Вибухова речовина

1. Вибухова речовина, що містить тротил, алюміній, амонійну селітру, яка відрізняється тим, що додатково містить пилоподавлюючу добавку при наступному співвідношенні інгредієнтів, мас. %: тротил 4,0-20,0 алюміній 2,0-15,0 пилоподавлююча добавка 0,2-4,0 3 29154 пилоподавлюючу добавку, при наступному співвідношенні інгредієнтів, мас.%: тротил 4,0-20,0 алюміній 2,0-15,0 пилоподавлююча добавка 0,2-4,0 амонійна селітра Решта. 2. ВР за п.1, згідно корисної моделі, містить алюміній у вигляді алюмінієвої пудри, або алюмінієвого порошку, або суміші алюмінієвої пудри з алюмінієвим порошком. 3. ВР за п.1, згідно корисної моделі, як пилоподавлюючу добавку містить нафтопродукти або рослинну олію або їх суміш. 4. ВР за п.3, згідно корисної моделі, як нафтопродукт містить мінеральну олію індустріальну. 5. ВР за п.1, згідно корисної моделі, як порошкоподібну амонійну селітру, містить водостійку амонійну селітру. 6. ВР за п.1, згідно корисної моделі, додатково містить натрієву селітру або калієву селітру, або їх суміш, при чому вміст цих інгредієнтів складає 2,070,0мас.%. Ознаки п.1 є необхідними у всіх випадках реалізації заявленої ВР. Тому п.1 є незалежним. Ознаки пп.2, 3, 4 та 5 конкретизують види, відповідно, алюмінію, пилоподавлюючої добавки та амонійної селітри, які можуть бути використані в окремих зразках заявленої ВР, у залежності від умов їх виго товлення та використання. Тому пп.2, 3, 4 та 5 є залежними. Ознаки п.6 конкретизують речовини, більш багаті на кисень, ніж амонійна селітра, які можливо додатково увести до складу окремих зразків заявленої ВР у разі потреби зменшити нестачу кисню у складі цих зразків. Відповідно п.6 також є залежним. Завдяки досягненню згаданого вище технічного результату, який є основною метою створення заявленої ВР, з'являється споживчий результат - покращення санітарно-гігієнічних умов при виготовленні ВР та підвищення технікоекономічних показників вибухови х робіт в умовах підвищеного притоку води, зокрема при вибухових роботах у вертикальних ствола х. Між суттєвими ознаками заявленої ВР та обумовленим ними технічним результатом існують наступні причинно-наслідкові зв'язки. Тротил є індивідуальною ВР і у складі заявленої композиції він, в основному визначає детонаційну спроможність цієї композиції. Чим більше вміст тротилу та, чим тонше він подрібнений, тим вище ця спроможність. Амонійна селітра є окислювачем і відповідно, постачальником кисню у реакціях вибухового перетворення заявленої ВР. Поряд з цим амонійна селітра має деякі вибухові властивості. У зв'язку з зазначеним вище, від співвідношення амонійної селітри до інших інгредієнтів залежить енергія вибуху, детонаційна спроможність та склад продуктів вибуху заявленої ВР. Максимальне виділення енергії, за інших рівних умов, має місце при співвідношенні, яке відповідає нульовому кисневому балансу ВР. Виключення складає випадок, коли заряди ВР підривають у воді, яка 4 для алюмінію також є окислювачем. У данному випадку максимум енерговиділення може бути зміщений у напрямку до негативного кисневого балансу. Тому амонали з негативним кисневим балансом (наприклад, амонал М-10 по патенту України на винахід №154, який має кисневий баланс мінус 4,82%) мають підвищену ефективність при вибухови х роботах у вертикальних ствола х, де свердловини завжди заповнені водою. Амонійна селітра, як і тротил тим краще виконує свої функції, чим тонше вона подрібнена. Тому у патронованих ВР використовують лише порошкоподібну амонійну селітру. Водостійкі сорти амонійної селітри, наприклад, селітра амонійна водостійка за ГОСТ 14702-79, містять у своєму складі гідрофобні речовини, які тонким шаром покривають поверхню часток селітри. Таку селітру найчастіше використовують у складі патронованих ВР з метою забезпечення їх водостійкості. У разі необхідності підвищити енергію вибуху зразків заявленої ВР призначених для вибухових робіт у звичайних умовах (без великого притоку води) виникає потреба збільшити вміст кисню у складі таких зразків. Для цього до їх складу додатково уводять окислювачі, більш багаті на кисень, ніж амонійна селітра - натрієву або калієву селітру, або їх суміш. Алюміній є одним із найбільш ефективних палив у складі ВР. Потрібна дисперсність алюмінію, як інгредієнту ВР, залежить від діаметру зарядів ВР та необхідного рівня їх детонаційної спроможності. Тонко подрібнений та, відповідно коштовний алюміній (наприклад, алюмінієву п удру марки ПП-1) використовують, коли потрібні заряди ВР малого (32-45мм) діаметру з високою детонаційною спроможністю. Більш крупний та дешевший алюміній (порошок) використовують для ВР у зарядах підвищеного діаметру. Наведені вище зв'язки в якісному відношенні є відомими. Відомим, у принципі, є також використання запропонованих пилоподавлюючих добавок, зокрема нафтопродуктів, у тому числі мінеральної олії індустріальної за ГОСТ 20799, для зменшення пиління ВР. Проте кількісні зв'язки між інгредієнтами у складі заявленої ВР та обумовленим ними технічним результатом, необхідні для створення цієї конкретної ВР, не є часткою рівня техніки, не випливають, явним чином, з цього рівня і є новими. Вони були встановлені у результаті наших досліджень, проведених при розробці заявленої ВР. Новою є також рецептура заявленої ВР. Вказані дослідження, а також доведення можливості здійснення запропонованої корисної моделі, були виконані на спеціальних зразках (прикладах). Приклади були виготовлені по технології та із матеріалів, прийнятих у виробництві подібних речовин. Зразки, випробовували за загально прийнятими методиками, як ВР ІІ класу, за винятком випробування на водостійкість ВР, призначених для використання в умовах вертикальних стволів. 5 29154 Останнє випробування робили наступним чином. Заряд ВР розмінували у герметичній сталевій трубі, куди подавали воду під тиском 0,5кгс/см 2. ВР замочували на протязі 3-х годин і після замочування визначали повноту детонації відкритого заряду. Результат випробування характеризували критерієм «детонація-відмова». Результати дослідження впливу пилоподавлюючої добавки на вибухові властивості заявленої ВР наведені у табл.1. Дослідження проводили на прикладах, з яких приклади 3-11 складаються з основи та пилоподавлюючої добавки. Основа цих прикладів містить, мас.%: тротил - 15,0; алюміній - 5,0; амонійну селітру 80,0. Основа прикладу 12 містить, мас.%: тротил 15,0; алюміній - 5,0; амонійну селітру - 52,7; натрієву селітр у - 27,3. 6 Калієв а селітра Су міш на трієв ої та калієв ої селітри, мас. % Показники прик ладів Передача де тонаці ї, см - Су хих патронів - Після замочув ання Бризантність, мм Критичн ий діа метр, мм Працездатність, мл Токсичні гази, у мов ний СО, л/кг Схильність до пиління при в иготов лені ВР, в ізу ально Киснев ий баланс, % Теплота в ибу ху, ккал/кг Обсяг газів в ибу ху Номер прикладу Склад та показники прикладів Основа, мас. % Пилоподавлююча добавка, мас. % Передача детонації патронів см* Сухих Після замочки Бризантність, мм* Працездатність, мл Кисневий баланс, % 3 4 5 99,7 99,4 6 4 8 6 7 4 7 5 6 3 8 4 7 5 6 7 3 5 17,3 19,2 70 65 415 433 57,0 78,0 сx н/сх н/сх. На межі н/сх н/сх н/сх н/сх н/сх н/сх 0,2 -3,9 1,08 0,01 7,45 0,003 0,008 0,00 -1,06 -5,7 0,002 80,5 79,0 839 859 840 931 Таблиця 1 570 852 708 99,0 79,8 90,0 50,4 74,8 54,4 28,6 20,4 78,0 51,4 н/сх н/с 1162 1162 1201 1023 1575 1161 1240 1110 1228 1210 118 98,8 98,6 98,4 98,2 98,0 98,0 Можливість здійснення запропонованої 0 0,3 0,6 1,0 корисної моделі була доведена на прикладах, 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,0 склад та результати випробувань яких показані у 2. 4 8 7 7 табл. 7 7 8 8 7 7 Як видно із табл. 2, випробувані приклади за негативний кисневий 3 6 5 5 винятком зразку 18, який має 6 6 5 5 6 5 баланс мінус 7,45 та,- відповідно, вміст токсичних 17,8 18,2 19,2 21,4 19,3 газів 89л/кг у перерахунку на умовний оксид 443 433 вуглецю (при -нормі не більш 80л/кг), відповідають 438 -0,35 -1,38 -2,36 -3,71 -4,38 до-5,05 -5,72 ВР ІІ класу, як на межах, -6,39 -7,06 +0,42 вимогам промислових так і в середині заявлених інтервалів вмісту Примітки. 1. Риска у графі означає, що даний показник прикладу не визначався. інгредієнтів заявленої ВР. Вказані інтервали 2. * - означає, що показник визначений як середнє із 2-х - 3-х випробувань. на підставі даних, наведених (мас.%), встановлені нижче. Як видно із табл. 1, при вмісті Тротил 4,0-20,0. Нижня межа встановлена із пилоподавлюючої добавки в інтервалі 0,3умов забезпечення належної детонаційної 2,0мас.%, вона не погіршує вибухових показників спроможності заявленої ВР у разі її використання заявленої ВР. Навпаки, спостерігається тенденція у патронах великого діаметру або у до підвищення цих показників. Такий результат є непатронованому вигляді. неочікуваним і його неможливо було наперед Верхня межа встановлена із умов передбачити. На підставі проведених досліджень забезпечення нормативного вмісту токсичних газів ми дійшли висновку, що він обумовлений сумісною у продукта х вибуху заявленої ВР (приклад 16). дією тротилу та алюмінію лід час детонації Алюміній 2,0-15,0. Нижня межа обумовлена заявленої ВР. Встановлене підвищення технологічними причинами, а верхня межа водостійкості заявленої ВР поряд з цим, вірогідно, вибрана із техніко-економічних міркувань. обумовлене також гідрофобними властивостями Пилоподавлююча добавка 0,2-4,0. Нижня пилоподавлюючої добавки. межа обрана за умови забезпечення належного пилоподавлення, а верхня межа - за Таблиця 2 умови виключення стікання добавки у зразках ВР, які Номери прик ладів використовують непатранованими або у патронах 1 великого діаметру. Склад прик ладів , (промас. % 2а 13 14 15 16 17 18 19 Натрієва або калієва 24 20 21 22 23 селітра, 26 їх суміш 2,025 або 27 28 29 то70,0. Верхня межа обрана за умови забезпечення тип) Тротил 15,0 15,0 15,0 4,0 4,0 20,0 20,0 15,0 кисневого 15,0 15,0 зразків ВР, близького до нуля. 15,0 15,0 балансу 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 Алюмінієв а пу дра 4,5 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 Нижня 5,0 5,0 межа5,0 обумовлена 13,7 5,0 11,4 15,0 5,0 5,0 5,0 15,6 технологічними Алюмінієв ий поро шо к 2,0 15,0 - причинами.Олія інду стріальна 1,0 0,2 4,0 2,0 0,2 0,2 2,0 2,0 1,0 1,0 1,0 2,0 1,3 0,2 2,0 1,0 Заявлену ВР - можливо виготовляти на Олія рослинн а 1,0 існуючому обладнанні амонітного виробництва, Су міш ін ду стріальної яке є в -Україні. 1,0 та рослинно ї олі ї 1:1 Амонійн а селітра в одостійка Натрієв а селітра 89,0 43,0 884 696 761 77 Примітки: 1. Риска у графі означає, що дани й інгре дієнт у складі прикладу в ідсу тній, 8 9 10 12 2. 7 - даний приклад схильний до пи ління 11 в иготов лені, н/сх. - не схильний сx. при 6 100 26,6 65,1 69,4 67,2 60,1 63,0 77,8 1,6 16,5 13,9 11,8 67,4 2,0 52,5 9,6