CN110937961B - 一种煤矿许用消焰剂混合炸药及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种煤矿许用消焰剂混合炸药及其制备方法，以黑索今作为炸药主体，以硅铝酸钠为消焰剂，以202橡胶浆和紫胶或聚醋酸乙烯酯(PVAc)乳液和紫胶为粘结剂，以石墨作为钝感剂。本发明降低了消焰剂在炸药中的含量，增加了主炸药含量，在保证炸药消焰能力的同时，提高了此类煤矿许用消焰剂混合炸药的爆炸能量。且本发明的制备方法采用破乳法造粒，相比传统的水悬浮法造粒，得到的炸药颗粒度均匀，流散性好，堆积密度较高，便于装药。

Description

一种煤矿许用消焰剂混合炸药及其制备方法

技术领域

本发明属于火炸药技术领域，具体涉及一种煤矿许用消焰剂混合炸药及其制备方法。

背景技术

煤矿许用消焰剂混合炸药广泛应用于煤矿采矿的爆破工程，鉴于煤矿井下存在煤尘和瓦斯等危险易燃易爆物的情况，要求煤矿许用炸药在配方设计时，除了考虑到炸药的爆炸性能外，还需要重点考虑所使用的炸药对井下易燃易爆物发生燃烧时对火焰的消除能力，也即抑爆安全性。

现有技术中煤矿许用消焰剂混合炸药配方中的消焰剂多用氟铝酸钠(别名冰晶石)或氯化钾，氯化钾因为较难包覆，常用干混工艺，但因干混工艺本身的不足导致消焰效果不佳而被弃用。而冰晶石颗粒较细只有十几微米，细颗粒导致其包覆效果不好，进而影响消焰能力。本领域技术人员也有研究改善冰晶石包覆工艺的，但多数都不理想，故而技术人员在采用冰晶石为消焰剂进行煤矿许用消焰剂混合炸药配方设计时，为了提高其抑爆安全性，加大了配方中冰晶石的含量，使得煤矿许用消焰剂混合炸药以舍弃部分爆炸能量为代价，保证了该类炸药对火焰的消除能力。所以找到更为适合的消焰剂和更优化的煤矿许用消焰剂混合炸药制备方法是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为了消除现有技术煤矿许用消焰剂混合炸药为了保证对火焰的消除能力，在配方设计时提高消焰剂含量，舍弃部分爆炸能量的缺陷，本发明提出了一种煤矿许用消焰剂混合炸药及其制备方法。

本发明所述的一种煤矿许用消焰剂混合炸药由83～85质量份的黑索今、12～14质量份的消焰剂、2～3质量份的粘结剂、0.4～0.6质量份的钝感剂组成。

所述的消焰剂为硅铝酸钠；所述的粘结剂选用202橡胶浆(固含量达30-35％)和紫胶，或聚醋酸乙烯酯(PVAc)乳液和紫胶；所述的钝感剂为石墨。所述的黑索今为符合GJB296A-1997的产品，平均粒径(D₅₀)为60～120μm。

本发明制备所述的煤矿许用消焰剂混合炸药的具体过程是：

步骤1：粘结剂溶液准备，在溶解机中加入0.5～1质量份紫胶，5～16质量份乙醇，加热搅拌使紫胶溶解，制成均匀的紫胶溶液；称量1.5～2质量份202橡胶浆或PVAc乳液备用；

步骤2：消焰剂预包覆，在造粒器中加入12～14质量份消焰剂，160～200质量份水，搅拌并升温到55℃～60℃，加入步骤1配好的紫胶溶液和1质量份氯化钙，继续升温至70℃～75℃，保温15～20min，此时紫胶均匀包覆在消焰剂颗粒表面，形成硅铝酸钠包覆颗粒的悬浮液；

步骤3：破乳法造粒，将造粒器降温至50℃时，加入83～85质量份的黑索今，1质量份氯化钙，1.5～2质量份步骤1称量好的202橡胶浆或PVAc乳液，升温至55℃～60℃时，加入30～35质量份的乙酸乙酯，恒温搅拌15～20min后，继续升温到70℃～75℃，同时对造粒器抽真空至0.01～0.05Mpa，抽真空时间为30～40min，缓慢降温到40℃以下出料，得到包覆均匀的含有黑索今、消焰剂、粘结剂的湿品粒子；所述的乙酸乙酯需在2～3min内加完；

步骤4：后处理，对步骤3得到的湿品粒子进行过滤洗涤、干燥和筛选，得到20目～80目的粉红色颗粒状的干品粒子。所述对湿品粒子的过滤洗涤是将该湿品粒子置于水中，湿品粒子：水＝1:1～1.5。所述对湿品粒子的干燥温度为70℃～75℃，干燥周期：10h～12h。

步骤5：钝感剂包覆，将步骤4得到的干品粒子加入混合器，再加入0.4～0.6质量份的石墨进行混合包覆，混合20～30min后出料，得到灰黑色固体颗粒状的煤矿许用消焰剂混合炸药。

本发明的煤矿许用消焰剂混合炸药，采用硅铝酸钠作为消焰剂，通过对消焰剂进行预包覆等优化的制备方法，实现消焰剂与主炸药充分混合。本发明降低了消焰剂在炸药中的含量，增加了主炸药含量，在保证炸药消焰能力的同时，提高了此类煤矿许用消焰剂混合炸药的爆炸能量，使该类炸药的使用范围更为广泛。且本发明的制备方法采用破乳法造粒，相比传统的水悬浮法造粒，得到的炸药颗粒度均匀，流散性好，堆积密度较高，便于装药。经测试，本发明的流散性达16s，堆积密度大于0.9g/cm³，《GJB772A-97 402.3堆积密度标准容器法》，20目～80目筛间物≥95％，且20目筛上80目筛下物可达5～10％。

具体实施方式

以下通过六个具体实施例详细说明本发明的技术方案。各实施例中，所述的混合炸药采用破乳法制备。

各实施例均涉及一种煤矿许用消焰剂混合炸药。所述的煤矿许用消焰剂混合炸药由主炸药RDX、粘结剂、消焰剂、钝感剂组成，各原料组成见下表：

所述各实施例中，制备所述煤矿许用消焰剂混合炸药的具体过程是：

步骤1：粘结剂溶液准备，在溶解机中加入0.5～1质量份紫胶，5～16质量份乙醇，加热搅拌使紫胶溶解，制成均匀的紫胶溶液；称量1.5～2质量份202橡胶浆或PVAc乳液备用；

各实施例中粘接剂及乙醇的质量份：

步骤2：消焰剂预包覆，在造粒器中加入12～14质量份消焰剂，160～200质量份水，搅拌并升温到55℃～60℃，加入步骤1配好的紫胶溶液和1质量份氯化钙，继续升温至70℃～75℃，保温15～20min，此时紫胶均匀包覆在消焰剂颗粒表面，形成硅铝酸钠包覆颗粒的悬浮液；

步骤3：破乳法造粒，将造粒器降温至50℃时，加入83～85质量份的黑索今，1质量份氯化钙，1.5～2质量份步骤1称量好的202橡胶浆或PVAc乳液，升温至55℃～60℃时，加入30～35质量份的乙酸乙酯，恒温搅拌15～20min后，继续升温到70℃～75℃，同时对造粒器抽真空至0.01～0.05Mpa，抽真空时间为30～40min，缓慢降温到40℃以下出料，得到包覆均匀的含有黑索今、消焰剂、粘结剂的湿品粒子；所述的乙酸乙酯需在2～3min内加完；

步骤4：后处理，对步骤3得到的湿品粒子进行过滤洗涤、干燥和筛选，得到20目～80目的粉红色颗粒状的干品粒子。所述对湿品粒子的过滤洗涤是将该湿品粒子置于水中，湿品粒子：水＝1:1～1.5。所述对湿品粒子的干燥温度为70℃～75℃，干燥周期：10h～12h。

各实施例中的制备参数：

实施例	1	2	3	4	5	6
							湿品粒子:水	1:1.5	1:1.2	1:1.4	1:1	1:1.3	1:1.3
干燥温度，℃	70	72	75	71	74	73
							干燥周期，h	10	11	12	11	10	10

步骤5：钝感剂包覆，将步骤4得到的干品粒子加入混合器，再加入0.4～0.6质量份的石墨进行混合包覆，混合20～30min后出料，得到灰黑色固体颗粒状的消焰剂混合炸药。

各实施例中物料的质量份及制备参数：

实施例	1	2	3	4	5	6
							钝感剂(石墨)，质量份	0.4	0.5	0.5	0.4	0.6	0.4
混合时间，min	20	30	22	25	27	28

为验证本发明的效果，测试得到的消焰剂混合炸药的性能，其性能数据如下：

Claims (1)

1.一种煤矿许用消焰剂混合炸药，其特征在于，由83～85质量份的黑索今，12～14质量份的消焰剂、2～3质量份的粘结剂、0.4～0.6质量份的钝感剂组成；所述的消焰剂为硅铝酸钠；所述的粘结剂为202橡胶浆和紫胶，或聚醋酸乙烯酯（PVAc）乳液和紫胶；所述的钝感剂为石墨；所述的黑索今为符合GJB296A-1997的产品，平均粒径（D50）为60～120μm；

所述的煤矿许用消焰剂混合炸药的制备方法，具体过程是：

步骤1：粘结剂溶液准备，在溶解机中加入0.5～1质量份紫胶，5～16质量份乙醇，加热搅拌使紫胶溶解，制成均匀的紫胶溶液；称量1.5～2质量份202橡胶浆或PVAc乳液备用；

步骤2：消焰剂预包覆，在造粒器中加入12～14质量份消焰剂，160～200质量份水，搅拌并升温到55℃～60℃，加入步骤1配好的紫胶溶液和1质量份氯化钙，继续升温至70℃～75℃，保温15～20min，此时紫胶均匀包覆在消焰剂颗粒表面，形成硅铝酸钠包覆颗粒的悬浮液；

步骤3：破乳法造粒，将造粒器降温至50℃时，加入83～85质量份的黑索今，1质量份氯化钙，1.5～2质量份步骤1称量好的202橡胶浆或PVAc乳液，升温至55℃～60℃时，加入30～35质量份的乙酸乙酯，恒温搅拌15～20min后，继续升温到70℃～75℃，同时对造粒器抽真空至0.01～0.05Mpa，抽真空时间为30～40min，缓慢降温到40℃以下出料，得到包覆均匀的含有黑索今、消焰剂、粘结剂的湿品粒子；所述的乙酸乙酯需在2～3min内加完；

步骤4：后处理，对步骤3得到的湿品粒子进行过滤洗涤、干燥和筛选，得到20目～80目的粉红色颗粒状的干品粒子；所述对湿品粒子的过滤洗涤是将该湿品粒子置于水中，湿品粒子：水＝1:1～1.5；所述对湿品粒子的干燥温度为70℃～75℃，干燥周期：10h～12 h；

步骤5：钝感剂包覆，将步骤4得到的干品粒子加入混合器，再加入0.4～0.6质量份的石墨进行混合包覆，混合20～30min后出料，得到灰黑色固体颗粒状的煤矿许用消焰剂混合炸药。