RU2179545C2

RU2179545C2 - Safe explosive

Info

Publication number: RU2179545C2
Application number: RU2000105433A
Authority: RU
Inventors: А.П. Талалаев; Э.Ф. Охрименко; Г.Э. Кузьмицкий; Н.Н. Федченко; В.Н. Аликин; И.В. Панов; А.М. Загитов; В.А. Журавлев; З.В. Назарова; И.М. Афанасьев; А.А. Исламова; Е.В. Шилова; Д.В. Полетаев
Original assignee: ГУП Научно-исследовательский институт полимерных материалов; ФГУП Пермский завод им. С.М. Кирова
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2002-02-20

Abstract

FIELD: manufacture of high class safety explosives. SUBSTANCE: safety explosive comprises ammonium nitrate alkali metal chloride, e.g. highly dispersed sodium chloride, trinitrotoluene, and alkali metal chloride is highly dispersed sodium chloride having less than 60% of fraction of smaller than 50 mcm and further comprises silicon dioxide. Invention makes it possible to prepare industrial high class safety explosive based on ammonium nitrate which comprises no liquid nitroether and which is useful in any season both in summer and in winter. EFFECT: improved properties of safety explosive. 1 cl, 1 tbl _

Description

Изобретение относится к области разработки промышленных взрывчатых веществ (ПВВ). The invention relates to the field of development of industrial explosives (PVV).

Развитие промышленности требует постоянного увеличения добычи угля, одного из основных видов энергетического сырья. Рост добычи угля должен происходить на основе внедрения новейших горных машин и механизмов для комплексной механизации, совершенствования систем разработки, интенсификации горных работ и повышения производительности труда. Industrial development requires a continuous increase in coal production, one of the main types of energy raw materials. Coal production growth should occur on the basis of the introduction of the latest mining machines and mechanisms for complex mechanization, improvement of mining systems, intensification of mining operations and increase of labor productivity.

Одним из способов повышения производительности труда является использование энергии взрывчатых веществ в сочетании с механизированной погрузкой и транспортированием взорванной породы угля. В этой связи возникает необходимость обеспечения угольной промышленности высокоэффективными взрывчатыми веществами и наиболее полноценного их использования. One way to increase labor productivity is to use explosive energy in combination with mechanized loading and transportation of blasted coal. In this regard, there is a need to provide the coal industry with highly effective explosives and their full use.

В то же время специфика угольных шахт - наличие взрывоопасной атмосферы - значительно усложняет методы производства буровзрывных работ и, в частности, требует выбора и применения только специальных типов так называемых предохранительных взрывчатых веществ, отличающихся особыми свойствами. В подобного рода ВВ нуждаются и некоторые другие отрасли горной промышленности. At the same time, the specificity of coal mines - the presence of an explosive atmosphere - significantly complicates the methods of drilling and blasting operations and, in particular, requires the selection and use of only special types of so-called safety explosives that are distinguished by special properties. Some other mining industries also need this type of explosive.

Расход предохранительных ВВ в основных угледобывающих странах составляет 10-25% общего расхода промышленных ВВ всеми отраслями техники. The consumption of safety explosives in the main coal-mining countries amounts to 10-25% of the total consumption of industrial explosives by all branches of technology.

К предохранительным ВВ предъявляются особые требования - они не должны воспламенять при взрыве смеси рудничного газа (как правило, это метан) с воздухом и каменноугольной пылью. For explosive safety, special requirements are imposed - they must not ignite in the explosion a mixture of mine gas (usually methane) with air and coal dust.

Предохранительные ВВ по степени безопасности разбиты на классы (III-VII) по общей классификации. Самый высокий класс предохранительности - VII. Safety explosives in terms of safety are divided into classes (III-VII) according to the general classification. The highest safety class is VII.

Ассортимент предохранительных ВВ в индустриально развитых странах насчитывает десятки наименований. Особенно широкое применение находят простейшие ВВ на основе аммиачной селитры. Со многими компонентами аммиачная селитра дает смеси, малочувствительные к механическим воздействиям и достаточными детонационными свойствами, что обусловило ее массовое применение. The range of safety explosives in industrialized countries includes dozens of items. The simplest explosives based on ammonium nitrate are especially widely used. With many components, ammonium nitrate gives mixtures that are insensitive to mechanical stress and sufficient detonation properties, which led to its widespread use.

В настоящее время для взрывных работ применяют предохранительные взрывчатые вещества типа аммонитов и нитроглицериновые ВВ. At present, explosive explosives use safety explosives such as ammonites and nitroglycerin explosives.

За рубежом почти все предохранительные ВВ содержат в качестве сенсибилизатора нитроглицерин или его смеси с нитрогликолем. Применяются также другие нитросодержащие соединения вместо тринитротолуола. Abroad, almost all safety explosives contain nitroglycerin or its mixture with nitroglycol as a sensitizer. Other nitro compounds are also used instead of trinitrotoluene.

Заявкой ФРГ (заявка 2263761) патентуется предохранительное ВВ на основе нитроглицерина, нитрогликоля, KNO₃, NH₄Cl и повышенного содержания (до 8%) органического горючего (растительная мука, крахмал, целлюлоза и ее производные).The application of Germany (application 2263761) patented a safety explosive based on nitroglycerin, nitroglycol, KNO ₃ , NH ₄ Cl and high content (up to 8%) of organic fuel (vegetable flour, starch, cellulose and its derivatives).

Румынским патентом (патент 71687) предложено селективно-детонирующее предохранительное ВВ, предназначенное для работы в шахтах, опасных по газу и пыли. Romanian patent (patent 71687) proposed a selectively detonating safety explosive intended for use in mines hazardous to gas and dust.

Патентуется состав на основе смеси нитроглицерин-нитрогликоль (патент 1479157, Англия). A composition based on a mixture of nitroglycerin-nitroglycol is patented (patent 1479157, England).

Предложен состав, содержащий аммиачную селитру и различные добавки (древесная мука, полиакрилат натрия, стеарат цинка и др.) (патент 137804, Польша). A composition is proposed containing ammonium nitrate and various additives (wood flour, sodium polyacrylate, zinc stearate, etc.) (patent 137804, Poland).

В отечественной промышленности используют в качестве предохранительных ВВ как аммониты, так и нитроглицериновые ВВ. Широкое применение нашли рецептуры, сенсибилизаторами в которых являются нитроэфиры и тринитротолуол. In the domestic industry, both ammonites and nitroglycerin explosives are used as safety explosives. The formulations in which nitroesters and trinitrotoluene are sensitizers are widely used.

Из отечественных рецептур, выпускаемых промышленностью, известны следующие предохранительные ВВ. Of the domestic formulations produced by the industry, the following safety explosives are known.

Аммониты: серный 1 ЖВ, нефтяной 3 ЖВ - III класс предохранительности, Т - 19 - IV класс предохранительности, угленит Э - 5, угленит Э - 6 - V класс предохранительности. К недостаткам угленитов следует отнести наличие в составе нитроэфира (нитроглицерина), необходимого для сенсибилизации состава, содержащего большое количество пламегасителя, и низкий уровень энергетических характеристик (для угленита Э - 5). Ammonites: sulfuric 1 LH, oil 3 LH - III safety class, T - 19 - IV safety class, carbonates E - 5, carbonates E - 6 - V safety class. The disadvantages of carbonites include the presence in the composition of nitroester (nitroglycerin), which is necessary for sensitizing a composition containing a large amount of flame arrester, and a low level of energy characteristics (for carbon dioxide E - 5).

Подробно об отечественных промышленных ВВ представлено в работе Поздняков З.Г. и др. Справочник по ПВВ и средствам взрывания, М., Недра, 1977. Details of domestic industrial explosives are presented in the work of Pozdnyakov Z.G. et al. Handbook of explosives and explosives, M., Nedra, 1977.

Технической задачей данного изобретения является создание промышленного ВВ высокого класса предохранительности (V) на основе аммиачной селитры, не содержащего жидкого нитроэфира (нитроглицерина) и позволяющего использовать разработанный состав промышленного ВВ без ограничений в любое время года как летом, так и зимой. The technical task of this invention is the creation of industrial explosives of high safety class (V) based on ammonium nitrate that does not contain liquid nitroether (nitroglycerin) and allows you to use the developed composition of industrial explosives without restrictions at any time of the year, both in summer and in winter.

Техническая задача решается тем, что предложено использовать в составе ВВ на аммиачно-селитренной основе полезное соотношение компонентов в сочетании с новыми компонентами, а в качестве хлорида щелочного металла использовать хлорид натрия высокой степени дисперсности (содержание фракции меньше 50 мкм не менее 60%). The technical problem is solved by the fact that it is proposed to use a useful ratio of components in combination with new components in the explosive composition on an ammonia-nitrate basis, and use highly dispersed sodium chloride as an alkali metal chloride (fraction content of less than 50 μm at least 60%).

Наиболее близким аналогом, взятым авторами за прототип, является состав Т - 19 (ГОСТ 21982-76) на основе аммиачной селитры, хлорида щелочного металла и тринитротолуола. К недостаткам этого состава следует отнести низкий класс предохранительности (IV). The closest analogue taken by the authors for the prototype is the composition of T - 19 (GOST 21982-76) based on ammonium nitrate, alkali metal chloride and trinitrotoluene. The disadvantages of this composition include the low safety class (IV).

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что ВВ, включающее аммиачную селитру, хлорид щелочного металла, тринитротолуол, содержит в качестве хлорида щелочного металла хлорид натрия высокой степени дисперсности (содержание фракции меньше 50 мкм не менее 60%), дополнительно содержит двуокись кремния (аэросил) при соотношении компонентов, мас.%:
Аммиачная селитра - 41 - 51
Тринитротолуол - 14 - 18
Хлорид натрия - 34,95 - 40,9
Двуокись кремния - 0,05 - 0,1
В таблице приведен компонентный состав образцов ВВ по предлагаемому изобретению, прототипу, их характеристики, а также характеристики образцов с содержанием компонентов за пределами заявляемого соотношения. Из приведенных данных видно, что предлагаемое ВВ имеет по сравнению с прототипом более высокий класс предохранительности при скорости детонации 2,4-2,7 км/с и критическом диаметре детонации 12-15 мм.The essence of the invention lies in the fact that explosives, including ammonium nitrate, alkali metal chloride, trinitrotoluene, contain sodium chloride of a high degree of dispersion as the alkali metal chloride (fraction content is less than 50 microns at least 60%), additionally contains silicon dioxide (aerosil) when the ratio of components, wt.%:
Ammonium nitrate - 41 - 51
Trinitrotoluene - 14 - 18
Sodium Chloride - 34.95 - 40.9
Silica - 0.05 - 0.1
The table shows the component composition of the explosive samples according to the invention, the prototype, their characteristics, as well as the characteristics of the samples with the content of the components outside the claimed ratio. From the above data it is seen that the proposed explosive compared with the prototype has a higher safety class at a detonation speed of 2.4-2.7 km / s and a critical detonation diameter of 12-15 mm.

В лабораторных и опытно-заводских условиях изготовлена ~ 1 тонна высокопредохранительного ВВ. In laboratory and pilot plant conditions, ~ 1 ton of high-fuse explosive was manufactured.

Испытаниями в заводских условиях на безопасность воспламенения метановоздушной смеси (ГОСТ 21983-76 п. 4.10.) подтвержден высокий класс предохранительности (V) этого ВВ: при взрыве заряда массой 200 г в камере штрека в свободноподвешенном состоянии воспламенения метановоздушной смеси не происходит. The tests in the factory for the safety of ignition of a methane-air mixture (GOST 21983-76 p. 4.10.) Confirmed the high safety class (V) of this explosive: when a charge of 200 g bursts in a drift chamber in a freely suspended state, the methane-air mixture does not ignite.

Claims

Safety explosive, including ammonium nitrate, alkali metal chloride, trinitrotoluene, characterized in that it contains high dispersion sodium chloride with a fraction content of less than 50 microns at least 60% as an alkali metal chloride, additionally contains silicon dioxide in the following ratio of components, wt. %:
Ammonium nitrate - 41 - 51
Trinitrotoluene - 14 - 18
Sodium Chloride - 34.95 - 40.9
Silica - 0.05 - 0.1