Промислова вибухова речовина

Запропоноване технічне рішення належить до незапобіжних вибухових речовин, призначених для вибухового руйнування гірських порід у вибоях гірничих виробок, у рудниках і шахтах не небезпечних по вибухах газу і вугільного пилу, а також для використання на відкритих розробках. Відомі промислові вибухові речовини (ВР) ІІ-го класу: детоніти, які містять нітроефіри, марок М та 10А [ГОСТ 21986-76. Вещества взрывчатые промышленные. Детониты. Технические условия]. Основним недоліком зазначених ВР є їх висока чутливість до механічних впливів (ударів) і тертю. Унаслідок цього неодноразово відбувалися аварії при підривних роботах там, де використовувалися детоніти. Так, за даними МакНДІ зі збільшенням чутливості ВР до механічних впливів, кількість нещасливих випадків і травматизм збільшується. При однаковій кількості витрачених амоніта №6ЖВ, детоніта й амоніта скельного №1 відносна кількість нещасних випадків склала 1,0:4,5:7,0 відповідно. Тому при проведенні підривних робіт варто орієнтуватися на застосування ВР із більш низькою чутливістю до механічних впливів, чим у детонітів. З відомих ВР ІІ-го класу по складу інгредієнтів і призначенню, найбільш близьким до запропонованої промислової ВР є амоніт скельний №1, що містить наступні інгредієнти в співвідношенні (мас.%): селітра аміачна водостійка 66,0±1,5 тротил 5,0±0,7 гексоген 24,0±1,5 пудра алюмінієва 5,0±1,0. У залежності від призначення цю ВР випускають двох марок: порошкоподібна - для виготовлення пресованих шашок і насипних (набивних) патронів; пресована - використовується у вигляді патронів безпосередньо для проведення підривних робіт [див. ГОСТ 21985-76. Вещества взрывчатые промышленные. Аммонит скальный №1. Технические условия]. Зазначена ВР характеризується високою детонаційною здатністю і працездатністю. Пресовані патрони мають високу швидкість детонації 6600м/с. Разом з тим, виробництво цієї ВР дуже складне і небезпечне, оскільки вимагає великій обережності і високого ступеню автоматизації процесів виробництва. При підривних роботах часто відбуваються нещасні випадки внаслідок високої чутливості ВР до ударів і тертя. Це є основними недоліками відомого технічного рішення, визначеного як прототип. У основу корисної моделі поставлено завдання по створенню такої промислової вибухової речовини ІІ-го класу, у якої попередня обробка одного з інгредієнтів дозволяє знизити чутливість до механічних впливів і тертя, а, отже, знизити травматизм при підривних роботах і підвищити безпеку виробництва. Поставлене завдання розв'язується за рахунок того, що промислова вибухова речовина, що містить аміачну селітру, тротил, гексоген і пудру алюмінієву, відповідно до винаходу, додатково містить флегматизатор при наступному співвідношенні компонентів (мас. %): селітра аміачна 62,0-68,0 тротил 4,0 7,5 гексоген 21,5 26,5 пудра алюмінієва 4,5 7,5 флегматизатор Решта. при цьому флегматизатор, яким попередньо обробляють гексоген, складається із суміші жирних кислот і легкоплавких вуглеводнів, а співвідношення флегматизатора і гексогена знаходиться в межах від 3/97 до 7/93 відповідно. Крім того, у промисловій вибуховий речовині, як суміш жирних кислот використовують пальмітинову і стеаринову, а як легкоплавкі вуглеводні -віск, парафін або церезин. Виготовлено і випробувано запропонований склад ВР, що містить наступні інгредієнти (мас. %): аміачна селітра (водостійка) - 65,7% тротил - 4,3% гексоген - 22,7% пудра алюмінієва 6,0% флегматизатор 1,3% Результати іспиту зразка запропонованого складу ВР ІІ-го класу і прототипу наведено в таблиці: Таблиця № Характеристики Амоніт Зразок скельний запропонованої №1 ВР 1 Щільність ВР у 1,55 патроні, г/см3 2 Швидкість детонації, 6200-6500 м/с 3 Працездатність 450-460 (бомба Трауцля) см3 4 Брізантність (проба 22,0 Гесса), мм 5 Чутливість до удару 40-60 за ГОСТ4545-48,% 6 Чутливість до тертя, 900-1200 кгс/см2 7 Температура спалаху при 355 постійній температурі з затримкою, хв/°С 1,55 6400-6600 460-465 22,0 35-40 1200-1500 362 Порівняльні результати іспитів показали, що фізико-хімічні і вибухові показники зразка запропонованого складу практично не поступаються показникам прототипу. Разом з тим, чутливість до удару і тертя зразка нижче в 1,5-1,8 рази, а температура спалаху трохи вища. Тому можна затверджувати, що поставлене завдання вирішено. Виготовляють запропонований склад вибухової речовини так. Спочатку виготовляють порошкоподібну суміш - амотол. Для цього змішують 15кг тротилу і 195кг аміачної селітри. Амотол одержують у барабані змішування, який у середині містить пластмасові кулі діаметром 60мм. Співвідношення маси куль і маси амотолу 2:1. Час обробки в барабані складає 35хв. Паралельно готують флегматизований гексоген. Для цього в лопатевій мішалці перемішують гексоген із сумішшю жирних кислот та легкоплавких вуглеводнів. Як суміш жирних кислот використовують суміш пальмітинової та стеаринової, а як легкоплавкі вуглеводні - церезин, парафін або віск. Співвідношення флегматизатора і гексогену вибирають 3/97 виходячи з необхідного рівня зниження чутливості до механічних впливів. Подальше зростання кількості флегматизатора призводить до зниження чутливості за рахунок зниження детонаційних властивостей ВР. Тому досвідним шляхом було встановлено, що максимальна кількість флегматизатора повинна бути 7%, а гексогена 93% відповідно. Потім одержаний амотол змішують з флегматизованим гексогеном і алюмінієвою пудрою. Суміш амотолу і флегматизованого гексогена одержують на установці типу "п'яна бочка" дистанційно у залізобетонній захищеній кабіні. Час змішування складає 10-15хв. Навішення компонентів наступні: амотолу -5,75кг, флегматизованого гексогена - 1,8кг, алюмінієвої пудри -0,45кг. Одержаний порошок ВР вивантажують у поліпропіленові мішки з поліетиленовими вкладишами і транспортують у пресову майстерню, де з нього виготовляють шашки чи насипні патрони. Використання запропонованого технічного рішення дозволить значно знизити травматизм при підривних роботах без зниження їхньої ефективності.