючего: боргидриды лития, алюминия, лития-алюминия, кремния, бериллия, диборан или тетраборан и гидриды лития, алюминия, лития-алюминия, кремния или бериллия, а в качестве окислителя: динитрамид аммония, нитрат аммония, пятиокись азота или нитрат бора. Все предложенные варианты обеспечивают повышение давления на фронте ударной волны путем выделения преимущественно водорода, а также регулирование скорости реакции. 12 н.п. ф-лы.

Изобретение относится к производству гранулированных селитр, капсулированных водозащитным, относительно водоустойчивым покрытием, которые могут быть использованы для изготовления промышленных взрывчатых веществ (ПВВ), в частности водоустойчивых игданитов, гранулитов, граммонитов, а также при производстве азотсодержащих удобрений, применяемых в сельском хозяйстве. Способ получения водоустойчивых гранул селитр, в котором каждую гранулу покрывают слоем водорастворимого горючего, а затем слоем поперечносшитого водного геля концентрированного раствора той же селитры или смеси растворов селитр и/или с раствором карбамида с равновесной концентрацией при температуре от 0 до 20°C. После чего оболочку из водного геля фиксируют вводом в гель гелеобразователя и/или поперечносшивающего агента, производят полимеризацию в течение 2-20 мин при температуре 15-60°C при одновременном перемешивании компонентов до фиксации гелевого покрытия на гранулах в виде пленки толщиной 0,1-2 мм. Согласно варианту способа получения гранул селитр вначале каждую гранулу селитры покрывают слоем водоустойчивого поперечносшитого водного геля концентрированного раствора той же селитры или смеси растворов селитр и/или с раствором карбамида с равновесной концентрацией при температуре от 0 до 20°C. Последующие операции проводят аналогично первому варианту способа. Технический эффект изобретения - уменьшение пожаровзрывоопасности, улучшение взрывчатых и энергетических характеристик при использовании в качестве ПВВ и экологическая безопасность при использовании в качестве удобрения для сельского хозяйства. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к смесевым взрывчатым веществам. Взрывчатое вещество основано на том, что бор или бериллий экзотермически реагируют с азотом и увеличивают энергетику реакции. При этом реализуются тройные (три компонента) и двойные двуэнергетические (реакции азот - бор, металл - кислород) реакции, где первый компонент - боргидрид металла, второй - окислитель, содержащий связанный азот, и третий - металл или бор, где соотношение первых двух компонентов берется исходя из баланса «бор - азот», а затем количество третьего компонента берется исходя из баланса «кислород - металл и, если он есть в третьем компоненте, бор», а водород не окисляется и выделяется в результате реакции. Изобретение обеспечивает повышение давления на фронте ударной волны путем выделения преимущественно водорода, за счет применения двух энергетических реакций - окисление углерода, бора или металлов и образование нитрида бора, и обеспечивает повышенное по сравнению с другими реакциями тепловыделение. Также достигается регулирование скорости горения заряда. 31 н. и 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к смесевым взрывчатым веществам. Изобретение основано на том, что кислород реагирует только с металлом боргидрида (согласно ряду напряжений), а бор экзотермически реагирует с азотом и увеличивает энергетику реакции. Соединения бора, например бораны, боргидриды, кроме того, дают большое количество водорода. Для увеличения количества выделяющегося водорода в реакцию добавлен аммиак. Рассмотрены наиболее энергетичные боргидриды бериллия, алюминия, лития, лития-алюминия, кремния, тетраборан и декаборан в комбинациях с шестью разными окислителями: пятиокисью азота, нитратом аммония, динитрамидом аммония, нитратом бора, нитратом бериллия, шестиокисью азота. Техническим результатом изобретения является повышение давления на фронте ударной волны путем выделения преимущественно водорода, а также увеличение газовыделения реакции. 32 н. и 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к метательным взрывчатым веществам, а именно смесевым порохам. Изобретения основано на том, что кислород реагирует только с металлом боргибрида (согласно ряду напряжений), а бор экзотермически реагирует с азотом и увеличивает энергетику реакции. Соединения бора, например бораны, боргидриды, кроме того, дают большое количество водорода. Для увеличения количества выделяющегося водорода в реакцию добавлен аммиак. Рассмотрены наиболее энергетичные боргидриды бериллия, алюминия, лития, лития-алюминия, кремния, тетраборан и декаборан в комбинациях с шестью разными окислителями: пятиокисью азота, нитратом аммония, динитрамидом аммония, нитратом бора, нитратом бериллия, шестиокисью азота. Техническим результатом изобретения является повышение начальной скорости снарядов и пуль путем выделения преимущественно водорода, а также увеличение газовыделения реакции и регулирование скорости реакции. 32 н. и 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к взрывчатым веществам. Предложены варианты взрывчатых веществ, включающие боргидрид и гидрид бериллия, лития, алюминия, литий-алюминия или кремния или тетраборан и азотсодержащий окислитель - динитрамид аммония, нитрат аммония, нитрат бора, нитрат бериллия, пятиокись азота или шестиокись азота. Техническим результатом является повышение скорости разлета осколков, давления на фронте ударной волны и радиуса осколочного и фугасного действия заряда за счет повышения энергетики реакции и получения выделяющихся газов с малым молекулярным весом - водорода. 26 н.п. ф-лы.
Наверх