Способ приготовления эмульсии эмульсионных взрывчатых веществ

 

Использование: взрывные работы в горной промышленности и строительстве. Сущность изобретения: раствор окислителя готовят на стационарном пункте приготовления, а приготовление эмульсии ЭВВ смешиванием раствора окислителя со смесью жидкого горючего и эмульгатора осуществляют на отдельном пункте приготовления, который располагают непосредственно на объекте производства взрывных работ. Подготовку смеси жидкого горючего и эмульгатора осуществляют на стационарном пункте приготовления или на отдельном пункте приготовления. 2 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к горной промышленности и строительству, а именно, к взрывным работам, и может быть реализовано на пунктах приготовления эмульсии ЭВВ, расположенных непосредственно на предприятиях, ведущих и/или использующих взрывные работы при открытом способе добычи полезных ископаемых или разработки грунтов. Однако это не исключает возможности применения изобретения и при подземном способе разработки.

Известен способ приготовления горячельющихся водосодержащих взрывчатых веществ (ГЛВВВ), одними из которых являются ЭВВ, включающий подготовку раствора окислителя, подготовку смеси сухой энергетической добавки и загустителя и приготовления ГЛВВВ путем смешивания указанных раствора и смеси непосредственно в емкости смесительно-зарядной машины (СЗМ), размещенной на эстакаде пункта приготовления ГЛВВВ [1] Недостатком способа является высокая стоимость таких ГЛВВВ из-за необходимости использования дорогих и дефицитных компонентов: сухая энергетическая добавка, например, тротил, загуститель, структурообразователи и др. При аварийной длительной остановке СЗМ на пути следования от пункта приготовления до места заряжения готовая смесь может остыть до температуры кристаллизации и стать взрывоопасной, т.е. приобрести свойства ВВ. Кроме того, применение этих ГЛВВВ, например, акватола Т-20Г, в породах, содержащих включения сульфидов, запрещено из-за возможных экзотермических реакций акватола с сульфидами. По этой причине в настоящее время закрывается ряд стационарных пунктов приготовления (СПП) ГЛВВВ и горячих растворов окислителя. При этом убытки составляют десятки млрд. руб.

Ближайшим техническим решением к заявленному является способ приготовления эмульсии ЭВВ, включающий подготовку раствора окислителя на стационарном пункте приготовления (СПП), подготовку смеси жидкого горючего и эмульгатора, приготовление эмульсии ЭВВ смешиванием раствора окислителя со смесью жидкого горючего и эмульгатора, наработку эмульсии в накопительную емкость и выдачу эмульсии из накопительной емкости, например, в емкость смесительно-зарядной машины (СЗМ) (2).

ЭВВ обладают значительными технологическими и экономическими преимуществами по сравнению с другими водосодержащими ВВ: относительно высокая физическая стабильность, водоустойчивость, возможность в широких пределах изменять рецептуру и характеристики, безопасность, низкая стоимость и др. Эмульсия приобретает свойства ВВ после ее сенсибилизации, например, после ввода газогенерирующей добавки в процессе заряжения скважин с использованием СЗМ.

Приготовление эмульсии ЭВВ осуществляют на СПП, которые должны быть расположены в месте, удовлетворяющем требованиям взрывоопасного производства (известен случай взрыва эмульсии порэмита на одном из СПП). Основным компонентом эмульсии является окислитель (аммиачная и др. селитры). Поэтому СПП, кроме помещений с технологическим оборудованием для приготовления эмульсии и помещений для рабочего персонала и охраны, снабжают подъездными железнодорожными путями, средствами механизации разгрузочно-погрузочных работ и измельчения слежавшейся селитры и складскими помещениями для запасов селитры. Территории, удовлетворяющей этим требованиям, непосредственно на объекте производства взрывных работ, например, в карьере или на его бортах, нет. Поэтому СПП вынуждены располагать на значительном расстоянии от места производства взрывных работ, что из-за длительного времени транспортирования эмульсии снижает физическую стабильность ЭВВ и, как следствие его взрывчато-технические характеристики, а также увеличивает стоимость взрывных работ.

Задачей изобретения является повышение физической стабильности ЭВВ за счет уменьшения времени транспортирования эмульсии с одновременным улучшением взрывчато-технических характеристик ЭВВ и снижением стоимости взрывных работ.

Указанная задача решается тем, что в известном способе приготовления эмульсии ЭВВ, включающей подготовку раствора окислителя на СПП, подготовку смеси жидкого горючего и эмульгатора, приготовление эмульсии ЭВВ смешиванием раствора окислителя со смесью жидкого горючего и эмульгатора, согласно изобретению, приготовление эмульсии ЭВВ смешиванием раствора окислителя со смесью жидкого горючего и эмульгатора осуществляют на отдельном пункте приготовления, который располагают непосредственно на объекте производства взрывных работ.

При этом, подготовку смеси жидкого горючего и эмульгатора осуществляют или на СПП или на отдельном пункте приготовления.

Использование двух пунктов приготовления (СПП и отдельного) позволяет разделить по месту расположения пожароопасное (подготовка раствора окислителя) и взрывоопасное (непосредственное приготовление эмульсии) производства, максимально приблизив последнее к месту взрывных работ. Это является следствием резкого сокращения площади территории отдельного пункта приготовления, по сравнению с обычным СПП эмульсии, возможности доставки раствора окислителя с СПП автотранспортом по мере потребности, отсутствия подъездных железнодорожных путей, складских помещений для селитры и так далее.

Уменьшение расстояния между местом непосредственного приготовления эмульсии ЭВВ и местом взрывных работ сокращает время транспортирования эмульсии, а следовательно, повышает физическую стабильность ЭВВ, улучшает его взрывчато-технические характеристики и снижает стоимость взрывных работ, решая задачу изобретения.

Кроме того, разделение пожароопасного и взрывоопасного производств в процессе приготовления эмульсии позволяет использовать бывшие СПП тротилсодержащих ГЛВВВ для приготовления раствора окислителя. Это уменьшает убытки, связанные с закрытием таких СПП (в соответствии с требованиями Госгортехнадзора РФ они не могут быть переоборудованы в СПП эмульсии ЭВВ), снижает стоимость приготовления эмульсии и взрывных работ.

Подготовка смеси жидкого горючего и эмульгатора на СПП или на отдельном пункте приготовления определяется экономической и технической целесообразностью в зависимости от конкретных условий производства.

Срособ поясняется на примере получения эмульсии ЭВВ типа "порэмит".

На СПП, например, бывшем СПП тротилсодержащих ГЛВВВ, расположенном на расстоянии 10-20 км от объекта производства взрывных работ (карьера), подготавливают раствор окислителя. Для этого в аппарат обогреваемый паром и оборудованный мешалкой, подают воду и окислитель, в качестве которого используют смесь аммиачной и натриевой (или кальциевой) селитр. Температура готового раствора составляет 80-90^oC. Затем раствор траснпортируют на отдельный пункт приготовления, располагаемый непосредственно на объекте взрывных работ, например, на борту карьера. Для транспортирования раствора может быть использована автомашина АГУ-8к, предназначенная для перевозки жидкого кислорода. Из автомашины раствор перекачивают в теплоизолированную и обогреваемую емкость, которая соединена с диспергатором.

Подготовку смеси жидкого горючего, например, котельного топлива (мазут топочный-40 или топочный-100, или их смеси), и эмульгатора, например, ПТ - сложный эфир таловых кислот с пентоэлитритом, осуществляют в другом аппарате при температуре 80-85^oC при непрерывном перемешивании. Этот аппарат может быть установлен как на отдельном пункте приготовления, так и на СПП. В последнем случае также автомашиной с теплоизолированной и (или) обогреваемой емкостью смесь жидкого горючего и эмульгатора перевозят на отдельный пункт приготовления, где перекачивают в другую теплоизолированную и обогреваемую емкость, также соединенную с диспергатором. Если аппарат установлен на отдельном пункте приготовления, то он непосредственно соединен с диспергатором.

Приготовление эмульсии порэмита осуществляют в диспергаторе смешиванием раствора окислителя со смесью жидкого горючего и эмульгатора. Эмульсия имеет температуру 80-90^oC и плотность 1,25.1,40 г/см³. Готовую эмульсию нарабатывают в накопительную емкость, из которой загружают в емкость СЗМ, например, "Порэмит-IY", для заражания скважин на карьере. Газогенерирующую добавку вводят в процессе заряжания скважин СЗМ. После этого эмульсия превращается в ЭВВ.

Источники информации 1. Патент РФ N 1751313, М.кл. E 21 C 37/00, 1990.

2. Калашников А.Т. Совершенствование технологии взрывных работ на карьерах. Ин-т "Черметинформация", М. 1989 (Обзор информ. Сер. Горнорудное производство. Вып.1), с.17-19.

Формула изобретения

1. Способ приготовления эмульсии эмульсионных взрывчатых веществ (ЭВВ), включающий подготовку раствора окислителя на стационарном пункте приготовления, подготовку смеси жидкости горючего и эмульгатора, приготовление эмульсии ЭВВ смешиванием раствора окислителя со смесью жидкого горючего и эмульгатора, отличающийся тем, что приготовление эмульсии ЭВВ смешиванием раствора окислителя со смесью жидкого горючего и эмульгатора осуществляют на отдельном пункте приготовления, который располагают непосредственно на объекте производства взрывных работ.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подготовку смеси жидкого горючего и эмульгатора осуществляют на стационарном пункте приготовления.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подготовку смеси жидкого горючего и эмульгатора осуществляют на отдельном пункте приготовления.