RU2009110C1

RU2009110C1 - Explosive

Info

Publication number: RU2009110C1
Authority: RU
Inventors: О.В. Чикунов; В.И. Чикунов
Original assignee: Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности
Priority date: 1991-09-06
Filing date: 1991-09-06
Publication date: 1994-03-15

Abstract

FIELD: mining. SUBSTANCE: composition contains, mass % : camphor 4-14, ammonium nitrate the rest. Melt of camphor is added into heated to 100- 120 C ammonium nitrate. EFFECT: improves desired product quality. 2 tbl

Description

Изобретение относится к взрывчатым веществам на основе аммиачной селитры без детонирующего сенсибилизатора для использования в горном деле при взрывных работах. The invention relates to explosives based on ammonium nitrate without a detonating sensitizer for use in mining during blasting.

Аммиачная селитра является слабым взрывчатым веществом (ВВ) и не может самостоятельно применяться в горной промышленности. Ее детонационная способность усиливается невзрывчатыми сенсибилизаторами, в качестве которых используют горючие добавки типа древесной муки, торфа, керогена, угля, жидкого горючего. Однако аммиачная селитра с известными горючими добавками сильно гигроскопична и быстро увлажняется, теряя взрывоспособность, приобретенную от введения горючих веществ. Ammonium nitrate is a weak explosive (BB) and cannot be independently used in mining. Its detonation ability is enhanced by non-explosive sensitizers, which are used as combustible additives such as wood flour, peat, kerogen, coal, liquid fuel. However, ammonium nitrate with known combustible additives is highly hygroscopic and quickly moistened, losing the explosiveness acquired from the introduction of combustible substances.

Следовательно, горючее должно обладать гидрофобизирующими свойствами. Такими свойствами обладает парафин. Therefore, the fuel must have hydrophobic properties. Paraffin has such properties.

Известно ВВ (прототип), названное гранулитом П, представляющее собой смесь аммиачной селитры и парафина, взятых в стехиометрическом соотношении. Гранулит П обладает удовлетворительной детонационной способностью, скорость детонации 1,88-2,02 км/с у зарядов диаметром 90 мм, но он гигроскопичен и сильно увлажняется. Для гранулитов, увлажненных более 2% , требуется более интенсивный инициирующий импульс. По мере увлажнения детонационная способность снижается вплоть до обрыва детонации. Known explosives (prototype), called granulite P, which is a mixture of ammonium nitrate and paraffin, taken in a stoichiometric ratio. Granulite P has a satisfactory detonation ability, the detonation speed of 1.88-2.02 km / s for charges with a diameter of 90 mm, but it is hygroscopic and very moist. Granulites moistened with more than 2% require a more intense initiating impulse. As wetting, the detonation ability decreases until the detonation breaks.

Проведенными исследованиями установлено, что добавка парафина в небольшом количестве незначительно снижает гигроскопичность аммиачной селитры, только в большом количестве парафин существенно снижает гигроскопичность, но при этом сильно флегматизирует ее вплоть до утраты взрывоспособности. Studies have shown that the addition of paraffin in a small amount slightly reduces the hygroscopicity of ammonium nitrate, only in a large amount of paraffin it significantly reduces hygroscopicity, but at the same time it strongly phlegmatizes it until the explosiveness is lost.

В связи с этим предлагается усилить гидрофобизирующую способность парафина сплавлением его алкиламином и торфяным воском. Известный гидрофобизатор аммиачной селитры состоит из следующих компонентов, мас. % : парафин 60-70; алкиламин 5-15; торфяной воск 20-30. Алкиламин и торфяной воск усиливают гидрофобизирующее действие парафина. Эта добавка в количестве 0,6% повышает только водоустойчивость, но не снижает гигроскопичность аммиачной селитры. В большом количестве тоже сильно флегматизирует аммиачную селитру. In this regard, it is proposed to enhance the hydrophobizing ability of paraffin by fusing it with alkylamine and peat wax. Known hydrophobizing ammonium nitrate consists of the following components, wt. %: paraffin 60-70; alkylamine 5-15; peat wax 20-30. Alkylamine and peat wax enhance the hydrophobizing effect of paraffin. This additive in an amount of 0.6% increases only water resistance, but does not reduce the hygroscopicity of ammonium nitrate. Ammonium nitrate is also phlegmatized in large quantities.

Целью изобретения является повышение детонационной способности ВВ при одновременном снижении гигроскопичности его. The aim of the invention is to increase the detonation ability of explosives while reducing its hygroscopicity.

Это достигается тем, что взрывчатое вещество, содержащее аммиачную селитру и гидрофобизирующее горючее, содержит камфору в качестве гидрофобизирующего горючего при следующем соотношении ингредиентов, мас. % :
Камфора 4-14
Аммиачная селитра Остальное
Аммиачная селитра, нагретая до 100-120^оС, обрабатывается расплавленной камфорой, температура плавления которой находится на уровне 178^оС. При застывании камфоры образуются пластические кристаллы. Последние понижают увлажняемость аммиачной селитры и не препятствуют прохождению по ее заряду детонационной волны, в результате чего усиливается детонационная способность аммиачной селитры. Она уже инициируется электродетонатором и бризантность находится на одном уровне при увеличении содержания камфоры до 14% .This is achieved by the fact that the explosive containing ammonium nitrate and hydrophobic fuel contains camphor as a hydrophobic fuel in the following ratio of ingredients, wt. %:
Camphor 4-14
Ammonium Nitrate Else
Ammonium nitrate is heated to 100-120 ^{° C,} the molten processed camphor, which is the melting temperature at ^about 178 C. When the plastic solidifies, camphor crystals formed. The latter reduce the wettability of ammonium nitrate and do not impede the passage of a detonation wave along its charge, as a result of which the detonation ability of ammonium nitrate is enhanced. It is already initiated by an electric detonator and brisance is at the same level with an increase in camphor content up to 14%.

Для сравнения аммиачная селитра по указанной технологии была обработана парафином. Сравнивая результаты испытаний, замечено, что с увеличением содержания камфоры увлажняемость аммиачной селитры снижается сильнее, чем с увеличением содержания парафина (табл. 1). Через 9 сут при нахождении над водой в эксикаторе аммиачная селитра с 12% камфоры увлажняется в 16 раз меньше, чем аммиачная селитра без обработки гидрофобизатором. При увеличении содержания камфоры с 4% др 8% бризантность аммиачной селитры увеличивается, а при дальнейшем увеличении содержания камфоры она остается примерно на одном уровне (табл. 2). Из этого следует, что камфора выполняет функции невзрывчатого сенсибилизатора. При увеличении содержания парафина с 4 до 8% бризантность аммиачной селитры снижается в 2 раза, а при содержании, равной 12% , аммиачная селитра становится невзрывоспособной. Из этого следует, что парафин как аморфное вещество в большом количестве препятствует прохождению детонационной волны по заряду аммиачной селитры, а пластичные кристаллы камфоры не препятствуют. Поэтому камфора в большом количестве не флегматизирует аммиачную селитру и позволяет сохраняться ее детонационным свойствам в течение длительного времени. For comparison, ammonium nitrate was treated with paraffin using the indicated technology. Comparing the test results, it was noted that with an increase in camphor content, the wettability of ammonium nitrate decreases more than with an increase in paraffin content (Table 1). After 9 days, while being above the water in the desiccator, ammonium nitrate with 12% camphor is moistened 16 times less than ammonium nitrate without treatment with a water repellent. With an increase in camphor content from 4% to 8%, the brisance of ammonium nitrate increases, and with a further increase in camphor content it remains at approximately the same level (Table 2). It follows from this that camphor functions as an non-explosive sensitizer. With an increase in the paraffin content from 4 to 8%, the brisance of ammonium nitrate decreases by 2 times, and with a content of 12%, ammonium nitrate becomes non-explosive. It follows that paraffin as an amorphous substance in large quantities prevents the passage of the detonation wave along the charge of ammonium nitrate, and plastic camphor crystals do not interfere. Therefore, camphor in large quantities does not phlegmatize ammonium nitrate and allows its detonation properties to be maintained for a long time.

Сущность изобретения заключается в способности пластических кристаллов органических соединений типа камфоры одновременно снижать гигроскопичность и увеличивать детонационную способность аммиачной селитры. The essence of the invention lies in the ability of plastic crystals of organic compounds such as camphor to simultaneously reduce hygroscopicity and increase the detonation ability of ammonium nitrate.

П р и м е р 1. В фарфоровую чашку насыпается порошковая аммиачная селитра и в термошкафу нагревается до 100-120^оС, затем в нее вливается расплавленная камфора. Аммиачная селитра тщательно шпателем перемешивается до визуальной однородности. Изготовляются смеси аммиачной селитры с 4, 8, 12 и 14% камфоры. Идентичным образом изготовляются смеси аммиачной селитры с парафином. Смеси охлаждаются в эксикаторе над селикогелем. От каждого образца отбираются пробы в бюксы. Бюксы с пробами при открытых крышечках помещаются в эксикаторы над водой. Через каждые сутки определяется привес пробы за счет влагопоглощения.EXAMPLES EXAMPLE 1. In a porcelain dish is filled with powder and ammonium nitrate in an oven heated to 100-120 ^{° C,} then it is poured molten camphor. Ammonium nitrate is thoroughly mixed with a spatula until visual uniformity. Mixtures of ammonium nitrate with 4, 8, 12 and 14% camphor are made. Mixtures of ammonium nitrate with paraffin are made identically. The mixture is cooled in a desiccator over a selicogel. From each sample, samples are taken in boxes. Boxes with samples with open caps are placed in desiccators above the water. Every day, the weight gain of the sample is determined due to moisture absorption.

Из полученных данных (табл. 1) видно, что камфора сильнее гидрофобизирует аммиачную селитру, чем парафин. From the data obtained (Table 1), it can be seen that camphor hydrophobizes ammonium nitrate more strongly than paraffin.

П р и м е р 2. Изготовленные по технологии, описанной в примере 2, образцы аммиачной селитры со сравниваемыми гидрофобизаторами испытывались по стационарным методикам. Из данных, приведенных в табл. 2, следует, что образцы аммиачной селитры с 12% парафина не детонируют, а с 12% камфоры детонируют устойчиво, бризантность по Гессу находится на уровне 6 мм. Бризатность в кольцах аммиачной селитры с 6% камфоры достигает 30 мм, а критический диаметр детонации не превышает 18 мм. PRI me R 2. Manufactured according to the technology described in example 2, samples of ammonium nitrate with comparable water repellents were tested by stationary methods. From the data given in table. 2, it follows that samples of ammonium nitrate with 12% paraffin do not detonate, and with 12% camphor they detonate steadily, Hess brisance is at a level of 6 mm. The brisality in the rings of ammonium nitrate with 6% camphor reaches 30 mm, and the critical detonation diameter does not exceed 18 mm.

П р и м е р 3. Изготовленные по технологии, описанной в примере 1, образцы аммиачной селитры испытывались на полноту детонации при взрывании зарядов диаметром 36 мм, массой 200 г. При этом установлено, что образцы аммиачной селитры с 6% парафина не взрываются, а образцы аммиачной селитры с 14% камфоры стабильно взрываются. Последние устойчиво детонировали и через 6 мес. хранения. PRI me R 3. Manufactured according to the technology described in example 1, samples of ammonium nitrate were tested for completeness of detonation when detonating charges with a diameter of 36 mm, a mass of 200 g. It was found that samples of ammonium nitrate with 6% paraffin do not explode, and samples of ammonium nitrate with 14% camphor stably explode. The latter steadily detonated after 6 months. storage.

Таким образом, пластичные кристаллы камфоры позволяют не только увеличить, но сохранить увеличенной детонационную способность аммиачной селитры в течение длительного времени. На базе аммиачной селитры с камфорой можно получить промышленные ВВ любого назначения с увеличенным гарантийным сроком хранения. (56) Дубнов Л. В. , Бахаревич Н. С. , Романов А. И. "Промышленные взрывчатые вещества". М. : Недра, 1988, с. 118. Thus, plastic crystals of camphor allow not only to increase, but to maintain increased detonation ability of ammonium nitrate for a long time. On the basis of ammonium nitrate with camphor, industrial explosives of any purpose can be obtained with an extended warranty period of storage. (56) Dubnov L.V., Bakharevich N.S., Romanov A.I. "Industrial explosives." M.: Nedra, 1988, p. 118.

Авторское свидетельство СССР 652152, кл. C 01 C 1/18, 1977. USSR copyright certificate 652152, cl. C 01 C 1/18, 1977.

Claims

EXPLOSIVE SUBSTANCE, including ammonium nitrate and hydrophobic fuel, characterized in that it contains a chamber as a hydrophobic fuel in the following ratio of components, wt. %:
Camphor 4-14
Ammonium Nitrate Else