Спосіб виготовлення вибухового складу

Спосіб виготовлення вибухового складу шляхом послідовного розчинення у воді загусника, аміачної селітри при перемішуванні і поступовому нагріванні розчину до 110-120°С, добавлення в 30866 складу, який включає послідовне розчинення у воді загусника і аміачної селітри при перемішуванні і поступовому нагріванні розчину до 110-120°С [5]. В цьому способі як загусник застосовують натрієву сіль карбоксиметилцелюлози (КМЦ) або поліакриламід, або крохмаль, або флокулянт КАТ ФЛОК Ф 800 С2. Після цього розчин аміачної селітри із загусником заливають у змішувально-зарядну машину і туди ж засипають при перемішуванні гранульований тротил. Температура розчину при цьому зменшується до 85-95°С і утворюється однорідна емульсія розплавленого тротилу в розчині аміачної селітри із загусником. Потім цю емульсію накачують по зарядному рукаву у свердловину і в процесі накачування по паралельному рукаву також у свердловину подають структуроформуючу речовину - розчин хлорного заліза або хромокалієвого галуну, або біхромату калію. Емульсія вибухового складу і розчин структуроформуючої речовини у свердловині перемішуються і утворюється малорухомий водостійкий гель. Недоліком цього способу є те, що структуроформування вибухового складу не відбувається. Це пояснюється тим, що при робочих температурах розчину аміачної селітри молекули загусника полімеризуються завдяки збільшенню рухомості атомів водню в ньому. При цьому полімеризований загусник налипає на поверхню нагрівача, а інша частина утворює згустки, які спливають і збираються на поверхні рідини. Через це, при додаванні структуроформуючої речовини на кінцевій стадії, структуроформування не відбувається. Це є причиною недостатньої в'язкості і водостійкості вибухового складу (ВС). Задачею, на вирішення якої спрямований винахід, є розробка технології створення вибухового складу з підвищеною в'язкістю і водостійкістю шляхом вдосконалення складу і процесу введення у вибуховий склад загусника. Створена технологія виготовлення вибухової речовини дає можливість одержати технічний результат, який полягає у підвищенні в'язкості і водостійкості вибухового складу. Для досягнення вказаного технічного результату у відомому способі виготовлення вибухового складу шляхом послідовного розчинення у воді загусника, аміачної селітри при перемішуванні і поступовому нагріванні розчину до 110-120°С, додавання в одержаний розчин при перемішуванні частинок тротилу з утворенням однорідної емульсії розплавленого тротилу в розчині аміачної селітри і загусника, а також структурування розчину додаванням до одержаної емульсії при перемішуванні структуроформуючої речовини у вигляді розчину солі хрому, згідно з винаходом, як загусник використані поліакриламід і натрієва сіль карбоксиметилцелюлози, причому спочатку розчиняють при нагріванні поліакриламід, а потім натрієву сіль карбоксиметилцелюлози. Технічних рішень, які характеризуються сукупністю ознак запропонованого винаходу, в доступних джерелах науково-технічної і патентної інформації не знайдено. Порівняльний аналіз запропонованого способу і прототипу дає підставу зробити висновок про те, що запропонований винахід відрізняється від відомої технології виготовлення вибухового складу наявністю нових істотних ознак, тобто про його відповідність критерію винаходу "новизна". При вивченні інших відомих технічних рішень в досліджуваній галузі техніки не виявлено впливу окремих відрізняючих ознак запропонованого винаходу і їх сукупності на підвищення водостійкості і в'язкості вибухової речовини, що свідчить про творчий характер рішення, тобто про відповідність його критерію "винахідницький рівень". Запропонований спосіб можна реалізувати при таких умовах. У воді, яка складає 7-9% (тут і далі % від маси вибухового складу) розчиняють поліакриламід в кількості 0,3-0,6%. Для прискорення розчинення масу перемішують і підігрівають. Після повного розчинення поліакриламіду (приблизно через 1 год.) в цьому ж розчині розчиняють натрієву сіль КМЦ в кількості 0,2-0,4%. В одержаному розчині загусника розчиняють при перемішуванні і підігріванні аміачну селітру в кількості 68-75%. Температуру одержаного розчину доводять до 110-120°С. Цей розчин накачують в змішувально-зарядну машину і туди ж засипають при перемішуванні тротил у кількості 1723%. Після одержання однорідної емульсії її накачують у зарядну свердловину з одночасною подачею в зарядний рукав або по окремому рукаву розчину хромокалієвого галуну з концентрацією 15-25% в кількості 0,3-0,8%. Одержаний вибуховий склад має в'язкість при температурі 85°С 100-200 спз. на відміну від 1015 спз. для складу, одержаного звичайним способом. Після охолодження водостійкість вибухового складу, одержаного запропонованим способом, складає 4-7% (процент вимитої селітри), а відомим способом - в 2-3 рази нижча (12-15%). Запропонований спосіб ілюструється наступними прикладами здійснення. Приклад 1 В посудині, яка містить 70 г води, розчиняли при перемішуванні і підігріванні 3 г поліакриламіду до утворення однорідного розчину. Потім у цій рідині розчиняли 4 г натрієвої солі КМЦ. В одержаному комбінованому розчині загусника при нагріванні і перемішуванні розчиняли 750 г аміачної селітри і температуру розчину підвищували до 110°С. У цей розчин при перемішуванні добавляли 170 г тротилу у вигляді гранул. Через 15 хвилин перемішування утворилась однорідна емульсія з температурою 82°С і в'язкістю 7 спз. До одержаної емульсії при перемішуванні краплями добавляли 3 г 25%-ного розчину хромокалієвого галуну. В'язкість одержаного вибухового складу становила 110 спз., а водостійкість - 4%. Приклад 2 В умовах прикл. 1 виготовлення ВС проводили, використовуючи такі кількості компонентів: вода - 90 г, поліакриламід - 6 г, натрієва сіль КМЦ – 2 г, аміачна селітра - 680 г, 15%-ний розчин хромокалієвого галуну - 8 г. Температура розчину загусника і аміачної селітри становила 120°С, а температура емульсії (тобто ВС) - 95°С. В'язкість структурованого ВС становила 210 спз., а водостійкість - 6,5%. Приклад 3 В умовах прикл. 1 (які відповідають умовам способу-прототипу) виготовлення ВС проводили при таких кількостях компонентів: вода - 90 г, полі 2 30866 акриламід - 8 г, аміачна селітра - 680 г, тротил 220 г, 20%-ний розчин хромокалієвого галуну - 5 г. Температурний режим відповідав прикл. 1. В'язкість структурованого ВС становила 12 спз., а водостійкість - 15%. Приклад 4 В умовах прикл. 1 (які відповідають умовам способу-прототипу) виготовлення ВС проводили при таких кількостях компонентів: вода - 90 г, натрієва сіль КМЦ - 8 г, аміачна селітра - 700 г, тротил - 210 г, 20%-ний розчин хромокалієвого галуну - 8 г. Температурний режим технології відповідав прикл. 1. В'язкість структурованого складу становила 10 спз., а водостійкість - 15%. Приклад 5 В умовах прикл. 1 виготовлення ВС проводили, змішуючи компоненти у такій кількості і порядку: вода - 90 г, натрієва сіль КМЦ - 4 г, поліакриламід - 4 г, аміачна селітра - 700 г, тротил - 210 г, 20%-ний розчин хромокалієвого галуну – 5 г. Температурний режим способу відповідав прикл. 1. В'язкість структурованого складу становила 13,5 спз., а водостійкість - 12%. Дані, які стосуються компонентів ВС, застосованих у прикл. 1-5, а також характеристик вибухових складів, наведені в таблиці. Аналіз даних, наведених в таблиці, свідчить про те, що запропонований спосіб виготовлення вибухових складів забезпечує підвищення водостійкості у порівнянні з відомим в 2,5-3 рази, а в'язкості - в 10-20 разів. Прикл. 1 і 2, виконані у відповідності до запропонованого способу, прикл. 3 і 4 - відповідають прототипу, а у прикл. 5 склад компонентів загусника відповідає запропонованому способу, але порядок розчинення цих компонентів - зворотний. Одержаний вибуховий склад може бути використаний для ведення вибухових робіт в умовах обводнених свердловин, виконаних в тріщинуватих породах Кривбасу. При цьому, при застосуванні запропонованого способу безпосередньо на місці проведення вибухових робіт будуть скорочені витрати вибухових речовин за рахунок зменшення витоку ВС із свердловини в тріщини, а також зменшення розмивання сформованого заряду грунтовими водами. Джерела інформації 1. Патент США № 4393014, кл. 264-3R, опубл. 1983. 2. Патент РФ № 2053987, кл. С06В21/00, опубл. 1996, бюл. № 4. 3. Поздняков З.Г. и Росси Б.Д. Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания. М.: Недра, 1977, с. 70. 4. Патент РФ № 1714903, кл. С06В21/00, опубл. 1995, бюл. № 19. 5. ТУ 40-ЛГИ-05-90. Вещества взрывчатые промышленные АКВАТОЛ Т-20Г. Технические условия - прототип. Таблиця Приклади Компоненти і характеристики вибухового складу (ВС) Вода, г Поліакриламід, г Натрієва сіль КМЦ, г Аміачна селітра, г Тротил, г 15% розчин хромокалієвого галуну, г 20% розчин хромокалієвого галуну, г 25% розчин хромокалієвого галуну, г Водостійкість, % В'язкість, спз. Технологія виготовлення Технологія виготовлення ВС за запропонованим ВС за відомим способом способом (прототипом) 1 2 3 4 70 90 90 90 3 6 8 4 2 8 750 680 680 700 170 220 220 210 8 5 8 3 4 6,5 15 15 110 210 12 10 5 90 4 4 700 210 5 12 13,5 Примітки: 1. Температура розчину загусника і селітри у прикл. 1-5 становить 110-120°С. 2. Температура емульсії у прикл. 1-5 становить 82-95°С. 3. У прикл. 5 порядок розчинення компонентів загусника зворотний порядку, наведеному у прикл. 1 і 2. 3 30866 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 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 ___________________________________________________________ 4