Взрывчатый состав гранулированный водоустойчивый для отбойки горных пород

Авторы патента:

Переверзев Дмитрий Владимирович (RU)

Ибрагимов Ринат Азгатович (RU)

Кабиров Сайдаш Асылович (RU)

Воронов Игорь Леонидович (RU)

C06B45/02 - содержащие частицы различного размера или формы

C06B25/22 - с нитрированным ароматическим соединением

Владельцы патента RU 2654022:

Кабиров Сайдаш Асылович (RU)

Изобретение относится к гранулированным водоустойчивым промышленным взрывчатым веществам (ПВВ) и может быть использовано на горных работах при разработке полезных ископаемых. Взрывчатый состав гранулированный водоустойчивый для отбойки горных пород включает сенсибилизатор – гранулотол, флегматизатор – индустриальное масло, и в качестве взрывчатого материала - баллиститное ракетное твердое топливо в виде прессованных цилиндрических гранул, или таблеток диаметром 10 мм, или в виде дробленой массы из элементов произвольной формы, прошедших через сито с размерами отверстий до 25 мм, или стружки с размерами элементов до 30 мм, или их смесей, или баллиститный артиллерийский порох (БАП), или пироксилиновый порох зерненый или трубчатый (ППТ), при этом трубчатые БАП и ППТ в измельченном виде с размерами элементов до 25 мм или их механическую смесь при определенном соотношении компонентов. Взрывчатый состав обладает высокой водоустойчивостью и детонационной способностью, широкой областью применения и широкой сырьевой базой. 1 табл., 2 пр.

Известно гранулированное ПВВ «гранипор БМ» [1], содержащее 100% измельченного баллиститного ракетного твердого топлива типа ВИК, РСТ, РСИ и 1,5% (сверх 100%) минерального масла.

Недостатками известного ПВВ являются:

- низкая детонационная способность и связанная с этим ограниченная область применения - критический диаметр детонации сухого заряда в стальной трубе 80-100 мм, в картонной - более 120 мм; для полной реализации потенциальной энергии целесообразно использовать ВВ в условиях, в которых параметры детонации близки к идеальным [2], поэтому гранипором БМ можно заряжать скважины диаметром значительно более 100-120 мм;

- ограниченная сырьевая база.

Известно также гранулированное ПВВ «Гранипоры» [3], содержащее 50% измельченного баллиститного артиллерийского пороха (БАП) или баллиститного ракетного твердого топлива (БРТТ), 50% пироксилинового пороха зерненого (ППЗ) или трубчатого (ППТ) измельченного, или их смеси и 1,5% масла приборного или индустриального (сверх 100%).

Недостатками известного ПВВ являются:

- относительно низкая детонационная способность - критический диаметр детонации сухого заряда в картонной оболочке 100-120 мм;

- ограниченная область применения ПВВ, связанная с невозможностью его эффективного использования в скважинах диаметром до 120 мм.

Известен взрывчатый состав (ВС) [4] для применения в скважинах любой степени обводненности, включающий утилизируемое баллиститное ракетное твердое топливо в виде стружки с размером частиц от 2 до 50 мм 90±1,0 мас. %, гранулотол 10±1,0 мас. % и в качестве флегматизатора - индустриальное масло 1±0,2 мас. %, принятый авторами за прототип.

Недостатками состава прототипа являются:

- относительно низкая детонационная способность - критический диаметр детонации открытого сухого заряда равен 100-120 мм;

- ограниченная область применения, связанная с невозможностью его применения для заряжания скважин диаметром до 120 мм и регулирования взрывчатых характеристик в рамках заявленного соотношения компонентов;

- узкая сырьевая база.

Кроме того, при производстве взрывных работ с использованием известного взрывчатого состава на карьерах потребителей (ЗАО «Сода», АО «Сырьевая компания» в г. Стерлитамаке) наблюдались случаи массовых отказов или неполной детонации зарядов, сопровождаемые выбросами горящих элементов стружки БРТТ из скважин.

Целью данного изобретения является создание гранулированного водоустойчивого взрывчатого состава, обладающего высокой детонационной способностью, широкими областью применения и сырьевой базой.

Поставленная цель достигается тем, что взрывчатый состав гранулированный водоустойчивый для отбойки горных пород включает взрывчатый материал, сенсибилизатор гранулотол, флегматизатор индустриальное масло, при этом в качестве взрывчатого материала он содержит баллиститное ракетное твердое топливо в виде прессованных цилиндрических гранул или таблеток диаметром до 10 мм, или в виде дробленой массы из элементов произвольной формы, прошедших через сито с размерами отверстий до 25 мм, или стружки с размерами элементов до 30 мм, или их смесей, или баллиститный артиллерийский порох, или пироксилиновый порох зерненый, или трубчатый, при этом содержит трубчатые БАП и ППТ в измельченном виде с размерами элементов до 25 мм, или их механическую смесь, при следующем содержании компонентов, мас. %:

баллиститное ракетное твердое топливо, или
баллиститный артиллерийский порох, или
пироксилиновый порох зерненый, или
пироксилиновый порох трубчатый, или их смесь	45,24-84,95
сенсибилизатор гранулотол	13,88-54,12
флегматизатор индустриальное масло	0,64-1,17

Введение в состав в качестве взрывчатого материала БРТТ или БАП различных модификаций, или ППЗ, или ППТ различных марок в указанных видах, форме и размерах элементов, являющихся в том числе утилизируемыми взрывчатыми материалами, или их смесей обеспечивает взаимозаменяемость компонентов и существенно расширяет сырьевую базу взрывчатого состава.

Введение в состав сенсибилизатора гранулотола приводит к повышению детонационной способности взрывчатого состава (уменьшению критического диаметра детонации).

Флегматизация взрывчатого состава обеспечивается введением индустриального масла.

Предложенные компоненты, их соотношения, качественный и гранулометрический состав взрывчатого материала обеспечивают заявленному взрывчатому составу широкую область применения.

Характеристики образцов взрывчатого состава и прототипа приведены в таблице. Как следует из таблицы, заявленный взрывчатый состав превосходит прототип по плотности и детонационной способности. Так плотность заряда принимает значения от 0,86 до 0,95 г/см³, а критический диаметр детонации с увеличением содержания гранулотола с 13,88 мас. % до 54,12 мас. % снижается с 90-110 мм до 40-50 мм.

Для лучшего понимания сущности изобретения приводятся примеры технологии получения образцов взрывчатого состава.

Подготовка взрывчатого материала заключается в измельчении изделий.

Примечание: * БРТТ в виде гранул или таблеток диаметром до 10 мм, или в виде дробленой массы из элементов произвольной формы, прошедших через сито с размерами отверстий до 25 мм, или стружки с размерами элементов до 30 мм; **БАП и ППТ измельченные с размерами элементов до 25 мм.

или их фрагментов из БРТТ, БАП и ППТ, поступивших с технологической линии по расснаряжению устаревших боеприпасов или с производства в виде брака и возвратных отходов. Измельчение БРТТ на элементы произвольной формы размером до 25 мм производится в дробилке - измельчителе ИПМ-1/11,0 [5], а в стружку с размером элементов до 30 мм гидроножом марки ОН-239, на токарных или строгальных станках. Измельчение трубок БАП с получением элементов размером до 25 мм производится в «автомате резки трубок из баллиститного пороха» АРТ-10П или на резательном станке РС-700, а пироксилинового пороха трубчатого до размера элементов 25 мм в дисковой мельнице ДМК.

Другим вариантом подготовки БРТТ является прессование гранул или таблеток диаметром до 10 мм по баллиститной технологии с использованием шнек-пресса и вальцев.

Пример №1 технологии получения 1000 кг образца №1 взрывчатого состава (см. таблицу), содержащего в качестве взрывчатого материала 452,4 кг (45,24%) смеси БАП и ППЗ, в качестве сенсибилизатора 541,2 кг (54,12%) гранулотола и в качестве флегматизатора 6,4 кг (0,64%) индустриального масла

БАП и ППЗ вводятся двумя навесками: 339,3 кг (33,93%) измельченного БАП и 113,1 кг (11,31%) ППЗ (зерненого).

Приготовление образца №1 состава происходит следующим образом. В смеситель периодического действия СВВ типа «пьяная бочка» [6] загружаются навески БАП и ППЗ, затем заливается навеска минерального масла. В течение 4-6 минут эти компоненты перемешиваются. Затем добавляется навеска гранулотола и состав окончательно перемешивается еще 4-6 минут и затаривается.

Пример №2 технологии получения 1000 кг образца №6 взрывчатого состава, содержащего 849,5 кг (84,95%) БРТТ, 138,8 кг (13,88%) гранулотола и 11,7 кг (1,17%) индустриального масла

БРТТ вводится двумя навесками: в виде дробленой массы из элементов произвольной формы в количестве 700 кг (70%) и в виде стружки в количестве 149,5 кг (14,95%).

Приготовление образца №6 состава происходит следующим образом. В смеситель СВВ типа «пьяная бочка» загружаются навески БРТТ в виде дробленой массы из элементов произвольной формы и стружки, затем заливается навеска минерального масла. В течение 4-6 минут эти компоненты перемешиваются. Затем добавляется навеска гранулотола и состав окончательно перемешивается еще 4-6 минут и затаривается.

Аналогичным образом изготавливаются другие образцы взрывчатого состава.

При определении характеристик образцов заявленного взрывчатого состава используются следующие методики:

- гранулометрический состав взрывчатого материала определяется по ГОСТ 14839.17-69;

- плотность зарядов определяется по ГОСТ 14839.18-69;

- критический диаметр детонации определяется по ГОСТ В 84-898-74.

Для изготовления взрывчатого состава используются:

- баллиститное ракетное твердое топливо по ОСТ В 84-439-82;

- баллиститный артиллерийский порох по ОСТ В 84-1943-81;

- пироксилиновый порох зерненный или трубчатый по ОСТ В 84-2232-85; -индустриальное масло по ГОСТ 20799-88 или ГОСТ 8675-62;

- гранулотол по ГОСТ 25857.

Преимуществами заявленного взрывчатого состава по сравнению с прототипом являются более высокие детонационная способность (d_кр от 40-50 до 90-110 мм), плотность (ρ=0,86-0,95 г/см³), широкие сырьевая база и область применения.

Заявленный взрывчатый состав пользуется высоким спросом у потребителей. Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору выдано разрешение на постоянное его применение.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Вещества взрывчатые промышленные. Гранипоры. Технические условия 3-7509009.31-92

2. Светлов Б.Я., Яременко Н.Е. Теория и свойства промышленных взрывчатых веществ. - М.: Недра, 1973, 208 с.

3. Вещества взрывчатые промышленные. Гранипоры водоустойчивые. Технические условия 3-7509009.06-90.

4. Патент RU №2330830 C1, С06В 25/24, 10.08.2008. Взрывчатый состав.

5. Дробилка - измельчитель ИПМ-1/11,0. Разработчик - институт ОАО «НИИпроектасбест, г. Асбест, http://www.niiasbest.ru.

6. «Смеситель взрывчатых веществ СВВ. Технические условия» ТУ 7276-006-11692478-99.

Взрывчатый состав гранулированный водоустойчивый для отбойки горных пород, включающий взрывчатый материал, сенсибилизатор гранулотол, флегматизатор индустриальное масло, отличающийся тем, что в качестве взрывчатого материала содержит баллиститное ракетное твердое топливо в виде прессованных цилиндрических гранул или таблеток диаметром до 10 мм, или в виде дробленой массы из элементов произвольной формы, прошедших через сито с размерами отверстий до 25 мм, или стружки с размерами элементов до 30 мм, или их смесей, или баллиститный артиллерийский порох (БАП), или пироксилиновый порох зерненый или трубчатый (ППТ), при этом содержит трубчатые БАП и ППТ в измельченном виде с размерами элементов до 25 мм, или их механическую смесь, при следующем содержании компонентов, мас.%:

баллиститное ракетное твердое топливо или
баллиститный артиллерийский порох, или
пироксилиновый порох зерненый, или
пироксилиновый порох трубчатый, или их смесь	45,24-84,95
сенсибилизатор гранулотол	13,88-54,12
флегматизатор индустриальное масло	0,64-1,17

Изобретение относится к твердым ракетным топливам. Топливо содержит метилполивинилтетразол, смесь микродисперсного порошка алюминия марки АСД-6 и нанодисперсного порошка алюминия марки ALEX, отвердитель, пластификатор и энергетическую добавку.

Твердотопливная металлизированная композиция // 2541332

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.

Способ изготовления литьевого взрывчатого состава и композиционный литьевой взрывчатый состав // 2382022

Изобретение относится к взрывчатым составам (ВС), используемым для снаряжения боеприпасов различного назначения. .

Зажигательный состав // 2330831

Изобретение относится к зажигательным составам, которые могут быть использованы для пуль патронов стрелкового оружия зажигательного и комбинированного действия, применяемых для зажжения жидкого углеводородного топлива.

Эмульсионный взрывчатый состав и способ его получения // 2326100

Способ изготовления патронируемого эмульсионного взрывчатого вещества // 2305672

Изобретение относится к промышленным взрывчатым веществам, используемым в качестве скважинного заряда на открытых горных работах. .

Способ смешения компонентов взрывчатого состава // 2259982

Изобретение относится к области взрывчатых составов. .

Взрывчатая смесь // 2230724

Изобретение относится к разработке взрывчатых смесей, используемых для ведения взрывных работ на земной поверхности и в забоях подземных выработок рудников и шахт, не опасных по газу и пыли.

Взрывчатый состав // 2223254

Изобретение относится к промышленным взрывчатым веществам, используемым для заряжания обводненных скважин при производстве взрывных работ в горнодобывающей промышленности и строительстве.

Взрывчатый материал ( варианты) // 2223253

Изобретение относится к взрывным работам, а именно к промышленным взрывчатым материалам (ВМ), используемым при ведении взрывных работ на поверхности разрезов, карьеров и рудников.

Пиротехнический фейерверочный состав желтого огня // 2633545

Изобретение относится к пиротехническим фейерверочным составам желтого огня для иллюминации, увеселительных, зрелищных и сигнальных целей. Пиротехнический состав содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: нитрат натрия 30-50, магниевый порошок фрезерный 15-30, целлюлозу 7-11,25, пироксилин 7-11,25 и тринитротолуол 14-22,5.

Способ получения многослойного сферического пороха // 2582413

Изобретение относится к области производства сферических порохов (СФП). Способ получения многослойного сферического пороха включает приготовление порохового лака при перемешивании нитратцеллюлозных ингредиентов с этилацетатом в воде, диспергирование лака при вводе эмульгатора и удаление растворителя.

Способ нанесения многослойного покрытия // 2571746

Изобретение относится к производству сферических порохов. Способ нанесения многослойного покрытия на гранулы сферического пороха включает приготовление водной эмульсии компонента покрытия, приготовление суспензии пороха с содержанием 60-80 мас.% наполнителя в реакторе с перемешивающим устройством, введение полученной эмульсии в суспензию пороха в два приема, обработку суспензии пороха эмульсией.

Сферический порох для патронов травматического действия к гладкоствольному оружию // 2542262

Изобретение относится к области получения сферических порохов (СФП) для стрелкового оружия, в том числе для патронов травматического действия к гладкоствольному оружию.

Способ получения наполненного сферического пороха // 2532181

Изобретение относится к производству сферических порохов для стрелкового оружия. Способ получения наполненного сферического пороха включает приготовление порохового лака при перемешивании нитратцеллюлозных ингредиентов в воде с этилацетатом (ЭА), диспергирование лака, обезвоживание и удаление этилацетата отгонкой, при этом в качестве нитратов целлюлозы используют баллиститные нитроглицериновые пороха, трубчатые динитродиэтиленгликолевые пороха или возвратно-технологические отходы, которые первоначально загружают в воду при перемешивании в количестве 30-40% от их общей массы, дозируют 1,8-2,0 об.ч.

Сферический порох для охотничьего патрона 7,62×39 с пулей массой 8 г // 2531302

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия, в частности для охотничьего патрона 7,62×39 с пулей массой 8 г. Порох включает нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 212,0-214,0 мл NO/г, дифениламин, нитроглицерин, этилацетат и влагу.

Сферический порох для охотничьего патрона 7,62×39 с пулей массой 10 г // 2531300

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия, в частности для охотничьего патрона 7,62×39 с пулей массой 10 г. Порох включает нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 212,0-214,0 мл NO/г, нитроглицерин, дифениламин, этилацетат и влагу.

Сферический порох для охотничьего патрона 7,62×39 с пулей массой 9 г // 2531198

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия, в том числе для охотничьего патрона 7,62×39 с пулей массой 9 г. Порох включает, мас.%: нитроглицерин 10,5-13,5, дифениламин 0,3-0,7, этилацетат 0,1-0,9, связанный графит 0,1-0,3, влагу 0,2-0,6 и нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 212-214 мл NO/г, при этом диаметр пороховых элементов составляет 0,65-0,95 мм, толщина горящего свода - 0,31-0,37 мм, а насыпная плотность - 0,950-0,990 кг/дм3.

Сферический пироксилиновый порох для строительно-монтажного патрона // 2530050

Изобретение относится к области получения сферических порохов, в частности для строительно-монтажных патронов. Порох включает нитроцеллюлозу с содержанием оксида азота 212,5-214,0 мл NO/г, дифениламин, графит, этилацетат и влагу, с размером пороховых элементов 0,2-0,4 мм, насыпной плотностью 0,65-0,70 кг/дм3, пористостью 26-30%.

Сферический порох для метательного заряда к 9×19 мм пистолетному патрону с пулей со стальным сердечником // 2509758

Изобретение относится к области получения сферических порохов для стрелкового оружия, в частности для метательного заряда к 9×19 мм пистолетному патрону с пулей со стальным сердечником.