RU2364581C2 - Industrial explosive substance - Google Patents
Industrial explosive substance Download PDFInfo
- Publication number
- RU2364581C2 RU2364581C2 RU2007139137/02A RU2007139137A RU2364581C2 RU 2364581 C2 RU2364581 C2 RU 2364581C2 RU 2007139137/02 A RU2007139137/02 A RU 2007139137/02A RU 2007139137 A RU2007139137 A RU 2007139137A RU 2364581 C2 RU2364581 C2 RU 2364581C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- explosive
- oil
- industrial
- ammonium nitrate
- water
- Prior art date
Links
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области промышленных взрывчатых веществ, используемых при взрывных работах в горнодобывающей, нефтяной, газовой и других отраслях промышленности.The invention relates to the field of industrial explosives used in blasting in the mining, oil, gas and other industries.
В мире широко известны гранулированные промышленные взрывчатые вещества (далее по тексту ПВВ) типа «аммиачная селитра - дизельное топливо», в России, например, игданит (Дубнов Л.В. и др. Промышленные взрывчатые вещества. - М., Недра, 1988 г.), представляющий собой смесь окислителя - аммиачной селитры и горючих жидких нефтепродуктов, составляющих до 60% применяемых в горнодобывающей промышленности ПВВ. Однако в связи с невысокой физической стабильностью, выражающейся в межфазном расслоении жидких и твердых компонентов и невысокими детонационными характеристиками, данные ПВВ используются только для подрыва пород средней крепости.Granular industrial explosives (hereinafter referred to as PVV) of the type “ammonium nitrate - diesel fuel” are widely known in the world, in Russia, for example, igdanite (L. Dubnov and other Industrial explosives. - M., Nedra, 1988 .), which is a mixture of an oxidizing agent - ammonium nitrate and combustible liquid petroleum products, comprising up to 60% of PVV used in the mining industry. However, due to the low physical stability, expressed in the interphase separation of liquid and solid components and low detonation characteristics, these explosives are used only to undermine rocks of medium strength.
Известно взрывчатое вещество, включающее взрывчатый сенсибилизатор в количестве 9-30 мас.% и водно-гелевую основу, содержащую, мас.%: аммиачную селитру 50-70, гелеобразующий полимер - полиакриламид или натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, структурирующую добавку ряда боратов, антимонатов, хроматов, этиловый спирт или этиленгликоль и добавку, регулирующую скорость структурирования (RU 2180328 С1, 2002).An explosive is known, including an explosive sensitizer in an amount of 9-30 wt.% And a water-gel base containing, wt.%: Ammonium nitrate 50-70, a gelling polymer - polyacrylamide or sodium salt of carboxymethyl cellulose, structuring the addition of a number of borates, antimonates, chromates , ethyl alcohol or ethylene glycol and an additive that regulates the rate of structuring (RU 2180328 C1, 2002).
Недостатками известного взрывчатого вещества являются достаточно узкий температурный диапазон его работоспособности, а также сложность технологии его получения, обусловленная необходимостью введения водорастворимой добавки ряда этилового спирта или этиленгликоля и добавки, регулирующей скорость структурирования.The disadvantages of the known explosive are a fairly narrow temperature range of its performance, as well as the complexity of the technology for its production, due to the need to introduce a water-soluble additive of a number of ethanol or ethylene glycol and an additive that regulates the rate of structuring.
В патенте US 3235425 А, 1966, раскрывается взрывчатое вещество, лишенное указанных недостатков, следующего состава, мас.%: взрывчатый сенсибилизатор ряда бездымных нитроцеллюлозных порохов - 8-70, аммиачная селитра 20-80, вода 5-45, гелеобразующий полимер (загуститель) 0,2-5,0 и структурирующая добавка 0,2-3,0.US Pat. No. 3,235,425 A, 1966, discloses an explosive substance devoid of the indicated drawbacks of the following composition, wt.%: Explosive sensitizer of a number of smokeless nitrocellulose powders - 8-70, ammonium nitrate 20-80, water 5-45, gelling polymer (thickener) 0.2-5.0 and structuring additive 0.2-3.0.
Однако недостатком известного взрывчатого вещества является низкая чувствительность к ударной волне, обусловленная используемым сенсибилизатором.However, a disadvantage of the known explosive is its low sensitivity to the shock wave due to the sensitizer used.
Использование в составе взрывчатого вещества (RU 2076089 С1, 1997) в качестве взрывчатого сенсибилизатора баллиститного ракетного топлива обеспечивает повышенную чувствительность к ударной волне, однако недостатком его является отрицательный кислородный баланс, приводящий к получению токсичных продуктов взрыва и снижению работоспособности ВВ.The use of explosive (RU 2076089 C1, 1997) as an explosive sensitizer of ballistic rocket fuel provides increased sensitivity to the shock wave, however, its disadvantage is the negative oxygen balance, which leads to the production of toxic explosion products and a decrease in explosive performance.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному взрывчатому веществу является ПВВ (RU 2038348 С1, 1995), содержащее, мас.%: взрывчатый сенсибилизатор 20-35 в сочетании с 0,5-2,0 приборного масла, гелеобразующий полимер 0,5-2,0, структурирующую добавку 0,015-0,1, воду 13-18 и аммиачную селитру остальное до 100.The closest in technical essence to the proposed explosive is PVV (RU 2038348 C1, 1995), containing, wt.%: Explosive sensitizer 20-35 in combination with 0.5-2.0 instrument oil, gelling polymer 0.5-2 , 0, a structuring additive of 0.015-0.1, water 13-18 and ammonium nitrate, the rest is up to 100.
К недостаткам указанного состава следует отнести:The disadvantages of this composition include:
- высокое содержание воды (до 18 мас.%), приводящее к фазовому расслоению взрывчатой композиции, снижающему детонационные характеристики;- high water content (up to 18 wt.%), leading to phase separation of the explosive composition, which reduces detonation characteristics;
- высокое значение критического диаметра детонации (80-90 мм), что не позволяет использовать состав в скважинах малого диаметра.- a high value of the critical diameter of the detonation (80-90 mm), which does not allow the composition to be used in small diameter wells.
Предлагаемый состав промышленного взрывчатого вещества не имеет указанных недостатков.The proposed composition of an industrial explosive does not have these drawbacks.
При создании изобретения ставилась задача разработки недорогой, но высокоэффективной взрывчатой композиции, которая обладаетWhen creating the invention, the task was to develop an inexpensive, but highly effective explosive composition, which has
- значением критического диаметра детонации не более 50 мм;- the value of the critical diameter of the detonation is not more than 50 mm;
- высокими эксплуатационными характеристиками, в том числе физической стабильностью в течение гарантийного срока хранения: сыпучестью, неслеживаемостью, отсутствием расслоения твердой и жидкой фазы;- high operational characteristics, including physical stability during the warranty period of storage: flowability, non-caking, lack of separation of solid and liquid phases;
Кроме того, при создании изобретения ставилась задача расширения сырьевой базы производства ПВВ путем использования в качестве взрывчатого сенсибилизатора порохов и твердых ракетных топлив, снятых с вооружения.In addition, when creating the invention, the task was to expand the raw material base for the production of explosives by using gunpowder and solid rocket fuels taken out of service as an explosive sensitizer.
Для решения поставленной задачи предлагается состав промышленного взрывчатого вещества, включающий взрывчатый сенсибилизатор, аммиачную селитру в качестве окислителя, полиакриламид или натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы в качестве гелеобразующего полимера, структурирующую добавку в виде соли поливалентного металла, флегматизатор и воду, отличающийся тем, что оно содержит взрывчатый сенсибилизатор с размерами частиц не более 6 мм и с влажностью от 0 до не более 5 мас.% в виде измельченных порохов и/или топлив баллиститного, пироксилинового типа, или сферических порохов, или их смеси, в качестве флегматизатора оно содержит трансформаторное масло, приборное масло, соляровое масло, индустриальное масло или их смесь, а в качестве соли поливалентного металла - соль Cr+2, Cr+3, Fe+3, Al+3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:To solve this problem, an industrial explosive composition is proposed, including an explosive sensitizer, ammonium nitrate as an oxidizing agent, polyacrylamide or sodium carboxymethyl cellulose as a gel-forming polymer, a structuring additive in the form of a polyvalent metal salt, a phlegmatizer and water, characterized in that it contains an explosive sensitizer with a particle size of not more than 6 mm and with a moisture content of from 0 to not more than 5 wt.% in the form of powdered powders and / or ballistic fuels, pyroxyl new type or spherical powders, or mixtures thereof, as phlegmatizer it comprises a transformer oil, instrument oil, diesel oil, industrial oil, or a mixture thereof, and as the polyvalent metal salt - salt Cr +2, Cr +3, Fe +3 , Al +3 in the following ratio of components, wt.%:
Изобретение направлено на создание недорогих, но высокоэффективных экологически безопасных ПВВ для проведения взрывных работ на породах средней и высокой крепости на земной поверхности, в шахтах и рудниках, не опасных по газу и пыли.The invention is directed to the creation of low-cost, but highly efficient environmentally friendly explosives for blasting on rocks of medium and high strength on the earth's surface, in mines and mines, not dangerous for gas and dust.
Предлагаемый состава может быть использован в сухих и обводненных скважинах и шпурах диаметром не менее 50 мм.The proposed composition can be used in dry and flooded wells and holes with a diameter of at least 50 mm.
Температурный диапазон эксплуатации предлагаемого состава от минус 50°С до плюс 60°С.The temperature range of operation of the proposed composition is from minus 50 ° C to plus 60 ° C.
Введение в состав ПВВ порохов и/или топлив различного типа или их смеси в измельченном состоянии с размерами частиц не более 6 мм приводит к увеличению детонационных характеристик ПВВ: бризантности, снижению критического диаметра детонации до 30-35 мм, что позволяет высокоэффективно использовать ПВВ в скважинах и шпурах малого диаметра.The introduction of gunpowders and / or fuels of various types or mixtures thereof in a ground state with a particle size of not more than 6 mm into the PVW composition increases the detonation characteristics of the PVV: brisance, reduces the critical detonation diameter to 30-35 mm, which makes it possible to use PVV in wells highly efficiently and bore holes of small diameter.
Выбранный гранулометрический состав порохов и/или топлив или их смеси (размер частиц не более 6 мм) взрывчатого сенсибилизатора обеспечивает его равномерное распределение в среде гранулированного окислителя, физическую стабильность, сыпучесть и высокую насыпную плотность.The selected particle size distribution of the powders and / or fuels or their mixture (particle size not more than 6 mm) of the explosive sensitizer ensures its uniform distribution in the medium of the granular oxidizing agent, physical stability, flowability and high bulk density.
Использование в составе гелеобразующего полимера способствует снижению пыления, увеличению насыпной плотности, соответственно, скорости детонации, снижению чувствительности к механическим воздействиям и статическому электричеству, улучшению санитарно-гигиенических условий изготовления и применения предлагаемого ПВВ.The use of a gel-forming polymer in the composition helps to reduce dusting, increase the bulk density, respectively, the detonation speed, reduce sensitivity to mechanical stress and static electricity, improve the sanitary and hygienic conditions for the manufacture and use of the proposed PVV.
Гелеобразующий полимер, входящий в состав предлагаемого ПВВ, взаимодействуя с водой, содержащейся в составе ПВВ, образует гелевую оболочку на поверхности частиц порохов и/или топлив. Вследствие этого при детонации отдельно взятой частицы пороха и/или топлива гелевая оболочка играет роль высокопрочной недеформируемой капсулы, что обеспечивает минимальный критический диаметр детонации ПВВ не более 50 мм.The gel-forming polymer that is part of the proposed PVV, interacting with the water contained in the PVV, forms a gel shell on the surface of the particles of gunpowder and / or fuel. As a result of this, during detonation of an individual particle of gunpowder and / or fuel, the gel shell plays the role of a high-strength undeformable capsule, which ensures a minimum critical diameter of detonation of PVV no more than 50 mm.
Одновременно гелевая оболочка частиц пороха и/или топлива баллиститного, пироксилинового типа позволяет исключить образование пороховой «пены» на поверхности устья обводненной скважины, состоящей из высокодисперстных частиц, что повышает безопасность эксплуатации ПВВ, увеличивает плотность заряжения скважины и допускает использование в его составе частиц пороха менее 1 мм.At the same time, the gel shell of the particles of gunpowder and / or ballistic, pyroxylin-type fuel eliminates the formation of powder “foam” on the surface of the mouth of a waterlogged well, which consists of highly dispersed particles, which increases the safety of operation of the drilling fluid, increases the density of the well’s charge and allows the use of powder particles less 1 mm.
Прочность гелевой оболочки обеспечивает эффективная поперечная сшивка линейных цепей гелеобразующего полимера. Это достигается введением в составе ПВВ оптимального содержания структурирующих добавок. Введение структурирующих добавок менее 0,001% не обеспечивает образования устойчивой оболочки и приводит к ее разрушению при эксплуатации в скважине от воздействия скважинной воды.The strength of the gel shell provides an effective crosslinking of the linear chains of the gel-forming polymer. This is achieved by introducing the optimal content of structuring additives in the composition of the PVV. The introduction of structural additives less than 0.001% does not provide the formation of a stable shell and leads to its destruction during operation in the well from the effects of well water.
Введение структурирующих добавок в пределах 0,001-0,014% обеспечивает образование устойчивой оболочки и эффективность работы ПВВ при эксплуатации.The introduction of structuring additives in the range of 0.001-0.014% ensures the formation of a stable shell and the efficiency of the PVV during operation.
Дальнейшее увеличение содержания структурирующих добавок нецелеобразно, т.к. избыточное их содержание в виду высокой активности, приводит к деструкции (уменьшению прочности) гелевой оболочки и ее разрушению в скважине от воздействия воды.A further increase in the content of structuring additives is impractical because their excess content in view of high activity leads to destruction (decrease in strength) of the gel shell and its destruction in the well from exposure to water.
Введение структурирующей добавки способствует также образованию прочной защитной пленки на поверхности гранул аммиачной селитры, что ведет к снижению гигроскопичности аммиачной селитры и слеживаемости ПВВ.The introduction of a structuring additive also contributes to the formation of a strong protective film on the surface of granules of ammonium nitrate, which leads to a decrease in the hygroscopicity of ammonium nitrate and the caking of PVV.
Флегматизатор, включающий трансформаторное масло, или приборное масло, или соляровое масло, или индустриальное масло, или их смесь, способствует снижению чувствительности к механическим воздействиям взрывчатого сенсибилизатора и, кроме того, является еще и дополнительным горючим. При этом омасливание твердых компонентов ведет к снижению гигроскопичности, уменьшению пыления при изготовлении и при снаряжении скважин и шпуров.The phlegmatizer, including transformer oil, or instrument oil, or solar oil, or industrial oil, or a mixture thereof, helps to reduce sensitivity to the mechanical effects of an explosive sensitizer and, in addition, is also an additional fuel. At the same time, the oiling of solid components leads to a decrease in hygroscopicity, a reduction in dusting during manufacture and when equipping wells and holes.
Подобранное опытным путем оптимальное соотношение гелеобразующего полимера (не более 0,02-1 мас.%), вида структурирующей добавки (не более 0,001-0,014 мас.%), флегматизатора (не более 1,0-4,0 мас.%), воды (не более 1,0-5,0 мас.%), окислителя и расширение состава взрывчатого сенсибилизатора обеспечивает сохранение высокой физической стабильности (сыпучесть, отсутствие пыления) состава, снижение критического диаметра детонации, высокие детонационные свойства ПВВ в широком диапазоне температур от минус 50°С до плюс 60°С, гарантирует возможность инициирования взрыва штатными средствами, например, такими как недорогой патронированный Аммонит - 6ЖВ, что снижает стоимость проведения взрывных работ в целом.The experimentally selected optimal ratio of gelling polymer (not more than 0.02-1 wt.%), Type of structuring additive (not more than 0.001-0.014 wt.%), Phlegmatizer (not more than 1.0-4.0 wt.%), water (not more than 1.0-5.0 wt.%), an oxidizing agent and expansion of the composition of the explosive sensitizer ensures the preservation of high physical stability (flowability, lack of dusting) of the composition, reduction of the critical detonation diameter, high detonation properties of the PVV in a wide temperature range from minus 50 ° С to plus 60 ° С, guarantees the possibility of initiation zryva standard means, for example, such as an inexpensive patronize Ammonite - 6GV that reduces the cost of blasting in general.
Технология изготовления ПВВ включает в себяManufacturing technology of PVCs includes
- подготовку взрывчатого сенсибилизатора: измельчение порохов и/или топлив до размера частиц не более 6 мм на аппаратах роторного типа или дисковых мельницах, сушку измельченного пороха и/или топлив до влажности не более 5,0%;- preparation of an explosive sensitizer: grinding powders and / or fuels to a particle size of not more than 6 mm on rotary-type apparatuses or disk mills, drying powdered powder and / or fuels to a moisture content of not more than 5.0%;
- смешение аммиачной селитры с гелеобразующим полимером, структурирующей добавкой, флегматизатором и взрывчатым сенсибилизатором;- mixing ammonium nitrate with a gelling polymer, a structuring additive, a phlegmatizer and an explosive sensitizer;
- расфасовку в транспортную тару.- packaging in transport containers.
Готовое ПВВ может храниться на складе в течение гарантийного срока без изменения его эксплуатационных свойств.Ready PVV can be stored in the warehouse during the warranty period without changing its operational properties.
Готовое ПВВ доставляют в транспортной таре к месту проведения взрывных работ, а заряжение скважин осуществляют непосредственно засыпкой ПВВ из транспортной тары в скважину.Ready PVV is delivered in a transport container to the place of blasting, and the wells are charged directly by filling PVV from the transport container into the well.
Примеры вариантов составов предлагаемого ПВВ в сравнении с прототипом приведены в таблице.Examples of compositions of the proposed PVV in comparison with the prototype are shown in the table.
Предлагаемое промышленное взрывчатое вещество прошло натурные испытания на карьерах в Свердловской области и республике Беларусь. Проведенные испытания ПВВ подтвердили его физическую стабильность при хранении, снаряжении скважин и высокие детонационные характеристики. Инициирование ПВВ осуществлялось штатными средствами, в т.ч. и патронированным Аммонитом - 6ЖВ. Отказов при массовом подрыве не отмечено.The proposed industrial explosive passed field tests in quarries in the Sverdlovsk region and the Republic of Belarus. The tests conducted by the UIP confirmed its physical stability during storage, well equipment and high detonation characteristics. Initiation of the UIP was carried out by regular means, including and patronized Ammonite - 6ZHV. There were no failures during the mass bombing.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007139137/02A RU2364581C2 (en) | 2007-10-23 | 2007-10-23 | Industrial explosive substance |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007139137/02A RU2364581C2 (en) | 2007-10-23 | 2007-10-23 | Industrial explosive substance |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007139137A RU2007139137A (en) | 2009-04-27 |
RU2364581C2 true RU2364581C2 (en) | 2009-08-20 |
Family
ID=41018548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007139137/02A RU2364581C2 (en) | 2007-10-23 | 2007-10-23 | Industrial explosive substance |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2364581C2 (en) |
-
2007
- 2007-10-23 RU RU2007139137/02A patent/RU2364581C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007139137A (en) | 2009-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20080245450A1 (en) | Explosive Compositions Containing Glycerin | |
US3395056A (en) | Inorganic oxidizer salt-alcohol explosive slurry containing an alcohol thickening agent | |
US3083127A (en) | Aqueous nitrostarch explosive slurries | |
RU2364581C2 (en) | Industrial explosive substance | |
US3331717A (en) | Inorganic oxidizer blasting slurry containing smokeless powder and aluminum | |
US3249477A (en) | Ammonium nitrate slurry blasting composition containing sulfur-sodium nitrate sensitizer | |
Hopler | The history, development, and characteristics of explosives and propellants | |
RU2666426C1 (en) | Composition of explosive mixture | |
US4555276A (en) | High density pressure resistant invert blasting emulsions | |
US3160535A (en) | Free flowing granular explosive composition of controlled particle size | |
RU2253643C1 (en) | Explosive mixture (variants) | |
US5531843A (en) | Explosives using glycol still bottoms | |
US6214140B1 (en) | Development of new high energy blasting products using demilitarized ammonium picrate | |
US3728173A (en) | Dense explosive slurry compositions of high energy containing a gum mixture | |
JPS5813519B2 (en) | explosive composition | |
US5608184A (en) | Alternative use of military propellants as novel blasting agents | |
Goudarzi | Investigating the Effects of Substituting Oil Derivatives instead of Gas Oil in the ANFO Compound | |
RU2226522C2 (en) | Gunpowder explosive composition and a method for preparation thereof | |
US4764229A (en) | Sensitization of inorganic oxidizer explosives | |
Liu et al. | Liquid explosive mixtures | |
RU2330830C1 (en) | Explosive composition | |
US2314809A (en) | Explosive composition | |
JP3599506B2 (en) | Explosive composition | |
RU2128156C1 (en) | Composition of explosive | |
RU2209806C2 (en) | Multiple-factor elevated-power blasting composition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20091224 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131024 |