RU74165U1

RU74165U1 - CARTRIDGE FOR EMULSION EXPLOSIVES

Info

Publication number: RU74165U1
Application number: RU2007134700/22U
Authority: RU
Inventors: Юрий Владимирович Варнаков; Григорий Владимирович Гапонько; Виктор Ярославович Панчишин
Original assignee: Юрий Владимирович Варнаков; Григорий Владимирович Гапонько; Виктор Ярославович Панчишин
Priority date: 2007-09-17
Filing date: 2007-09-17
Publication date: 2008-06-20

Abstract

Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к технике ведения взрывных работ на дневной поверхности скважинными зарядами и может быть использовано при других видах взрывных работ с использованием эмульсионных взрывчатых веществ (ВВ), содержащих газогенерирующие добавки.Предложен патрон для эмульсионных ВВ, содержащий оболочку с торцевыми зажимами (клипсами) из алюминиевой проволоки.Сущность полезной модели заключается в том, что патрон содержит смесь с плотностью 1,1-1,35 г/смиз газифицированной обратной эмульсии с гранулированной аммиачной селитрой. При этом масса селитры составляет от 23 до 27% от общей массы эмульсионных ВВ в патроне. Введение в таких количествах в эмульсию гранулированной селитры обеспечивает оптимальную пластичность, водоустойчивость и плотность эмульсионного ВВ в патроне.Оптимальная пластичность, водоустойчивость и плотность эмульсионной смеси позволяют улучшить эксплутационные свойства патронов и обеспечить стабильную детонационную способность зарядов из эмульсионного ВВ в целом. 1 з.п.ф., 1 илл.The utility model relates to the mining industry, namely to blasting techniques on the surface of the day with well charges and can be used for other types of blasting operations using emulsion explosives (explosives) containing gas-generating additives. A cartridge for emulsion explosives containing a shell with end clamps (clips) from aluminum wire. The essence of the utility model is that the cartridge contains a mixture with a density of 1.1-1.35 g / cmize gasified reverse emulsion with gran th e ammonium nitrate. The mass of nitrate is from 23 to 27% of the total mass of emulsion explosives in the cartridge. The introduction of granular nitrate in such amounts into the emulsion ensures optimal plasticity, water resistance, and density of the emulsion explosives in the cartridge. Optimum plasticity, water resistance, and density of the emulsion mixture improve the operational properties of the cartridges and ensure stable detonation ability of charges from the emulsion explosives as a whole. 1 cpf, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к технике ведения взрывных работ на поверхности, и может быть использована при взрывных работах с использованием эмульсионных ВВ, содержащих газогенерирующие добавки.The utility model relates to the mining industry, namely to the technique of blasting on the surface, and can be used in blasting operations using emulsion explosives containing gas-generating additives.

Сенсибилизацию эмульсионных ВВ производят введением в их составы газовых пузырьков с помощью микросфер, порофоров или путем. аэрации. В России наибольшее распространение получил способ сенсибилизации эмульсионных ВВ с помощью порофоров - веществ, способных взаимодействовать с каким-либо компонентом ВВ с образованием газообразных продуктов реакции. В качестве порофора используют, например, нитрит натрия, который взаимодействует с аммиачной селитрой с выделением газообразного азота.The sensitization of emulsion explosives is carried out by introducing gas bubbles into their compositions using microspheres, porophores or by. aeration. In Russia, the most widely used method of sensitization of emulsion explosives using porophores - substances that can interact with any component of the explosive with the formation of gaseous reaction products. As porophore, for example, sodium nitrite is used, which interacts with ammonium nitrate with the release of gaseous nitrogen.

Известен патрон для эмульсионных ВВ, содержащий газогенерирующие добавки, выполненный в виде полимерной оболочки с зажимами по торцам с размещенной в оболочке воздушной камерой, объем которой составляет от 6 до 10 процентов внутреннего объема оболочки (Свидетельство на полезную модель №26323, Кл, Е21С 37/00, приоритет 08.05.2002, опубликовано 27.11.2002 г.)A known cartridge for emulsion explosives containing gas-generating additives, made in the form of a polymer shell with clamps at the ends with an air chamber located in the shell, the volume of which is from 6 to 10 percent of the internal volume of the shell (Utility Model Certificate No. 26323, C, Е21С 37 / 00, priority 05/08/2002, published on 11/27/2002)

Основным недостатком известных патронов является их низкая надежность, т.к. в результате заполнения оболочки горячей эмульсией (температура 80-90°С) происходит утончение полимерной пленки (полиэтилен), что может привести к порывам и нарушению ее герметичностиThe main disadvantage of the known cartridges is their low reliability, because as a result of filling the shell with a hot emulsion (temperature 80-90 ° C), a thinning of the polymer film (polyethylene) occurs, which can lead to gusts and a violation of its integrity

Известен патрон для эмульсионных ВВ включающий оболочку из полиэтилена с торцевыми зажимами, газифицированную обратную эмульсии с гранулированной аммиачной, при этом масса гранулированной аммиачной селитры составляет от 28 до 32% от общей массы эмульсионных Known cartridge for emulsion explosives comprising a shell of polyethylene with end clamps, gasified reverse emulsion with granular ammonia, while the mass of granulated ammonium nitrate is from 28 to 32% of the total mass of emulsion

ВВ в патроне (Патент №46810, Кл, Е21С 37/00, приоритет 01.02.2005 г., 27.07.2005 г. опубликовано.).BB in the cartridge (Patent No. 46810, Cl, Е21С 37/00, priority 01.02.2005, published on 07.27.2005.).

Недостатком известных патронов являются их эксплутационные свойства, т.к. из-за большого содержания гидрофильной гранулированной селитры в газифицированной эмульсии снижается ее пластичность и водоустойчивость, что может привести к зависанию патронов в скважине при их заряжании, а также снизить эффективность взрыва при попадании воды в составы ВВ при взрывании обводненных пород.A disadvantage of the known cartridges are their operational properties, because due to the high content of hydrophilic granular nitrate in a gasified emulsion, its plasticity and water resistance decrease, which can lead to freezing of cartridges in the well when they are charged, and also reduce the efficiency of the explosion when water enters the explosive compositions when blasting flooded rocks.

Предложен патрон для эмульсионных ВВ, содержащих оболочку с торцевыми зажимами и ЭВВ. Сущность полезной модели заключается в том, что патрон содержит эмульсионное ВВ с плотностью 1,1-1,35 г/см³ из газифицированной эмульсии с размещенными в ней гранулами из аммиачной селитры составляющими от 23 до 27% от общей массы ЭВВ.A cartridge for emulsion explosives containing a shell with end clamps and emulsion explosives is proposed. The essence of the utility model is that the cartridge contains an emulsion explosive with a density of 1.1-1.35 g / cm ³ from a gasified emulsion with granules of ammonium nitrate placed in it comprising from 23 to 27% of the total mass of emulsion explosives.

Оптимальная масса гранулированной селитры в эмульсии составляет от 23 до 27% от общей массы ЭВВ. Распределение гранул селитры в эмульсии в таких количествах приводит к повышению ее пластичности и водоустойчивости за счет увеличения ее массы внутри патрона при его изготовлении, что позволяет улучшить эксплутационные свойства патронов. При этом облегчается и ускоряется процесс газификации при выделении газа в эмульсии, что позволяет обеспечивать плотность ЭВВ в пределах 1,1-1,35 г/см³ и облегчает саморегулирование диаметра патрона при заряжании скважин. Кроме этого при изготовлении патронов происходит более равномерное распределение воздушных микропузырьков в эмульсии из-за более легкого процесса смешивания в таких количествах селитры с эмульсией.The optimal mass of granular nitrate in the emulsion is from 23 to 27% of the total mass of emulsion explosives. The distribution of nitrate granules in the emulsion in such quantities leads to an increase in its ductility and water resistance by increasing its mass inside the cartridge during its manufacture, which allows to improve the operational properties of the cartridges. At the same time, the gasification process is facilitated and accelerated when gas is emitted in the emulsion, which makes it possible to ensure the density of emulsion explosives in the range of 1.1-1.35 g / cm ³ and facilitates self-regulation of the diameter of the cartridge when charging wells. In addition, in the manufacture of cartridges there is a more uniform distribution of air microbubbles in the emulsion due to the easier mixing process in such quantities of nitrate with the emulsion.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид патрона с ЭВВ, представляющим собой смесь из газифицированной эмульсии и гранулированной аммиачной селитры, на фиг.2 - поперечное сечение патрона-6.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, in which Fig. 1 shows a general view of a cartridge with emulsion explosives, which is a mixture of gasified emulsion and granular ammonium nitrate, and Fig. 2 is a cross-section of cartridge-6.

Патрон содержит оболочку 1, изготовленную, например, из полиэтиленовой пленки. Торцы полиэтиленовой оболочки заделывают в «чуб» зажимами 2 из алюминиевой проволоки (клипсы) диаметром 2,5 мм. В качестве ЭВВ может например использоваться эмульсионный состав АС-25 по ТУ 2251-012-16359200-2003, представляющий собой механическую смесь из обратной (водоустойчивой) водомасляной эмульсии (смесь из жидкого нефтепродукта, эмульгатора, водного раствора аммиачной селитры или селитр (аммиачная и натриевая селитры) с добавками карбамида или поваренной соли, или без них) с гранулированной аммиачной селитрой и сенсибилизатором (водный раствор нитрита натрия). Эмульсионное ВВ помещают в патроны диаметром от 90-220 мм и длиной до 500 мм. При заполнении патрона взрывчатым веществом 3 в эмульсии образуются воздушные (за счет химической реакции между нитритом натрия и аммиачной селитрой) микровключения - 4 вокруг гранул аммиачной селитры и их межгранульном пространстве - 5. При этом происходит увеличение объема ВВ и заполнение им свободного пространства оболочки.The cartridge contains a shell 1 made, for example, of a plastic film. The ends of the polyethylene sheath are sealed in a “forelock” with clamps 2 made of aluminum wire (clip) with a diameter of 2.5 mm. For example, emulsion composition AC-25 according to TU 2251-012-16359200-2003, which is a mechanical mixture of a reverse (waterproof) water-oil emulsion (a mixture of liquid petroleum product, emulsifier, an aqueous solution of ammonium nitrate or nitrate (ammonia and sodium), can be used, for example. nitrates) with or without carbamide or sodium chloride) with granular ammonium nitrate and a sensitizer (aqueous sodium nitrite solution). Emulsion explosives are placed in cartridges with a diameter of 90-220 mm and a length of up to 500 mm. When the cartridge is filled with explosive 3 in the emulsion, microinclusions are formed (due to the chemical reaction between sodium nitrite and ammonium nitrate) - 4 around the granules of ammonium nitrate and their intergranular space - 5. At the same time, the explosive volume increases and the free space of the shell is filled with it.

Плотность патронированных эмульсионных ВВ должна быть не менее 1,1 г/см³, что обеспечивает их надежное потопление в скважинах содержащих воду. При этом их плотность не должна превышать 1.35 г/см³, что обеспечивает надежность взрывания. Количество гранулированной аммиачной селитры выбирают из условий ее равномерного распределения в эмульсии, обеспечения необходимой температуры эмульсионного ВВ, исключающий возможность разрыва оболочки при выделении газа и достижения им необходимых пластичности и плотности. Исследованиями в производственных условиях установлено, что этим условиям соответствует масса гранулированной аммиачной селитры в эмульсии составляющая от 23 до 27% от общего объема эмульсионного ВВ.The density of the cartridge emulsion explosives should be at least 1.1 g / cm ³ , which ensures their reliable flooding in wells containing water. Moreover, their density should not exceed 1.35 g / cm ³ , which ensures reliability of the explosion. The amount of granulated ammonium nitrate is selected from the conditions of its uniform distribution in the emulsion, ensuring the necessary temperature of the emulsion explosive, eliminating the possibility of rupture of the shell during gas evolution and achieving the necessary ductility and density. Investigations in production conditions have established that these conditions correspond to the mass of granular ammonium nitrate in the emulsion comprising 23 to 27% of the total emulsion explosive volume.

Для определения свойств предлагаемых эмульсионных ВВ были изготовлены опытные образцы различных составов. Технология изготовления, основанная на технологии изготовления эмульсионных To determine the properties of the proposed emulsion explosives, prototypes of various compositions were made. Manufacturing technology based on emulsion manufacturing technology

составов АС-25П, заключалась в том, что в одной емкости предварительно смешивали гранулированную аммиачную селитру с эмульсией («Эмульсионный состав АС-25»), а затем полученную смесь перемешивали с газогенерирующей добавкой (1-3% водный раствор нитрита натрия) до получения однородной массы с различной плотностью. Результаты испытаний эмульсионных составов проведенных на полигоне завода ОАО «Промсинтез» (г.Чапаевск) приведены в таблице.of the compositions of AC-25P, consisted in the fact that granular ammonium nitrate and emulsion were pre-mixed in one container (“Emulsion composition AC-25”), and then the resulting mixture was mixed with a gas-generating additive (1-3% aqueous solution of sodium nitrite) to obtain homogeneous mass with different density. The test results of the emulsion compositions carried out at the site of the Promsintez plant (Chapaevsk) are shown in the table.

ТаблицаTable Показатели и результаты испытаний эмульсионных составов ВВ.Indicators and test results of emulsion compositions BB. Содержание компонентов эмульсионного состава, %The content of the components of the emulsion composition,% Температура состава, °СThe temperature of the composition, ° C Водоустойчивость, не более, г/см² Water resistance, no more, g / cm ² Вязкость, 1×10⁵, спзViscosity, 1 × 10 ⁵ , SD Детонация заряда длиной 0,5 м в полиэтиленовой оболочке диаметром (120±5) ммDetonation of a charge 0.5 m long in a polyethylene shell with a diameter of (120 ± 5) mm При плотности, г/см³ At a density of g / cm ³ 1,1-1,351.1-1.35 1,41.4 ЭмульсияEmulsion Гранул ACGranule AC 100one hundred 8080 0,20.2 1,14-1,261.14-1.26 ПолнаяFull Не полнаяNot complete 9090 1010 7070 0,20.2 1,26-1,281.26-1.28 ПолнаяFull Не полнаяNot complete 8585 15fifteen 7070 0,20.2 1,28-1,31.28-1.3 ПолнаяFull Не полнаяNot complete 8080 20twenty 6969 0,30.3 1,3-1,321.3-1.32 ПолнаяFull Не полнаяNot complete 7575 2525 6767 0,30.3 1,32-1,341.32-1.34 ПолнаяFull Не полнаяNot complete 7070 30thirty 6565 0,350.35 1,36-1,441.36-1.44 ПолнаяFull Не полнаяNot complete

Из таблицы видно, что с увеличением содержания гранулированной аммиачной селитры в эмульсии снижается температура и повышается вязкость состава. Наиболее предпочтительным является содержание в эмульсионном составе 25% гранулированной АС. При этом составы эмульсии содержащие гранулированную селитру (23-27%) имеют температуру ниже по сравнению с «чистой» эмульсией. Кроме того, эти эмульсионные составы более водоустойчивы и менее вязкие, чем эмульсионные ВВ содержащие гранулированную селитру более 27%. Из таблицы также видно, что надежность взрывания эмульсионных ВВ при их плотности более, чем 1,35 г/cм³ знaчитeльнo снижается вплоть до прекращения процесса детонации.The table shows that with an increase in the content of granular ammonium nitrate in the emulsion, the temperature decreases and the viscosity of the composition increases. Most preferred is a content of 25% granular AS in the emulsion composition. Moreover, the composition of the emulsion containing granular nitrate (23-27%) have a lower temperature in comparison with a "pure" emulsion. In addition, these emulsion compositions are more waterproof and less viscous than emulsion explosives containing granulated nitrate of more than 27%. The table also shows that the reliability of the explosion of emulsion explosives with a density of more than 1.35 g / cm ³ significantly decreases until the termination of the detonation process.

Использование технического решения согласно полезной модели позволяет улучшить эксплутационные свойства патронов за счет повышения пластичности ЭВВ и надежности эффективного взрывания патронированных ВВ.The use of technical solutions according to the utility model allows to improve the operational properties of the cartridges by increasing the ductility of the emulsion explosives and the reliability of the effective blasting of cartridge explosives.

Claims

A cartridge for emulsion explosives containing a mixture of gasified inverse emulsion with granular ammonium nitrate, including a shell with end clamps, characterized in that it contains a mixture with a density of 1.1-1.35 g / cm ³ from gasified inverse emulsion with granular ammonium nitrate, the mass of granular ammonium nitrate is from 23 to 27% of the total mass of emulsion explosives in the cartridge.