Склад вибухової речовини кс-1

Изобретение относится к простейшим взрывчатым веществам и может быть использовано при ведении взрывных работ скважинными и шпуровыми зарядами на разрезах и рудниках. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является состав взрывчатого вещества, в котором содержание дизельного топлива уменьшено до 2-4%, а недостающее до стехиометрии количество жидкого горючего компенсируется добавкой угля (3-5%), благодаря которому жидкое горючее перестает стекать с гранул аммиачной селитры [1]. Основным недостатком углесодержащего ВВ известного состава (углегранулита) является большая зависимость его от влажности аммиачной селитры и угля; с увеличением их влажности снижается детонационная способность ВВ. Кроме того, критический диаметр известного углегранулита находится на уровне 120мм, что не позволяет применять его в скважинах меньшего диаметра. С увеличением влажности критический диаметр возрастает. Специально сушить указанные компоненты на месте применения не представляется возможным. Для этого требуются стационарные пункты производства углегранулита, соорудить которые могут крупные предприятия, но имеется множество мелких горнодобывающих предприятий, которым экономически и технологически выгодно простейшее ВВ изготовлять на передвижных малогабаритных установках. Задачей изобретения является разработка состава взрывчатого вещества путем дополнительного введения порошка железной руды с определенным фракционным составом, который позволит повысить эффективность взрыва, не гигроскопичен и экономически более выгоден. Задача изобретения решается тем, что в состав взрывчатого вещества, содержащего аммиачную селитру и жидкое горючее, дополнительно вводят порошок железной руды с размером зерен не более 0,6мм, а в качестве жидкого горючего используют дизельное топливо, жидкое масло или мазут, причем компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%: Дизельное топливо (жидкое масло, мазут) 2-3 Порошок железной руды с размером зерен не 4-6 более 0,6мм Аммиачная селитра Остальное до 100. Проведенными исследованиями установлено, что угольный порошок можно успешно заменить на порошок железной руды (рудный концентрат и агроруда и далее по тексту - руда), основными компонентами которой являются оксиды железа (Fe3O4 и Fe2O3). Преимущества порошка железной руды: негигроскопичен, негорюч, пылевоздушная смесь невзрывоопасна, не пылит при смешении. Порошок железной руды препятствует стеканию жидкого горючего с гранул аммиачной селитры, стабилизируя состав и свойства ВВ. Одновременно он сенсибилизирует детонацию гранулированной аммиачной селитры, пропитанной жидким горючим, уменьшая критически диаметр детонации. Например, оптимальный состав предлагаемого ВВ, содержащий 0,3% гранулированной аммиачной селитры, 3% дизельного топлива и 4% порошка железной руды, стабильно детонирует в зарядах диаметром 40мм при взрывании в шпурах и скважинах от промдетонатора, в качестве которого использовался аммонит Т-19. Он стабильно инициируется взрывом высокодетонационного ВВ типа аммонита Т-19, 6ЖВ, скального аммонала №1. Критический диаметр детонации предлагаемого ВВ при взрывании на открытой поверхности составляет 80мм. По эффективности взрыва, равной 39мм, он существенно превосходит углегранулит (20-22мм). Кроме того, порошок железной руды понижает горючесть ВВ настолько, что оно при нагреве до 700°С разлагается в беспламенном режиме. Применение порошка железной руды препятствует стеканию жидкого горючего с гранул аммиачной селитры, обеспечивая стабильность состава и свойств, обеспечивает безопасность производства предлагаемого ВВ. Технология приготовления гранулита на железной руде заключается в том, что сначала гранулированная аммиачная селитра естественной влажности пропитывается дизельным топливом 1 опудривается порошком железной руды фракции, прошедшей через сито №15, т.е. с размером зерен £0,6мм. По данной технологии были изготовлены 6 опытных смесей с различным содержанием гранулированной аммиачной селитры, дизельного топлива и железной руды. Содержание каждой смеси и результаты испытаний приведены в табл. 1. Испытания на эффективность взрыва проводились по методике ВостНИИ. За показатель эффективности принималась величина обжатия свинцового столбика, помещенного между двумя стальными пластинами. На верхней пластине взрывался заряд испытуемого ВВ диаметром 100мм, массой 900г от промдетонатора, в качестве которого использовался заряд аммонита 6ЖВ массой 100г. Промдетонатор помещался в средней части испытуемого ВВ. Испытания по данному показателю свидетельствуют о том, что добавка мелкодисперсной железной руды в пределах 3-6% повышает эффективность взрыва по сравнению с углегранулитом, изготовленным на гранулированной аммиачной селитре с влажностью до 0,6%, у которых эффективность взрыва находится на уровне 22мм, причем высокие значения этого показателя наблюдаются при добавке мелкодисперсной железной руды, а именно, Криворожского концентрата, в количестве 3-6%. Технология приготовления КС-1. Для получения смеси КС-1 "Крымвзрывпром" использует бетономешалку АБС-5, которая подается под бункер загрузки компонентов. Через загрузочный люк во вращающийся барабан-смеситель насыпается аммиачная селитра. В процессе загрузки барабана-смесителя аммиачной селитрой туда же из бака-дозатора подается необходимое количество дизельного топлива или жидкого масла, или мазута. После полной загрузки этих компонентов и перемешивании их в течение 30-40мин. к ним добавляется расчетное количество порошка железной руды. Окончательное приготовление взрывчатого вещества КС-1 обеспечивается вращением барабана смесителя АБС-5 с угловой скоростью 6,5об/мин в течение 40 минут. После приготовления состав взрывчатого вещества КС-1 перегружается в транспортнозарядную машину. Максимальное значение показателя эффективности получено у состава, содержащего 4% Криворожского концентрата и 3% дизельного топлива. Влияние содержания дизельного топлива было изучено ранее и установлено, что оптимальным интервалом значений содержания должно быть 2-3%, так как при увеличении содержания сверх 3% происходит стекание дизельного топлива, а при значениях менее 2% происходит снижение эффективности взрыва и детонационной способности. Исследовалась также зависимость критического диаметра детонации предлагаемого гранулита оптимального состава, содержащего 93% гранулированной аммиачной селитры, 3% дизельного топлива и 4% железной руды, от условий взрывания при инициировании взрывом заряда аммонита Т-19 массой 150г. Проведенные испытания показали, что критический диаметр детонации указанного гранулита с добавкой трех видов железной руды при взрывании открытых зарядов равен 80мм, а при взрывании в канальной мортире, имитирующей шпур и скважину, он снижается до 40мм (табл.2). Следовательно, предлагаемый состав простейшего ВВ с добавкой мелкодисперсной железной руды обладает высокой детонационной способностью и обеспечит безотказность взрывания шпуровых и скважинных зарядов. Таким образом, заявляемое решение предполагает снижение критического диаметра до 80мм в бумажной оболочке и 40мм в мортире при применении гранулированной селитры, а при применении мелкодисперсной (измельченной) еще более снижают этот порог. Исследовалось влияние железной руды на термостабильность мелкодисперсной аммиачной селитры марки ЖВ. Для этого аммиачная селитра ЖВ смешивалась с мелкодисперсной железной рудой, чтобы создать благоприятные условия для их химического взаимодействия при нагреве. Испытуемые смеси состояли из 96% порошкообразной аммиачной селитры ЖВ и 4% железной руды. За показатель термостабильности была принята температура возникновения беспламенной реакции бурного превращения. У аммиачной селитры ЖВ она равна 270°С (табл. 3). Температура же возникновения беспламенной реакции бурного превращения у смесей имеет близкие значения. Следовательно, добавка мелкодисперсной железной руды не уменьшила термостабильность аммиачной селитры, при которой сохраняется ее химическая стойкость. Существенным достоинством предлагаемого ВВ является то, что оно имеет достаточно малый критический диаметр детонации, эффективнее углегранулитов, не теряет мощности взрыва при увлажнении и, кроме того, рудные порошки на порядок дешевле угля.