RU2388735C1 - Способ изготовления эмульсионного взрывчатого вещества и эмульсионное взрывчатое вещество, изготовленное этим способом - Google Patents

Способ изготовления эмульсионного взрывчатого вещества и эмульсионное взрывчатое вещество, изготовленное этим способом Download PDF

Info

Publication number
RU2388735C1
RU2388735C1 RU2009126168/02A RU2009126168A RU2388735C1 RU 2388735 C1 RU2388735 C1 RU 2388735C1 RU 2009126168/02 A RU2009126168/02 A RU 2009126168/02A RU 2009126168 A RU2009126168 A RU 2009126168A RU 2388735 C1 RU2388735 C1 RU 2388735C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
emulsion
mixing
foamed polystyrene
temperature
explosives
Prior art date
Application number
RU2009126168/02A
Other languages
English (en)
Inventor
Илья Юрьевич Маслов (RU)
Илья Юрьевич Маслов
Original Assignee
Закрытое Акционерное Общество "Спецхимпром"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=42673913&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2388735(C1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Закрытое Акционерное Общество "Спецхимпром" filed Critical Закрытое Акционерное Общество "Спецхимпром"
Priority to RU2009126168/02A priority Critical patent/RU2388735C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2388735C1 publication Critical patent/RU2388735C1/ru

Links

Landscapes

  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к технологии получения эмульсионных взрывчатых веществ. Предложен способ изготовления эмульсионного взрывчатого вещества в смесительно-зарядной машине, включающий загрузку в смесительно-зарядную машину обратной эмульсии и гранулированного вспененного полистирола, механическое смешивание компонентов. В качестве гранулированного вспененного полистирола используют полистирол с размером гранул 1-5 мм и насыпной плотностью 30-100 кг/м3, а в качестве обратной эмульсии используют эмульсию с температурой от -30 до +40°С и динамической вязкостью от 30000 до 100000 сПз. Эмульсию получают путем смешивания с последующим охлаждением 80%-ного водного раствора нитрата аммония с температурой от 65 до 75°С и топливной смеси с температурой от 40 до 50°С, содержащей минеральное масло и смесевой эмульгатор. Смесевой эмульгатор содержит полиизобутен сукцинимидный ангидрид и продукт взаимодействия дистиллированного талового масла и сорбитола. Предложено также эмульсионное взрывчатое вещество, полученное указанным выше способом. Изобретение направлено на улучшение взрывчатых и эксплуатационных характеристик ЭВВ, содержащего обратную эмульсию и гранулированный пористый пенополистирол. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.

Description

Изобретение относится к области промышленных взрывчатых веществ. А именно, к технологии получения эмульсионных взрывчатых веществ (ЭВВ) для безопасного ведения взрывных работ в обводненных и сухих скважинах.
ЭВВ, взамен гранулированных и порошкообразных взрывчатых веществ (ВВ), все шире применяются при ведении взрывных работ по причине безопасности изготовления и транспортирования невзрывчатых компонентов, входящих в их состав, отсутствия пыления при транспортировании и заряжании, лучшей санитарной безопасности при обращении с ЭВВ и компонентами.
ЭВВ возможно заряжать в скважины с различной плотностью, в достаточно широком диапазоне (от 500 до 1280 кг/м3), добиваясь необходимой для данных условий концентрации энергии ВВ в единице объема заряжаемой скважины. Поскольку известно, что скорость детонации (D, м/с) взрывчатых веществ пропорциональна плотности заряжания (ρ, кг/м3), то с изменением плотности заряжания изменяется и мощность воздействия взрыва (W, Вт/м2) на разрушаемую среду при одинаковой теплоте взрыва (Q, Дж/кг) взрывчатого вещества, которая определяется химическим составом этого ВВ
Figure 00000001
.
Эмульсия - система, состоящая из двух несмешивающихся или только частично смешивающихся жидких фаз, одна из которых диспергирована в виде капель в другой. Раздробленная на капли жидкость составляет дисперсную фазу, а жидкость, заполняющая пространство между капельками образует дисперсионную среду. Две жидкости масло и вода теоретически могут образовывать эмульсии двух типов: прямого - масло диспергировано в воде («масло в воде») и обратного - вода диспергирована в масле («вода в масле»). ЭВВ представляют собой обратные эмульсии типа «вода в масле». Дисперсную фазу составляет гидрофильная, полярная жидкость, именуемая водой, в виде капель (глобул) диаметром порядка 0,1-100 мкм. Непрерывную фазу - иначе дисперсионную среду, в таких эмульсиях составляет гидрофобная, неполярная жидкость, именуемая «маслом». В качестве дисперсной фазы преимущественно используют водные растворы нитрата аммония, а также его смеси с нитратами щелочных и щелочноземельных металлов. Дисперсионную среду ЭВВ образую преимущественно продукты переработки нефти, минеральные масла, воск, парафины в чистом виде или в виде их смеси. Обратные эмульсии, вследствие присутствия в их составе значительной доли воды (8-15%), имеют критические диаметры порядка 1,0-0,3 м, вследствие чего не находят практического применения в качестве ЭВВ без специальной обработки, называемой стабилизацией детонации. Это может осуществляться за счет введения мощных конденсированных взрывчатых веществ, а также физическими и химическими способами введения в объем ЭВВ газонаполненных микрополостей. Аэрация ЭВВ может осуществляться механическим перемешиванием или вдуванием воздуха, использованием вспенивающих агентов и содержащих воздух частиц (пористых частиц цеолита, перлита, микросфер из стекла, окиси алюминия, силикатов и т.п.) (М.Б.Генералов «Основные процессы и аппараты технологии промышленных взрывчатых веществ», М, ИКЦ Академкнига, 2004, стр.47-51).
Известен способ изготовления ЭВВ в смесительно-зарядной машине (СЗМ) загружают невзрывчатые компоненты ЭВВ, представляющего собой механическую смесь эмульсии и гранулированной аммиачной селитры, затем включают машину в работу, получают взрывчатую смесь компонентов путем механического их смешения при температуре 80°C, при этом плотность регулируют добавлением в изготавливаемую смесь водного раствора нитрита натрия. Нитрит натрия реагирует с аммиачной селитрой с образованием нитрата натрия и газообразных окислов азота. Окислы азота в виде газовых пузырьков распределяются в объеме готового ЭВВ и снижают его плотность. На практике указанным способом удавалось получить ЭВВ с плотностью 500 кг/м3 (после окончания газогенерации) при начальной плотности ЭВВ 1280 кг/м3. Перед употреблением эмульсионную смесь охлаждают до температуры 30-50°C для перехода горючей фазы в полутвердое состояние (В.Л.Барон, В.Х.Кантор "Техника и технология взрывных работ в США". М., "Недра", 1989 г, стр.82-84, 90).
К недостаткам данного решения следует отнести следующие:
- полученное таким способом ЭВВ механически непрочно, т.к. имеет консистенцию, похожую на пену, которая гасится при малейшем внешнем воздействии в виде удара, сотрясения или т.п.;
- неравномерность плотности по высоте колонки заряда из ЭВВ при заряжании скважин глубиной более 20 м, которая обусловлена сжимаемостью газовых пузырей под давлением столба жидкости;
- полученное таким способом ЭВВ термически нестабильно - повышение температуры выше +90°C ведет к разрушению эмульсии, это связано с малой теплопроводностью пены, а реакция взаимодействия нитрита натрия и аммиачной селитры идет с выделением тепла;
- ЭВВ взрывоопасно при повышенных температурах в замкнутом объеме. Выделяющиеся при взаимодействии нитрита натрия и аммиачной селитры окислы азота являются окислителями и при температуре, близкой к +90°C, в замкнутом объеме способны воспламенить нефтепродукты, входящие в состав эмульсии;
- применяемый нитрит натрия ядовит (относится к классу сильных ядов) и опасен в обращении.
Известен способ получения ЭВВ из водного раствора неорганического окислителя и углеводородного горючего с использованием в качестве эмульгаторов сложных эфиров многоатомных спиртов и жирных кислот, производных оксазолина, имидазолина и т.п. Эмульгирование и перемешивание компонентов проводят в 1 стадию. Углеводородное горючее и эмульгатор при температуре 70-100°C подают в первый, а затем во второй статический смеситель, а раствор окислителя при температуре 70-130°C вводят во второй статический смеситель. После этого смесь направляют в аппарат эмульгирования и перемешивания, в который одновременно вводят пустотелые микросферы (из стекла, углерода, полимера или т.п.) Перемешивание проводят при скорости вращения диска перемешивающего устройства со скоростью 700 мин-1, т.е. с линейной скоростью 10 м/с (по патенту US 4410378 A, 18.10.1983, C06B 45/00).
Достоинством данного способа является осуществление его в одну стадию - эмульгирование совмещено со смешиванием. В качестве недостатков способа необходимо отметить следующие:
- большая скорость перемешивания ограничивает выбор сенсибилизирующих газосодержащих частиц по прочности для исключения их измельчения в процессе смешивания с эмульсией,
- температурные режимы приготовления эмульсии и смешивания ее с сенсибилизирующими частицами также ограничивают их выбор. Так, например, в случае использования в качестве сенсибилизирующих частиц гранул пенополистирола при смешивании их с эмульсией с температурой более 40°C произойдет усадка гранул и, соответственно, изменение плотности готового ЭВВ.
Известен способ изготовления ЭВВ с использованием расширенного перлита с плотностью предпочтительно 0,23-0,45 г/м3, согласно которому аммиачную селитру или ее смесь с другой неорганической окислительной солью растворяют в воде при температуре 60-100°C с образованием водного раствора окислителя, далее эмульгатор (выбранный из группы: сложный эфир жирной кислоты и сорбитана, моно- или диглицерид жирной кислоты, полигликолевый эфир, производных оксазолина, производных имидазолина, производных полиизобутен сукцинимидного ангидрида) добавляют в углеводородное горючее, смешивают и нагревают до температуры 40-80°C, затем полученный водный раствор окислителя добавляют в полученную смесь углеводородного горючего и эмульгатора и диспергируют при температуре 60-100°C, после чего добавляют к полученной эмульсии расширенный перлит (по патенту US 4940497 A, 10.07.1990, C06B 45/00).
К недостаткам данного решения следует отнести следующие:
- в способе не предусмотрено применение конкретного вещества-эмульгатора (указаны обобщенные группы химических веществ, но каждое конкретное вещество из этих групп может и не обладать требуемыми свойствами эмульгатора), а также не предусмотрена возможность использования смеси эмульгаторов;
- диспергирование при температуре выше 70°C приводит к частичному разрушению вещества-эмульгатора (это ведет к перерасходу эмульгатора, реальный расход которого заведомо больше от нормально требуемого количества с учетом того, что часть эмульгатора будет разрушена при нагревании в процессе эмульгирования);
- использование в качестве сенсибилизатора расширенного перлита не гарантирует эффекта сенсибилизации, т.к. перлит сильно гигроскопичен (вода проникает в открытые поры перлита, заполняя их - в результате чего перлит теряет пористость - необходимую для сенсибилизации эмульсии).
В качестве наиболее близкого аналога изобретения может быт принят способ изготовления ЭВВ в смесительно-зарядной машине (по патенту РФ №2305673 C1, C06B 21/00, F42D 1/10, 10.09.2007), включающий раздельную загрузку невзрывчатых компонентов эмульсионного взрывчатого вещества, содержащего обратную эмульсию и гранулированную твердую фазу и механическое смешивание компонентов. ЭВВ имеет плотность ниже 1000 кг/м3, для чего в качестве гранулированной твердой фазы используют гранулированный пористый пластик с размером гранул не менее 1 мм при следующем соотношении компонентов, об.%:
эмульсия 70-30,
гранулированный пористый пластик
(например, пенополистирол)
с размером гранул не менее 1 мм 30-70.
Недостатки данного технического решения:
- ограниченная область применения полученного этим способом ЭВВ, связанная низкой объемной концентрацией энергии при плотности менее 1000 кг/м3, что не позволяет производить взрывные работы по крепким горным породам. Способ не позволяет изготавливать ЭВВ с плотностью выше 1000 кг/м3;
- отсутствие требований к плотности применяемого пенополистирола.
В зависимости от продолжительности термообработки исходного полистирола достигается различный коэффициент вспенивания (соотношение объемов гранул до и после термообработки может достигать значений до 40) и, соответственно, различная плотность пенополистирола; данные показатели оказывают решающее влияние на эффект сенсибилизации ЭВВ;
- отсутствие допустимого температурного диапазона для эмульсии при смешивании с гранулированным пористым пластиком, что приводит к значительному отклонению плотности готового ЭВВ от расчетной. Эмульсия, содержащая в своем составе дизельное топливо и имеющая температуру более +40°C размягчает и усаживает гранулированный вспененный полистирол (пенополистирол), вследствие чего происходит увеличение плотности готового ЭВВ;
- ЭВВ склонно к расслаиванию из-за использования в составе эмульсии отработанных нефтепродуктов, которые содержат в своем составе поверхностно-активные вещества (ПАВ) первого рода.
Задачей предлагаемого изобретения является создание способа изготовления ЭВВ, содержащего обратную эмульсию и гранулированный пенополистирол, которое может быть использовано для безопасного производства взрывных работ в породах различной крепости, в обводненных и сухих скважинах.
Техническим результатом изобретения является улучшение взрывчатых (детонационной способности и скорости детонации) и эксплуатационных характеристик ЭВВ (в том числе физической стабильности), содержащего обратную эмульсию и гранулированный пенополистирол.
Указанный технический результат достигается в способе изготовления эмульсионного взрывчатого вещества в смесительно-зарядной машине, который включает загрузку в смесительно-зарядную машину обратной эмульсии и гранулированного пенополистирола и механическое смешивание компонентов в следующем соотношении, об.%:
обратная эмульсия 95-30
гранулированный пенополистирол 5-70
При этом используют гранулированный пенополистирол с размером гранул 1-5 мм и насыпной плотностью 30-100 кг/м3. В качестве обратной эмульсии используют эмульсию с температурой от -30 до +40°C и динамической вязкостью от 30000 до 100000 сПз, измеренной на вискозиметре Брукфильда насадкой RV6 при оборотах шпинделя 20 мин-1. Эмульсию получают путем смешивания с последующим охлаждением 80%-ного водного раствора нитрата аммония с температурой от 65 до 75°C и топливной смеси с температурой от 40 до 50°C, содержащей 99-75 мас.% минерального масла и 1-25 мас.% смесевого эмульгатора. Смесевой эмульгатор содержит полиизобутен сукцинимидный ангидрид и продукт взаимодействия дистиллированного талового масла и сорбитола при следующем соотношении, мас.%
полиизобутен сукцинимидный ангидрид 80-20
продукт взаимодействия дистиллированного
талового масла и сорбитола остальное.
В предложенном способе изготовления ЭВВ все температурные и концентрационные режимы подобраны экспериментально и сбалансированы с учетом получения максимально эффективного по своим технологическим и эксплуатационным свойствам ЭВВ. ЭВВ сохраняет свои взрывчатые свойства по сравнению с наиболее близким аналогом в более широких диапазонах содержания входящих в него компонентов: эмульсии (30-95 об.%) и гранулированного пенополистирола (70-5 об.%). Это обеспечивается за счет использования в составе ЭВВ пенополистирола определенной плотности и определенного гранулометрического состава, а также за счет использования в составе эмульсии смесевого эмульгатора, температурных режимов изготовления эмульсии и ее смешивания с гранулированным пенополистиролом.
Гранулированный пенополистирол с размером гранул 1-5 мм и насыпной плотностью 30-100 кг/м3 соответствует значениям коэффициента вспенивания 20-40. Гранулированный пенополистирол имеет структуру в виде конгломерата закрытых пленками полистирола газовых пузырьков (по этой причине он не гигроскопичен (вода не попадает внутрь гранул), а частичное разрушение гранулы не повреждает оставшиеся внутри нее закрытые пузырьки. Чем выше коэффициент вспенивания - тем тоньше полистирольные пленки, разделяющие газовые пузырьки, тем полнее полистирол разлагается от ударно-волновой нагрузки на газообразные продукты (в основном, ацетилен), участвующие в химической реакции во фронте детонационной волны. Недовспененный полистирол имеет толстые полистирольные пленки: в этом случае полистирол не полностью разлагается на газообразные продукты и тормозит своим инертным присутствием развитие детонации. Экспериментально установлено, что недовспененный пенополистирол (с коэффициентом вспенивания менее 10) не дает эффекта сенсибилизации ЭВВ (смеси эмульсии с таким пенополистиролом не детонационноспособны). Наличие закрытых газовых пузырьков выгодно отличает пенополистирол от расширенного (вспученного) перлита. Гранулы пенополистирола не впитывают влагу, кроме того, они упруго эластичны - чего нет у стеклянных микросфер, которые при малейшем механическом воздействии полностью разрушаются.
Эмульсию получают путем смешивания 80%-ного водного раствора нитрата аммония с температурой от 65 до 75°С и топливной смеси с температурой от 40 до 50°C, после чего эмульсию охлаждают до температуры ниже 40°C, но выше -30°C. Температура и концентрация водного раствора окислителя выбраны не случайно: при таких параметрах раствора исключена его преждевременная кристаллизация, которая, в свою очередь, вызывает ухудшение взрывчатых свойств готовой продукции. По опыту работы температура готовой эмульсии на выходе из аппарата эмульгирования всегда выше +60°C. Перед смешиванием эмульсии с гранулированным пенополистиролом ее необходимо охлаждать: в проточном охладителе или естественным путем - выстаиванием. При смешивании гранулированного пенополистирола с эмульсией, имеющей температуру выше +40°C, происходит термоусадка гранулированного пенополистирола и непредсказуемое увеличение плотности готового ЭВВ по сравнению с расчетной. При температурах эмульсии ниже минус 30°C вязкость эмульсии увеличивается, что затрудняет ее выгрузку из бункера смесительно-зарядной машины, затрудняет процесс смешивания, не позволяет получить требуемое качество смеси и не обеспечивает необходимые взрывчатые эксплуатационные свойства ЭВВ.
В состав эмульсии в способе, принятом в качестве наиболее близкого аналога, входит дизельное топливо и отработанные нефтепродукты. Нами экспериментально установлено, что эмульсии, в состав которых входит дизельное топливо, больше усаживают гранулы пенополистирола в сравнении с эмульсиями, изготовленными только с применением минерального масла. Отработанные нефтепродукты зачастую содержат в своем составе поверхностно-активные вещества (ПАВ) первого рода, что быстро разрушает эмульсию (эмульсия расслаивается).
Соотношение между компонентами топливной смеси (99-75 мас.% минерального масла и 1-25 мас.% смесевого эмульгатора), а также использование смесевого эмульгатора, содержащего полиизобутен сукцинимидный ангидрид и продукт взаимодействия дистиллированного талового масла и сорбитола - обеспечивают получение более качественной и стабильной эмульсии с более низкими энергозатратами в процессе эмульгирования в сравнении с прототипом.
Нами экспериментально установлено, что смесь гранулированного пенополистирола в смеси с эмульсией, имеющей вязкость менее 30 000 сПз, физически нестабильна (пенополистирол с течением времени всплывает - тем самым нарушается однородность ЭВВ). Смесь гранулированного пенополистирола в смеси с эмульсией, имеющей вязкость более 100 000 сПз, трудно прокачивается по трубопроводам и зарядным рукавам смесительно-зарядной машины (резко возрастает гидродинамическое сопротивление).
При приготовлении эмульсий, как правило, выдерживают соотношение от 5,2 до 9 мас.%. топливной смеси и от 94,8 до 91 мас.% водного 80%-ного раствора нитрата аммония. Это связано с тем, что при дозировании на эмульгирование топливной смеси менее 5,2 мас.% эмульсия не образуется - ее количества, как дисперсионной фазы, не хватает для создания прочных пленок для разделения глобул дисперсной фазы (водного раствора окислителя). При дозировании на эмульгирование топливной смеси более 9 мас.% эмульсия получается высокостабильной, но абсолютно недетонационноспособной - вследствие нарушения стехиометрического соотношения между топливом и окислителем (переизбыток топлива).
Пример осуществления изобретения.
Приготовление обратной эмульсии (см. табл.1) ведут путем смешивания 80%-ного водного раствора нитрата аммония с температурой 65°C и топливной смеси с температурой 50°C, содержащей 75 мас.% минерального масла и 25 мас.% смесевого эмульгатора, содержащего 20 мас.%) полиизобутен сукцинимидного ангидрида и 80 мас.% продукта взаимодействия дистиллированного талового масла и сорбитола. Полученную эмульсию пред загрузкой в смесительно-зарядную машину (СЗМ) пропускают через охладитель с охлаждением ее до температуры 35°C.
Таблица 1
Компонент Норма компонента Эмульсия
Водный раствор окислителя, состава: 93,5 мас.%
Аммиачная селитра - 80 мас.%
Вода - 20 мас.% 100 мас.%
ИТОГО 100%
Топливная смесь, состава: 6,5 мас.%
Минеральное масло - 75 мас.%
Смесевой эмульгатор (20 мас.%
полиизобутилен сукцинимидного ангидрида и 80 мас.%). продукта взаимодействия дистиллированного талового масла и сорбитола) - 25 мас.%
ИТОГО 100%
В СЗМ загружаются невзрывчатые компоненты ЭВВ и механически смешиваются 95 об.% обратной эмульсии и 5 об.% гранулированного вспененного полистирола. При этом используют гранулированный вспененный полистирол фракционным составом гранул от 1 до 5 мм при насыпной плотности 30 кг/м3.
Применение смесительно-зарядной машины позволяет закачать ЭВВ по зарядному шлангу, опускаемому на дно обводненной скважины. Высокая скорость подачи ЭВВ насосом - большая, чем скорость всплытия ЭВВ, позволяет выдавить воду из скважины. Подаваемое в скважину ЭВВ обладает большой вязкостью, сцепляется со стенками скважины и не всплывает. При этом формируется сплошной заряд на все сечение скважины - без «кольцевого зазора», в результате чего не возникает опасный при взрыве «канальный эффект» (когда по боковому зазору распространяется опережающая детонацию ударная волна и сжимает еще не успевший прореагировать заряд ЭВВ - плотность ЭВВ увеличивается выше критической и детонация прекращается).
Эмульсия обладает водоустойчивостью (при соприкосновении с водой не теряет взрывчатых свойств - пленка топливной смеси защищает глобулы раствора аммиачной селитры от соприкосновения с водой, находящейся внутри заряжаемых скважин: аммиачная селитра не диффундирует в скважинную воду, баланс между топливом и окислителем в ЭВВ сохраняется), вследствие чего ЭВВ может находиться в обводненных условиях без ограничения по времени.
Сегрегация ЭВВ (всплытие гранул пенополистирола в эмульсии) происходит очень медленно вследствие высокой вязкости эмульсии (в указанном диапазоне 30000-100000 сПз), в результате чего ЭВВ сохраняет однородность в течение времени, достаточного от момента заряжания скважин до производства взрыва (более 1 месяца).
С помощью предлагаемого способа возможна организация зарядки скважин «эмульсионно-пенополистирольной» смесью как обводненных, так и сухих скважин. Зарядка возможна как по зарядному рукаву-шлангу на дно скважины под столб воды, так и шнеком в устье сухой скважины.
ЭВВ может быть инициировано от промежуточного детонатора, размещенного в нижней, верхней или средней части колонки заряда, или одновременно в разных его частях.
В предложенном способе изготовления ЭВВ используется только аммиачная селитра, т.к. применение натриевой, кальциевой и др. селитр снижает количество газообразных продуктов взрыва, что приводит к снижению работоспособности ЭВВ.
Способ не требует создания новых типов оборудования, т.к. изготовление таких ЭВВ технически возможно на существующих типах СЗМ, предназначенных для заряжания скважин ЭВВ.
Требуемая концентрация энергии в единице объема скважины достигается именно за счет изменения плотности самого ЭВВ, а плотность ЭВВ изменяется за счет изменения содержания гранулированного вспененного полистирола. За счет варьирования плотности можно учитывать физико-механических свойств разрушаемых пород, т.е. изготавливать ЭВВ, пригодное для пород различной крепости. Скорость детонации ВВ прямо пропорциональна плотности, следовательно в результате изменения плотности достигается не только изменение концентрации энергии в единице объема, но и скорости этого энерговыделения. Указанная в табл.1 эмульсия имеет среднюю расчетную теплоту взрыва на уровне 2842 кДж/кг (680 ккал/кг).
Детонационные характеристики смесей эмульсии (по табл.1) и гранулированного пенополистирола (крупностью гранул 1-5 мм и насыпной плотностью 30 кг/м3) приведены в табл.2. Экспериментально получены значения скоростей детонации смесей эмульсии и гранулированного пенополистирола в открытых зарядах диаметром 200 мм, при этом затухания детонации не зафиксировано.
Таким образом, описанный способ представляет собой простую и безопасную технологию изготовления и применения эмульсионных взрывчатых веществ.
Таблица 2
Характеристики содержание пенополистирола в ЭВВ (об.%)
5 10 15 20 25 30 50 70
Плотность ЭВВ, кг/м3 1200 1100 1000 900 800 650 500 400
Скорость детонации ЭВВ в открытом заряде диаметра 200 мм, м/с 5100 4900 4800 4500 4200 3800 3500 2900
Объемная концентрация энергии: Qρ, кДж/м3
3410400 3126200 2842000 2557800 2273600 1847300 1421000 1136800
Мощность воздействия взрыва W×10-10, кВт/м2 1,739 1,532 1,364 1,151 0,955 0,702 0,497 0,329
Основные свойства получаемого продукта ЭВВ по предлагаемому способу:
- характеристики получаемого ЭВВ имеют минимальное отклонение от расчетных ожидаемых характеристик, что обеспечивается, в частности, применением охлажденной эмульсии для смешивания с гранулированным пенополистиролом (нет необходимости вводить корректировки на сжимаемость пенополистирола от температурного воздействия - усадки);
- плотность ЭВВ может варьироваться путем изменения содержания гранулированного вспененного полистирола, что позволяет изготавливать ЭВВ с высокой объемной концентрацией энергии, пригодное для взрывания крепких пород;
- сохраняется стабильность плотности ЭВВ по высоте колонки заряда в скважине (пенополистирол, в отличие от газовых пузырьков при химической сенсибилизации ЭВВ водным раствором нитрита натрия, не сжимается под действием гидростатического давления);
- в технологии изготовления и в составе ЭВВ отсутствуют высокотоксичные компоненты (нитрит натрия);
- полученное предлагаемым способом ЭВВ, ввиду его высокой стабильности, способно к длительному хранению без ухудшения взрывчатых характеристик и может быть использовано в патронированном виде (заполняться в оболочки, храниться и перевозиться в них, а также загружаться в скважины).

Claims (2)

1. Способ изготовления эмульсионного взрывчатого вещества в смесительно-зарядной машине, включающий загрузку в смесительно-зарядную машину обратной эмульсии и гранулированного вспененного полистирола, механическое смешивание компонентов, отличающийся тем, что используют гранулированный вспененный полистирол с размером гранул 1-5 мм и насыпной плотностью 30-100 кг/м3, а в качестве обратной эмульсии используют обратную эмульсию с температурой от -30 до +40°С и динамической вязкостью от 30000 до 100000 сПз, измеренной на вискозиметре Брукфильда насадкой RV6 при оборотах шпинделя 20 мин-1, полученную путем смешивания с последующим охлаждением 80%-ного водного раствора нитрата аммония с температурой от 65 до 75°С и топливной смеси с температурой от 40 до 50°С, состоящей из 99-75 мас.% минерального масла и 1-25 мас.% смесевого эмульгатора, содержащего полиизобутен сукцинимидный ангидрид и продукт взаимодействия дистиллированного талового масла и сорбитола в следующем соотношении, мас.%:
полиизобутен сукцинимидный ангидрид 80-20 продукт взаимодействия дистиллированного талового масла и сорбитола остальное

при этом гранулированный вспененный полистирол и эмульсию смешивают при следующем соотношении, об.%:
обратная эмульсия 95-30 гранулированный вспененный полистирол 5-70
2. Эмульсионное взрывчатое вещество, содержащее обратную эмульсию, состоящую из 80%-ного водного раствора нитрата аммония и топливной смеси, и гранулированный вспененный полистирол, отличающееся тем, что оно содержит гранулированный вспененный полистирол с размером гранул 1-5 мм и насыпной плотностью 30-100 кг/м3, а в качестве топливной смеси оно содержит смесь, состоящую из минерального масла и смесевого эмульгатора, содержащего полиизобутен сукцинимидный ангидрид и продукт взаимодействия дистиллированного талового масла и сорбитола, при этом оно изготовлено способом по п.1.
RU2009126168/02A 2009-07-09 2009-07-09 Способ изготовления эмульсионного взрывчатого вещества и эмульсионное взрывчатое вещество, изготовленное этим способом RU2388735C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009126168/02A RU2388735C1 (ru) 2009-07-09 2009-07-09 Способ изготовления эмульсионного взрывчатого вещества и эмульсионное взрывчатое вещество, изготовленное этим способом

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009126168/02A RU2388735C1 (ru) 2009-07-09 2009-07-09 Способ изготовления эмульсионного взрывчатого вещества и эмульсионное взрывчатое вещество, изготовленное этим способом

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2388735C1 true RU2388735C1 (ru) 2010-05-10

Family

ID=42673913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009126168/02A RU2388735C1 (ru) 2009-07-09 2009-07-09 Способ изготовления эмульсионного взрывчатого вещества и эмульсионное взрывчатое вещество, изготовленное этим способом

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2388735C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104211549A (zh) * 2014-09-04 2014-12-17 葛洲坝易普力股份有限公司 混装乳化炸药的制备方法
CN104355953A (zh) * 2014-10-30 2015-02-18 葛洲坝易普力湖北昌泰民爆有限公司 一种用于乳化炸药的复合乳化剂及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104211549A (zh) * 2014-09-04 2014-12-17 葛洲坝易普力股份有限公司 混装乳化炸药的制备方法
CN104355953A (zh) * 2014-10-30 2015-02-18 葛洲坝易普力湖北昌泰民爆有限公司 一种用于乳化炸药的复合乳化剂及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1102138A (en) Emulsion blasting agent and method of preparation thereof
US4181546A (en) Water resistant blasting agent and method of use
US4543137A (en) Water-in-oil emulsion explosive composition
JPS6214518B2 (ru)
RU2098397C1 (ru) Взрывчатая композиция
AU2015337861B2 (en) Explosive composition and method of delivery
KR910006905B1 (ko) 시추공내의 고밀도 슬러리/프릴 폭약의 생산방법 및 그에 의한 폭약 조성물
WO1996013698A1 (en) Apparatus and process for loading emulsion explosives
US5472529A (en) Explosive composition and method for producing the same
US4775431A (en) Macroemulsion for preparing high density explosive compositions
RU2388735C1 (ru) Способ изготовления эмульсионного взрывчатого вещества и эмульсионное взрывчатое вещество, изготовленное этим способом
TWI289547B (en) Explosive agent
CA2386345C (en) Reduced energy blasting agent and method
CA2470825A1 (en) Method of preparing a sensitised explosive
EP0131471B1 (en) Explosives
EA015055B1 (ru) Эмульсионное взрывчатое вещество (варианты)
EP0514000B1 (en) Explosive comprising a foamed sensitizer
RU2773247C1 (ru) Взрывчатый состав и способ его изготовления
RU2222519C2 (ru) Патронированные взрывчатые энергетические эмульсии
US3155554A (en) Liquid blanketed chlorate blasting agent
RU2207331C2 (ru) Способ формирования водонаполняемого взрывчатого вещества и заряда водонаполненного взрывчатого вещества, водонаполняемое взрывчатое вещество (варианты)
RU2120928C1 (ru) Способ приготовления взрывчатого вещества
CA2115660C (en) Explosive composition and method for producing the same
JPH06144983A (ja) 爆薬組成物及びその製造方法
JPS6213318B2 (ru)

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20130517

RZ4A Other changes in the information about an invention
HE4A Change of address of a patent owner
PD4A Correction of name of patent owner