Емульсійна вибухова речовина “україніт”

Изобретение относится к области промышленных взрывчатых веществ для проведения взрывных работ в горной промышленности и других отраслях кроме шахт опасных по взрыву газа и пыли. Известна взрывчатая смесь типа водомаслянной эмульсии [1], которая содержит раствор окислителя как дисперсную фазу и горючий компонент как непрерывную фазу. Дисперсная фаза состоит из воды и нитрата аммония или смеси воды, нитрата аммония и нитрата натрия. Непрерывная фаза состоит из нефтяного топлива или парафина, по крайней мере одного эмульгатора и полых микросфер. В качестве эмульгаторов используются депинтоэритротовые эфиры жирных кислот, а также жирнокислотные эфиры сахаров. Недостатком данного ВВ является нестабильность при снижении температуры образования до 45°С. Наиболее близко к изобретению эмульсионное ВВ марки порэмит [2], включающее, мас.%: Недостатком данного состава ВВ является структурная и детонационная нестабильность вследствие неравномерного распределения по длине заряда сенсибилизатора в виде газовых пузырьков, образующихся в процессе реакции нитрита натрия с окислителем при их смешении и заряжании в скважины. Это происходит потому, что пузырьки газа в эмульсионном составе располагаются между капелек раствора аммиачной селитры, покрытых пленкой нефтепродукта, и поэтому имеют тенденцию к слиянию. Такая неравномерность распределения сенсибилизатора снижает детонационную стабильность заряда ВВ, что сказывается на эффективности воздействия его на разрушаемую среду. Кроме того при изготовлении этого ВВ требуется поддерживать температуру смешения компонентов на уровне 70-80°С. Только при такой температуре образуется стабильная эмульсия. Поскольку ВВ и в том числе порэнит приготавливают в зарядных машинах на местах производства взрывных работ и выдержать указанную температуру не всегда представляется возможным, особенно в зимний период, процесс смешения может происходить при более низких температурах. Это снижает стабильность эмульсии из-за наступления рекристаллизации диспергированной аммиачной селитры. Кристаллы, образующиеся в дисперсной среде, нарушают защитные пленки из нефтепродукта и превращают эмульсию в водорастворимую смесь. Техническая задача предлагаемого изобретения состоит в усовершенствовании эмульсионного ВВ путем введения новых компонентов и изменений их соотношения, что обеспечивает равномерное распределение сенсибилизатора в заряде, а также получение стабильной эмульсии при температуре ³45°С. Это достигается тем, что в известный состав взрывчатого вещества вводят в качестве аэрирующего агента (сенсибилизатора) легкую кварцевую фракцию из отходов тепловых электростанций (1-3 мас.%), а в качестве горючего - смесь продуктов прямой перегонки нефти, включающую кубовые остатки, керосиновую, соляровую и газойлевую фракции (7-8 мас.%) в соотношении 3-4:1:1:1. Введение смеси продуктов прямой перегонки нефти, включающей кубовые остатки, керосиновую, соляровую и газойлевую фракции при указанных соотношениях с солями кислородных кислот позволяет: а) снизить до 45°С температуру образования эмульсии и получить стабильный ее состав без применения специальных эмульгаторов: б) осуществить необходимое равномерное распределение в эмульсии легкой кварцевой фракции с диаметрами сфер 150-250 мкм. плотностью < 1 г/см3 и получить к моменту затвердевания композиции требуемую структурную стабильность заряда. Для проверки характеристик были приготовлены образцы следующего состава, представленные в таблице. Приготовление композиции целесообразно проводить в два этапа. На первом этапе происходит растворение и смешение компонентов окислителя, например, азотнокислого аммония (43 мас.%) и гидратированного азотнокислого кальция (49 мас.%), нагревание горючего - смесь продуктов прямой перегонки нефти, например, топочного мазута и дизтоплива в соотношении 3-4:1 (8 мас.%) - до температуры 45-50°С. Горючее и окислитель перемешивают до получения обратной эмульсии. При температуре 40-50°С она имеет статическое напряжение сдвига в пределах 425-250 мг/см2 (см. таблицу). Второй этап состоит во введении в полученную эмульсию легкой кварцевой фракции плотностью менее 1 г/см3 из отходов тепловых электростанций, имеющей размеры сфер 150-250 мкм, в соотношении, например, 2 мас.%. При перемешивании и последующим закачивании в скважину образованного таким образом ВВ происходит снижение температуры композиции. Достигнув 40°С, она затвердевает при равномерном распределении в ней аэрирующего агента и является устойчивой к воздействию грунтовых вод в течение 20 суток (см. таблицу). Взрывчатое вещество украинит относится к экологически чистым, т.к. взрыв его не сопровождается выбросом вредных газов (см. протокол испытаний). Проведенные испытания украинита показали, что по отношению к эталонному ВВ (граммонит 79/21) он имеет относительную скорость детонации 1,2; относительную бризантность 0,6 (отношение диаметров среднего куска в объеме воронки взрыва), относительную работоспособность 1,08 (отношение объемов воронок взрыва), критический диаметр 50 мм.