Гранулированный смесевой взрывчатый состав

 

Изобретение относится к промышленным взрывчатым веществам (ПВВ), применяемым в горнодобывающей промышленности на открытых и подземных работах. Согласно изобретению, гранулированный взрывчатый состав включает в себя аммиачную селитру, жидкое топливо, энергетическую добавку - порошок ферросилиция, эмульгатор - эфир пентаэритрита и жирных кислот таллового масла или эфир глицерина и жирных кислот таллового масла. Изобретение направлено на создание гранулированного взрывчатого состава, обеспечивающего повышение эффективности его применения за счет меньшей стоимости компонентов и снижения опасности при изготовлении. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к области промышленных взрывчатых веществ (ПВВ), применяемых в горнодобывающей промышленности на открытых и подземных работах.

Горнодобывающая промышленность является одним из основных потребителей взрывчатых веществ (ВВ), и в России отбойка горной массы производится в основном с применением гранулированных ВВ заводского изготовления.

Отличительной особенностью изготовления взрывчатых смесей в большинстве зарубежных стран с развитой горнодобывающей промышленностью является высокий уровень производства простейших смесей AN-FO или АС-DT стабильного состава.

В России ВВ типа AC-DT в настоящее время не нашли широкого применения из-за высокой стоимости пористой аммиачной селитры, и основную долю объема выпуска составляют аналогичные составы заводского изготовления под общим названием - гранулиты.

В наиболее распространенные составы гранулитов АС-4 и АС-8 по ГОСТ 21987-76 входит мелкодисперсный алюминий, который в настоящее время резко возрос в цене (1636 $ на 1.04.99 г.), и их применение стало экономически невыгодно. Кроме того, использование алюминия в составе приводит к необходимости введения специальных мер безопасности при обращении с ним.

Наиболее близким по составу и достигаемому результату к заявленному изобретению является гранулит АС-8 по ГОСТ 21987-76, который предназначен для механизированного заряжания и взрывания шпуров и скважин.

Технической задачей изобретения является разработка гранулированного ВВ, обеспечивающего повышение эффективности его применения за счет меньшей стоимости компонентов и снижения опасности при изготовлении.

Указанная задача решается тем, что гранулированный взрывчатый состав, содержащий гранулированную аммиачную селитру, жидкое топливо и энергетическую добавку, содержит в качестве эмульгатора эфир пэнтаэритрита и жирных кислот таллового масла или эфир глицерина и жирных кислот таллового масла а в качестве энергетической добавки содержит порошок ферросилиция с содержанием кремния в нем от 75 до 90 мас.%, причем порошок содержит 87 мас. % частиц не более 160 мкм и 13 мас.% от 160 до 315 мкм и имеет щелочность водной вытяжки рН не более 10.

В качестве ферросилиция используется легирующий сплав железа и кремния, который содержит кремния от 75 до 95% по массе и имеющий следующую дисперсность: остаток на сите 016 по ГОСТу 3584-73 - не более 13%. В предлагаемом изобретении применяется ферросилиций по ГОСТу 1415-93, который выпускается 9-ти марок под индексами 20, 25,... и т.д., где цифрами показано содержание кремния.

Эмульгаторы ПТ и ПГТ являются серийно выпускаемой продукцией и применяются в качестве исходного сырья для получения эмульсионных взрывчатых веществ типа "порэмит" (ТУ 7511903-589-92 эмульгатор ПГТ, ТУ 7511903-562-91, эмульгатор ПТ). Сыпучесть ВВ, оцениваемая по углу естественного откоса у всех исследованных образцов находится практически на одном уровне: и составляет 32-38 градусов.

Использование эмульгаторов позволяет равномерно распределить ферросилиций по составу и обеспечить стабильность ВВ.

Для оценки свойств составов по предлагаемому изобретению были приготовлены составы гранулированного смесевого ВВ, характеристики которых приведены в табл.2.

На основании полученных результатов (табл.2) можно сделать вывод, что составы по предлагаемому изобретению по сравнению с прототипом имеют меньшую стоимость, а по свойствам находятся на его уровне. Экономический эффект замены 8% алюминия в составе гранулита АС-8 на 10% ферросилиция при равных теплотах взрывчатого превращения составляет более 1000 руб./т.

Также было показано, что увеличение содержания ферросилиция более 12% (обр. 4) не позволяет эффективно использовать состав при взрывных работах. Кроме того, снижение теплоты взрыва при уменьшении содержания в ферросилиции менее 75% приводит к увеличению ферросилиция в составе ВВ для достижения необходимой эффективности взрывания, что оказывается экономически нецелесообразным и приводит к трудности распределения большого количества ферросилиция по составу.

Следует отметить, что в зависимости от технологии получения порошок ферросилиция выпускается с различной щелочностью, и, с целью исключения его взаимодействия с аммиачной селитрой, рН водной вытяжки не должен превышать 10.

Для обеспечения полноты взрывчатого превращения ферросилиция при проведении взрывных работ и равномерности, его распределения по составу требуется определенный гранулометрический состав порошка, и его размер должен быть 87% по массе не более 160 мкм.

Пример получения состава гранулированного смесевого взрывчатого вещества.

В обогреваемый смеситель с мешалкой загружается последовательно 30 г индустриального масла и 2 г эмульгатора (ПТ или ПГТ). Смесь при перемешивании подогревается до 70^oС, получение состава производится в турболопастном смесителе при температуре окружающей среды, куда загружается 870 г гранулированной аммиачной селитры и подается приготовленная ранее смесь масла и эмульгатора. Проводится смешивание в течение 3 минут и в полученную смесь дозируется 100 г ферросилиция и производится перемешивание в течение 5 минут до получения однородного продукта. Готовый состав выгружают из смесителя и используют при взрывных работах.

Формула изобретения

1. Гранулированный взрывчатый состав, включающий гранулированную аммиачную селитру, жидкое топливо и энергетическую добавку, отличающийся тем, что он содержит эмульгатор - эфир пентаэритрита и жирных кислот таллового масла или эфир глицерина и жирных кислот таллового масла, а в качестве энергетической добавки содержит порошок ферросилиция с содержанием кремния в нем от 75 до 90 мас. %, причем порошок содержит 87 мас. % частиц не более 160 мкм и 13 мас. % от 160 до 315 мкм и имеет щелочность водной вытяжки рН не более 10.

2. Взрывчатый состав по п. 1, отличающийся тем, что в качестве жидкого топлива он содержит масло индустриальное.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2