Вибуховий склад та спосіб його одержання

Винахід відноситься до вибухових сполук, котрі застосовуються в гірничодобувній промисловості, і способам їх утворення на місцях виконання вибухових робіт. Відома вибухова суміш щодо [а. с. СРСР, № 845403, МКВ3 С06В31/40, ДСК пр. 02.04.80], яка містить вуглеводні відходи і аміачну селітру. Наведений вибуховий склад мас низькі бризантні властивості і використовується для вибухових робіт в лісовій промисловості. Найбільш близьким по технічній суттєвості і комплексу властивостей, та прийнятий за прототип є водоутримуючий вибуховий склад і спосіб її утворення щодо [а. с. СРСР № 1445140, MKB4 C06B31/32, 21/00, пр. 13.04.87, ДСК], включаючий слідуючи загальні із заявленим складові: неорганічну окислюючу сіль нітратів натрія, або кальцію, або амонію, або їхня суміш і помільчені вуглеводні відходи у вигляді деревинного борошна. Спосіб ії отримання, включає операцію змішування складових в присутності температури. Поняття "аміачна селітра" в прототипі узагальнене родовим поняттям ''неоргнічна окислююча сіль нітратів натрія, або кальцію, або амонію, або їхня суміш". Крім наведених загальних складових, вибуховий склад по прототипу містить тротил, поліакриламід, лігносульфанати і сірнокисле залізо. При цьому, деревинне борошно заздалегідь обробляють мочевиною, а після цього лігносульфонатом, а аміачну селітру з лігносульфанатом змішують в розчині поліакриламіда. В результаті підвищується вартість складу і ускладнюється технологія його приготування. Крім того, наведений склад у готовому вигляді має температуру 82 - 85°С, що не дозволяє застосовувати пневмотранспортування складу і пневмозарядження свердловин. У підсумку, низькі експлуатаційні властивості складу, токсичність, зумовлена наявністю тротилу, і висока вартість обмежують його застосування при проведенні вибухових робіт. В основу винаходу поставлена задача вдосконалити вибуховий склад і спосіб його отримання шляхом підбору складових і співвідношення мас%, а також раціональних режимів приготування і послідовності змішування складових суміші, забезпечити гомогенність і фізичну стабільність складу, постійні експлуатаційні властивості при зберіганні і застосуванні і, за рахунок цього, значно зменшити вартість складу і поширити його функціональні можливості. Задача вирішена тим, що вибуховий склад, включаючий неорганічну окислюючу сіль нітратів натрію, або кальцію, або амонію, або їхня суміш і помільчени вуглеводні відходи, згідно винаходу він містить воду при наступному співвідношенні компонентів(мас %): Неорганічна окислююча сіль нітратів натрія, або кальцію, або амонію, або їхня суміш 80 – 87; Помільчені вуглеводні відходи 11 – 15; Вода інше. В способі отримання вибухового складу, включаючий операцію змішування складових в присутності температури, згідно винаходу, змішування складових ведуть при температурі 85 - 90°С, при цьому заздалегідь помільчені вуглеводні відходи змішують з водою, а після цього в суміш додають неорганічну окислюючу сіль нітратів натрію, або кальцію, або їхня суміш, після чого, суміш подають на гранулювання або патронування. Заявляема сукупність складових, у вказаному співвідношенні, забезпечує енергетичні характеристики складу на рівні характеристик промислових ВР з високим комплексом властивостей, використав при цьому відходи, забезпечивши їхню утилізацію і зменшивши вартість. Завдяки тому, що для приготування первісної суміші використовують зволоженні, помільчені тверді вуглеводні відходи рослинного походження, що в поперечному розрізі мають ситову структуру при їх змішуванні при температурі 85 - 92°С з неорганічною окислюючою сіллю нітратів натрію, або кальцію, або амонію забезпечується дифузійне проникнення іонів вказаних солей в судини і пори вуглеводних відходів і висока гомогенність суміші, і отже фізична стабільність властивостей. Взаємозв'язок між вуглеводними відходами і окислювачем на молекулярному рівні забезпечує різке поліпшення умов протікання процесу хімічної взаємодії і відповідно підвищення енергетичних характеристик складу. Для приготування вибухового складу в якості вуглеводних відходів використовують деревенне борошно фракцією не більш 0,7мм. В якості неорганічних окислюючих солей - аміачну селітру. Змішування виробляють в сумішнику з підтриманням в ньому температури суміші до 85 - 92°С. Спосіб приготування складу здійснюють слідуючим чином. Приклад 1. В сумішник дозовано, згідно рецептуре складу, подають деревинне борошно в кількості 11,3 масс.% воду і змішують до досягнення температури суміші 85 - 92°С. Після цього, в сумішник подають аміачну селітру в кількості 78,7 масс.% і змішують в присутності температури до отримання однорідної маси. Після чого, суміш подають на гранулювання або патронування. Зважаючи на те, що при підвищеній температурі різко збільшується розчинність солей, наприклад, при температурі 85 - 92°С в ста грамах вода розчиняється 850г аміачної селітри, а вода знаходиться в судинах і порах часток вуглеводних відходів, в частковості деревянного борошна, відбувається дифузійна взаємодія між водою і аміачною селітрою. В результаті дифузійної взаємодії аміачна селітра заповнює судини, пори і капіляри в частках деревинного борошна. При цьому різко в тисячі раз зростає поверхня дотику між компонентами суміші, що покращує умови протікання хімічної реакції вибухового перетворення складу. Заповнення пор судин і капілярів в частках твердих вуглеводних відходів рослинного походження окислюючою сіллю забезпечує гомогенність і однорідність складу і стабільність фізичних властивостей при зберіганні і використанні. Для перевірки вибухових характеристик вибухового складу, отриманого вказаним вище спосібом, виготовлені досвідчені зразки. Перевірка вироблялася способом вирвоутворення за показником підривання гірничих порід (С0) рівного відношенню максимальної глибини вирви (hmax) до діаметру шпура (dш ) C0 = hmax / dш Підривання проводилося в шпурах діаметром 40мм від патрона-бойовика з водостійкого амоналу. В якості контрольних використовувався ігданіт, близький по показникам до прототипу і, що в нинішній час широко використовується в промисловості. Результати іспитів наведені в таблиці, з даних якої слідує, що запропонований склад володіє більш високими вибуховими характеристиками і значно дешевше у порівнянні з контрольними ВР. Як слідує з результатів досвіду для неметалізованих промислових вибухових складів оптимальним є склад N3. При зменшенні кількості води в складі або її відсутність призводить до зменшення показника вибуху. Кількість води в складі понад 10 масс.%, також призводить до погіршення енергетичних показників складу. Цим підтверджується нова властивість, змист якої полягає в тому, що заздалегідь зволожени вуглеводи відходи сприяють ефективному протіканню дифузійних процесів при їх змішуванні з окислюючім солями. Таблиця Найменування складових Характеристики Дизельне паливо Аміачна селітра Вуглеводні відходи Вода Показник пидривання Обсяг утворених газів, П/кг Питома теплота вибуху, ккал/кг Контрольна сполука Зміст складових, мас% Заявляємі випробуємі сполуки Ігданіт N1 N2 N3 N4 5 95 11.62 85 15 Інше 16.9 87 13 Інше 17.6 78.7 11.3 Інше 18.81 75 10 Інше 9.8 961 955 905 960.8 980 904 880 1063 741.5 660