UA85825C2 - Емульсійна вибухова речовина з високою в'язкістю, спосіб її одержання та спосіб і система її доставки - Google Patents
Емульсійна вибухова речовина з високою в'язкістю, спосіб її одержання та спосіб і система її доставки Download PDFInfo
- Publication number
- UA85825C2 UA85825C2 UAA200501850A UAA200501850A UA85825C2 UA 85825 C2 UA85825 C2 UA 85825C2 UA A200501850 A UAA200501850 A UA A200501850A UA A200501850 A UAA200501850 A UA A200501850A UA 85825 C2 UA85825 C2 UA 85825C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- emulsion
- explosive
- high viscosity
- emulsion matrix
- matrix
- Prior art date
Links
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title abstract description 124
- 239000002360 explosive Substances 0.000 title abstract description 81
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 24
- 239000000126 substance Substances 0.000 title abstract description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract description 82
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 14
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 abstract description 11
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 40
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 28
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 21
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 17
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 12
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 8
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 8
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 5
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 5
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 2
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 sorbitol ester Chemical class 0.000 description 2
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 1
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- 239000007762 w/o emulsion Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42D—BLASTING
- F42D1/00—Blasting methods or apparatus, e.g. loading or tamping
- F42D1/08—Tamping methods; Methods for loading boreholes with explosives; Apparatus therefor
- F42D1/10—Feeding explosives in granular or slurry form; Feeding explosives by pneumatic or hydraulic pressure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B21/00—Apparatus or methods for working-up explosives, e.g. forming, cutting, drying
- C06B21/0008—Compounding the ingredient
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B23/00—Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
- C06B23/002—Sensitisers or density reducing agents, foam stabilisers, crystal habit modifiers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B47/00—Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase
- C06B47/14—Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase comprising a solid component and an aqueous phase
- C06B47/145—Water in oil emulsion type explosives in which a carbonaceous fuel forms the continuous phase
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
Винахід стосується способу зручного й безпечного одержання емульсійної вибухової речовини з високою в'язкістю за допомогою способу газування, який включає етапи виготовлення емульсійної матриці високої в'язкості, доставлення емульсійної матриці високої в'язкості за допомогою системи доставлення із застосуванням мастильного середовища, причому мастильне середовище містить газуючий агент, змішування емульсійної матриці високої в'язкості з мастильним середовищем у кінці системи доставлення і додаткового емульгування поданої суміші з емульсійної матриці високої в'язкості та мастильного середовища до емульсійної вибухової речовини з високою в'язкістю.
Description
кисень, існують у залишковому розчині. Як правило, кількість води, яку застосовують при складенні композиції, становить від 1 до 30 відсотків за масою. В оптимальному варіанті кількість, яку використовують, становить від до 25 відсотків за масою, у ще кращому варіанті - віл 10 до 15 відсотків за масою відносно емульсійної фази. Безперервна незмішувана з водою органічна фаза (олійна фаза) емульсії типу вода в олії містить від 2 до 15 відсотків за масою, в оптимальному варіанті - від 4 до 8 відсотків за масою відносно емульсійної фази.
Емульгуючий компонент складу емульсійної матриці високої в'язкості в оптимальному варіанті містить від 0,5 до 5 відсотків за масою емульсійної фази. Емульгуючий компонент в оптимальному варіанті складається з емульгатора РІВБА-типу і з естеру сорбіту в довільному співвідношенні компонентів. Також може бути застосований чистий РІВ5А-емульгатор. Масову частку емульгатора в оптимальному варіанті вибирають таким чином, щоб, з одного боку, досягався якомога вищий запас стійкості, а з іншого боку - щоб можна було цілеспрямовано впливати на подальше емульгування, яке настає з підвищенням в'язкості емульсії. Як емульгатор також може бути застосована суміш, яка складається з чистого емульгатора (активна фаза) та олії.
У ще кращому варіанті в емульсійній матриці високої в'язкості при застосуванні емульгатора з двох компонентів емульгатора існує перша, вже активована в емульсійній матриці високої в'язкості фаза емульгатора, та додатковий надлишок ще не активованих емульгаторів, які лише на етапі додаткового емульгування поданої суміші з емульсійної матриці високої в'язкості та мастильного середовища піддаються подальшому емульгуванню до емульсійної вибухової речовини з високою в'язкістю.
Фазу окисника в оптимальному варіанті вибирають таким чином, щоб кисневий баланс емульсійної вибухової речовини з високою в'язкістю тримався у межах від 0 до 2,595, в оптимальному варіанті - від 0,5 до 1,595. Зумовлений неорганічною фазою надлишок кисню у продукті дозволяє додавати інші багаті енергією компоненти, такі як металевий порошок, в оптимальному варіанті - АЇ, Мо, графіт, сажа, вугілля і т. ін., або суміш цих компонентів, в оптимальному варіанті - у концентраціях до 295. Таким способом енергоємність та інші термодинамічні дані емульсійної вибухової речовини з високою в'язкістю оптимізують для різних випадків застосування.
Завдяки застосуванню мастильного середовища при доставленні емульсійної матриці високої в'язкості через систему доставлення стає можливим особливо обережне доставлення ще не сенсибілізованої емульсійної матриці високої в'язкості через систему доставлення. Завдяки відрегульованому ламінарному профілеві потоку в межах системи доставлення та спеціальній подачі мастильного середовища з газувальним агентом, що міститься в ньому, в оптимальному варіанті - у формі концентричної зменшуючої тертя плівки, яка оточує емульсію, не відбувається попереднього змішування емульсійної матриці високої в'язкості та мастильного середовища або газувального агента, і, таким чином, сенсибілізація емульсійної матриці високої в'язкості в межах технічної системи (доставлення) виключається. Наявні в системі компоненти емульсійна матриця та оточуюча мастильна плівка самі по собі не утворюють сенсибілізовану вибухову речовину, здатну до детонації. Таким чином, це нововведення у концепції безпеки згідно з даним способом, яке полягає в уникненні утворення вибухової речовини на всіх ділянках технічної системи (доставлення), при існуючих емульсійних вибухових речовинах нинішнього рівня техніки не було можливим, оскільки емульсійна матриця вже в межах системи доставлення змішувалася з газувальним агентом, і це призводило до (часткової) і поступової сенсибілізації матриці або до утворення здатної до детонації вибухової речовини при закачуванні або транспортуванні через завантажувальний шланг. Несподівано в даному винаході було виявлено, що при застосуванні емульсійної матриці високої в'язкості та відповідному доставленні змішування у системі доставлення не відбувається, незважаючи на те, що мастильне середовище вже оточує газувальні агенти.
Лише в кінці системи доставлення емульсійна матриця високої в'язкості змішується з оточуючим мастильним середовищем, а отже, газувальними агентами. Таким чином, лише в кінці системи доставлення, тобто на виході вибухової речовини зі шлангової системи, емульсійна матриця сенсибілізується, а отже, утворюється здатна до детонації вибухова речовина.
Після змішування емульсійної матриці з мастильним середовищем або газувальними агентами, в оптимальному варіанті - у статичній мішалці, відбувається подальше емульгування поданої суміші з емульсійної матриці та мастильного середовища, а отже, утворення емульсійної вибухової речовини з високою в'язкістю згідно з даним винаходом. Завдяки цьому відбувається ще одне вирішальне підвищення в'язкості емульсійної вибухової речовини під час або після сенсибілізації.
Таким чином, було забезпечено емульсійну вибухову речовину або спосіб одержання цієї вибухової речовини, яка завдяки властивості високої в'язкості піддається завантаженню всупереч силі тяжіння, навіть у буровій свердловині, яку було просвердлено скісно або навіть вертикально вгору. Завдяки високій в'язкості виготовленої описаним способом вибухової речовини, вона більше не витікає з бурової свердловини, а залишається в ній всупереч силі тяжіння.
У ще одному оптимальному варіанті способу згідно з даним винаходом при доставленні емульсійної матриці високої в'язкості (10) між нею та мастильним середовищем (15) не підтримується турбулентний, але значний ламінарний потік, зокрема, ламінарний потік з числом Рейнольдса, меншим за 2300, в оптимальному варіанті - меншим за 2000, у ще кращому варіанті - меншим за 1500.
Шляхом вибору емульсійної матриці високої в'язкості у межах системи доставлення між нею та мастильним середовищем ламінарний потік може підтримуватися у вертикальному напрямку. Ламінарний потік у даному розумінні означає, зокрема, відсутність зрізальних зусиль між мастильним середовищем та емульсійною матрицею, а отже, і відсутність змішування. Таким чином, не виникає завихрень або змішувань.
Це дозволяє транспортувати газувальний агент до змішування емульсійної матриці в кінці системи доставлення без передчасного змішування або реакції газувальних агентів з емульсійною матрицею. Оскільки газувальний агент у мастильному матеріалі або мастильному середовищі лише на кінці шланга змішується з матрицею, кінцевий склад, зокрема, потрібна кінцева в'язкість вибухової речовини, досягається лише після статичної мішалки, тобто після виходу компонентів зі шланга.
В інших оптимальних варіантах способу згідно з даним винаходом емульсійна матриця (10) має в'язкість понад 6000ОмПа:с, в оптимальному варіанті - понад 8000ОмПа-:с, у ще кращому варіанті - понад 100000мПа.с.
В'язкість традиційної емульсійної матриці становить до 50000мПа-:с (виміряна способом ВгоокіїєїЇй, бріпає! 7, 1боб./хв., 207С). Емульсійна матриця згідно з винаходом має набагато вищу в'язкість. Раніше в існуючому рівні техніки цього намагалися уникати, оскільки через це втрачалася ефективність змішування з газувальним агентом. Несподівано згідно з винаходом було виявлено, що й для емульсійної матриці з іще вищою в'язкістю, у найкращому варіанті - понад 100000мПа-с, можна дуже успішно досягати змішування з газувальними агентами для необхідного змішування та подальшого емульгування або сенсибілізації кінцевого продукту. З цієї причини, всупереч упередженням у зв'язку з існуючим рівнем техніки, даний винахід дозволяє застосовувати емульсійну матрицю високої в'язкості.
Завдяки високій в'язкості емульсійної матриці, при доставленні емульсійної матриці разом з газувальними агентами, які містять мастильне середовище, у межах системи доставлення ламінарний потік дуже успішно може підтримуватися у вертикальному напрямку.
У ще одному оптимальному способі згідно з даним винаходом емульгатор складається з принаймні двох компонентів емульгатора, які емульгуються при різних зрізальних зусиллях. Наявний в емульсійній матриці високої в'язкості емульгатор для виготовлення цієї матриці попередньо активують, тобто для виготовлення матриці частково емульгують. Таким чином емульсійній матриці спочатку надають цієї в'язкості. В оптимальному варіанті в цій попередньо змішаній емульсійній матриці високої в'язкості є наявною друга фаза емульгатора (надлишок емульгатора) яка лише після виходу емульсійної матриці через змішування наприкінці піддається подальшому емульгуванню і, таким чином, емульсійна матриця високої густини через активацію цієї другої фази в емульгаторі набуває ще більшої вирішальної в'язкості. Кінцева отримана вибухова речовина після цього має в'язкість понад 200000, в оптимальному варіанті - від 250000 до з50000мПа-с і вище. Емульсійна матриця високої в'язкості має в'язкість понад 6000ОмПа-:с, в оптимальному варіанті - понад 8000ОмПа-:с, у ще кращому варіанті - понад 100000мПа:с. Завдяки застосуванню емульгатора з принаймні двох компонентів, стає можливим одержання емульсійної матриці у більш високому діапазоні в'язкості і при змішуванні до остаточної емульсійної вибухової речовини додатково надати їй вирішальної в'язкості.
У ще одному оптимальному способі згідно з даним винаходом мастильне середовище включає (15) суміш води та газувального агента (16).
Завдяки тому, що мастильне середовище, разом з газувальним агентом також містить додаткову кількість води, мастильні властивості мастильного середовища можуть бути поліпшені.
У ще одному оптимальному способі згідно з даним винаходом одержують емульсійну вибухову речовину з високою в'язкістю, яка має густину принаймні від 0,5кг/л до 1,2кг/л, в оптимальному варіанті - О,Укг/л.
Описаний спосіб виготовлення дозволяє визначати густину одержаної емульсійної вибухової речовини шляхом вибору з різними параметрами. Крім складу емульсійної матриці, зокрема, тип та спосіб змішування також можуть сприяти зміні густини. Через особливо інтенсивне змішування можна досягати низької густини. У ще кращому варіанті густину встановлюють на рівні від 0,6 до 1,5кг/л у ще кращому варіанті - від 0,8 до 1,15кг/л.
Хоча в'язкість одержаної емульсійної вибухової речовини визначається, насамперед, зрізальними зусиллями, переважною температурою та тривалим тиском, густина визначається складом емульсійної матриці (часткою 5М (нітрату натрію) у розчині), температурою та тиском, а також обсягом утворення бульбашок газу.
У ще кращому варіанті способу згідно з даним винаходом система доставлення (30) для доставлення емульсійної матриці (10) як засіб доставлення (32) включає ексцентриковий шнековий насос.
Чим обережніше відбувається доставлення емульсійної матриці у системі доставлення при застосуванні мастильного середовища, тим надійніше може підтримуватися ламінарний потік між матрицею та мастильним засобом. В особливо вигідному варіанті ламінарний потік забезпечується також через високу в'язкість емульсійної матриці, пов'язану з помірною швидкістю потоку. Ці параметри ведуть до максимального зменшення числа Рейнольдса, а отже, до утворення ламінарного потоку. Обережне (механічне) доставлення здійснюють, головним чином, із застосуванням технологій закачування та нагнітання, а також за допомогою статичних змішувальних елементів порівняно з теоретично можливими динамічними мішалками. В оптимальному варіанті згідно з винаходом було виявлено, що особливо обережно процес доставлення здійснюють при застосуванні ексцентрикових шнекових насосів. Ексцентриковим шнековим насосом у даному разі, зокрема, може бути плунжерний насос простої конструкції. Він працює без вентиля і має лише два подавальні елементи: обертальний ексцентриковий шнек та статичну насадку корпусу. Металевий ротор ексцентрично обертається у статорі з еластичного матеріалу. При цьому середовище безперервно, тобто практично без пульсацій, подається в аксіальному напрямку. Потік подачі є приблизно пропорційним кількості обертів.
У ще одному оптимальному способі згідно з даним винаходом система доставлення (30) для доставлення емульсійної матриці (10) включає подавальний трубопровід (34) з внутрішнім діаметром, меншим за 25мм, в оптимальному варіанті - меншим за 22мм, у ще кращому варіанті - меншим за 19мм.
Шляхом вибору внутрішнього діаметра, меншого за 25мм, додатково підвищують надійність способу виготовлення, оскільки через відповідний малий вибір внутрішнього діаметра діаметр зменшують, і при цьому зменшеному діаметрі навіть готова сенсибілізована вибухова речовина могла б здетонувати. Якщо ж застосовують відповідний малий внутрішній діаметр у системі доставлення, то навіть теоретично сенсибілізована вибухова речовина при таких розмірах не може здетонувати.
В іншому оптимальному варіанті способу згідно з даним винаходом емульсійну матрицю (10) та мастильне середовище (15) змішують за допомогою статичного змішувача (35) до емульсійної вибухової речовини з високою в'язкістю (1).
Шляхом застосування статичного змішувача, у ще кращому варіанті - шляхом застосування низки в оптимальному варіанті різних статичних змішувачів, емульсійну матрицю та мастильне середовище змішують одне з одним таким чином, щоб забезпечувалося оптимальне газування, а також, в оптимальному варіанті, подальше емульгування вибухової речовини. Раніше, в існуючому рівні техніки, виходили з того, що застосування статичного змішувача не може бути достатнім для забезпечення відповідного достатнього змішування між газувальними агентами та емульсійною матрицею. У найкращому варіанті пропонується послідовно застосовувати кілька статичних змішувачів, залежно від галузі застосування.
У найкращому варіанті статичний змішувач (35) передбачено в мундштуку на кінці подавального трубопроводу (34.4) системи доставлення (32).
При виконанні статичного змішувача у мундштуку на кінці подавального трубопроводу існує можливість поперемінного застосування різних мундштуків для пристосування, зокрема, в'язкості емульсійної вибухової речовини до відповідного випадку застосування. В оптимальному варіанті вільні значення поперечного розрізу або довжини інтегрованої лінії подачі суміші можуть варіюватися для того, щоб мати змогу впливати на швидкість потоку, змішувані матеріали та кінцеву в'язкість емульсії. В оптимальному варіанті можна варіювати також геометричну конфігурацію мундштука для регулювання напрямного струменя, бокового струменя та ін. та забезпечення постійного оптимального заповнення бурових свердловин. Водночас можуть бути реалізовані різні системи кріплення для електродетонатора або допоміжного бустера найрізноманітніших типів у межах мундштука, таким чином, щоб засіб ініціювання вибуху, який проходить разом з емульсійною вибуховою речовиною, можна було безпечно доставити для ініціювання на дно свердловини. В оптимальному варіанті мундштуки конструюють таким чином, щоб за допомогою швидкозмінної системи забезпечувалася можливість обміну в межах короткого проміжку часу.
Завдання винаходу, крім того, виконується завдяки способові доставки емульсійної вибухової речовини з високою в'язкістю (1) у порожнину (5), зокрема, у бурову свердловину, причому спосіб включає етапи доставлення несенсибілізованої емульсійної матриці високої в'язкості (10) через систему підведення (33), нагнітання мастильного середовища (15) у систему підведення, причому мастильне середовище (15) містить газувальний агент (16) і між емульсійною матрицею та внутрішньою стінкою системи підведення утворює мастильну плівку, перемішування емульсійної матриці (10) з газувальним агентом (16) при переході від системи підведення у порожнину, яка підлягає заповненню (5).
Завдяки цьому способові доставки емульсійної вибухової речовини з високою в'язкістю згідно з винаходом, існує можливість доставки емульсійної вибухової речовини у порожнину, зокрема, у бурову свердловину, таким чином, щоб до виходу вибухової речовини у бурову свердловину не існувало готової змішаної вибухової речовини. Емульсійна вибухова речовина з високою в'язкістю утворюється лише після виходу з системи доставлення, тобто на кінці шланга. У ще кращому варіанті систему підведення, зокрема, шланг, вставляють у бурову свердловину і під час процесу заповнення відповідно до рівня заповнення бурової свердловини повільно виймають назад, або він витискається під дією віддачі. Таким способом бурову свердловину оптимальним чином заповнюють емульсійною вибуховою речовиною з високою в'язкістю, навіть якщо бурова свердловина є спрямованою скісно вгору.
У ще одному оптимальному способі доставки емульсійної вибухової речовини з високою в'язкістю згідно з даним винаходом змащувальна плівка або мастильна плівка утворюється таким чином, щоб не допускати змішування мастильного середовища (15), яке містить газувальні агенти (16), та емульсійної матриці (10) у межах системи підведення (33).
Це завдання так само виконується завдяки емульсійній вибуховій речовині, яку виготовляють способом згідно з винаходом.
Одержана таким чином емульсійна вибухова речовина визначається, зокрема, тим, що має в'язкість понад 200000мПа:с, в оптимальному варіанті - понад 250000мПа-с, у ще кращому варіанті - понад З0000ОмПа-:с, а отже має надзвичайно високу в'язкість. Ця висока в'язкість дозволяє вибуховій речовині, яку було закачано в порожнину, прилипати і залишатися там і, на відміну від традиційної закачаної вибухової речовини, знову не витікати звідти всупереч силі тяжіння. Оскільки досягнута висока в'язкість згідно з винаходом в оптимальному варіанті до того ж іще може поєднуватися з відповідною низькою густиною, одержана таким чином вибухова речовина є ідеально придатною для застосування під землею або при будівництві тунелів.
Завдання даного винаходу так само виконується за допомогою системи доставлення (30) для вибухових речовин з високою в'язкістю на основі емульсії (1), включаючи систему підведення (33) з подачею емульсійної матриці та подачею мастильного середовища, причому подача мастильного середовища через інжектор (36) є з'єднаною з подачею емульсійної матриці, і в кінці або поблизу кінця системи доставлення (30) передбачено статичний змішувач (35).
У ще кращому варіанті у системі доставлення згідно з винаходом подача газувального агента є з'єднаною через інжектор. Таким чином газувальний агент може бути введений у систему підведення і навколо емульсійної матриці, яку подають, разом з мастильним середовищем утворює зменшуючу тертя плівку.
У ще кращому варіанті подача мастильного середовища і подача газувального агента є, принаймні частково, ідентичними, у найкращому варіанті - повністю ідентичними.
Винахід пояснюється на прикладах, показаних на представлених нижче фігурах. На цих фігурах показано:
Фіг1 є схематичним зображенням системи доставлення або, відповідно, змішувача згідно з даним винаходом, і
Фіг2 є схематичним зображенням фрагмента системи доставлення у зоні кінця подавального трубопроводу.
На Фіг.1 схематично представлено систему доставлення або, відповідно, змішувач 30 згідно з даним винаходом. Система доставлення 30 складається з резервуарів для приймання призначених для змішування компонентів, а саме, емульсійної матриці ЕМ1О, мастильного середовища ІМ15, а також, необов'язково, компонента для регулювання рівня рН. Резервуар для запасу емульсійної матриці ЕМ1О через перший подавальний трубопровід 34.1 є з'єднаним із засобом доставлення або, відповідно, насосом 32. Необов'язково засіб регулювання рівня рН у межах емульсійної матриці ЕМІО може бути з'єднаним через подавальний трубопровід 34.17, а також з насосом 32 (заштриховано). Через подавальний трубопровід 34.2 насос 32 у цьому разі з'єднується з інжектором 39. З цим інжектором 39 також запас мастильного середовища І М15 з'єднується через подавальний трубопровід 34.3. Інжектор 39 у цьому разі через подавальний трубопровід 34.4, зокрема, шланг 34.4, з'єднується зі статичним змішувачем 35.
Емульсійну матрицю 10 через подавальний трубопровід 34.1 подають у насос 32. Під насосом 32 в оптимальному варіанті слід розуміти ексцентриковий шнековий насос. Необов'язково - якщо це ще не здійснювалося раніше - може бути відрегульоване значення рН емульсійної матриці 10. Це здійснюють шляхом додавання регулюючого рівень рН компонента, такого як, наприклад, оцтова або лимонна кислота або якась інша кислота, яка є придатною для зниження значення рН емульсійної матриці. Модифіковану таким чином емульсійну матрицю ЕМ10 за допомогою насоса 32 через подавальний трубопровід 34.2 подають до інжектора 39. У цей момент несенсибілізована емульсійна матриця ЕМ10 має відрегульоване значення рн. За допомогою інжектора 39 з резервуара для запасу І М15 мастильне середовище через підвідний трубопровід 34.3 нагнітають у потік подачі емульсійної матриці ЕМ10. Мастильне середовище І М15 включає необхідні для сенсибілізації вибухової речовини газувальні агенти. Шляхом нагнітання мастильного середовища через інжектор 39 з мастильного середовища ІМ15 утворюють концентричну, оточуючу емульсійну матрицю зменшуючу тертя плівку, яка потім у підвідному трубопроводі 34.4 оточує емульсійну матрицю, і при цьому не відбувається змішування емульсійної матриці високої в'язкості 10 та мастильного середовища або, відповідно, газувального агента 15. Таким чином запобігають сенсибілізації вибухової речовини у подавальному трубопроводі 34.4. Після цього у змішувачі 35 доти існуюча як кільцеподібна зменшуюча тертя плівка частка мастильного середовища змішується з газувальними агентами з емульсійною матрицею ЕМІ10О таким чином, що після змішувача 35 виходить емульсійна вибухова речовина з високою в'язкістю Е51. Через застосування змішувача 35 відбувається подальше емульгування ще існуючого як надлишок в емульсійній матриці емульгатора таким чином, що в'язкість емульгатора додатково підвищується до 10095 і більше. Виникаюча після цього емульсійна вибухова речовина ЕІ має високу в'язкість при низькій густині, яку регулюють залежно від способу змішування та сенсибілізацію через газувальний засіб при вибраній температурі та тиску.
Завдяки такому розташуванню змішувача, утворюють систему доставлення 30, яка до виходу суміші зі статичного змішувача 35 не містить сенсибілізованої вибухової речовини. Навіть при вимкненні системи доставлення у підвідному трубопроводі 34.4 не утворюється сенсибілізована вибухова речовина. Таким чином, було створено особливо надійний змішувач або, відповідно, систему доставлення 30.
На Фіг.2 ще раз детально представлено приклад втілення даного винаходу для штреку за інжектором 39 (не показано). У підвідному трубопроводі 34.4 емульсійна матриця 10 кільцеподібно оточується мастильним середовищем 15, яке містить газувальні агенти. У розрізі, представленому на Ффіг.2, його зображено чорним кольором у крайній зоні підвідного трубопроводу 34.4. Представлений для прикладу статичний змішувач 35 складається з двох відділів 35.1 та 35.2. Якщо у відділі 35.1 передбачається легке попереднє змішування, зумовлене відповідною геометричною конфігурацією у крайній зоні шланга, то у відділі 35.2, через відповідну система каналів, стає можливим змішування емульсійної матриці 10 з мастильним середовищем 15.
Оточену мастильним середовищем 15 емульсійну матрицю 10 через підвідний трубопровід 34.4 подають у статичний відділ змішувача 35.1, де відбувається попереднє змішування мастильного середовища 15 з емульсійною матрицею 10. У відділі змішувача 35.2 після цього починають діяти зрізальні зусилля на це попереднє змішування, що спричинює інтенсивне перемішування обох компонентів. При цьому типі та способі забезпечуються, з одного боку, сенсибілізація вибухової речовини через змішування емульсійної матриці з газувальними агентами, і водночас подальше емульгування емульсійної матриці при активуванні другої фази емульгатора, який ще є не витраченим, тобто не активованим, в емульсійній матриці. Завдяки застосуванню цього надлишку емульгатора в емульсійній матриці, таким чином, може бути здійсненим подальше емульгування, яке забезпечує підвищену в'язкість виробленої зрештою емульсійної вибухової речовини 1.
Вона лише після виходу з відділу змішувача 35.2 стає остаточно сенсибілізованою, а отже, здатною до детонації.
Таким чином, було винайдено змішувач нового типу, який дозволяє здійснювати ще більш безпечне закачування та доставлення емульсійної вибухової речовини і забезпечує вибухову речовину, яка має значно вищу в'язкість. Вона водночас при відповідній низькій густині є чутливою до капсуля-детонатора, а отже, після досягнення кінцевої густини стає особливо здатною до детонації.
Винахід наочно пояснюється за допомогою представлених нижче прикладів:
Приклади 1) Порівняльні підривання емульсійної вибухової речовини високої в'язкості згідно з винаходом порівняно з АМСО-вибуховою речовиною -
При підземному видобуванні кам'яної солі здійснюють порівняльні підривання між АМС-вибуховою речовиною та емульсійною вибуховою речовиною згідно з винаходом.
АМС-вибухова речовина складається з пористого нітрату амонію з масовою часткою 94,395 та мінеральною олією з масовою часткою 5,795. Густина вибухової речовини становить 0,78кг/л.
Емульсійна вибухова речовина складається з 93,595 розчину окисника та пальної фази з мінеральної олії та емульгатора, яка складає 6,5 відсотків за масою. Густина емульсійної матриці становить 1,44кг/л, а сенсибілізованої вибухової речовини - від 0,8 до 1,15кг/л.
При однаковій ефективності відповідної вибухової речовини у західках при застосуванні емульсійної вибухової речовини можна до 2795 зменшити кількість свердловин для підривання і скоротити питому витрату вибухової речовини до 1595, як можна побачити з представленої нижче таблиці:
АМС-вибухова речовина Емульсійна вибухова речовина
Складові токсичних вибухових газів
МО, 1,4Ал/кг| О,бл/кг (9;о) б,Бл/кг | 1,9л/кг
Щодо складових токсичних вибухових газів емульсійна вибухова речовина також має значно нижчі показники. 2) Вимірювання складових токсичних вибухових газів у мінній камері з визначеним об'ємом, порівняння
АМС-вибухової речовини з емульсійною вибуховою речовиною
У визначеному об'ємі мінної камери з описаними у Прикладі 1 вибуховими речовинами здійснювали вимірювання токсичних складових у вибухових газах. Вибухові речовини завантажували у сталеві труби з внутрішнім діаметром З5мм і довжиною 6б00мм. Вибух щоразу ініціювали за допомогою 100-грамового патрона з чутливої до капсуля емульсійної вибухової речовини та електродетонатора миттєвої дії.
Результати представлено нижче в таблиці:
Склад вибухових Швидкість Густина газів(л/кг) детонації (кг/л) (м/сек) ..// |меіМо|Мо|со
Емульсійна вибухова 1,0 101 54 4490 речовина
АМС- вибухова 31101130 112,7 3600 0,77 речовина
Частки токсичних складових в усіх випадках - середнє значення для 5 спроб - при застосуванні емульсійної вибухової речовини були нижчими.
Список номерів для посилання 1 емульсійна вибухова речовина з високою в'язкістю порожнина/бурова свердловина, яка підлягає заповненню емульсійна матриця високої в'язкості мастильне середовище 16 газувальний агент система доставлення/змішувач 32 засіб доставлення/ексцентриковий шнек 34 подавальний трубопровід/шланг статичний змішувач 39 інжектор
З ІМ ВМ. ї ше ВИНЕН 1
КО рун о Мт КЗ ДК Вл ВНІ: р: 7 Н х х Н фрочененнй : 35 Я 33 шк я м
У
15 юю 7 35 й дччллтннин дитини Й И ій х г 7 ду ! з я ія Й ій зр й я / 7 і 1 М Н ! зх аа 344 ач.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102004010130.2A DE102004010130B4 (de) | 2004-03-02 | 2004-03-02 | Verfahren zur Herstellung sowie Verfahren zum Verbringen eines hochviskosen Emulsionssprengstoffs |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA85825C2 true UA85825C2 (uk) | 2009-03-10 |
Family
ID=34745342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA200501850A UA85825C2 (uk) | 2004-03-02 | 2005-02-28 | Емульсійна вибухова речовина з високою в'язкістю, спосіб її одержання та спосіб і система її доставки |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1571136B1 (uk) |
| DE (1) | DE102004010130B4 (uk) |
| PL (1) | PL1571136T4 (uk) |
| UA (1) | UA85825C2 (uk) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8791389B2 (en) | 2006-01-25 | 2014-07-29 | Lincoln Global, Inc. | Electric arc welding wire |
| PE20080896A1 (es) * | 2006-08-29 | 2008-08-21 | African Explosives Ltd | Sistema explosivo que tiene una emulsion basica y una solucion sensibilizante |
| CA2856468A1 (en) | 2011-12-16 | 2013-06-20 | Orica International Pte Ltd | A method of characterising the structure of a void sensitized explosive composition |
| PE20142053A1 (es) | 2011-12-16 | 2014-12-06 | Orica Int Pte Ltd | Metodo de voladura |
| BR112015032149A8 (pt) * | 2013-06-20 | 2020-01-14 | Orica Int Pte Ltd | fabricação de composição explosiva e plataforma de distribuição, e método de explosão |
| AU2014284048B9 (en) | 2013-06-20 | 2018-11-22 | Orica International Pte Ltd | A method of producing an explosive emulsion composition |
| AU2014406966B2 (en) * | 2014-09-26 | 2018-10-25 | Shijiazhuang Success Machinery Electrical Co., Ltd | In-site explosive loading truck for intrinsic safety-type emulsion explosive |
| CN107966080A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-04-27 | 北方爆破科技有限公司 | 一种井下用乳化基质箱 |
| CN111925260A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-11-13 | 宜兴市阳生化工有限公司 | 一种高粘合度胶状炸药 |
| CN115468468A (zh) * | 2022-10-17 | 2022-12-13 | 湖南金石智造科技有限公司 | 一种智能混装车及装药方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4273147A (en) * | 1979-04-16 | 1981-06-16 | Atlas Powder Company | Transportation and placement of water-in-oil explosive emulsions |
| AU1505388A (en) * | 1987-05-05 | 1988-11-10 | Aeci Limited | Method and apparatus for loading explosives into boreholes |
| ZA888819B (en) * | 1987-12-02 | 1990-07-25 | Ici Australia Operations | Process for preparing explosive |
| CA2049628C (en) * | 1991-08-21 | 2002-02-26 | Clare T. Aitken | Vegetable oil emulsion explosive |
| ZA942276B (en) * | 1993-04-08 | 1994-10-11 | Aeci Ltd | Loading of boreholes with flowable explosive |
| ZA962552B (en) * | 1995-04-05 | 1996-10-07 | Aeci Explosives Ltd | Explosive |
| US5841055A (en) * | 1995-10-26 | 1998-11-24 | Eti Explosives Technologies International (Canada) Ltd. | Method for controlled refining of explosive compositions |
| AUPN737395A0 (en) * | 1995-12-29 | 1996-01-25 | Ici Australia Operations Proprietary Limited | Process and apparatus for the manufacture of emulsion explosive compositions |
| NO307717B1 (no) * | 1997-09-12 | 2000-05-15 | Dyno Ind Asa | Fremgangsmåte for lading og sensitivisering av et slurrysprengstoff i et borhull |
| US6401588B1 (en) * | 2000-02-17 | 2002-06-11 | Dyno Nobel Inc. | Delivery of emulsion explosive compositions through an oversized diaphragm pump |
| NO315902B1 (no) * | 2001-12-27 | 2003-11-10 | Dyno Nobel Asa | Fremgangsmåte for fremstilling av et sensitivisert emulsjonssprengstoff |
-
2004
- 2004-03-02 DE DE102004010130.2A patent/DE102004010130B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-02-28 UA UAA200501850A patent/UA85825C2/uk unknown
- 2005-03-01 PL PL05004452T patent/PL1571136T4/pl unknown
- 2005-03-01 EP EP05004452.8A patent/EP1571136B1/de active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL1571136T3 (pl) | 2015-11-30 |
| EP1571136A2 (de) | 2005-09-07 |
| EP1571136A3 (de) | 2006-05-17 |
| DE102004010130B4 (de) | 2015-03-05 |
| EP1571136B1 (de) | 2015-01-14 |
| PL1571136T4 (pl) | 2015-11-30 |
| DE102004010130A1 (de) | 2005-09-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA85825C2 (uk) | Емульсійна вибухова речовина з високою в'язкістю, спосіб її одержання та спосіб і система її доставки | |
| AU2020203855B2 (en) | Systems for delivering explosives and methods related thereto | |
| JP3977444B2 (ja) | 穿孔に爆薬を装填する方法及び装置 | |
| EP1012528B1 (en) | Method for loading slurry explosives in blast holes or cartridges | |
| CA1228232A (en) | Method and means of making an explosive in the form of an emulsion | |
| US3769874A (en) | Method of pumping explosive slurry | |
| US3617401A (en) | Column of blasting agent of controlled density | |
| US6610158B2 (en) | Procedure and installation for on-site manufacturing of explosives made from a water based oxidizing product | |
| UA75381C2 (en) | Process for manufacturing explosive substances on-site | |
| EP1126234B1 (en) | Delivery of emulsion explosive compositions through an oversized diaphragm pump | |
| AU684561B2 (en) | Flowable explosive | |
| US20230159407A1 (en) | Mechanically gassed emulsion explosives and related methods and systems | |
| RU2783924C2 (ru) | Системы внешней гомогенизации и связанные с ними способы | |
| RU2779161C2 (ru) | Механически газированные эмульсионные взрывчатые вещества и связанные с ними способы | |
| CN117916548A (zh) | 机械充气的乳化炸药及相关方法和系统 | |
| CN111819162A (zh) | 外部均化系统及其相关方法 | |
| MXPA00002429A (en) | Method for loading slurry explosives in blast holes or cartridges |