Результат интеллектуальной деятельности: ВЗРЫВЧАТЫЙ СОСТАВ ГРАНУЛИРОВАННЫЙ ВОДОУСТОЙЧИВЫЙ ДЛЯ ОТБОЙКИ ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к гранулированным водоустойчивым промышленным взрывчатым веществам (ПВВ) и может быть использовано на горных работах при разработке полезных ископаемых.

Известно гранулированное ПВВ «гранипор БМ» [1], содержащее 100% измельченного баллиститного ракетного твердого топлива типа ВИК, РСТ, РСИ и 1,5% (сверх 100%) минерального масла.

Недостатками известного ПВВ являются:

- низкая детонационная способность и связанная с этим ограниченная область применения - критический диаметр детонации сухого заряда в стальной трубе 80-100 мм, в картонной - более 120 мм; для полной реализации потенциальной энергии целесообразно использовать ВВ в условиях, в которых параметры детонации близки к идеальным [2], поэтому гранипором БМ можно заряжать скважины диаметром значительно более 100-120 мм;

- ограниченная сырьевая база.

Известно также гранулированное ПВВ «Гранипоры» [3], содержащее 50% измельченного баллиститного артиллерийского пороха (БАП) или баллиститного ракетного твердого топлива (БРТТ), 50% пироксилинового пороха зерненого (ППЗ) или трубчатого (ППТ) измельченного, или их смеси и 1,5% масла приборного или индустриального (сверх 100%).

Недостатками известного ПВВ являются:

- относительно низкая детонационная способность - критический диаметр детонации сухого заряда в картонной оболочке 100-120 мм;

- ограниченная область применения ПВВ, связанная с невозможностью его эффективного использования в скважинах диаметром до 120 мм.

Известен взрывчатый состав (ВС) [4] для применения в скважинах любой степени обводненности, включающий утилизируемое баллиститное ракетное твердое топливо в виде стружки с размером частиц от 2 до 50 мм 90±1,0 мас. %, гранулотол 10±1,0 мас. % и в качестве флегматизатора - индустриальное масло 1±0,2 мас. %, принятый авторами за прототип.

Недостатками состава прототипа являются:

- относительно низкая детонационная способность - критический диаметр детонации открытого сухого заряда равен 100-120 мм;

- ограниченная область применения, связанная с невозможностью его применения для заряжания скважин диаметром до 120 мм и регулирования взрывчатых характеристик в рамках заявленного соотношения компонентов;

- узкая сырьевая база.

Кроме того, при производстве взрывных работ с использованием известного взрывчатого состава на карьерах потребителей (ЗАО «Сода», АО «Сырьевая компания» в г. Стерлитамаке) наблюдались случаи массовых отказов или неполной детонации зарядов, сопровождаемые выбросами горящих элементов стружки БРТТ из скважин.

Целью данного изобретения является создание гранулированного водоустойчивого взрывчатого состава, обладающего высокой детонационной способностью, широкими областью применения и сырьевой базой.

Поставленная цель достигается тем, что взрывчатый состав гранулированный водоустойчивый для отбойки горных пород включает взрывчатый материал, сенсибилизатор гранулотол, флегматизатор индустриальное масло, при этом в качестве взрывчатого материала он содержит баллиститное ракетное твердое топливо в виде прессованных цилиндрических гранул или таблеток диаметром до 10 мм, или в виде дробленой массы из элементов произвольной формы, прошедших через сито с размерами отверстий до 25 мм, или стружки с размерами элементов до 30 мм, или их смесей, или баллиститный артиллерийский порох, или пироксилиновый порох зерненый, или трубчатый, при этом содержит трубчатые БАП и ППТ в измельченном виде с размерами элементов до 25 мм, или их механическую смесь, при следующем содержании компонентов, мас. %:

Введение в состав в качестве взрывчатого материала БРТТ или БАП различных модификаций, или ППЗ, или ППТ различных марок в указанных видах, форме и размерах элементов, являющихся в том числе утилизируемыми взрывчатыми материалами, или их смесей обеспечивает взаимозаменяемость компонентов и существенно расширяет сырьевую базу взрывчатого состава.

Введение в состав сенсибилизатора гранулотола приводит к повышению детонационной способности взрывчатого состава (уменьшению критического диаметра детонации).

Флегматизация взрывчатого состава обеспечивается введением индустриального масла.

Предложенные компоненты, их соотношения, качественный и гранулометрический состав взрывчатого материала обеспечивают заявленному взрывчатому составу широкую область применения.

Характеристики образцов взрывчатого состава и прототипа приведены в таблице. Как следует из таблицы, заявленный взрывчатый состав превосходит прототип по плотности и детонационной способности. Так плотность заряда принимает значения от 0,86 до 0,95 г/см³, а критический диаметр детонации с увеличением содержания гранулотола с 13,88 мас. % до 54,12 мас. % снижается с 90-110 мм до 40-50 мм.

Для лучшего понимания сущности изобретения приводятся примеры технологии получения образцов взрывчатого состава.

Подготовка взрывчатого материала заключается в измельчении изделий.

Примечание: * БРТТ в виде гранул или таблеток диаметром до 10 мм, или в виде дробленой массы из элементов произвольной формы, прошедших через сито с размерами отверстий до 25 мм, или стружки с размерами элементов до 30 мм; **БАП и ППТ измельченные с размерами элементов до 25 мм.

или их фрагментов из БРТТ, БАП и ППТ, поступивших с технологической линии по расснаряжению устаревших боеприпасов или с производства в виде брака и возвратных отходов. Измельчение БРТТ на элементы произвольной формы размером до 25 мм производится в дробилке - измельчителе ИПМ-1/11,0 [5], а в стружку с размером элементов до 30 мм гидроножом марки ОН-239, на токарных или строгальных станках. Измельчение трубок БАП с получением элементов размером до 25 мм производится в «автомате резки трубок из баллиститного пороха» АРТ-10П или на резательном станке РС-700, а пироксилинового пороха трубчатого до размера элементов 25 мм в дисковой мельнице ДМК.

Другим вариантом подготовки БРТТ является прессование гранул или таблеток диаметром до 10 мм по баллиститной технологии с использованием шнек-пресса и вальцев.

Пример №1 технологии получения 1000 кг образца №1 взрывчатого состава (см. таблицу), содержащего в качестве взрывчатого материала 452,4 кг (45,24%) смеси БАП и ППЗ, в качестве сенсибилизатора 541,2 кг (54,12%) гранулотола и в качестве флегматизатора 6,4 кг (0,64%) индустриального масла

БАП и ППЗ вводятся двумя навесками: 339,3 кг (33,93%) измельченного БАП и 113,1 кг (11,31%) ППЗ (зерненого).

Приготовление образца №1 состава происходит следующим образом. В смеситель периодического действия СВВ типа «пьяная бочка» [6] загружаются навески БАП и ППЗ, затем заливается навеска минерального масла. В течение 4-6 минут эти компоненты перемешиваются. Затем добавляется навеска гранулотола и состав окончательно перемешивается еще 4-6 минут и затаривается.

Пример №2 технологии получения 1000 кг образца №6 взрывчатого состава, содержащего 849,5 кг (84,95%) БРТТ, 138,8 кг (13,88%) гранулотола и 11,7 кг (1,17%) индустриального масла

БРТТ вводится двумя навесками: в виде дробленой массы из элементов произвольной формы в количестве 700 кг (70%) и в виде стружки в количестве 149,5 кг (14,95%).

Приготовление образца №6 состава происходит следующим образом. В смеситель СВВ типа «пьяная бочка» загружаются навески БРТТ в виде дробленой массы из элементов произвольной формы и стружки, затем заливается навеска минерального масла. В течение 4-6 минут эти компоненты перемешиваются. Затем добавляется навеска гранулотола и состав окончательно перемешивается еще 4-6 минут и затаривается.

Аналогичным образом изготавливаются другие образцы взрывчатого состава.

При определении характеристик образцов заявленного взрывчатого состава используются следующие методики:

- гранулометрический состав взрывчатого материала определяется по ГОСТ 14839.17-69;

- плотность зарядов определяется по ГОСТ 14839.18-69;

- критический диаметр детонации определяется по ГОСТ В 84-898-74.

Для изготовления взрывчатого состава используются:

- баллиститное ракетное твердое топливо по ОСТ В 84-439-82;

- баллиститный артиллерийский порох по ОСТ В 84-1943-81;

- пироксилиновый порох зерненный или трубчатый по ОСТ В 84-2232-85; -индустриальное масло по ГОСТ 20799-88 или ГОСТ 8675-62;

- гранулотол по ГОСТ 25857.

Преимуществами заявленного взрывчатого состава по сравнению с прототипом являются более высокие детонационная способность (d_кр от 40-50 до 90-110 мм), плотность (ρ=0,86-0,95 г/см³), широкие сырьевая база и область применения.

Заявленный взрывчатый состав пользуется высоким спросом у потребителей. Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору выдано разрешение на постоянное его применение.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Вещества взрывчатые промышленные. Гранипоры. Технические условия 3-7509009.31-92

2. Светлов Б.Я., Яременко Н.Е. Теория и свойства промышленных взрывчатых веществ. - М.: Недра, 1973, 208 с.

3. Вещества взрывчатые промышленные. Гранипоры водоустойчивые. Технические условия 3-7509009.06-90.

4. Патент RU №2330830 C1, С06В 25/24, 10.08.2008. Взрывчатый состав.

5. Дробилка - измельчитель ИПМ-1/11,0. Разработчик - институт ОАО «НИИпроектасбест, г. Асбест, http://www.niiasbest.ru.

6. «Смеситель взрывчатых веществ СВВ. Технические условия» ТУ 7276-006-11692478-99.