EA015055B1 - Emulsion explosive composition (variants) - Google Patents
Emulsion explosive composition (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- EA015055B1 EA015055B1 EA201000904A EA201000904A EA015055B1 EA 015055 B1 EA015055 B1 EA 015055B1 EA 201000904 A EA201000904 A EA 201000904A EA 201000904 A EA201000904 A EA 201000904A EA 015055 B1 EA015055 B1 EA 015055B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- ammonium nitrate
- emulsion
- bulk density
- oil
- emulsion explosive
- Prior art date
Links
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области промышленных взрывчатых веществ, в частности к эмульсионным взрывчатым веществам (ЭВВ) для безопасного ведения взрывных работ в обводненных и сухих скважинах.The invention relates to the field of industrial explosives, in particular to emulsion explosives (EBM) for the safe conduct of blasting in flooded and dry wells.
В последнее десятилетие в России бурными темпами при производстве взрывных работ на горнодобывающих предприятиях внедряются ЭВВ, в состав которых входит аммиачная селитра. Более широкое и повсеместное применение этих ЭВВ сдерживается тем, что ряд горнодобывающих предприятий разрабатывает сульфидосодержащие породы и руды. Вследствие наличия кислой среды в применяющихся ЭВВ будут иметь место экзотермические, самоускоряющиеся химические реакции между аммиачной селитрой и присутствующими в породах и рудах сульфидами, что может привести к преждевременному несанкционированному взрыву.In the last decade, explosive explosives at mining enterprises have been introducing explosive pace in mining enterprises, which include ammonium nitrate. The wider and widespread use of these emulsion explosives is constrained by the fact that a number of mining enterprises are developing sulfide-bearing rocks and ores. Due to the presence of an acidic medium in the used emulsion explosives, exothermic, self-accelerating chemical reactions will take place between ammonium nitrate and sulfides present in the rocks and ores, which can lead to premature unauthorized explosion.
Регулирование объемной концентрации энергии заряда ЭВВ, достижение восприимчивости его к инициирующему импульсу и изменение критического диаметра детонации осуществляется изменением плотности ЭВВ за счет введения в него химических агентов (химическая газогенерация) или механических сенсибилизаторов (стеклосфера, перлит, низкоплотные полимеры).The volumetric concentration of the charge energy of the emulsion explosive is regulated, its susceptibility to the initiating pulse is achieved, and the critical detonation diameter is changed by changing the emulsion explosive density by introducing chemical agents (chemical gas generation) or mechanical sensitizers (glass sphere, perlite, low-density polymers) into it.
В случае применения химической газогенерации, частным примером которой является добавление в эмульсию водного раствора нитрита натрия, важную роль играет показатель рН раствора аммиачной селитры, используемого при изготовлении эмульсии. Значение рН должно быть ниже 7,0, что означает кислую среду. Взаимодействие аммиачной селитры и нитрита натрия в кислой среде происходит достаточно активно с образованием газообразных продуктов (азота и его окислов), в результате чего и достигается химическая газогенерация. Известно, что наличие кислой среды провоцирует цепочку реакций аммиачной селитры с сульфидами, а введение ингибирующих добавок, таких как карбамид, зачастую этой проблемы не решает. Кроме того, химически газогенерированные ЭВВ имеют ограниченное применение в скважинах глубже 20 м, т.к. происходит гидростатическое сжатие газовых пузырьков и возрастание плотности ЭВВ сверх критического значения, что приводит к затуханию детонации.In the case of chemical gas generation, a particular example of which is the addition of an aqueous solution of sodium nitrite to the emulsion, the pH of the ammonium nitrate solution used in the manufacture of the emulsion plays an important role. The pH should be below 7.0, which means an acidic environment. The interaction of ammonium nitrate and sodium nitrite in an acidic environment is quite active with the formation of gaseous products (nitrogen and its oxides), as a result of which chemical gas generation is achieved. It is known that the presence of an acidic medium provokes a chain of reactions of ammonium nitrate with sulfides, and the introduction of inhibitory additives, such as urea, often does not solve this problem. In addition, chemically gas-generated emulsion explosives are of limited use in wells deeper than 20 m, because hydrostatic compression of gas bubbles occurs and the emulsion explosive density increases above a critical value, which leads to detonation decay.
В случае применения механической сенсибилизации, показатель рН раствора окислителя при изготовлении эмульсии роли не играет и его, как правило, не контролируют. Но все водные растворы аммиачной селитры имеют кислую реакцию, например, 10 мас.% водный раствор аммиачной селитры имеет рН на уровне 4,5.In the case of using mechanical sensitization, the pH of the oxidizing agent solution does not play a role in the manufacture of the emulsion and, as a rule, is not controlled. But all aqueous solutions of ammonium nitrate have an acid reaction, for example, a 10 wt.% Aqueous solution of ammonium nitrate has a pH of 4.5.
Прототипом изобретения является эмульсионное взрывчатое вещество, содержащее обратную эмульсию, состоящую из 80%-ного раствора нитрата аммония с температурой от 65 до 75°С и топливной смеси с температурой от 40 до 50°С, состоящей из 99-75 мас.% минерального масла и 1-25 мас.% смесевого эмульгатора, содержащего полиизобутен сукцинимидный ангидрид и продукт взаимодействия дистиллированного талового масла и сорбитола в следующем соотношении, мас.%: полиизобутен сукцинимидный ангидрид - 80-20; продукт взаимодействия дистиллированного талового масла и сорбитола - остальное, а также гранулированный всперенный полистирол с размером гранул 1-5 мм и насыпной плотностью 30-100 кг/м3 (патент РФ №2388735, С06В 21/00, С06В 47/14, 2010 г.).The prototype of the invention is an emulsion explosive containing an inverse emulsion consisting of an 80% solution of ammonium nitrate with a temperature of from 65 to 75 ° C and a fuel mixture with a temperature of from 40 to 50 ° C, consisting of 99-75 wt.% Mineral oil and 1-25 wt.% a mixed emulsifier containing polyisobutene succinimide anhydride and the product of the interaction of distilled melt oil and sorbitol in the following ratio, wt.%: polyisobutene succinimide anhydride - 80-20; the product of the interaction of distilled melt oil and sorbitol - the rest, as well as granular expanded polystyrene with a granule size of 1-5 mm and a bulk density of 30-100 kg / m 3 (RF patent No. 2388735, C06B 21/00, C06B 47/14, 2010 .).
Вследствие того что значение рН раствора окислителя, входящего в состав известной эмульсии, не нормируется, прототип имеет следующие недостатки:Due to the fact that the pH value of the solution of the oxidizing agent, which is part of the known emulsion, is not standardized, the prototype has the following disadvantages:
по причине кислой среды возможны экзотермические самоускоряющиеся химические реакции между аммиачной селитрой, входящей в ЭВВ и присутствующими в породах и рудах сульфидами, последствием чего может стать преждевременный несанкционированный взрыв;due to the acidic environment, exothermic self-accelerating chemical reactions are possible between ammonium nitrate, which is part of the emulsion explosives and sulfides present in rocks and ores, which may result in premature unauthorized explosion;
взрывчатый состав, состоящий из механически сенсибилизированной за счет наличия пористого пластика (пенополистирола) эмульсии, содержит значительное количество воды, входящей в состав водного раствора окислителя - монораствора аммиачной селитры на стадии приготовления раствора окислителя - инертного вещества. Объемная концентрация энергии такого ЭВВ невысока.the explosive composition, consisting of a mechanically sensitized emulsion due to the presence of porous plastic (polystyrene foam), contains a significant amount of water, which is part of an aqueous solution of an oxidizing agent - a mono-solution of ammonium nitrate at the stage of preparation of an oxidizing agent solution - an inert substance. The volumetric energy concentration of such emulsion explosives is low.
В связи с этим техническая задача, решаемая изобретением, заключается в создании ЭВВ, не способного в нормальных условиях реагировать с сульфидосодержащими рудами, а также имеющего высокую удельную концентрацию энергии взрыва в единице объема заряда.In this regard, the technical problem solved by the invention is to create an emulsion explosive, not capable of reacting with sulfide-containing ores under normal conditions, and also having a high specific concentration of explosion energy per unit volume of charge.
Эта задача решена тремя вариантами составов, отличающихся друг от друга сроком хранения.This problem is solved by three variants of the compositions differing from each other by the shelf life.
Эмульсионное взрывчатое вещество по первому варианту содержит обратную эмульсию, состоящую из 95 мас.% водного раствора окислителя и 5 мас.% топливной смеси, при этом водный раствор окислителя содержит 79,5-77,0 мас.% аммиачной селитры, 20 мас.% воды и 0,5-3,0 мас.% уротропина, а топливная смесь содержит 65-15 мас.% минерального масла, 10-30 мас.% дизельного топлива, 10-30 мас.% парафина и 15-25 мас.% эмульгатора, а также механический сенсибилизатор, в качестве которого используется перлитовый песок с насыпной плотностью до 200 кг/м3, или стеклянные микросферы размером не более 250 мкм и насыпной плотностью до 200 кг/м3, или гранулированный пенополистирол с насыпной плотностью до 200 кг/м3 и гранулометрическим составом от 200 до 3000 мкм, гранулированную аммиачную селитру и нефтепродукт при следующем соотношении компонентов, мас.%: обратная эмульсия - 50,0-70, механический сенсибилизатор - 1,0-10,0, гранулированная аммиачная селитра - 46,0-17,0, нефтепродукт - 3,0.The emulsion explosive according to the first embodiment contains an inverse emulsion consisting of 95 wt.% An aqueous solution of an oxidizing agent and 5 wt.% A fuel mixture, while an aqueous solution of an oxidizing agent contains 79.5-77.0 wt.% Ammonium nitrate, 20 wt.% water and 0.5-3.0 wt.% urotropine, and the fuel mixture contains 65-15 wt.% mineral oil, 10-30 wt.% diesel fuel, 10-30 wt.% paraffin and 15-25 wt.% emulsifier and mechanical sensitizer, which is used as perlite with a bulk density of 200 kg / m 3, or glass microspheres size m is not more than 250 microns and a bulk density of 200 kg / m 3 or granular polystyrene having a bulk density of 200 kg / m3 and a granulometry of from 200 to 3000 microns, granulated ammonium nitrate and mineral oil with the following component ratio, wt.%: inverse emulsion - 50.0-70, mechanical sensitizer - 1.0-10.0, granular ammonium nitrate - 46.0-17.0, oil product - 3.0.
- 1 015055- 1 015055
При использовании ЭВВ предпочтительно применять дробленую плотную или пористую гранулированную аммиачную селитру, а в качестве нефтепродукта - дизельное топливо, минеральное масло или их смесь.When using emulsion explosives, it is preferable to use crushed, dense or porous granular ammonium nitrate, and diesel oil, mineral oil, or a mixture thereof, as a petroleum product.
Эмульсионное взрывчатое вещество по второму варианту содержит обратную эмульсию, состоящую из 92 мас.% водного раствора окислителя и 8 мас.% топливной смеси, при этом водный раствор окислителя содержит 63,5-62,5 мас.% аммиачной селитры, 20-19 мас.% натриевой селитры, 16,0-15,5 мас.% воды и 0,5-3,0 мас.% уротропина, а топливная смесь содержит 65-15 мас.% минерального масла, 10-30 мас.% дизельного топлива, 10-30 мас.% парафина и 15-25 мас.% эмульгатора, а также механический сенсибилизатор, в качестве которого используется перлитовый песок с насыпной плотностью до 200 кг/м3, или стеклянные микросферы размером не более 250 мкм и насыпной плотностью до 200 кг/м3, или гранулированный пенополистирол с насыпной плотностью до 200 кг/м3 и гранулометрическим составом от 200 до 3000 мкм, гранулированную аммиачную селитру и нефтепродукт при следующем соотношении компонентов, мас.%: обратная эмульсия - 50,0-70, механический сенсибилизатор 1,0-10,0, гранулированная аммиачная селитра - 46,0-17,0, нефтепродукт - 3,0.The emulsion explosive according to the second embodiment contains an inverse emulsion consisting of 92 wt.% An aqueous solution of an oxidizing agent and 8 wt.% A fuel mixture, while an aqueous solution of an oxidizing agent contains 63.5-62.5 wt.% Ammonium nitrate, 20-19 wt. .% sodium nitrate, 16.0-15.5 wt.% water and 0.5-3.0 wt.% urotropine, and the fuel mixture contains 65-15 wt.% mineral oil, 10-30 wt.% diesel fuel 10-30 wt.% wax and 15-25 wt.% of an emulsifier and mechanical sensitizer, which is used as perlite with a bulk density of 200 kg / m 3, yl glass microspheres of not more than 250 microns and a bulk density of 200 kg / m 3 or granular polystyrene having a bulk density of 200 kg / m3 and a granulometry of from 200 to 3000 microns, granulated ammonium nitrate and mineral oil with the following ratio of components, wt. %: reverse emulsion - 50.0-70, mechanical sensitizer 1.0-10.0, granular ammonium nitrate - 46.0-17.0, oil product - 3.0.
При использовании второго варианта ЭВВ также предпочтительно применять дробленую плотную или пористую гранулированную аммиачную селитру, а в качестве нефтепродукта - дизельное топливо, минеральное масло или их смесь.When using the second emulsion explosive, it is also preferable to use crushed, dense or porous granular ammonium nitrate, and diesel oil, mineral oil, or a mixture thereof, as a petroleum product.
Эмульсионное взрывчатое вещество по третьему варианту содержит обратную эмульсию, состоящую из 90 мас.% водного раствора окислителя и 10 мае.% топливной смеси, при этом водный раствор окислителя содержит 74,5-73,5 мас.% аммиачной селитры, 15,0-14,0 мас.% кальциевой селитры, 10,0-9,5 мас.% воды и 0,5-3,0 мас.% уротропина, а топливная смесь содержит 65-15 мас.% минерального масла, 10-30 мас.% дизельного топлива, 10-30 мас.% парафина и 15-25 мас.% эмульгатора, а также механический сенсибилизатор, в качестве которого используется перлитовый песок с насыпной плотностью до 200 кг/м3, или стеклянные микросферы размером не более 250 мкм и насыпной плотностью до 200 кг/м3, или гранулированный пенополистирол с насыпной плотностью до 200 кг/м3 и гранулометрическим составом от 200 до 3000 мкм, гранулированную аммиачную селитру и нефтепродукт при следующем соотношении компонентов, мас.%: обратная эмульсия - 50,0-70, механический сенсибилизатор - 1,0-10,0, гранулированная аммиачная селитра - 49,0-20,0.The emulsion explosive according to the third embodiment contains an inverse emulsion consisting of 90 wt.% An aqueous solution of an oxidizing agent and May 10.% Of a fuel mixture, while an aqueous solution of an oxidizing agent contains 74.5-73.5 wt.% Ammonium nitrate, 15.0- 14.0 wt.% Calcium nitrate, 10.0-9.5 wt.% Water and 0.5-3.0 wt.% Urotropine, and the fuel mixture contains 65-15 wt.% Mineral oil, 10-30 wt. .% diesel fuel, 10-30 wt.% paraffin and 15-25 wt.% emulsifier, as well as a mechanical sensitizer, which is used perlite sand with a bulk density of up to 200 kg / m 3 or glass microspheres with a size of not more than 250 microns and a bulk density of up to 200 kg / m 3 , or granular polystyrene foam with a bulk density of up to 200 kg / m 3 and a particle size distribution of 200 to 3000 microns, granular ammonium nitrate and petroleum product in the following ratio of components, wt.%: inverse emulsion - 50.0-70, a mechanical sensitizer - 1.0-10.0, granular ammonium nitrate - 49.0-20.0.
При использовании третьего варианта ЭВВ также предпочтительно применять дробленую плотную или пористую гранулированную аммиачную селитру, а в качестве нефтепродукта - дизельное топливо, минеральное масло или их смесь.When using the third version of emulsion explosives, it is also preferable to use crushed, dense or porous granular ammonium nitrate, and diesel oil, mineral oil, or a mixture thereof, as a petroleum product.
Соотношение в вариантах эмульсии топливной смеси и раствора окислителя в указанных диапазонах варьируется в зависимости от необходимости получения менее или более стойкой эмульсии.The ratio in the variants of the emulsion of the fuel mixture and the solution of the oxidizing agent in these ranges varies depending on the need to obtain a less or more stable emulsion.
При указанном в первом варианте соотношении 95 мас.% водного раствора окислителя и 5 мас.% топливной смеси получают ЭВВ с ограниченным сроком хранения 2-4 дня.When specified in the first embodiment, the ratio of 95 wt.% An aqueous solution of the oxidizing agent and 5 wt.% Of the fuel mixture receive emulsion explosives with a limited shelf life of 2-4 days.
При указанном во втором варианте соотношении 92 мас.% водного раствора окислителя и 8 мас.% топливной смеси получают ЭВВ с более длительным сроком хранения до 1 месяца.When specified in the second embodiment, the ratio of 92 wt.% An aqueous solution of the oxidizing agent and 8 wt.% Of the fuel mixture receive emulsion explosives with a longer shelf life of up to 1 month.
При указанном в третьем варианте соотношении 90 мас.% водного раствора окислителя и 10 мас.% топливной смеси получают ЭВВ с увеличенным сроком хранения до 12 месяцев.When specified in the third embodiment, the ratio of 90 wt.% An aqueous solution of the oxidizing agent and 10 wt.% Of the fuel mixture receive emulsion explosives with an increased shelf life of up to 12 months.
Важным компонентом всех предлагаемых вариантов ЭВВ является уротропин, вводимый в раствор окислителя на стадии приготовления обратной эмульсии в состав водного раствора окислителя. Он обеспечивает безопасное применение ЭВВ при разработке сульфидосодержащих пород и руд за счёт эффективного повышения рН раствора окислителя до значений, препятствующих протеканию химических реакций аммиачной селитры с сульфидами.An important component of all the proposed emulsion explosives is urotropine, which is introduced into the oxidizing agent at the stage of preparing the reverse emulsion in the composition of the aqueous oxidizing agent. It ensures the safe use of emulsion explosives in the development of sulfide-bearing rocks and ores due to the effective increase in the pH of the oxidizing agent solution to values that impede the occurrence of chemical reactions of ammonium nitrate with sulfides.
Здесь химическая газогенерация не применяется ввиду невозможности протекания химических реакций между аммиачной селитрой и нитритом натрия в щелочной среде.Here, chemical gas generation is not used due to the impossibility of chemical reactions between ammonium nitrate and sodium nitrite in an alkaline environment.
Введение в состав водного раствора окислителя во втором варианте натриевой селитры, а в третьем - кальциевой позволяет увеличить кислородный баланс раствора окислителя и снизить удельное содержание воды в растворе, т. к. смеси аммиачной селитры с натриевой и кальциевой селитрами в указанных пропорциях имеют низкоплавкие эвтектики, что позволяет использовать более концентрированные растворы при более низких температурах.The introduction of an oxidizing agent in the aqueous solution in the second version of sodium nitrate, and in the third - calcium nitrate allows you to increase the oxygen balance of the oxidizing agent solution and reduce the specific water content in the solution, since mixtures of ammonium nitrate with sodium and calcium nitrate in these proportions have low melting eutectics, which allows the use of more concentrated solutions at lower temperatures.
Добавление к готовой обратной эмульсии механического сенсибилизатора в количестве от 1 до 10 мас.% в виде стеклянных микросфер гранулометрического состава до 250 мкм насыпной плотности до 200 кг/м3 или перлитового песка насыпной плотности до 200 кг/м3, или гранулированного пенополистирола гранулометрического состава от 200 до 3000 мкм насыпной плотности до 200 кг/м3, производится для придания эмульсионному взрывчатому веществу чувствительности к инициирующему детонацию импульсу. Указанный интервал обусловлен требуемым критическим диаметром детонации: большее содержание сенсибилизатора соответствует меньшему значению критического диаметра детонации.Adding to the finished reverse emulsion a mechanical sensitizer in an amount of from 1 to 10 wt.% In the form of glass microspheres of particle size distribution up to 250 μm bulk density up to 200 kg / m 3 or perlite sand bulk density up to 200 kg / m 3 or granular polystyrene foam particle size distribution from 200 to 3000 μm bulk density up to 200 kg / m 3 is made to give the emulsion explosive sensitivity to the detonation initiating pulse. The specified interval is due to the required critical diameter of the detonation: a larger content of the sensitizer corresponds to a smaller value of the critical diameter of the detonation.
Для предотвращения миграции (неравномерности распределения) механического сенсибилизатора по объему эмульсии, в топливную смесь вводится парафин, добавка которого на порядок повышает вязкость эмульсии при ее охлаждении ниже +35°С , тем самым препятствуя миграции механического сенсибилизатора, а также растеканию ЭВВ по трещинам в стенках скважины.To prevent migration (uneven distribution) of the mechanical sensitizer throughout the volume of the emulsion, paraffin is introduced into the fuel mixture, the addition of which increases the viscosity of the emulsion by an order of magnitude when it is cooled below + 35 ° C, thereby preventing the migration of the mechanical sensitizer and the emulsion explosives spreading along cracks in the walls wells.
- 2 015055- 2 015055
Опыт показал, что присутствие дизельного топлива в количестве 10-30 мас.% в топливной смеси обеспечивает большую водоустойчивость готового ЭВВ, чем при изготовлении эмульсии только на минеральном масле. Однако минеральное масло в количестве 65-15 мас.% в топливной смеси обеспечивает получение более вязких эмульсий, что препятствует растеканию ЭВВ по трещинам скважин.Experience has shown that the presence of diesel fuel in an amount of 10-30 wt.% In the fuel mixture provides greater water resistance of the finished emulsion explosives than in the manufacture of the emulsion only in mineral oil. However, mineral oil in an amount of 65-15 wt.% In the fuel mixture provides more viscous emulsions, which prevents the emulsion explosives from spreading over well cracks.
Для снижения удельного количества содержания воды в ЭВВ к смеси обратной эмульсии и механического сенсибилизатора вводят гранулированную аммиачную селитру (плотную или пористую) в количестве от 17 до 49 мас.%. А для увеличения площади соприкосновения обратной эмульсии с гранулированной селитрой и придания большей однородности ЭВВ, гранулированную аммиачную селитру предварительно дробят. В обычном виде грансостав селитры представлен гранулами диаметром в диапазоне от 200 до 3000 мкм; дробление позволяет уменьшить эту характеристику и привести ее в интервал от 250 до 1000 мкм. Дробление осуществляют в потоке с применением пальцевых дезинтеграторов, стандартных конусных мельниц, либо периодически (порционно) с применением стандартных шаровых мельниц.To reduce the specific amount of water content in the emulsion explosives, granular ammonium nitrate (dense or porous) is added to the mixture of the inverse emulsion and the mechanical sensitizer in an amount of 17 to 49 wt.%. And to increase the area of contact of the inverse emulsion with granular nitrate and to give greater uniformity of emulsion explosives, granular ammonium nitrate is first crushed. In the usual form, the granulate composition of nitrate is represented by granules with a diameter in the range from 200 to 3000 microns; crushing allows you to reduce this characteristic and bring it in the range from 250 to 1000 microns. Crushing is carried out in a stream using finger disintegrators, standard cone mills, or periodically (in portions) using standard ball mills.
Для приведения к нулевому значению кислородного баланса ЭВВ вместе с гранулированной аммиачной селитрой (окислитель) в состав ЭВВ вводят нефтепродукт, в качестве которого используют дизельное топливо, минеральное масло или их смесь в различных соотношениях в количестве, обеспечивающем стехиометрическое соотношение компонентов топливо-горючее для рассматриваемой системы аммиачная селитра-нефтепродукт.In order to bring the oxygen balance to zero, the emulsion explosives together with granular ammonium nitrate (oxidizing agent) are introduced into the emulsion explosives composition as an oil product, which is used as diesel fuel, mineral oil or their mixture in various proportions in an amount that provides a stoichiometric ratio of fuel-fuel components for the system in question ammonium nitrate-oil product.
При этом используют один из способов.In this case, one of the methods is used.
В первом способе при работе смесительно-зарядной машины расчетное количество нефтепродукта смешивают с вводимым количеством дробленой гранулированной аммиачной селитры, затем полученную смесь подмешивают к готовой смеси обратной эмульсии и механического сенсибилизатора, чем достигается лучшая пропитка селитры горючим.In the first method, when the mixing and charging machine is operating, the calculated amount of oil is mixed with the injected amount of crushed granular ammonium nitrate, then the resulting mixture is mixed with the finished mixture of the inverse emulsion and mechanical sensitizer, which achieves the best impregnation of nitrate with fuel.
Во втором способе расчетное количество нефтепродукта вводят в эмульсию при ее изготовлении за счет увеличения содержания топливного раствора в соотношении топливный раствор-раствор окислителя. Полученную таким образом эмульсию с повышенным содержанием топлива, при работе смесительно-зарядной машины смешивают с механическим сенсибилизатором и дробленой гранулированной аммиачной селитрой.In the second method, the estimated amount of oil is introduced into the emulsion during its manufacture by increasing the content of the fuel solution in the ratio of the fuel solution to the solution of the oxidizing agent. The emulsion obtained in this way with a high fuel content is mixed with a mechanical sensitizer and crushed granular ammonium nitrate during the operation of the mixing and charging machine.
Изготовление ЭВВ по всем предлагаемым вариантам производится одинаково.The manufacture of emulsion explosives for all proposed options is the same.
Основной компонент ЭВВ - обратную эмульсию - изготавливают из её исходных компонентов раствора окислителя и топливной смеси - путём их обработки в аппарате эмульгирования (диспергаторесмесителе). Затем обратную эмульсию охлаждают до температуры +30-40°С в проточном теплообменнике и для повышения ее чувствительности к детонации в специальном смесителе перемешивают с механическим сенсибилизатором любого указанного вида и параметров: или перлитовым песком, или стеклянными микросферами, или гранулированным пенополистиролом.The main component of emulsion explosives - the inverse emulsion - is made from its initial components of the oxidizing agent solution and the fuel mixture - by processing them in an emulsification apparatus (dispersant mixer). Then the inverse emulsion is cooled to a temperature of + 30-40 ° C in a flow heat exchanger and mixed with a mechanical sensitizer of any specified type and parameters: either perlite sand, or glass microspheres, or granular polystyrene foam to increase its sensitivity to detonation in a special mixer.
Готовую эмульсию загружают в отдельную емкость смесительно-зарядной машины (СЗМ). Также в отдельные емкости СЗМ загружают дробленые гранулы аммиачной селитры и нефтепродукт.The finished emulsion is loaded into a separate container of the mixing-charging machine (SPM). Also, crushed granules of ammonium nitrate and oil are loaded into separate SPM containers.
Завершающая фаза при изготовлении ЭВВ происходит при работе смесительно-зарядной машины, в процессе заряжания скважин путём смешивания компонентов в заданных пропорциях. Смесь подают в скважину по зарядному рукаву (шлангу) смесительно-зарядной машины под столб воды. Так как плотность ЭВВ выше плотности внутрискважинной воды, формируемый от дна скважины заряд выталкивает на поверхность находящуюся в скважине воду и формируется сплошной (без разрывов) скважинный заряд эмульсионного ВВ.The final phase in the manufacture of emulsion explosives occurs during the operation of the mixing-charging machine, in the process of loading wells by mixing the components in predetermined proportions. The mixture is fed into the well along the charging sleeve (hose) of the mixing and charging machine under a column of water. Since the density of the emulsion explosives is higher than the density of the downhole water, the charge formed from the bottom of the well pushes the water in the well to the surface and a continuous (without discontinuities) borehole charge of the emulsion explosive is formed.
В качестве примера в табл. 1 приводится состав обратной эмульсии по первому варианту, в состав которой входит раствор аммиачной селитры, имеющий щелочную реакцию за счет присутствия уротропина.As an example, in table. 1 shows the composition of the reverse emulsion according to the first embodiment, which includes a solution of ammonium nitrate having an alkaline reaction due to the presence of urotropine.
Таблица 1Table 1
Количество вводимого уротропина в указанном диапазоне 0,5-3,0 мас.% зависит от качества исходной аммиачной селитры, используемой для приготовления раствора окислителя. Здесь оказывает влия- 3 015055 ние наличие добавок, вводимых при изготовлении селитры: магнезиальные или жировые добавки против слеживаемости и проч., которые обусловливают стабильность аммиачной селитры и способствуют или нет накоплению продуктов разложения селитры, что влияет, в конечном итоге, на рН готового раствора селитры.The amount of urotropine introduced in the specified range of 0.5-3.0 wt.% Depends on the quality of the initial ammonium nitrate used to prepare the oxidizing solution. Here, the presence of additives introduced during the manufacture of nitrate has an effect: magnesia or fat additives against caking, etc., which determine the stability of ammonium nitrate and contribute or not to the accumulation of decomposition products of nitrate, which ultimately affects the pH of the prepared solution saltpeter.
В качестве примера в табл. 2 приводится компонентный состав ЭВВ, содержащего обратную эмульсию на основе подщелоченного уротропином раствора аммиачной селитры, гранулированного пенополистирола в качестве механического сенсибилизатора и смеси дробленой гранулированной аммиачной селитры с нефтепродуктом в качестве активного детонационного компонента взрывчатого вещества, повышающего удельную объемную концентрацию энергии взрыва в единице объема взрывчатого вещества.As an example, in table. Figure 2 shows the component composition of emulsion explosives containing an inverse emulsion based on a solution of ammonium nitrate alkaline with urotropin, granulated polystyrene foam as a mechanical sensitizer, and a mixture of crushed granulated ammonium nitrate with an oil product as an active detonation component of an explosive that increases the specific volume concentration of the explosive energy in an explosive volume unit .
Таблица 2table 2
Плотность состава ЭВВ, указанного в табл.2, находится в диапазоне 1,0-1,2 г/см3 в зависимости от содержания пенополистирола. Указанный диапазон плотностей позволяет не опасаться выталкивания из скважины заряда под напором внутрискважинных вод.The density of the composition of emulsion explosives specified in table 2, is in the range of 1.0-1.2 g / cm 3 depending on the content of expanded polystyrene. The specified range of densities allows you not to be afraid of expelling a charge from a well under pressure from downhole waters.
Проведенные полигонные испытания ЭВВ в указанного в табл.2 диапазоне содержания компонентов показали удовлетворительные взрывчатые характеристики: чувствительность к инициирующему импульсу от промежуточного детонатора (один патрон аммонита 6ЖВ-32-200), скорости детонации в открытом заряде диаметром 200 мм (от 3800 м/с - на рецептуре состава 50 мас.% эмульсии до 5000 м/с - на рецептуре состава 70 мас.% эмульсии).The conducted polygon tests of emulsion explosives in the range of components indicated in Table 2 showed satisfactory explosive characteristics: sensitivity to the initiating pulse from an intermediate detonator (one ammonite cartridge 6ZHV-32-200), detonation velocity in an open charge with a diameter of 200 mm (from 3800 m / s - on the formulation of the composition of 50 wt.% emulsion up to 5000 m / s - on the formulation of the composition of 70 wt.% emulsion).
Варианты составов при их использовании позволяют получить следующие положительные эффекты:Variants of compositions when using them allow you to get the following positive effects:
возможность безопасного применения ЭВВ по сульфидосодержащим породам и рудам;the possibility of safe use of emulsion explosives for sulfide-bearing rocks and ores;
снижение удельного содержания воды в ЭВВ, вследствие чего увеличивается теплота взрыва и скорость детонации;a decrease in the specific water content in the emulsion explosive, as a result of which the heat of explosion and the speed of detonation increase;
возможность регулирования объемной концентрации энергии взрыва в единице объема заряда, что позволяет подбирать энергетику ЭВВ для конкретных условий применения (крепость) без побочных эффектов (переизмельчение);the ability to control the volumetric concentration of the energy of the explosion in a unit volume of charge, which allows you to select the energy of the emulsion explosives for specific application conditions (strength) without side effects (regrinding);
за счет применения механического сенсибилизатора, обладающего свойством несжимаемости, появляется возможность безотказного применения ЭВВ в глубоких (более 20 м) скважинах без опасения достижения сверхкритической плотности и вызываемого этим затухания детонации;due to the use of a mechanical sensitizer having the incompressibility property, it becomes possible to use emulsion explosives in deep (more than 20 m) wells without fear of achieving supercritical density and the resulting detonation decay;
улучшение экологических характеристик ЭВВ за счет приведения к стехиометрическому соотношению топлива и окислителя (нулевой кислородный баланс).Improving the environmental characteristics of emulsion explosives by reducing the fuel to oxidizer to a stoichiometric ratio (zero oxygen balance).
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201000904A EA201000904A1 (en) | 2010-06-29 | 2010-06-29 | EMULSION EXPLOSIVE MATTER (VARIANTS) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201000904A EA201000904A1 (en) | 2010-06-29 | 2010-06-29 | EMULSION EXPLOSIVE MATTER (VARIANTS) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA015055B1 true EA015055B1 (en) | 2011-04-29 |
| EA201000904A1 EA201000904A1 (en) | 2011-04-29 |
Family
ID=44356356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201000904A EA201000904A1 (en) | 2010-06-29 | 2010-06-29 | EMULSION EXPLOSIVE MATTER (VARIANTS) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA201000904A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2496760C1 (en) * | 2012-04-10 | 2013-10-27 | Юрий Владимирович Варнаков | Emulsion explosive composition for blasting work with blast-hole charges |
| RU2753071C1 (en) * | 2020-12-09 | 2021-08-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Глобал Майнинг Эксплозив - Раша" | Emulsion explosive (options) |
| RU2760534C2 (en) * | 2019-01-22 | 2021-11-26 | Общество с ограниченной ответственностью ООО "ТехНаНова" | Composition of explosive based on fuel mixture emulsion and its production method |
| US11912635B2 (en) | 2018-01-09 | 2024-02-27 | Dyno Nobel Asia Pacific Pty Limited | Explosive compositions for use in reactive ground and related methods |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3708356A (en) * | 1970-12-10 | 1973-01-02 | Us Interior | Urea-modified ammonium nitrate-fuel oil explosives |
| GB1536180A (en) * | 1976-12-29 | 1978-12-20 | Ici Ltd | Slurry explosive composition |
| EP0460952A2 (en) * | 1990-06-07 | 1991-12-11 | Dyno Nobel Inc. | Emulsion that is compatible with reactive sulfide/pyrite ores |
| JPH03295887A (en) * | 1990-04-16 | 1991-12-26 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | Water-in-oil type emulsion explosive composition and its production |
| RU2277523C2 (en) * | 2004-04-28 | 2006-06-10 | Открытое акционерное общество "Промсинтез" | Emulsion explosive composition and the method of its production |
| RU2305674C1 (en) * | 2005-12-08 | 2007-09-10 | Сайдаш Асылович Кабиров | "ditolan-c" explosive composition |
-
2010
- 2010-06-29 EA EA201000904A patent/EA201000904A1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3708356A (en) * | 1970-12-10 | 1973-01-02 | Us Interior | Urea-modified ammonium nitrate-fuel oil explosives |
| GB1536180A (en) * | 1976-12-29 | 1978-12-20 | Ici Ltd | Slurry explosive composition |
| JPH03295887A (en) * | 1990-04-16 | 1991-12-26 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | Water-in-oil type emulsion explosive composition and its production |
| EP0460952A2 (en) * | 1990-06-07 | 1991-12-11 | Dyno Nobel Inc. | Emulsion that is compatible with reactive sulfide/pyrite ores |
| RU2277523C2 (en) * | 2004-04-28 | 2006-06-10 | Открытое акционерное общество "Промсинтез" | Emulsion explosive composition and the method of its production |
| RU2305674C1 (en) * | 2005-12-08 | 2007-09-10 | Сайдаш Асылович Кабиров | "ditolan-c" explosive composition |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2496760C1 (en) * | 2012-04-10 | 2013-10-27 | Юрий Владимирович Варнаков | Emulsion explosive composition for blasting work with blast-hole charges |
| US11912635B2 (en) | 2018-01-09 | 2024-02-27 | Dyno Nobel Asia Pacific Pty Limited | Explosive compositions for use in reactive ground and related methods |
| RU2760534C2 (en) * | 2019-01-22 | 2021-11-26 | Общество с ограниченной ответственностью ООО "ТехНаНова" | Composition of explosive based on fuel mixture emulsion and its production method |
| RU2753071C1 (en) * | 2020-12-09 | 2021-08-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Глобал Майнинг Эксплозив - Раша" | Emulsion explosive (options) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201000904A1 (en) | 2011-04-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6165297A (en) | Process and apparatus for the manufacture of emulsion explosive compositions | |
| AU2015337861B2 (en) | Explosive composition and method of delivery | |
| EA015055B1 (en) | Emulsion explosive composition (variants) | |
| EP2791669B1 (en) | Explosive composition | |
| RU2595709C2 (en) | Compositions of explosive mixtures and methods for production thereof | |
| US4780156A (en) | Water resistant sensitizing additive for ammonium nitrate blasting agents | |
| MX2011008247A (en) | Low-density granular blasting agent for use in mining. | |
| CA2381121C (en) | Procedure and installation for on-site manufacturing of explosives made from a water based oxidizing product | |
| WO2020140134A1 (en) | Explosive compositions with reduced fume | |
| WO1989002881A1 (en) | Methods and compositions related to emulsified gassing agents for sensitizing explosive compositions | |
| RU2526994C1 (en) | Safety emulsion explosive composition for blasthole charges | |
| CA2301552C (en) | Explosives gasser composition and method | |
| RU2388735C1 (en) | Method of making emulsion explosive material and emulsion explosive material made using said method | |
| RU2222519C2 (en) | Packaged explosive energetic emulsions | |
| RU2305673C1 (en) | Method of running of the blasting operations in the flooded well using the charge of the emulsion blasting explosive | |
| CA2403703A1 (en) | Method of gassing emulsion explosives and explosives produced thereby | |
| EP3020694A1 (en) | Methods for producing explosive anfo and heavy anfo compositions | |
| AU753828B2 (en) | Explosives gasser composition and method | |
| RU2120928C1 (en) | Method of manufacturing explosive | |
| WO2000078695A1 (en) | Method of manufacturing an explosive composition | |
| CA2273666A1 (en) | Buffered emulsion blasting agent | |
| RU2138009C1 (en) | Method for preparation of explosive compounds at charging of blast-holes and wells (modifications) | |
| Lysyuk | To the question about safety of technologies preparation non-trotyl explosive substances | |
| CN112851450A (en) | Powdery emulsion explosive for granite mine blasting and preparation method thereof | |
| AU725246B2 (en) | Process & apparatus for the manufacture of emulsion explosive compositions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM MD TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AZ BY KZ KG TJ RU |
|
| NF4A | Restoration of lapsed right to a eurasian patent |
Designated state(s): KZ RU |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): KZ |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |