RU2197455C2

RU2197455C2 - Explosive compound

Info

Publication number: RU2197455C2
Application number: RU2001107347A
Authority: RU
Inventors: Н.Н. Мельников; А.В. Григорьев; Д.С. Подозерский; С.А. Едигарев; Е.А. Власова; В.М. Доильницын; Г.Г. Листопад; Ю.М. Шинкарюк
Original assignee: Открытое акционерное общество "Апатит"
Priority date: 2001-03-19
Filing date: 2001-03-19
Publication date: 2003-01-27

Abstract

FIELD: production of explosives; applicable in mining for rocks breakage of various hardness. SUBSTANCE: explosive compound includes granulotol, diesel fuel, surfactant, granulated ammonium nitrate with moisture content not more 0.6 mas.%. Surfactant is dissolved in diesel fuel. EFFECT: higher detonating velocity and physical stability of explosive compound. 1 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к производству взрывчатых веществ и может быть использовано в горной промышленности при отбойке горных пород различной крепости. The invention relates to the production of explosives and can be used in the mining industry for breaking rocks of various strengths.

Известно взрывчатое вещество гранулит АСД (см. Колыма, 1989, 9, с. 39-40), включающее аммиачную селитру, дизельное топливо и добавки, обладающие структурирующим и поверхностно-активным действием. The explosive granulite ASD is known (see Kolyma, 1989, 9, pp. 39-40), including ammonium nitrate, diesel fuel and additives with a structuring and surface-active effect.

Данное взрывчатое вещество (ВВ) характеризуется недостаточной мощностью, что не позволяет использовать его в крепких горных породах. This explosive (BB) is characterized by insufficient power, which does not allow its use in hard rocks.

Известен также взрывчатый состав "комбизар" (см. патент РФ 2120929, МПК ⁶ С 06 В 31/42, С 06 В 45/22, БИ 30, 1998), содержащий, мас.%: гранулированная аммиачная селитра 88-94, дизельное топливо 2,5-6, гранулотол 2-8,5, принятый в качестве прототипа к заявляемому составу.Also known explosive composition "kombizar" (see RF patent 2120929, IPC ⁶ C 06 B 31/42, C 06 B 45/22, BI 30, 1998), containing, wt.%: Granular ammonium nitrate 88-94, diesel fuel 2.5-6, granulotol 2-8.5, adopted as a prototype of the claimed composition.

Недостатком известного взрывчатого состава, состоящего из гранулотола (гранулированного тротила) с сильно выраженными взрывчатыми свойствами и менее чувствительной взрывчатой смеси гранулированной аммиачной селитры с дизельным топливом (АС-ДТ), является низкая скорость детонации. Химические реакции при взрыве такого смесевого ВВ протекают в несколько стадий. В детонационной волне реакция начинается на гранулах тротила, далее происходит разложение смеси АС-ДТ. Распределение части дизельного топлива на гранулах тротила приводит к снижению его количества, находящегося в непосредственном контакте с гранулами аммиачной селитры. В результате снижается энергия, выделяющаяся при разложении смеси АС-ДТ в зоне реакции детонационной волны, и соответственно уменьшается скорость детонации всего взрывчатого состава. Кроме того, известное ВВ имеет невысокую физическую стабильность из-за незначительной адгезии дизельного топлива к гидрофильным гранулам аммиачной селитры, составляющей большую часть взрывчатого состава. A disadvantage of the known explosive composition consisting of granulotol (granulated TNT) with highly pronounced explosive properties and a less sensitive explosive mixture of granular ammonium nitrate with diesel fuel (AC-DT) is the low detonation speed. Chemical reactions during the explosion of such a mixed explosive proceed in several stages. In a detonation wave, the reaction begins on TNT granules, then decomposition of the AC-DT mixture occurs. The distribution of part of diesel fuel on TNT granules leads to a decrease in its amount in direct contact with ammonium nitrate granules. As a result, the energy released during the decomposition of the AC-DT mixture in the reaction zone of the detonation wave decreases, and the detonation velocity of the entire explosive composition accordingly decreases. In addition, the well-known explosive has low physical stability due to the insignificant adhesion of diesel fuel to hydrophilic granules of ammonium nitrate, which makes up most of the explosive composition.

Настоящее изобретение направлено на решение задачи повышения скорости детонации и физической стабильности взрывчатого состава. The present invention is directed to solving the problem of increasing the detonation speed and physical stability of the explosive composition.

Поставленная задача решается тем, что известный взрывчатый состав, содержащий гранулированную аммиачную селитру, дизельное топливо и гранулотол, отличается тем, что согласно изобретению дополнительно содержит поверхностно-активное вещество, растворенное в дизельном топливе, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Гранулотол - 8-18
Дизельное топливо - 0,4-4,0
Поверхностно-активное вещество - 0,001-0,1
Гранулированная аммиачная селитра с влажностью не более 0,6 мас.% - Остальное
Использование поверхностно-активного вещества, растворенного в дизельном топливе, увеличивает адгезионную способность дизельного топлива к аммиачной селитре и снижает его адсорбцию на гранулах тротила, все это способствует распределению дизельного топлива преимущественно на гранулах аммиачной селитры. В результате увеличивается энергия, выделяющаяся при разложении смеси АС-ДТ, за счет которой осуществляется подпитка фронта детонационной волны, распространяющейся в первую очередь по гранулам тротила. Это приводит к повышению скорости детонации взрывчатого состава, а также повышается физическая стабильность взрывчатого состава. Содержание поверхностно-активного вещества в дизельном топливе более 0,1% является излишним и не способствует дальнейшему повышению адгезионной способности дизельного топлива к аммиачной селитре. При содержании поверхностно-активного вещества менее 0,001% не достигается необходимая адгезия дизельного топлива к аммиачной селитре.The problem is solved in that the known explosive composition containing granular ammonium nitrate, diesel fuel and granulotol, characterized in that according to the invention additionally contains a surfactant dissolved in diesel fuel, in the following ratio, wt.%:
Granulotol - 8-18
Diesel - 0.4-4.0
Surfactant - 0.001-0.1
Granular ammonium nitrate with a moisture content of not more than 0.6 wt.% - The rest
The use of a surfactant dissolved in diesel fuel increases the adhesive ability of diesel fuel to ammonium nitrate and reduces its adsorption on TNT granules, all this contributes to the distribution of diesel fuel mainly on ammonium nitrate granules. As a result, the energy released during the decomposition of the AS-DT mixture increases, due to which the front of the detonation wave, which propagates primarily through TNT granules, is fed. This leads to an increase in the detonation velocity of the explosive composition, and also increases the physical stability of the explosive composition. A surfactant content of more than 0.1% in diesel fuel is excessive and does not contribute to a further increase in the adhesive ability of diesel fuel to ammonium nitrate. When the surfactant content is less than 0.001%, the required adhesion of diesel fuel to ammonium nitrate is not achieved.

Возрастание влажности гранулированной аммиачной селитры более 0,6%, несмотря на присутствие поверхностно-активного вещества, резко снижает ее удерживающую способность. Кроме того, снижается сыпучесть аммиачной селитры, что усложняет технологию приготовления взрывчатого состава, а также понижается чувствительность взрывчатого состава к детонационному импульсу и увеличиваются затраты энергии взрыва ВВ на испарение воды. An increase in the moisture content of granular ammonium nitrate by more than 0.6%, despite the presence of a surfactant, sharply reduces its retention capacity. In addition, the flowability of ammonium nitrate is reduced, which complicates the technology for preparing explosive composition, as well as the sensitivity of the explosive composition to detonation impulse is reduced and the cost of explosive energy for water evaporation increases.

При содержании гранулотола более 18% увеличивается стоимость взрывчатого состава. При содержании тротила менее 8% снижаются детонационные характеристики взрывчатого состава. When the content of granulotol is more than 18%, the cost of the explosive composition increases. When the content of TNT is less than 8%, the detonation characteristics of the explosive composition decrease.

При содержании дизельного топлива более 4% кислородный баланс взрывчатого состава становится резко отрицательным. При содержании дизельного топлива менее 0,4% кислородный баланс взрывчатого состава становится положительным, что также приводит к росту количества выделяющихся ядовитых газов. When the content of diesel fuel is more than 4%, the oxygen balance of the explosive composition becomes sharply negative. When the diesel content is less than 0.4%, the oxygen balance of the explosive composition becomes positive, which also leads to an increase in the amount of toxic gases released.

Способ получения взрывчатого состава заключается в следующем. Гранулированная аммиачная селитра и гранулотол накапливаются в определенной пропорции в отдельных бункерах-дозаторах на стационарном пункте изготовления взрывчатых веществ. Смешение аммиачной селитры и гранулотола производится в ходе загрузки зарядной машины на наклонном лотке, снабженном отклоняющими поверхностями, где поток аммиачной селитры встречается с потоком гранулотола после синхронного открывания на калиброванную величину шиберов бункеров-дозаторов. Затем смесь поступает на лоток установки УРВ-2, в которой производится просеивание, рыхление слежавшихся комков и дополнительное смешение компонентов. Далее смесь поступает в зарядную машину. Приготовление взрывчатого состава осуществляется зарядной машиной путем дозированного распыления дизельного топлива с поверхностно-активным веществом при помощи форсунок в поток смеси аммиачной селитры и гранулотола на выходе из шнекового дозатора. A method of obtaining an explosive composition is as follows. Granular ammonium nitrate and granulotol are accumulated in a certain proportion in individual metering hoppers at a stationary explosive manufacturing center. Ammonium nitrate and granulotol are mixed during loading of the charging machine on an inclined tray equipped with deflecting surfaces, where the ammonium nitrate stream meets the granulotol stream after synchronously opening the dosing hopper gates for a calibrated value. Then the mixture enters the tray of the installation URV-2, in which sieving, loosening of packed lumps and additional mixing of the components are performed. Next, the mixture enters the charging machine. The preparation of the explosive composition is carried out by a charging machine by the metered spraying of diesel fuel with a surfactant using nozzles into the stream of a mixture of ammonium nitrate and granulotol at the outlet of the screw batcher.

Сущность и преимущества предлагаемого изобретения могут быть пояснены следующими примерами конкретного осуществления. The essence and advantages of the invention can be explained by the following examples of specific implementation.

Пример 1. Был приготовлен взрывчатый состав, мас.%:
Гранулотол - 18
Дизельное топливо - 0,85
Поверхностно-активное вещество - 0,001
Аммиачная селитра с влажностью 0,1% - 81,149
Физическую стабильность взрывчатого состава определяли на стенде, представляющем собой вертикально установленную пластмассовую трубу диаметром 100 мм, длиной 1,5 м, с отверстиями для отбора проб в верхней, средней и нижней части трубы. Через 10 суток определяли равномерность распределения дизельного топлива по колонке заряда: верхняя часть заряда - 0,84%, средняя - 0,84%, нижняя - 0,87%.Example 1. An explosive composition was prepared, wt.%:
Granulotol - 18
Diesel - 0.85
Surfactant - 0.001
Ammonium nitrate with a moisture content of 0.1% - 81.149
The physical stability of the explosive composition was determined on the stand, which is a vertically mounted plastic pipe with a diameter of 100 mm, a length of 1.5 m, with holes for sampling in the upper, middle and lower parts of the pipe. After 10 days, the uniformity of the distribution of diesel fuel over the charge column was determined: the upper part of the charge was 0.84%, the average was 0.84%, and the lower was 0.87%.

Скорость детонации определяли в стальной трубе диаметром 150 мм, толщина стенки 4 мм, длина 1,5 м - 4100 м/с. The detonation velocity was determined in a steel pipe with a diameter of 150 mm, a wall thickness of 4 mm, a length of 1.5 m - 4100 m / s.

Примеры 2-5 конкретного осуществления аналогичны примеру 1. Отличие заключается в соотношении компонентов взрывчатого состава. Взрывчатые составы, полученные по примерам 1-3, примеры 4-6 на запредельные значения по содержанию компонентов, пример 7 по прототипу, а также характеристики ВВ сведены в таблицу. Все взрывчатые составы, представленные в таблице, имеют кислородный баланс, близкий к нулю. Examples 2-5 of a specific implementation are similar to example 1. The difference lies in the ratio of the components of the explosive composition. Explosive compositions obtained in examples 1-3, examples 4-6 on the exorbitant values for the content of components, example 7 for the prototype, as well as the characteristics of explosives are summarized in table. All explosive compositions presented in the table have an oxygen balance close to zero.

Из приведенных примеров видно, что предлагаемый взрывчатый состав превосходит прототип по скорости детонации и физической стабильности. From the above examples it is seen that the proposed explosive composition exceeds the prototype in terms of detonation speed and physical stability.

Claims

An explosive composition comprising granulotol, diesel fuel and granular ammonium nitrate, characterized in that it contains granular ammonium nitrate with a moisture content of not more than 0.6 wt. % and additionally contains a surfactant dissolved in diesel fuel, in the following ratio, wt. %:
Granulotol - 8-18
Diesel - 0.4-4.0
Surfactant - 0.001-0.1
Granular Ammonium Nitrate - Else