RU2521637C2 - Water-containing explosive powder - Google Patents

Water-containing explosive powder Download PDF

Info

Publication number
RU2521637C2
RU2521637C2 RU2011109392/05A RU2011109392A RU2521637C2 RU 2521637 C2 RU2521637 C2 RU 2521637C2 RU 2011109392/05 A RU2011109392/05 A RU 2011109392/05A RU 2011109392 A RU2011109392 A RU 2011109392A RU 2521637 C2 RU2521637 C2 RU 2521637C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
powder
water
mixture
alum
sodium
Prior art date
Application number
RU2011109392/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011109392A (en
Inventor
Михаил Сергеевич Архипов
Владимир Арнольдович Белин
Иван Владимирович Бригадин
Станислав Иванович Дорошенко
Владимир Мхайлович Мытарев
Александр Георгиевич Нестеров
Николай Петрович Смагин
Original Assignee
Иван Владимирович Бригадин
Станислав Иванович Дорошенко
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
Application filed by Иван Владимирович Бригадин, Станислав Иванович Дорошенко filed Critical Иван Владимирович Бригадин
Priority to RU2011109392/05A priority Critical patent/RU2521637C2/en
Publication of RU2011109392A publication Critical patent/RU2011109392A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2521637C2 publication Critical patent/RU2521637C2/en

Links

Landscapes

  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to water-containing industrial explosives based on a gel-like matrix sensitised with pyroxiline powder. The water-containing explosive powder contains 40.0-65.0 wt % pyroxiline powder or a mixture thereof with ballistite powder, 6.0-15.0 wt % sodium nitrate, 4.0-10.0 wt % organic fuel, 10.0-25.0 wt % water, 0.3-2.0 wt % polyacrylamide and ammonium nitrate - the balance, wherein the linking agent is chrome alum or a mixture of chrome alum and aluminium in powder consistence 0.01-0.1, sodium thiosulphate 0.02-0.2 and further contains aluminium in form of a surface film or foil.
EFFECT: explosive composition widens the range of application conditions and improves the efficiency of charge explosions.

Description

Изобретение относится к области водосодержащих промышленных взрывчатых веществ (ПВВ) на основе гелеобразной матрицы, сенсибилизированной пироксилиновым порохом.The invention relates to the field of water-containing industrial explosives (PVV) based on a gel-like matrix sensitized with pyroxylin powder.

Водосодержащие пороховые ПВВ, разработка которых начата за рубежом в конце 50-х годов XX века, нашли широкое применение при проведении взрывных работ в промышленности, строительстве и в чрезвычайных ситуациях. Химический состав таких ПВВ разработан, исследован и описан в ряде работ и запатентован в России и других странах.Water-containing powder PVV, the development of which began abroad in the late 50s of the 20th century, has been widely used in blasting in industry, construction and in emergency situations. The chemical composition of such PVV is developed, researched and described in a number of works and patented in Russia and other countries.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является водосодержащий пороховой взрывчатый заряд, включающий пироксилиновый порох или его смесь с баллиститным порохом, натриевую селитру, органическое горючее, полиакриламид, в качестве сшивающего агента - смесь бихромата калия и тиосульфата натрия, аммиачную селитру и воду, в котором в качестве сшивающего агента использован бихромат калия (патент РФ №2183209, C06B 25/26, 31/28, опубл. 10.06.2002 г.).Closest to the proposed invention is a water-containing powder explosive charge, including pyroxylin powder or its mixture with ballistic powder, sodium nitrate, organic fuel, polyacrylamide, as a crosslinking agent is a mixture of potassium dichromate and sodium thiosulfate, ammonium nitrate and water, in which a crosslinking agent used potassium dichromate (RF patent No. 2183209, C06B 25/26, 31/28, publ. 06/10/2002).

В ходе испытаний этого ПВВ установлены его детонационные характеристики, характеристики безопасности и работоспособности. Установлено, что по своим совокупным характеристикам указанный состав приближается к идеальному.During the tests of this PVV, its detonation characteristics, safety and performance characteristics were established. It has been established that in terms of its aggregate characteristics, this composition approaches ideal.

Однако в ряде ситуаций этот состав все-таки имеет ограничения по применению. Например, при взрывных работах в подземных и стесненных условиях, когда из-за ограниченности пространства и затрудненной вентиляции в окружающей атмосфере создаются высокие концентрации экологически вредного (токсичного) шестивалентного хрома, входящего в состав бихромата калия.However, in some situations, this composition still has limitations on its use. For example, during blasting operations in underground and cramped conditions, when due to limited space and difficult ventilation in the surrounding atmosphere, high concentrations of environmentally harmful (toxic) hexavalent chromium, which is part of potassium dichromate, are created.

Вместе с тем, для ведения взрывных работ в стесненных условиях и при щадящем воздействии на окружающую среду, требуются удлиненные заряды с малым диаметром, а при взрыве в воздухе любого заряда ПВВ без оболочки, его критический диаметр заметно увеличивается по сравнению с паспортными данными.At the same time, for conducting blasting operations in cramped conditions and with a gentle impact on the environment, elongated charges with a small diameter are required, and in the explosion of any charge of explosive without an envelope in air, its critical diameter noticeably increases compared to the passport data.

Технической задачей изобретения является расширение диапазона условий применимости и повышение эффективности воздействия взрывов зарядов на основе водосодержащего порохового взрывчатого состава.An object of the invention is to expand the range of conditions of applicability and increase the efficiency of the effects of explosions of charges based on a water-containing powder explosive composition.

Результат достигается в водосодержащем пороховом взрывчатом заряде, включающем пироксилиновый порох, натриевую селитру, органическое горючее, полиакриламид, сшивающий агент, аммиачную селитру и воду, за счет того, что в качестве сшивающего агента он содержит хромовокислые квасцы или смесь хромовокислых квасцов с алюминием в консистенции пудры и тиосульфат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:The result is achieved in a water-containing powder explosive charge, including pyroxylin powder, sodium nitrate, organic fuel, polyacrylamide, a crosslinking agent, ammonium nitrate and water, due to the fact that it contains chromic acid alum or a mixture of aluminum hydroxide alumina as a crosslinking agent and sodium thiosulfate in the following ratio of components, wt.%:

пироксилиновый порохpyroxylin powder 40,0-65,040.0-65.0 натриевая селитраsodium nitrate 6,0-15,06.0-15.0 органическое горючееorganic fuel 4,0-10,04.0-10.0 полиакриламидpolyacrylamide 0,3-2,00.3-2.0 хромовокислые квасцы илиchromic alum or смесь хромовокислых квасцовmixture of chromic alum с алюминием в консистенции пудрыwith aluminum in powder consistency 0,01-0,10.01-0.1 тиосульфат натрияsodium thiosulfate 0,02-0,20.02-0.2 водаwater 10,0-25,010.0-25.0 аммиачная селитраammonium nitrate остальное.rest.

При этом дополнительно заряд содержит алюминий в виде поверхностной пленки или фольги.Moreover, the charge additionally contains aluminum in the form of a surface film or foil.

В случае применения только хромовокислых квасцов тиосульфат натрия не включается в состав гельпора, т.е. количество тиосульфата натрия в составе гельпора пропорционально их доле.In the case of using only chromic alum, sodium thiosulfate is not included in the gelpore, i.e. the amount of sodium thiosulfate in the gelpore is proportional to their proportion.

Для достижения первой составляющей задачи во взрывчатом составе бихромат калия заменяется на хромовокислые квасцы, в которых содержится экологически менее опасный двухвалентный хром, или смесь хромовокислых квасцов и алюминия в консистенции пудры в том же соотношении по массе. Такая замена позволяет обеспечить сшивку компонентов состава без потери показателей безопасности и работоспособности.To achieve the first component of the task in the explosive composition, potassium dichromate is replaced by chromic acid alum, which contains environmentally less dangerous divalent chromium, or a mixture of chromic acid alum and aluminum in the consistency of powder in the same weight ratio. This replacement allows for the crosslinking of the components of the composition without loss of safety and performance.

При использовании в качестве сшивающего агента бихромата калия в совокупности с тиосульфатом натрия происходит относительно медленное структурирование отдельных молекул в линейку полимера. Гельпор при этом достаточно текуч по реологическим свойствам.When using potassium dichromate as a crosslinking agent in combination with sodium thiosulfate, the relatively slow structuring of individual molecules into a polymer line occurs. At the same time, Helpor is quite fluid in its rheological properties.

При использовании же хромовокислых квасцов структурирование гельпора происходит значительно быстрее, а текучесть существенно увеличивается. Эти свойства установлены в ходе экспериментальной отработки гельпора и очевидно не вытекают из его химического состава, поскольку он в итоге является полимером.When using chromic alum, structuring of the gelpore occurs much faster, and fluidity increases significantly. These properties were established during the experimental development of gelpore and obviously do not follow from its chemical composition, since it is ultimately a polymer.

Для различных условий применения гельпора при взрывных работах требуются различные реологические параметры (текучесть). При снаряжении вертикальных шпуров методом налива требуется гельпор с высокой текучестью, а при снаряжении горизонтальных шпуров патронированным гельпором - с низкой текучестью.For various conditions for the use of gelpore during blasting, various rheological parameters (fluidity) are required. When equipping vertical boreholes with the filling method, gelpores with high fluidity are required, and when equipping horizontal boreholes with cartridge gelpores, low flow is required.

Следует отметить, что водосодержащий пороховой взрывчатый (ВПВВ) состав (гельпор) является очень сложным веществом. Это определяется наличием пироксилинового пороха (с очень сложной химической формулой) и геля как органического полимера.It should be noted that the water-containing powder explosive (WWW) composition (gelpore) is a very complex substance. This is determined by the presence of pyroxylin powder (with a very complex chemical formula) and a gel as an organic polymer.

По этой причине до сих пор нет строгого уравнения химической кинетики детонационных процессов. О сложности химического состава гельпора отмечено в работе (Дубнов Л.В. и др. Промышленные взрывчатые вещества. М.: Недра, 1988, с.259-275). В связи с этим сложность состава не позволяет применять строгие химические законы и основным методом создания ВПВВ является экспериментальный подбор количества компонентов. Простая замена эквивалентных химических веществ в эксперименте приводит к отказу детонации, и здесь существенными факторами являются марка пороха, дисперсный состав и длительность хранения.For this reason, there is still no rigorous equation for the chemical kinetics of detonation processes. The complexity of the chemical composition of gelpore was noted in the work (Dubnov L.V. et al. Industrial explosives. M: Nedra, 1988, p. 259-275). In this regard, the complexity of the composition does not allow the application of strict chemical laws and the main method of creating airborne explosives is the experimental selection of the number of components. A simple replacement of equivalent chemicals in the experiment leads to a failure of detonation, and here the significant factors are the brand of gunpowder, the dispersed composition and the duration of storage.

Вторая составляющая задачи достигается нанесением на поверхность заряда слоя алюминия в виде пленки или фольги. Алюминиевая пленка выполняет одновременно две функции. Первая - механическая - препятствует быстрому разлету продуктов взрыва, чем способствует более полному протеканию реакции взрывчатого превращения, т.е. повышает к.п.д. взрыва, и уменьшает критический диаметр детонации ПВВ. Вторая - химическая - приводит к повышению эффективности взрывного воздействия за счет дополнительной энергии, выделяемой в процессе окисления алюминия в фазе разлета продуктов взрыва.The second component of the problem is achieved by applying to the surface of the charge a layer of aluminum in the form of a film or foil. Aluminum film performs two functions simultaneously. The first - mechanical - prevents the rapid expansion of the explosion products, which contributes to a more complete reaction of the explosive transformation, i.e. improves efficiency explosion, and reduces the critical diameter of the detonation of the explosives. The second - chemical - leads to an increase in the efficiency of explosive action due to the additional energy released during the oxidation of aluminum in the phase of expansion of the explosion products.

Применение алюминиевой фольги для повышения эффективности взрывного воздействия подтверждено в ходе специальных исследований (Трофимов А.В. и др. Патент РФ по заявке на изобретение №2008128008).The use of aluminum foil to increase the efficiency of explosive effects was confirmed in the course of special studies (A. Trofimov and others. RF Patent for the application for invention No. 2008128008).

В зависимости от конкретных условий взрывания, количество алюминия в пленке (толщина фольги) определяется расчетно-экспериментальным методом.Depending on the specific blasting conditions, the amount of aluminum in the film (foil thickness) is determined by the calculation-experimental method.

Предлагаемый взрывчатый состав изготовлен в лабораторных условиях и подвергнут испытаниям на предприятии ОАО «Завод «ТЭКОН» и ФГУП «СКТБ «Технолог» (г. Санкт-Петербург). Результатами испытаний подтверждены характеристики предлагаемого взрывчатого состава.The proposed explosive composition is manufactured in laboratory conditions and tested at the enterprise JSC "Plant" TEKON "and FSUE" SKTB "Technologist" (St. Petersburg). The test results confirmed the characteristics of the proposed explosive composition.

Claims (1)

Водосодержащий пороховой взрывчатый заряд, включающий пироксилиновый порох, натриевую селитру, органическое горючее, полиакриламид, сшивающий агент, аммиачную селитру и воду, отличающийся тем, что в качестве сшивающего агента он содержит хромовокислые квасцы или смесь хромовокислых квасцов с алюминием в консистенции пудры и тиосульфат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Пироксилиновый порох 40,0-65,0 Натриевая селитра 6,0-15,0 Органическое горючее 4,0-10,0 Вода 10,0-25,0 Полиакриламид 0,3-2,0 Хромовокислые квасцы или смесь хромовокислых квасцов с алюминием в консистенции пудры 0,01-0,1 Тиосульфат натрия 0,02-0,2 Аммиачная селитра остальное

и дополнительно содержит алюминий в виде поверхностной пленки или фольги.
Water-containing powder explosive charge, including pyroxylin powder, sodium nitrate, organic fuel, polyacrylamide, a crosslinking agent, ammonium nitrate and water, characterized in that it contains chromic alum or a mixture of chromic alum with aluminum in a mixture of sodium sulfide as a crosslinking agent the following ratio of components, wt.%:
Pyroxylin powder 40.0-65.0 Sodium Nitrate 6.0-15.0 Organic fuel 4.0-10.0 Water 10.0-25.0 Polyacrylamide 0.3-2.0 Chromium Alum or a mixture of chromic alum with aluminum in powder consistency 0.01-0.1 Sodium thiosulfate 0.02-0.2 Ammonium nitrate rest

and further comprises aluminum in the form of a surface film or foil.
RU2011109392/05A 2011-03-14 2011-03-14 Water-containing explosive powder RU2521637C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011109392/05A RU2521637C2 (en) 2011-03-14 2011-03-14 Water-containing explosive powder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011109392/05A RU2521637C2 (en) 2011-03-14 2011-03-14 Water-containing explosive powder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011109392A RU2011109392A (en) 2012-09-20
RU2521637C2 true RU2521637C2 (en) 2014-07-10

Family

ID=47077059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011109392/05A RU2521637C2 (en) 2011-03-14 2011-03-14 Water-containing explosive powder

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2521637C2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2039199A1 (en) * 1969-04-16 1971-01-15 Intermountain Res & Eng Explosive paste
US3660181A (en) * 1969-05-01 1972-05-02 Intermountain Res & Eng Blasting slurry compositions containing calcium nitrate and method of preparation
GB1362352A (en) * 1972-01-06 1974-08-07 Indian Explosives Ltd Slurry blasting compositions
RU2183209C1 (en) * 2000-12-26 2002-06-10 Анников Владимир Эдуардович Water-containing gunpowder explosive composition
RU2253642C1 (en) * 2003-12-05 2005-06-10 Анников Владимир Эдуардович Method of manufacturing charges of gel-like hydrogen-containing explosive composition
RU2396510C2 (en) * 2008-07-11 2010-08-10 Ленинградское областное государственное учреждение "Региональное агентство природопользования и охраны окружающей среды" Device for destruction of rock lumps

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2039199A1 (en) * 1969-04-16 1971-01-15 Intermountain Res & Eng Explosive paste
US3660181A (en) * 1969-05-01 1972-05-02 Intermountain Res & Eng Blasting slurry compositions containing calcium nitrate and method of preparation
GB1362352A (en) * 1972-01-06 1974-08-07 Indian Explosives Ltd Slurry blasting compositions
RU2183209C1 (en) * 2000-12-26 2002-06-10 Анников Владимир Эдуардович Water-containing gunpowder explosive composition
RU2253642C1 (en) * 2003-12-05 2005-06-10 Анников Владимир Эдуардович Method of manufacturing charges of gel-like hydrogen-containing explosive composition
RU2396510C2 (en) * 2008-07-11 2010-08-10 Ленинградское областное государственное учреждение "Региональное агентство природопользования и охраны окружающей среды" Device for destruction of rock lumps

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СМИРНОВ Л.А. и др. КОНВЕРСИЯ, КОНВЕРСИОННЫЕ ПРОМЫШЛЕННЫЕ ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА, ч.5, М., МГУИЭ, 1998, с.79-82, табл.3.7. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011109392A (en) 2012-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ilyushin et al. Environmentally friendly energetic materials for initiation devices
CN107540486B (en) Hydrogen storage type emulsified seismic charge and seismic bomb using same
Buczkowski et al. Detonation properties of mixtures of ammonium nitrate based fertilizers and fuels
Cheng et al. The effect of the hydrogen containing material TiH2 on the detonation characteristics of emulsion explosives
RU2014107909A (en) EXPLOSIVE GRANULA
Maranda et al. Aluminum powder infuence on ANFO detonation parameters
Kramarczyk et al. Effect of aluminium additives on selected detonation parameters of a bulk emulsion explosive
RU2521637C2 (en) Water-containing explosive powder
RU2315742C1 (en) Blasting composition
Balagansky et al. Numerical simulation of Composition B high explosive charge desensitization in gap test assembly after loading by precursor wave
CN106631642A (en) High-energy mixed explosive containing titanium powder and preparation method of high-energy mixed explosive
EA201000904A1 (en) EMULSION EXPLOSIVE MATTER (VARIANTS)
US2298255A (en) Liquid explosive
Matyáš et al. Detonation Performance of TATP/AN‐Based Explosives
Sobolev et al. Profiled Detonation Waves in the Technologies of Explosion Treatment of Metals.
RU2574626C2 (en) Gel-like water-bearing explosive powder composition
RU2537485C2 (en) Water-containing explosive composition
BR112017013554B1 (en) Fuse composition
RU2778015C1 (en) Emulsion explosive composition
Song et al. Research on energetic characteristics of explosive containing B/Al
RU2183209C1 (en) Water-containing gunpowder explosive composition
RU2293074C1 (en) Water-containing blasting composition
RU2471759C2 (en) Explosive composition
Ripley et al. Explosion performance of aluminized TNT in a chamber
RU2496760C1 (en) Emulsion explosive composition for blasting work with blast-hole charges

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160315

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20171010