RU2088559C1

RU2088559C1 - Explosive composition

Info

Publication number: RU2088559C1
Authority: RU
Inventors: И.А. Дибров; В.А. Боровиков; А.Б. Липин; Л.В. Григорьева; А.А. Рыскунов; А.В. Курушкин; С.А. Петров
Original assignee: Боровиков Виктор Александрович
Priority date: 1992-04-28
Filing date: 1992-04-28
Publication date: 1997-08-27

Abstract

FIELD: explosive substances. SUBSTANCE: composition has, wt.-%: ammonium nitrate 80-95 and fat-protein waste of the empirical formula C_4,0-5,0H_8,0-9,0N_0,04-0,08O from leather manufacture waste. Properties: heat explosive is 3500-3850 kJ/kg, detonation rate is 4.3-4.5 km/s. Composition is used in mining and building industry. EFFECT: improved quality of composition. 1 tbl

Description

Изобретение относится к классу простейших ВВ для открытых и подземных работ в горной и строительной промышленности и может быть использовано для взрывной отбойки шпуровым и скважинным методами на горных предприятиях, карьерах строительных материалов, дробления негабаритов, при проходке подземных выработок, а также при разрушении строительных конструкций и других видах спецработ. The invention relates to the class of simplest explosives for open and underground operations in the mining and construction industries and can be used for explosive blasting with borehole and borehole methods at mining enterprises, quarries of building materials, crushing oversized materials, during sinking of underground workings, as well as during the destruction of building structures and other types of special work.

Известно штатное взрывчатое вещество аммонит N 6 ЖВ [Поздняков З. Г. Росси Б. Д. Справочник по промышленным ВВ и средствам взрывания. М. Недра, 1977, с. 97-99] относящееся к аммиачно-селитренным, изготавливаемым на заводах, получившим наибольшее распространенные в патронированном виде, обладает пониженной слеживаемостью. Пригодно для заряжения шпуров со значительной обводненностью, однако при наличии проточной воды время нахождения патронов аммонита N 6 ЖВ отграничивается 1 2 ч. Known standard explosive ammonite N 6 LH [Pozdnyakov Z. G. Rossi BD Handbook of industrial explosives and explosives. M. Nedra, 1977, p. 97-99] related to ammonium nitrate, manufactured in factories that have received the most common in the patronized form, has a reduced caking. It is suitable for charging boreholes with significant water cut, however, in the presence of running water, the residence time of ammonite cartridges N 6 LH is limited to 1 2 hours.

Несмотря на довольно высокие взрывные характеристики аммонит N 6 ЖВ имеет ряд недостатков: содержит 21% взрывоопасного, токсичного тротила, имеет высокую стоимость, превышающую на порядок стоимость простейших ВВ, обладает недостаточной водостойкостью, слеживается. Despite the rather high explosive characteristics, ammonite N 6 ZhV has a number of disadvantages: it contains 21% explosive, toxic TNT, has a high cost that exceeds the cost of the simplest explosives by an order of magnitude, has insufficient water resistance, and cakes.

Известно штатное простейшее гранулированное ВВ гранулит, относящееся к составам средней мощности [Там же, с. 88-92] состоящее из пористой гранулированный аммиачной селитры и нефтяного масла. Known standard simple granular explosive granulite, related to the composition of medium power [Ibid., P. 88-92] consisting of porous granular ammonium nitrate and petroleum oil.

Гранулит М отличается от аммонита N 6 ЖВ большей сыпучестью и меньшей чувствительностью, позволяющей принять механизированное заряжение. Granulite M differs from ammonite N 6 VW in greater flowability and lower sensitivity, allowing to accept mechanized charging.

Недостатками гранулита М являются малая водоустойчивость, невысокие взрывные характеристики, а также применение в качестве сорбирующего окислителя дефицитной пористой аммиачной селитры. Стоимость штатного гранулита М существенно выше ВВ местного приготовления. The disadvantages of granulite M are low water resistance, low explosive characteristics, as well as the use of a deficient porous ammonium nitrate as a sorbing oxidizer. The cost of full-time granulite M is significantly higher than local explosives.

Известен также гранулировочный простейший взрывчатый состав местного приготовления игданит (прототип) [там же, с. 92-93] который изготавливают на горных предприятиях с использованием смесительно-зарядной техники. Also known granular simple explosive composition of local preparation igdanite (prototype) [ibid, p. 92-93] which is manufactured in mining enterprises using mixing and charging equipment.

Однако известно, что без применения пористой гранулированной АС и специальных порошковых добавок (аэросилов) обычная гранулированная АС не может удержать более 2,5% дизельного топлива, т.е. игданит физически не стабилен. However, it is known that without the use of porous granular AS and special powder additives (aerosil), ordinary granular AS cannot hold more than 2.5% of diesel fuel, i.e. igdanite is not physically stable.

В связи с дефицитом нефтепродуктов представляется нецелесообразным применять дизельное топливо не по его прямому назначению. Игданит предназначен для отбойки пород незначительной (малой) и средней (до f=8), он является пожароопасным. Его взрывчатые характеристики недостаточны для отбойки особенно скальных пород. Due to the shortage of oil products, it seems impractical to use diesel fuel not for its intended purpose. Igdanite is intended for breaking rocks of insignificant (small) and medium (up to f = 8), it is fire hazardous. Its explosive characteristics are insufficient for breaking off especially rock formations.

Цель изобретения создание простейшего двухкомпонентного ВВ, отличающегося низкой стоимостью, высокой безопасностью и стабильностью, имеющего высокие взрывчатые характеристики, содержащего неутилизируемые отходы кожевенного производства. The purpose of the invention is the creation of a simple two-component explosive, characterized by low cost, high safety and stability, having high explosive characteristics, containing unused waste from leather production.

Цель достигается тем, что состав простейшего ВВ содержит в качестве органического горючего жиробелковые отходы кожевенного производства, представляющие собой материал с усредненной химической формулой
C_4,0-5,0H_8,0-9,0N_0,04-0,08O при следующем соотношении компонентов, мас.The goal is achieved by the fact that the composition of the simplest explosive contains fat and protein waste from leather production as organic fuel, which is a material with an average chemical formula
C _4.0-5.0 H _8.0-9.0 N _0.04-0.08 O in the following ratio of components, wt.

Аммиачная селитра 80-90
Жиробелковые отходы кожевенного производства 5-20
Жиробелковые отходы кожевенного производства получаются в отстойниках сточных вод, поступающих с участков варки и мездрения клеевого производства кожевенных заводов, и по своим физико-химическим свойствам соответствуют ГОСТ 1045-73 на продукт "Жир животный технический" 3 сорта за исключением такого показателя как влажность.Ammonium nitrate 80-90
5-20 Fat-and-Protein Wastes from Leather Production
Fat-and-leather wastes from the tanning industry are obtained in wastewater sumps coming from the boiling and fouling areas of the tanneries' adhesive production, and according to their physicochemical properties they correspond to GOST 1045-73 for the product "Technical animal fat" of 3 grades with the exception of such an indicator as humidity.

По данному ГОСТу влажность продукта не должна превышать 1,5% Продукт, непосредственно полученный из отстойников без принудительной сушки, может иметь влажность в пределах 15-30% Естественная сушка продукта на воздухе в течении суток снижает влажность до 5-10% Изменение влажности в этом диапазоне не оказывает существенного влияния на взрывчатые характеристики состава. При влажности около 10% улучшаются условия перемешивания отходов с аммиачной селитрой. According to this GOST, the humidity of the product should not exceed 1.5%. The product directly obtained from sedimentation tanks without forced drying can have a moisture content of 15-30%. Natural drying of the product in air during the day reduces humidity to 5-10%. range does not significantly affect the explosive characteristics of the composition. At a moisture content of about 10%, the conditions for mixing waste with ammonium nitrate are improved.

В результате анализа вещественного состава отходов, выполненного в лаборатории отдела исследования жиров НПО "Масложирпром" ВАСХНИЛ, определено наличие и содержание в продукте следующих компонентов:
Содержание влаги 4,99%
Содержание жировых веществ (на сухое) (в основном моноглицериды) - 60,81%
Содержание веществ, нерастворимых в хлороформе (белки, углеводы ) - 24,34%
Содержание углеводов (на сухое) 0,012%
Содержание волоса (на сухое) 5,14%
Содержание азота (на сухое) 0,88%
Содержание фосфора в жировых веществах 0,024%
Сислотное число жировых веществ в мг KOH на 1 г жира 66,4
Содержание азота в обезжиренной части
в порошке (на сухое) 1,9%
в волосе (на сухое) 8,277%
По внешнему виду предлагаемые отходы представляют собой жироподобный, пастообразный, вязкосыпучий материал с незначительными примесями волоса, сероватого цвета. Консистенция отходов близка к консистенции густого меда или мазута, однако, недостаточная гомогенность и комковатость не позволяет количественно охарактеризовать вязкость.As a result of the analysis of the material composition of the waste, performed in the laboratory of the fat research department of the Maslozirprom VASKhNIL, the presence and content of the following components in the product were determined:
Moisture Content 4.99%
The content of fatty substances (dry) (mainly monoglycerides) - 60.81%
The content of substances insoluble in chloroform (proteins, carbohydrates) - 24.34%
Carbohydrate content (dry) 0.012%
Hair Content (Dry) 5.14%
Nitrogen content (dry) 0.88%
The phosphorus content in fatty substances 0,024%
The acid number of fatty substances in mg KOH per 1 g of fat 66.4
Fat content of nitrogen
in powder (dry) 1.9%
in hair (dry) 8.277%
In appearance, the proposed waste is a fat-like, pasty, viscous-flowing material with minor impurities of hair, grayish in color. The consistency of the waste is close to the consistency of thick honey or fuel oil, however, the lack of homogeneity and lumpiness does not allow a quantitative characterization of viscosity.

предлагаемая технология кожевенного производства не предусматривает утилизацию этих отходов. Они вывозятся для захоронения на полигон, что приводит к дополнительным расходам и ухудшает экологию пригородной зоны. the proposed technology of leather production does not provide for the disposal of these wastes. They are exported for burial to the landfill, which leads to additional costs and affects the ecology of the suburban area.

При содержании жиробелковых отходов во взрывчатом составе в указанных пределах (5-10%) достигаются цели, поставленные при создании настоящих ВВ. When the content of fatty protein waste in the explosive composition is within the specified limits (5-10%), the goals set during the creation of these explosives are achieved.

Рассматривая запредельные содержания компонентов в смеси, отмечаем следующее. Considering the transcendental content of the components in the mixture, we note the following.

При содержании окислителя (АС) более 95 мас. кислородный баланс смеси значительно смещается в положительную сторону, что приводит к образованию в продуктах взрыва токсичных окислов азота. When the content of the oxidizing agent (AC) is more than 95 wt. the oxygen balance of the mixture is significantly shifted in the positive direction, which leads to the formation of toxic nitrogen oxides in the explosion products.

Снижение содержания аммиачной селитры ниже 80% приводит к неполному сгоранию горючего компонента (жиробелковых отходов). Смесь становится вязкой и малоподвижной, что затрудняет ее приготовление на местах работ в смесительно-зарядных агрегатах и процесс заряжения. A decrease in the content of ammonium nitrate below 80% leads to incomplete combustion of the combustible component (fat-protein waste). The mixture becomes viscous and inactive, which complicates its preparation at the work sites in the mixing-charging units and the charging process.

Эффект повышенной безопасности заявляемого состава достигается применением невзрывчатых, пожаронеопасных компонентов, а снижение стоимости - благодаря тому, что горючий компонент является недефицитным неутилизируемым отходом кожевенного производства. Стабильность состава обусловлена высокой обволакивающей способностью горючего компонента, так как обволакивание им частиц аммиачной селитры исключает расслаивание смеси и повышает ее гидрофобность и водостойкость. The effect of increased safety of the claimed composition is achieved by the use of non-explosive, fire-hazardous components, and the cost reduction is due to the fact that the combustible component is a non-deficient non-utilized waste from the leather industry. The stability of the composition is due to the high enveloping ability of the combustible component, since enveloping it with ammonium nitrate particles eliminates the delamination of the mixture and increases its hydrophobicity and water resistance.

Пример 1. Взрывчатый состав получали путем смешения 95,0 мас. гранулированной аммиачной селитры и 5,0 мас. жиробелковых отходов кожевенного производства. Состав размещался в шпуры диаметром 42 мм с целью дробления гранитного негабарита и производилось взрывание заряда с использованием промежуточного детонатора в виде сложенного в несколько раз детонирующего шнура и его магистральной линии. Качество дробления гранита соответствовало взрыванию аммонита N 6 ЖВ. Example 1. An explosive composition was obtained by mixing 95.0 wt. granular ammonium nitrate and 5.0 wt. fat-and-protein waste from leather industry. The composition was placed in holes with a diameter of 42 mm for the purpose of crushing granite oversized material and the charge was blown using an intermediate detonator in the form of a detonating cord folded several times and its main line. The quality of granite crushing corresponded to the explosion of ammonite N 6 ZhV.

Пример 2. Взрывчатый состав получали путем смешения 92,0 мас. гранулированной аммиачной селитры и 8,0 мас. жиробелковых отходов кожевенного производства. Для отбойки гранита на щебень состав размещался в шпурах диаметром 42 мм, после чего производилось взрывание зарядов с использованием промежуточных детонаторов в виде "куклы" из ДШ и его магистральной линии. Качество отбитой горной массы соответствовало стандарту при аналогичной отбойке штатным ВВ аммонитом N 6 ЖВ. Example 2. An explosive composition was obtained by mixing 92.0 wt. granular ammonium nitrate and 8.0 wt. fat-and-protein waste from leather industry. To break off granite on crushed stone, the composition was placed in bore holes with a diameter of 42 mm, after which charges were blown using intermediate detonators in the form of a “doll” from the DS and its main line. The quality of the broken rock mass corresponded to the standard with a similar breakdown with standard explosive ammonite N 6 ZhV.

Пример 3. Взрывчатый состав получали путем смешения 89,0 мас. порошкообразной АС и 11,0 мас. жеробелковых отходов кожевенного производства. Велось взрывание на выброс при проходке траншей в известняке. Состав взрывался в шпурах диаметром 42 мм аналогично примерам 1 и 2. Результат взрыва не хуже аналогичного с применением штатного ВВ типа аммонит N 6 ЖВ. Example 3. An explosive composition was obtained by mixing 89.0 wt. powdered AS and 11.0 wt. tanning waste. Explosion was carried out for ejection during the excavation of trenches in limestone. The composition exploded in bore holes with a diameter of 42 mm similarly to examples 1 and 2. The result of the explosion is no worse than that using a standard explosive such as ammonite N 6 ZhV.

Пример 4. Взрывчатый состав получали путем смешения 80 мас. гранулированной АС и 20 мас. жиробелковых отходов кожевенного производства в аппарате типа бетономешалки. Заряжание велось в скважины диаметром 105 мм. Инициирование осуществлялось ДШ и тротиловой шашкой Т-400Г. Качество отбитой горной массы не хуже, чем при отбойке гранита на щебеночном карьере. Содержание комионентов и показатели по примерам приведения в таблице. Example 4. An explosive composition was obtained by mixing 80 wt. granular AS and 20 wt. fat-and-protein waste of leather production in a concrete mixer type apparatus. Charging was carried out in wells with a diameter of 105 mm. The initiation was carried out by the DS and the TNT checker T-400G. The quality of the broken rock mass is not worse than when breaking granite in a crushed stone quarry. The content of the co-ingredients and the indicators of the examples in the table.

Claims

Explosive composition for open and underground mining and construction works, including granular and powdered ammonium nitrate and organic fuel, characterized in that it contains fat-and-protein waste from the leather industry of the gross formula as organic fuel
C _4.0-5.0 H _8.0-9.0 N _0.04-0.08 O
in the following ratio of components, wt.

Ammonium nitrate 80 95
Fat-and-protein waste from the leather industry of the specified gross formula 5 20i