Вибухова речовина для заряду контурного підривання

УКРАЇНА (19) UA (11) 43895 (13) U (51) МПК C06B 31/20 (2009.01) МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС видається під відповідальність власника патенту ДО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ (54) ВИБУХОВА РЕЧОВИНА ДЛЯ ЗАРЯДУ КОНТУРНОГО ПІДРИВАННЯ 1 2 (13) 43895 (11) в результаті їх ненадійної конструкції і складності виробництва. Відомий заряд в полімерній оболонці К-17*460, що розроблений і випускається фірмою OY FORCIT АВ (P.O. Box 19 FIN-10901 HANKO FINLAND). У зібраному вигляді патрони складаються з полімерної оболонки, спорядженої нітрогліцериновою ВР, забезпечені втулкою, що утримує патрон по осі шпура. Таким чином, між патроном і стінкою шпура створюється повітряна подушка, що запобігає занадто великому подрібненню гірських порід при вибухових роботах. Основними недоліками вказаних патронів, що обрані як прототип, є їх низька працездатність, а також недостатня детонаційна здатність, яка приводить до порушення детонації заряду ВР. Ці недоліки обумовлені складом ВР, яку застосовують при спорядженні цих патронів. Дана ВР містить в складі: 20-30% нітроефіру у вигляді суміші нітрогліцерину і нітрогліколю, 60-70% діатоміта і суміш нітрату і хлориду натрію до 100% (К-патрони. Реж. доступу до сайту: http://www.forcit.fi). Таким чином, основний недолік відомих патронів, визначених як прототип, пов'язаний з їх низькою детонаційною здатністю, а також з тим, що для їх спорядження використовується вибухова речовина з вмістом нітроефірів 20-30%, які є от UA Пропоноване технічне рішення відноситься до вибухових речовин, якими наповнюються полімерні оболонкові патрони для шпурових зарядів, що мають пом'якшену вибухову дію на гірські породи, що руйнуються при видобутку штучних порідних блоків і контурному підриванні у виробках. Для використання у вугільних шахтах допущені розроблені в МакНДІ патрони вибухової речовини (ВР) ПВП-1 і СП-1. У цих патронах вибухова речовина знаходиться в поліетиленових оболонках, виконаних у вигляді двох ампул, що вкладені одна в одну, а простір між ними заповнений водним розчином аміачної селітри (60-65%) і піноутворювачем (0,3-0,5%). Як ВР в цих зарядах використовують амоніт ПЖВ-20 і вугленіт Е-6 (див. Поздняков З.Г., Россі Б.Д. Довідник по промисловим ВР і засобам підривання. - М.: Надра, 1977. с. 118-120). При вибуху водний розчин селітри розкладається і діє як окислювач на поліетилен оболонки патрона, збільшуючи тим самим фугасну дію ВР, одночасно знижуючи подрібнюючу дію продуктів вибуху на гірські породи, що руйнуються. Недоліками цих патронів є їх низька детонаційна здатність, обумовлена тим, що рідинний прошарок, який знаходиться між поліетиленовими оболонками, часто витікає в процесі заряджання шпурів завдяки низької міцності оболонок, а також U датково містить аміачну селітру в суміші з пальною добавкою і колоксиліном при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: суміш нітрогліцерину з діетиленглікольдинітратом у спів10,0-15,0 відношенні від 60/40 до 70/30 аміачна селітра 15,0-25,0 колоксилін 0,3-0,5 пальна добавка 3,0-5,0 натрій хлористий 50,0-65,0 сода кальцинована 0,2-0,5, при цьому використовують аміачну селітру марки ЖВК (ЖВГ), гранульовану або пористу, як пальну добавку - пудру алюмінієву, стеарат кальцію або їх суміш в будь-якому співвідношенні. (19) (21) u200902096 (22) 10.03.2009 (24) 10.09.2009 (46) 10.09.2009, Бюл.№ 17, 2009 р. (72) КАЛЯКІН СТАНІСЛАВ ОЛЕКСАНДРОВИЧ, ШЕВЦОВ ВІКТОР ОЛЕКСІЙОВИЧ, СИБІЛЕВ МИКОЛА МИХАЙЛОВИЧ, ШАМСУТДИНОВ КАМІЛЬ КАШФІЄВИЧ, ШВИДЬКО ПЕТРО ВАСИЛЬОВИЧ, МАНЖОС ЮРІЙ ВІКТОРОВИЧ (73) ТОВАРИСТВО З ОБМЕЖЕНОЮ ВІДПОВІДАЛЬНІСТЮ "СХІД - ПАТЕНТ" (57) Вибухова речовина для заряду контурного підривання, яка містить суміш нітрогліцерину з діетиленглікольдинітратом, нітрат натрію, діатоміт, хлористий натрій, яка відрізняється тим, що до 3 43895 руйними для людини і мають високу чутливість до механічних дій, що небезпечно у разі відмови. В основу корисної моделі поставлено завдання по створенню такої вибухової речовини для патронів в полімерній оболонці, в яку введені активні речовини, що сприяють процесу детонації ВР, підвищують стійкість детонації і працездатність її заряду і яка менш токсична, ніж прототип. Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що вибухова речовина для заряду контурного підривання, що містить суміш нітрогліцерину з діетиленглікольдинітратом, нітрат натрію, діатоміт, хлористий натрій, згідно корисної моделі, додатково містить аміачну селітру в суміші з пальною добавкою і колоксиліном при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: суміш нітрогліцерину з діетиленглікольдинітратом при співвідношенні від 60/40 до 70/30 - 10,0÷15,0 аміачна селітра - 15,0÷25,0 колоксилін - 0,3÷0,5 пальна добавка - 3,0÷5,0 хлористий натрій - 50,0÷65,0 сода кальцинована - 0,2÷0,5. При цьому використовують аміачну селітру марки ЖВК (ЖВГ), гранульовану або пористу, як пальну добавку - пудру алюмінієву, стеарат кальцію або їх суміш в будь-якому співвідношенні. Для інгредієнтів складу запропонованої ВР, яка призначена для заряду контурного підривання, встановлені наступні межі. Нітроефіри 10,0-15,0%. Нижня межа встановлена, виходячи з необхідності забезпечення чутНайменування компонентів ВР Нітроефіри Колоксилін Аміачна селітра Горюча добавка Хлористий натрій Сода кальцинована Детонація заряду ВР, що складається з п'яти зістикованих патронів Бризантність ВР на балістичному маятнику, перерахована згідно методу Гесса, мм 1 9,0 0,2 15,0 3,5 72,3 0,2 4 ливості ВР до ініціюючого імпульсу електродетонатора. Верхня - виходячи з умов необхідних детонаційних властивостей заряду. Колоксилін 0,3-0,5%. Нижня межа обумовлена повною желатинізацією нітроефірів у складі, а верхня - надійністю їх утримання у масі ВР при патронуванні її в оболонку. Пальна добавка 3,0-5,0%. Нижня межа обумовлена отриманням необхідної кількості енергії вибуху, а верхня - забезпеченням потрібного кисневого балансу. Аміачна селітра 15,0-25,0%. Нижня межа обумовлена забезпеченням необхідної працездатності ВР, а верхня - позитивного кисневого балансу, необхідного для окислення горючої оболонки патрона і зниження шкідливих для людини отруйних газів. Хлористий натрій 50,0-65,0%. Нижня межа обумовлена обмеженням енергії вибуху ВР, а верхня обумовлена збереженням її детонаційної здатності. Сода кальцинована 0,2-0,5%. Нижня межа прийнята, виходячи з забезпечення необхідної хімічної стійкості ВР, а верхня - виходячи з її детонаційної здатності. Дані межі компонентів для ВР, призначеної для спорядження в полімерні оболонки патронів, виконані з поліетилену, полістиролу або поліпропілену, встановлені на підставі випробувань ряду експериментальних зразків, склади яких наведені в таблиці. Склади ВР для патронів із полімерних оболонок 2 3 4 10,0 12,0 14,0 0,25 0,3 0,5 25,0 16,0 23,0 5,0 4,0 5,0 59,75 67,7 57,5 0,30 0,20 0,3 5 16,0 0,6 35,0 5,5 42,9 0,40 неповна повна повна повна повна 6,0 8,0 10,0 12,0 14,5 Виходячи зі встановлених меж вмісту інгредієнтів у складі запропонованої ВР, обрано оптимальний варіант складу: нітроефіри - 14,0%, колоксилін - 0,5%, аміачна селітра - 20,0%, пальна добавка у вигляді суміші пудри алюмінієвої - 3,5% і стеарату кальцію - 0,8%, хлористого натрію 61,0% і кальцинованої соди - 0,2%. Склад ВР отримують таким чином. Спочатку готують дисперсну суміш аміачної селітри з пальною добавкою. Для цього змішування аміачної селітри з алюмінієвою пудрою і стеаратом кальцію здійснюють в апаратах змішування протягом 2040хв. Потім до суміші аміачної селітри і пальної добавки добавляють інші компоненти, які перед змішуванням ретельно готують: сушать до вологості не більше 0,1%, просіюють через сито №15 для фракцій з крупністю 240-260мкм. Далі їх засипають в механічний лопатевий змішувач ємністю 300кг в пропорціях: Компоненти Нітроефіри Колоксилін Аміачна селітра Пудра алюмінієва Стеарат кальцію Хлористий натрій Сода кальцинована Оптимальний варіант 42,0кг (14,0%) 1,5кг (0,50%) 60,0кг (20,0%) 10,5кг (3,5%) 2,4кг (0,8%) 183,0кг (61,0%) 0,6кг (0,2%) Сухі компоненти перемішують протягом 3-6 хвилин. Далі до них додають неперервно протягом 5 43895 5-10 хвилин рідкі нітроефіри в кількості (42,0кг) після закінчення дозування нітроефірів суміш компонентів перемішують до їх рівномірного змішування протягом 15-30 хвилин. Після змішування отриману масу вивантажують і патронують у поліпропіленові трубки з товщиною стінки 0,5-0,7мм, внутрішнім діаметром 20,0мм, довжиною 450мм з хвостовим оперенням з поліетилену або поліпропілену. Патрон герметизують кришкою, яка вставляється з боку вільного торця патрону за допомогою мастики із поліізобутілена (герметик). Випробування показали, що заряди в шпурах стійко детонують і ефективно руйнують гірські породи, при цьому не спостерігається їх черезмірного подрібнення і утворення штибу. Комп’ютерна верстка М. Ломалова 6 Таким чином, використання запропонованого складу ВР для патронів в полімерній оболонці, призначених для зарядів контурного підривання, дозволить без збільшення їх вартості підвищити стійкість детонації, зменшити тріщинуватість скального масиву поза контуром горної виробітки і зменшити шкідливу дію небезпечних речовин на людей, що зайняті у гірничому виробництві. В результаті підвищиться ефективність і безпека вибухових робіт за рахунок зниження питомої витрати ВР, зменшення часу на проведення підготовчих робіт в лавах і зменшення витрат на придбання подібних зарядів за кордоном. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601