RU2015135C1

RU2015135C1 - Explosive composition

Info

Publication number: RU2015135C1
Authority: RU
Inventors: В.С. Илюхин; А.Г. Страхов; Л.В. Лобаева
Original assignee: Государственный научно-исследовательский институт "Кристалл"
Priority date: 1991-12-17
Filing date: 1991-12-17
Publication date: 1994-06-30

Abstract

FIELD: shooting. SUBSTANCE: explosive composition contains the following ingredients, % by weight: aluminum powder 4.0-8.5, hydrocarbon fuel 2.7-4.5, water 0.2-0.5, emulsifying agent 0.1-0.5, ammonium nitrate-balance. Water, an emulsifier and industrial oil is mixed together, and to the resulting emulsion there is added successively ammonium nitrate and aluminum powder under stirring. The thus-obtained explosive composition has the following characteristics: explosion heat 5,7-5.3 mJ/kg, detonation rate in steel tube, 45x2.5 mm, 2.7-2.9 km/sec. EFFECT: increased effectiveness. 1 tbl

Description

Изобретение относится к рецептурам промышленных взрывчатых веществ (ПВВ), основным компонентом которых является аммиачная селитра, применяемых при взрывных работах в горном деле. The invention relates to the formulations of industrial explosives (PVV), the main component of which is ammonium nitrate, used in blasting in mining.

Известны взрывчатые составы указанного типа, не содержащие индивидуальных бризантных ВВ. За рубежом они известны под названием ANFA, в нашей стране - гранулиты и включают аммиачную селитру (за рубежом - пористую), углеводороды (жидкие или плавкие), дисперсный алюминий. Лучшими эксплуатационными свойствами по взрывчатым показателям обладают составы на пористой селитре благодаря хорошему проникновению углеводородного горючего в объем каждой гранулы. Explosive compositions of this type are known that do not contain individual blasting explosives. Abroad, they are known as ANFA, in our country they are granulites and include ammonium nitrate (porous abroad), hydrocarbons (liquid or fusible), dispersed aluminum. The best performance properties for explosive indicators have compositions on porous nitrate due to the good penetration of hydrocarbon fuel into the volume of each granule.

Однако до настоящего времени нет отечественного производства пористой селитры в промышленных масштабах, в связи с чем стандартные марки гранулитов получают на селитре ГОСТ 2-85 (марки А и Б), что не позволяет в полной мере реализовать потенциальные возможности таких ВВ. Так, по данным опытов, проведенных авторами, критический диаметр детонации гранулитов АС-4 и АС-8 (ГОСТ 21987-76), приготовленных на селитре марки Б составляет 29 и 27 мм соответственно; на селитре марки А-35 и 30 мм (на опытных образцах пористой селитры - 15-18 мм) при длине заряда около 10 диаметров. Если использовать заряды длиной 15-20 диаметров, то критический диаметр детонации приближается к 40 мм, что обусловливает пониженную способность к детонации этих ВВ при помещении в шпуры диаметром 40-45 мм. However, to date, there is no domestic production of porous nitrate on an industrial scale, and therefore standard grades of granulite are obtained on GOST 2-85 saltpeter (grades A and B), which does not allow to fully realize the potential capabilities of such explosives. So, according to the experiments conducted by the authors, the critical diameter of the granulation of granules AC-4 and AC-8 (GOST 21987-76) prepared with brand B nitrate is 29 and 27 mm, respectively; on A-35 and 30 mm nitrate (on prototypes of porous nitrate - 15-18 mm) with a charge length of about 10 diameters. If you use charges with a length of 15-20 diameters, then the critical detonation diameter approaches 40 mm, which leads to a reduced ability to detonate these explosives when placed in holes with a diameter of 40-45 mm.

Таким образом, основной эксплуатационный недостаток гранулитов, полученных на промышленных сортах селитры, заключается в недостаточной способности к детонации в шпуровых зарядах, что ограничивает область их применения скважинными зарядами диаметром 100 мм и выше. С физической точки зрения это объясняется очень низкой пористостью гранул селитры, в связи с чем углеводороды, входящие в состав ВВ, находятся практически только на поверхности гранул вместе с дисперсным алюминием. Естественно, что взрывчатое превращение этой гетерогенной смеси будет неустойчивым, особенно при небольших диаметрах заряда. Thus, the main operational disadvantage of granulites obtained on industrial varieties of nitrate is the insufficient ability to detonate in borehole charges, which limits the scope of their application by borehole charges with a diameter of 100 mm and above. From a physical point of view, this is due to the very low porosity of the nitrate granules, and therefore the hydrocarbons that make up the explosives are found almost exclusively on the surface of the granules together with dispersed aluminum. Naturally, the explosive transformation of this heterogeneous mixture will be unstable, especially with small charge diameters.

В состав рецептур гранулитов входят следующие компоненты,%: селитра аммиачная 87,5-93,3; углеводородное горючее (например индустриальное масло) 2,5-4,7; алюминий дисперсный (пудра марки ПП) 3,7-8,8. Указанные составы наиболее близки к заявляемому по качеству и количеству применяемых компонентов и приняты за прототип. The composition of granulites includes the following components,%: ammonium nitrate 87.5-93.3; hydrocarbon fuel (e.g. industrial oil) 2.5-4.7; dispersed aluminum (PP brand powder) 3.7-8.8. These formulations are closest to the claimed in quality and quantity of components used and are taken as a prototype.

Цель изобретения - повышение детонационной способности взрывчатых составов на основе аммиачной селитры, углеводородного горючего и алюминия в шпуровых зарядах, достигаемое за счет более равномерного распределения углеводорода в массе селитры. The purpose of the invention is to increase the detonation ability of explosive compositions based on ammonium nitrate, hydrocarbon fuel and aluminum in borehole charges, achieved by a more uniform distribution of hydrocarbon in the mass of nitrate.

Указанная цель достигается тем, что в состав дополнительно вводят в воду в долях процента (0,2-0,5 сверх количества, допустимого по стандарту на селитру) и эмульгатор (0,1-0,5%). This goal is achieved by the fact that the composition is additionally introduced into the water in fractions of a percent (0.2-0.5 in excess of the amount allowed by the standard for nitrate) and an emulsifier (0.1-0.5%).

П р и м е р получения. В аппарате с мешалкой и обогревом при 20-70^оС приготавливают раствор эмульгатора в индустриальном масле. Раствор непрерывно дозируют в аппарат эмульгирования, в который одновременно подается вода. Эмульсия из аппарата самотеком поступает в загрузочный люк смесителя с аммиачной селитрой, а затем в аналогичный по конструкции аппарат для смешения с алюминием. Время смешения в обоих аппаратах может быть одинаковым и составляет от 3 до 15 мин. Товарное ВВ выгружается в мешки либо в промежуточную емкость, либо в бункер зарядной машины.PRI me R receipt. In a stirred vessel and heated at 20-70 ^{° C} is prepared in an emulsifier solution industrial oil. The solution is continuously dosed into an emulsification apparatus, into which water is simultaneously supplied. The emulsion from the apparatus flows by gravity into the loading hatch of the mixer with ammonium nitrate, and then into a similar apparatus for mixing with aluminum. The mixing time in both devices can be the same and ranges from 3 to 15 minutes. Commodity explosives are unloaded into bags either in an intermediate tank or in the hopper of a charging machine.

Сравнение свойств составов, полученных традиционным смешением, и с применением эмульсии иллюстрирует таблица, из которой видно, что при значительных отличиях в компонентах составы имеют близкие характеристики, за исключением способности детонировать в зарядах малых диаметров, особенно при взрывании удлиненных зарядов: предлагаемые составы детонируют при длине заряда более 70 диаметров. Это свойство может быть очень полезным при взрывных работах с применением протяженных шпуров (до 20 м), которые в настоящее время используются в калийных рудниках и заряжаются вручную патронированным аммонитом 6ЖВ только по причине неустойчивой детонации таких зарядов из стандартных гранулитов. Замена патронов на гранулиты позволила бы механизировать процесс заряжания, существенно повысив производительность работ. A comparison of the properties of the compositions obtained by traditional mixing and using an emulsion is illustrated in the table, which shows that, with significant differences in the components, the compositions have similar characteristics, with the exception of the ability to detonate in charges of small diameters, especially when exploding elongated charges: the proposed compositions detonate at a length charge of more than 70 diameters. This property can be very useful in blasting operations using extended boreholes (up to 20 m), which are currently used in potash mines and are charged manually with 6ZhV ammonite only because of the unstable detonation of such charges from standard granulites. Replacing cartridges with granulites would allow mechanizing the loading process, significantly increasing productivity.

Лучшие результаты получаются с применением в качестве эмульгаторов сложных эфиров полиспиртов (глицерина, пентаэритрита и т.п.) с жирными кислотами-синтетическими или талловыми. В качестве окислителя предпочтительно применять селитру марки ЖВГ по ГОСТ 14702-79. The best results are obtained using esters of polyalcohols (glycerol, pentaerythritol, etc.) as emulsifiers with synthetic or tall fatty acids. As an oxidizing agent, it is preferable to use nitrate of the ZhVG brand according to GOST 14702-79.

Claims

EXPLOSIVE COMPOSITION, including ammonium nitrate, hydrocarbon fuel and aluminum, characterized in that it additionally contains water and an emulsifier in the following ratio, wt.%:
Aluminum 4.0 - 8.5
Hydrocarbon fuel 2.7 - 4.5
Water 0.2 - 0.5
Emulsifier 0.1 - 0.5
Ammonium nitrate Else