Вибухова сполука

Вибухова сполука, яка містить аміачну селітру, тротил, воду та загусник, яка відрізняється тим, що вона вміщує дрібнодисперсійну гуму із відпрацьованих автомобільних скатів, на 65 - 80 % зменшену кількість тротилу і збільшену на 12-17% кількість аміачної селітри при такому співвідношенні компонентів у % по масовій частці: Винахід належить до вибухових речовин (ВР), зокрема, до водовмісних ВР підвищеної щільності і водостійкості, які призначені для застосування в гірничодобувній промисловості та інших галузях. Аналогом винаходу є вибухова речовина карбатол - ГЛ - 10 В [1,2], яка містить такі компоненти у % співвідношенні по масовій частці: Недоліком цієї вибухової сполуки (ВС) є збільшений критичний діаметр та негативний кисневий баланс, що призводить до значної концентрації шкідливих газів в продуктах детонації, тому що не забезпечується можливість повного окислення горючих компонентів сполуки в зв’язку з недостатньою кількістю окислювача (аміачної селітри), а також наявністю порошкоподібного дрібно-дисперсійного алюмінію, який є дефіцитним і екологічно шкідливим продуктом і який потребує для згорання додаткової кількості окислювача. Крім того, введення в відому вибухову речовину карбаміду з метою зменшення кількості води до 3,6 % призводить до зниження його текучості. Найбільш близьким технічним рішенням, обраним за прототип, є вибухова речовина Акватол Т 20 Г [ З ], який містить такі компоненти у % співвідношенні по масовій частці: Ця вибухова сполука (карбатол ГЛ - 10 В) має такі вибухові властивості: Вибухові властивості (карботал ГЛ –10 В) густина 1550-1600 кг/м3 теплота вибуху 5684 кДж/кг об’єм газу 844 л/кг критичний діаметр 150- 160 мм швидкість детонації 4.5 - 5.0 км/с кисневий баланс -21.4 Компоненти аміачна селітра тротил вода поліакриламід % мас.ч 68.7 - 74.7 17.0-23.01 7.0 - 9.0 0.1 - 0.5 Ця вибухова сполука має такі властивості: A (13) 38575 (11) UA % мас.ч 61.0 10.0 15.0 10.0 3.6 0.39 0.01 % мас.ч 80.5-82.0 7.0 -4.0 8.0 4.05 -5.55 0.45 (19) Компоненти аміачна селітра тротил дрібнозернистий алюміній карбамід вода загусник структуруючий агент Компоненти Гранульована аміачна селітра Тротил Вода Дрібнодисперсійна гума Поліакриламід 38575 при високих показниках теплоти вибуху і щільності сполуки, а також завершеність хімічної реакції і стабільність вибухових властивостей. Нижче приведені характеристики запропонованої вибухової сполуки, що отримані розрахунковим та експериментальним шляхом: Вибухові властивості (Акватол Т 20 Г) густина 1450-1580 кг/м3 теплота вибуху 3680 кДж/кг об’єм газів 937 л/кг критичний діаметр 80-100 мм швидкість детонації 5.0-5.2 км/с кисневий баланс -3.8 % Вибухові властивості (запропонована сполука) густина 1450 кг/м3 розрахункова теплота 3450 - 3505 кДж/кг вибуху об’єм газів 945 - 950 л/кг критичний діаметр 80 - 90 мм кисневий баланс -0.02 - 0.03 % Недоліком відомої вибухової сполуки є велика витрата коштовного та екологічно небезпечного продукту - тротилу (значна концентрація шкідливих газів в продуктах детонації), бо не забезпечується можливість повного окислення горючих компонентів сполуки в зв'язку з нерівномірним розподілом цих компонентів в об’ємі вибухової сполуки, оскільки у Акватолі Т - 20 Г міститься до 23 % тротилу у вигляді гранул розміром 3-5 мм, які мають велику густину (1600 кг/м3), що визначає порівняно велику швидкість їх осадження в об’ємі речовини. Це призводить до розшарування вибухової речовини та неоднаковості її вибухових характеристик по колонці заряду. У нижній частині переважає горюче - тротил, а у верхній - окислювач (аміачна селітра), що не забезпечує повноту окислення горючих компонентів ВР і, як наслідок, підвищує кількість шкідливих газів в продуктах детонації. Необхідність удосконалення відомої ВР визначається як екологічними, так і економічними причинами. Екологічне обгрунтування було викладено раніше. До того ж, тротил є самим коштовним та гостродефіцитним компонентом в відомій ВР. В основу винаходу поставлено завдання створення такої вибухової речовини, в якій шляхом більш рівномірного розподілу горючих компонентів в об’ємі сполуки, за рахунок заміни частини вибухового горючого - тротилу - невибуховим - дрібнодисперсійною гумою із відпрацьованих автомобільних скатів, забезпечується збалансований (близький до нульового) кисневий баланс при високих показниках теплоти вибуху і щільності сполуки, і, як наслідок, збільшення об'єму газів та зменшення концентрації шкідливих газів в продуктах детонації. При цьому відбувається утилізація промислових відходів і досягається значна економія коштів за рахунок зменшення витрат тротилу. Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що у вибухова сполука, яка вміщує аміачну селітру, тротил, воду та поліакриламід, згідно винаходу, вміщує дрібнодисперсійну гуму із відпрацьованих автомобільних скатів, на 65-80 % зменшену кількість тротилу та збільшену кількість аміачної селітри при такому співвідношенні компонентів у % по масовій частці: Компоненти гранульована аміачна селітра тротил вода дрібнодисперсійна гума поліакриламід Завдяки присутності дрібнодисперсійної гуми в даному винаході, за рахунок заміни нею частини тротилу, досягається більш однорідна структура вибухової суміші, що сприяє рівномірному розподілу компонентів в об'ємі вибухової речовини, більш повному окисленню горючих компонентів, зменшенню концентрації шкідливих газів в продуктах детонації та витрат на вибухові речовини в цілому. Перевага запропонованого винаходу полягає в тому, що при його використанні, завдяки заміні високотоксичного тротилу на новий горючий компонент (дрібнодисперсійна гума), зменшується концентрація шкідливих газів при одночасному зниженні витрат коштовного та екологічно шкідливого продукту (тротилу), отже знижуються і витрати на вибухове подрібнення порід. Вибухова сполука, що пропонується, працює таким чином. Після заливання приготованої у змішувально-зарядній машині вибухової сполуки з температурою 85-950С у заряджувану свердловину, стінки якої мають температуру 4-120С, тротил та аміачна селітра, які входять до вибухової сполуки, кристалізуються. Осідання більш густих кристалів тротилу в нижній частині свердловини в нашому випадку відбувається, але в значно меншій мірі, що пояснюється зменшенням кількості тротилу у розробленій сполуці. За рахунок цього досягається висока стабільність вибухової сполуки по закінченню її кристалізації у вибуховій свердловині. Розроблену вибухову сполуку можна використовувати для механізованого заряджання свердловин і руйнування гірських порід із коефіцієнтом міцності 8-16 балів за шкалою проф. М.М.Протод’яконова. Джерела інформації: 1. Перечень рекомендуемых промышленных материалов, приборов, устройств взрывания и контроля, средств механизации. – К.: Центр "Норматив", 1995. - 67 с. 2. Дубнов Л.В., Бахаревич Я.С., Романов А.И. Промышленные взрывчатые вещества. - М.: Недра, - 1988. - 358 с. 3. Авторское свидетельство СССР № 1613444, С06С31/38. Бюл. Информ., №46, 1990. % мас.ч 80.5 - 82.0 7.0 - 4.0 8.0 4.05 - 5.55 0.45 Раціональне співвідношення горючих компонентів і окислювача в вибуховій сполуці, що пропонується, забезпечує нульовий кисневий баланс 2 38575 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3