Запобіжна вибухова речовина

Запобіжна вибухова речовина, яка містить тротил або його суміш з аміачною селітрою, гра 3 38055 час вибухових робіт, отже, являє серйозну небезпеку для ша хтарів під час виконання гірничопрохідницьких робіт. Наявність у складі даної ВР графіту та тротилу не забезпечує необхідний рівень високої детонаційної здатності і захисту ВР від зволожування. Крім того, недоліком цієї ЗВР, визначеної за прототип, є ще й те, що для забезпечення необхідних детонаційних властивостей і низького підпалювання необхідно використовувати три солі, які під час виробництва ВР, у результаті діяння атмосферної вологи та перепадів температури, зволожуються ще до стадії вологоізоляції патронів. Тому, дуже часто, патрони цієї ВР мають показники детонаційної здатності нижче тих, які вимагають ТУ. У основу корисної моделі поставлено завдання зі створення такої запобіжної вибухової речовини, добавка стабілізаторів до якої дозволяє забезпечити високу стабільність фізичного стану ВР під час виготовлення та зберігання, а також детонаційну здатність без зниження запобіжних властивостей і стійкості зарядів ВР проти вигоряння у шахтах, небезпечних за вибухами газу та вугільного пилу. Поставлене завдання розв'язується за рахунок того, що запобіжна вибухова речовина містить тротил або його суміш з аміачною селітрою, графіт, хлористий натрій і добавку, згідно з корисною моделлю, містить аміачну селітру в суміші з тротилом, а як добавку - поліфосфат натрію або доломіт, або їх суміш у будь-якому співвідношенні, при наступному змісті інгредієнтів, мас. %: тротил 9,0-25,0 графіт 0,5-3,50 аміачна селітра 48,00-80,00 поліфосфат натрію або доломіт або їх суміш у будьякому співвідношенні 3,0-22,0 хлористий натрій 5,0-18,0 З метою визначення основних показників були виготовлені 10 експериментальних зразків запропонованої ВР, що були потім випробувані в умовах дослідного полігона Донецького казенного заводу хімічних виробів і контрольної лабораторії Державного Макіївського науково-дослідного інституту з безпеки робіт у гірничій промисловості (МакНДІ). Склади цих ВР і отримані їх вибухові показники в процесі випробувань наведено в таблиці. Результати випробувань і порівняння отриманих показників з показниками діючих технічних вимог до ЗВР для вугільної промисловості, розроблених МакНДІ, показали наступне. Зразки ЗВР №№1, 2, 3, 4, 5, 6 відповідають нормам технічних вимог, які пред'явлено до ЗВР IV класу і мають вологість значно меншу, ніж у ЗВР, визначеної за прототип, а зразки №№7, 8, 9, 10 не відповідають. Зразок №7 не відповідає вимогам щодо критичного діаметра, зразок №8 - щодо детонаційної здатності (критичний діаметр, передача детонації між сухими та мокрими патронами) і вологості, зразок № 9 не відповідає щодо підпалювання та норми за вологістю складу ВР, а зразок №10 - щодо передачі детонації між патронами. 4 Таким чином, представлена можливість зробити аналіз даних, отриманих під час випробувань зразків, і пов'язати їх із вмістом інгредієнтів у складах експериментальних ВР. Вміст тротилу змінювався від 9,0 до 25,0%. При цьому виявилося, що ЗВР, що містять 9,0% тротилу, мають низьку детонаційну здатність, високий критичний діаметр і малу відстань передачі детонації між патронами. Графіт (0,5-3,5%) здійснює вплив, в основному, на злежування аміачної селітри й утворення при вибуху ВР отр уйних газів. Виявилося, що якщо графіту у складі ВР менше 0,5%, то через 3-4 місяці збереження (з моменту виготовлення) він починає інтенсивно злежуватися, якщо більше 3,5%, то в результаті окислювання графіту до окису вуглецю утворюється більше дозволеної норми отруйних газів у продукта х вибуху ВР. Вміст селітри (NH4NO3) і хлористого натрію (NaCI) коливався від 82,5 до 48,5% і від 5,0 до 20,0% відповідно. При цьому аміачна селітра постачає ВР киснем для окислювання горючих елементів, а хлористий натрій забезпечує інгібуючу дію на метано-повітряну суміш. Було встановлено, що зразки ВР, які мають NaCI від 5,0 до 18,0%, цілком задовольняють нормам технічних вимог до запобіжних ВР IV класу . Вміст добавок, що збільшують стабільність ВР - поліфосфату натрію і доломіту коливався від 3,0 до 22,0%. Результати випробувань показали, що обидві добавки ефективно знижують підпалювання ВР і стабілізують показники ВР. При цьому підпалювання ВР – П 50 склало 1,27-2,0г, що значно вище норми, яка рівняється 1,2г. Запобіжні властивості ВР не знизилися, а навіть трохи зросли. Тому можна зробити висновок, що обидві добавки мають однакову ефективність і можуть бути використані в складі ВР як окремо, так і в суміші при будь-якому співвідношенні між ними. У той же час необхідно, щоб вміст цих добавок у складі ВР був не менше 3,0% і не більше за 22,0%, тому що подальше збільшення може знизити детонаційну здатність. Таким чином, установлений вміст інгредієнтів у запропонованій ЗВР такий: 1. Тротил 9,0-25,0%. Нижню границю встановлено виходячи з необхідної норми щодо детонаційній здатності ВР, а верхню - з розумінь дотримання норми щодо отруйних газів. 2. Графіт 0,5-3,5%. Нижню границю встановлено виходячи з необхідності забезпечення розсипчастості складу і виключення його злежування, а верхню - дотримання норми щодо отруйних газів. 3. Аміачна селітра 48,0-80,0%. Нижню границю обумовлено необхідністю дотримання кисневого балансу ВР близького до нуля, а верхню - вимогами до ВР для вугільних шахт щодо запобіжних властивостей. 4. Поліфосфат натрію або доломіт, або їх суміш у будь-яких співвідношеннях - 3,0-22,0%. Нижню границю встановлено з необхідності забезпечення стійкості ВР проти вигоряння, а верхню необхідної детонаційної здатності. 5. Хлористий натрій 5,0-18,0%. Нижню границю обумовлено необхідністю забезпечити запобіжні властивості ВР за вугільним пилом, а верхню 5 38055 забезпечення запобіжних властивостей за газом метаном. Виходячи з установлених границь вмісту інгредієнтів у складі запропонованої ВР обрано її оптимальний склад, який відповідає практично повному балансу по кисню пальних складових: тротил - 15,7%, поліфосфат натрію - 4,3%, аміачна селітра - 64,0%, хлористий натрій - 15,0%, графіт 1,0%. Цей склад виготовляють так. Компоненти ВР перед змішуванням проходять підготовку. Аміачна селітра та хлористий натрій дробляться: селітра на дробарці великого помелу і на 2-х послідовно встановлених дробарках тонкого помелу, хлористий натрій подрібнюється на валках. Потім їх осушують гарячим повітрям до залишкової вологості менше 0,1%, просівають, зважують і поміщають у транспортерний бункер. Тротил, графіт і поліфосфат натрію також просівають, зважують і поміщають у транспортерний бункер. Змішування компонентів здійснюють у барабані з пластмасовими кулями діаметром 60мм. Співвідношення маси куль і маси суміші порошкоподібних компонентів ВР 2:1. При цьому спочатку в барабан засипають 30,0кг тротилу, 128,0кг аміа 6 чної селітри і 2,0кг графіту. Суміш обробляють кулями при обертанні барабана протягом 50-53 хвилин. Після чого в барабан засипають 30,0кг хлористого натрію (повареної солі) і 8,6кг поліфосфату натрію і продовжують обробку кулями ще протягом 7-10 хвилин. Потім приготовлену суміш 200,0кг вивантажують і направляють на патронування в паперові гільзи діаметром 36мм, яке здійснюють на автоматах. Отримані патрони вологоізолюють, для чого їх занурюють у спеціальну суміш парафіну і петролатуму, а потім пакетують у поліетиленові пакети і гофрокартонну тару. Оптимальний склад ЗВР, виготовлений за цим технологічним режимом, пройшов контрольні випробування в МакНДІ. За результатами випробувань отримано позитивний висновок інституту, який свідчить про те, що запропонована запобіжна вибухова речовина відповідає технічним вимогам, висун утим щодо запобіжних вибухових речовин IV класу. Таким чином, використання запропонованої запобіжної вибухової речовини дозволяє досягти високої фізико-хімічної стабільності складу вибухової речовини на відміну від відомої ЗВР, визначеної за прототип, і, як наслідок, забезпечує високу безпеку підривних робіт у вугільних ша хта х. Таблиця Склад в ибухов ої речов ини Тротил Графіт Аміачна селітра Хлористий натрій Стабілізатор* №1 10,0 0,5 67,1 16,0 6,4 №2 10,0 0,5 67,1 6,4 16,0 Критичний діаметр детонації при r= 1,7 г/см 3 Передача детонації: сухі, см. мокрі, см. Працездатність, см 3 24,0 24,0 5 3 300 5 3 290 8 5 265 10 6 310 Підпалюв аність, П50, г 1,27 1,35 1,5 1,44 Запобіжні в ластив ості: кг за газом m (50% зап.) за пилом, m (меж.зар.) Зв оложення, % Відпов ідність технічним вимогам №3 №4 №5 24,0 24,0 22,0 1,25 1,5 3,5 48,85 58,50 58,50 18,0 5,0 5,0 7,9 11,0 11,0 Вибухов і показники: