Запобіжна вибухова речовина

Запобіжна вибухова речовина, що містить аміачну селітру, хлористий амоній, нітрат натрію, яка відрізняється тим, що містить сенсибілізатор та іонообмінну пару солей у суміші з горючою до 3 Стеарат кальцію 0,5-1,0 Колодійна бавовна 0,1-0,3 Нітрат натрію решта Недоліком цієї ЗВР, визначеної за прототип, є, також, як і аналога, висока леткість та токсичність нітроефірів, що містяться в її складі і виконують роль сенсибілізатора детонації. Унаслідок цього вугленіт 13П часто стає причиною скарг підривників на стан здоров'я. У основу корисної моделі поставлено завдання зі створення такої запобіжної вибухової речовини, у якій за рахунок заміни сенсибілізатора знижується токсичність ЗВР, а, отже, підвищується безпека робіт у глибоких шахтах та поліпшуються умови праці підривників. Поставлене завдання розв'язується за рахунок того, що запобіжна вибухова речовина, яка містить аміачну селітру, хлористий амоній, нітрат натрію, відповідно до корисної моделі, містить сенсибілізатор та іонообмінну пару солей у суміші з горючою добавкою при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: сенсибілізатор 32,0-51,0 хлористий амоній 16,0-26,5 нітрат натрію (калію) 17,0-28,5 горюча добавка 5,0-16,0, при цьому, як сенсибілізатор використовують суміш водостійкої або не водостійкої аміачної селітри і тротилу у співвідношенні 88/12 до 50/50 відповідно, як іонообмінну пару солей використовують суміш нітрату натрію (калію) та хлористого амонію, а в якості горючої добавки використовують форміат кальцію, поліфосфати амонію, графіт, каніфоль, парафін, амофос або їх суміш. Для випробування були виготовлені експериментальні зразки запобіжної вибухової речовини. Склади цих ЗВР і результати їх випробувань наведено в таблиці. У результаті випробувань було встановлено співвідношення інгредієнтів у складі запропонованої ЗВР, а також вміст сенсибілізатору, в якості якого використовували суміш водостійкої або не водостійкої аміачної селітри з тротилом - амотол. Сенсибілізатор - амотол - готували в барабанізмішувачі, всередині якого розташовані пластмасові кулі. При цьому співвідношення маси куль і амотолу складає 2:1. У барабан завантажували 100,0 або 180,0кг аміачної селітри та 100,0 або 20,0кг тротилу. Час перемішування складає 60-65 хвилин. Виготовлений амотол, вологість якого не більш 0,1%, було використано під час досліджень експериментальних зразків запропонованої ЗВР. При цьому було встановлено наступне співвідношення інгредієнтів у складі: 1. Амотол - 32,0-51,0%. Нижню границю визначено виходячи з необхідної чутливості ВР до ініціюючого імпульсу і забезпечення передачі детонації. Верхню границю обумовлено високою детонаційною здатністю ВР і її впливом на запобіжні властивості під час випробувань у кутовій мортирі. 2. Хлористий амоній - 16,0-26,5%. Нижня границя визначає необхідну кількість іонів СТ для 50602 4 утворення з іонами Са+ і Na+ інгібіторів окислювання метану в продуктах вибуху ВР для забезпечення необхідних запобіжних властивостей, а верхню границю визначено працездатністю ВР. 3. Горюча добавка - 5,0-16,0%. Нижню границю визначено виходячи з забезпечення необхідної підпалюючості, тобто нормованої стійкості ВР проти вигоряння, а верхню границю - впливом на праце- й детонаційну здатність. 4. Нітрат натрію - 17,0-28,5%. Він є джерелом кисню для окислювання пальних компонентів. Нижню границю встановлено виходячи з норми на запобіжні властивості й працездатність ВР, а верхню границю - з необхідної кількості інгібітору в продуктах вибуху ВР. Таким чином, обґрунтування границь допуску інгредієнтів, що входять до запропонованого складу ЗВР, дозволило обрати її оптимальний склад: амотол, який містить у собі 82,2% аміачної селітри та 17,8% тротилу - 39,5%, форміат кальцію - 10%, нітрат натрію - 26%, хлористий амоній - 24,5%. Його було виготовлено і наведено як приклад. Готують запропоновану запобіжну вибухову речовину так. Нітрат натрію і хлористий амоній подрібнюють у барабанах тонкого помелу, просушують до вологості не більше 0,15% та просівають крізь сито №29. Форміат кальцію просушують та просівають крізь сито №15. Змішування інгредієнтів ЗВР здійснюють у барабанних змішувачах з шарами за наступною технологією. При цьому співвідношення шари - продукт - 2:1. Кількість компонентів, які завантажували у змішувач, наступна: нітрат натрію 78,000кг хлористий амоній 73,500кг форміат кальцію (горюча добавка) 30,000кг Амотол: аміачна селітра 97,407кг тротил 21,093кг усього 300,000кг. У змішувачі суміш обробляється шарами 60-65 хвилин. Отриману масу в кількості 300,000кг патронували в паперові та полімерні гільзи діаметром 36мм або в монозаряди у полімерний оболонці масою 0,6-1,0кг. Після виготовлення були проведені випробування. Дані випробувань 13 складів запропонованої ЗВР наведено в таблиці. Результати випробувань показали, що склад задовольняє вимогам, які пред'явлено до запобіжних вибухових речовин V класу і може бути використаний замість штатної вибухової речовини вугленіту 13П, який містить 13% рідких летких нітроефірів і тому є більш токсичною речовиною. Зменшення токсичності запропонованої запобіжної вибухової речовини дозволить підвищити безпеку її використання при вибухових роботах в підземних умовах глибоких вугільних шахт. 5 50602 6 Таблиця Склади запобіжних ВР Компоненти ВР Амотол Хлористий амоній Горюча добавка* Горюча добавка** Нітрат натрію №1 №2 №3 №4 №5 №6 №7 №8 № 9 № 10 № 11 № 12 № 13 Оптим. 32,0 37,5 44,5 50,9 40,9 38,9 42,5 43,8 40,5 27,5 42,6 42,0 39,5 39,5 24,0 25,5 22,0 16,1 23,8 25,1 23,4 22,2 24,0 26,5 22,0 25,0 24,6 24,5 0,5 15,5 8,5 10,5 16,0 7,0 7,5 10,0 10,0 28,5 28,5 25,5 17,0 28,3 28,5 24,1 24,0 Вибухові показники: 1,0 1,5 2,0 1,0 10,5 16,0 6,5 4,0 10,5 10,0 24,0 28,5 26,9 28,0 25,4 26,0 Повнота детонації монозаря- так так так так так так так так так ні ні так так так ду масою 1,0кг Підпалюваність, 3,82 2,87 3,78 2,51 2,57 2,61 3,48 3,41 3,47 3,67 2,15 1,17 3,44 3,34 П50, г Запобіжні властивості, кг - канальна мор>1,0 >1,0 1,0 0,5 1,0 1,0 1,0 1,0 1,00 1,0 1,0 1,00 1,0 1,0 тира - кутова морти>0,2 0,2 0,2 0,05 0,1 0,1 0,1 0,1 0,15 0,6 0,25 0,05 0,1 0,2 ра Працездатність відносно вугле- 0,95 0,97 0,95 1,20 1,00 1,05 1,0 1,04 1,0 1,05 1,05 1,20 1,0 1,0 ніту 13П Відповідність Не Не Не Відпо- Відпо- Відпо- Невідпо- Відпо- Відпо- Відпо- Відпо- ВідпоВідпо- Відповимогам до відпо- відпо- відповідає відає відає відає відає відає відає відає відає відає відає ЗПР V класу відає відає відає * Графіт, каніфоль, парафін або їх суміш. ** Форміат кальцію або поліфосфат амонію. Комп’ютерна верстка О. Рябко Підписне Тираж 26 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