Запобіжна вибухова речовина

1. Запобіжна вибухова речовина, що містить рідкі нітроефіри, натрієву або калієву селітру, амонійну селітру, пальне іонообмінної пари, інгібітор підпалюваності, яка відрізняється тим, що як амонійну селітру містить суміш порошкоподібної та крупнодисперсної амонійної селітри при наступному співвідношенні інгредієнтів, мас. %: рідкі нітроефіри 8,0-15,0 амонійна селітра 3,0-30,0 пальне іонообмінної пари 10,0-33,0 інгібітор підпалюваності 3,0-12,0 натрієва або калієва селітра решта, і при цьому співвідношення порошкоподібної амонійної селітри та крупнодисперсної становить від 10:90 до 90:10. 2. Запобіжна вибухова речовина за п. 1, яка відрізняється тим, що як рідкі нітроефіри містить суміш нітрогліцерину з діетиленглікольдинітратом у співвідношенні від 60:40 до 70:30. 3. Запобіжна вибухова речовина за п. 1, яка відрізняється тим, що як пальне іонообмінної пари містить хлорид амонію або сульфат амонію. 4. Запобіжна вибухова речовина за п. 1, яка відрізняється тим, що як інгібітор підпалюваності містить речовину, вибрану із ряду: карбонат кальцію, фосфогіпс, суміш карбонату кальцію з фосфогіпсом. 5. Запобіжна вибухова речовина за п. 1, яка відрізняється тим, що як порошкоподібну амонійну селітру містить здрібнену кристалічну або гранульовану амонійну селітру і при цьому вміст части U 2 UA 1 3 37182 4 По призначенню та сукупності ознак, найбільш Функції інших інгредієнтів заявленої ЗВР наблизькою до заявленої ЗВР є ЗВР по патенту ступні: України на винахід №155. - енерговидільна добавка - висококалорійне Конкретний зразок цієї ЗВР- вугленіт 13П, який вуглеводневе паливо-підвищує енергію вибуху. її виготовляють та використовують у промисловому уводять до складу заявленої ЗВР у випадку, коли масштабі, прийнятий за найближчий аналог (пропотрібно підвищити працездатність ЗВР і це притотип) заявленої ЗВР. Згідно з технічними умовапустимо по іншим факторам, наприклад, по умоми ТУ 12.0174086-002-92 на вугленіт 1ЗП, протовам забезпечення заданого рівня запобіжності; тип має наступний склад, мас % : - водостійка добавка підвищує водостійкість рідкі нітроефіри 12-14 ЗВР , тобто її здатність детонувати при підриві в нітрат натрію 34,9-37,9 обводнених свердловинах. У таких умовах речохлорид амонію 23,5-26,5 вини цієї добавки при змочуванні водою створюкарбонат кальцію 4,5-5,5 ють зовнішній шар водонепроникної маси, який натрієва сіль карбоксимеперешкоджає подальшій фільтрації води у глиб тілцелюлози 1,5-2,5 заряду ЗВР, і тим самим, зменшує флегматизацію водостійка А.С 14,0-16,0 ЗВР водою. Підвищують водостійкість ЗВР також полістирол 2,0-3,0 стеарат кальцію або цинку, але по іншому механістеарат кальцію 0,5-1,1 зму - за рахунок їх гідрофобності. нітроцелюлоза 0,2-0,6. Питання про те, чи потрібно уводити до складу Згідно з технологічним регламентом виготовЗВР ці обидва інгредієнти, чи досить тільки одного лення вугленіту 1ЗП, А.С. у складі цієї ЗВР викоіз них, вирішують окремо для кожного конкретного ристовують у змельченому (порошкоподібному) випадку, у залежності від ступеню обводненності. вигляді. У випадку, коли запропонована ЗВР призначеВугленіт 1ЗП в цілому відповідає вимогам до на для підриву у сухи х свердловинах, забезпечуЗВР V класу по рівню запобіжності та стійкості до вати її водостійкість і, відповідно, використовувати підпалювання, які визначають на підставі спеціаводостійку та гідрофобні речовини нема потреби. льних випробувань [див. нормативний документ Нітроцелюлоза у складі заявленої ЗВР, при"Технические требования к патронированным ВВ значена для розчинення у рідких нітроефірах, які V и VI классов с повышенной устойчивостью к выпри цьому густішають, і це перешкоджає їх ексугоранию и методики их испытаний", МакНДІ, Макіїдації. Відповідно, нітроцелюлоза у складі ЗВР повка, 1984-даліТВ]. трібна тільки у тому випадку, коли інші інгредієнти По працездатності вугленіт 1ЗП перевершує ЗВР самі не в змозі удержати на своєї поверхні інші відомі ЗВР V класу і на цей час є практично уведену кількість нітроефірів. єдиною ЗВР V класу, яку використовують у вугільСлід додати, що нітроцелюлоза, а також гідних ша хтах України. рофобні речовини та водостійка добавка у реакціАле при використанні вугленіту 1ЗП в умовах, ях вибухо вого перетворення здатні до виділення коли можливий контакт оголеної бокової поверхні енергії. Проте енергія (теплота) перетворення цих заряду з вибухонебезпечною метано-повітряною інгредієнтів є порівняно невеликою, а ціна, у більсумішшю, рівень запобіжності цієї ЗВР є недостатшості із них, особливо у нітроцелюлози, дуже винім. Про це свідчать випадки підпалення метану сока. Тому використовувати їх, як самостійне павугленітом 1ЗП в зазначених умовах. Слід добавильне у складі ЗВР, недоцільно. ти, що при випробуваннях ЗВР, ці умови моделюОсновна функція А.С. у складі заявленої ЗВР ють підривом ЗВР у кутовій мортирі, розміщеній у суттєве підвищення енергії вибуху. Останнє має вибухонебезпечній атмосфері. місце, як безпосередньо, завдяки вибуховим власТаким чином, недостатній рівень запобіжності тивостям, А.С, так і опосередковано, через викоє недоліком прототипу та не дозволяє у нього дористання кисню, який постачає А.С., як додатконий сягти те хнічного результату, який досягнутий у окислювач. Крім того, А.С. підвищує швидкість заявленої ЗВР і полягає у підвищенні рівня її задетонації та водостійкість ЗВР. побіжності у вказаних вище умовах, при чому без Вказані вище зв’язки ознак заявленої ЗВР з погіршення інших показників, які визначають ефекобумовленими ними технічними результатами є тивність та безпеку ЗВР. відомими. При цьому ті із них, що стосується А.С. Між суттєвими ознаками заявленої ЗВР та встановлені на ВР, які вміщували порошкоподібну обумовленим ними технічним результатом існують А.С. [див., Зенин В. И. и др. "Влияние аммиачной наступні причинно-наслідкові зв’язки. селитры и древесной муки на свойства ВВ повыРідкі нітроефіри у складі заявленої ЗВР є сеншенной предохранительності" Сб. научн. трудов сибілізатором і визначають детонаційну спроможМак НИИ, вид. Мак НДІ;Макіївка, 1989] ність даної ЗВР. Їх найчастіше використовують у Відносно впливу дисперсності А.С. на властискладі сучасних ЗВР з високим рівнем запобіжносвості ВР, відомі лише закономірності, встановлені ті (наприклад ЗВР V та VI класів). для ВР амонітного типу, сенсибілізованих тротиХлорид або сульфат амонію (пальне) та нітрат лом [див., наприклад, П. А. Парамонов "Антигризунатрію або калію (окислювач) створюють іонообтные свойства крупнодисперсных аммиачноселитмінну пару, яку найчастіше використовують у ренных ВВ'', сб. "Взрывное дело" №63\20, М., складі сучасних ЗВР і яка забезпечує прийнятну Недра, 1967]. Ці закономірності полягають у напрацездатність цих ЗВР при збереженні їх високої ступному. запобіжності. Дисперсність А.С. впливає на енергію вибуху, швидкість детонації та водостійкість ВР, а також, 5 37182 6 що є дуже важливим, на рівень запобіжності при Однією із основних причин вказаної нестабільності випробуванні у кутовій мортирі. При цьому, чим ЗВР є нестабільність дисперсності змельчоної А.С. більш мілкою є А.С. або, якщо А.С. складена із у складі ЗВР. кількох фракцій різної крупності, - чим більше вміст У виробництві ЗВР А.С. змельчують одночасмілких фракцій, тим, за інших рівних умов, ви ще но з її сушкою на спеціальному обладнанні, у провиділення енергії вибуху, швидкість детонації, воцесі підготовки А.С. до виготовлення ЗВР. При достійкість, але нижче рівень запобіжності і навпаіснуючому обладнанні та прийнятій технології цьоки. Тому, здавалось би, що для підвищення запого процесу, ефективно контролювати та оперативбіжності слід просто замінити порошкоподібну А.С. но корегувати дисперсність підготовленої селітри, у складі подібних ЗВР, на крупнодисперсну. Проте, як фактор впливу на запобіжність ЗВР, практично як показали наші досліди, у заявленому інтервалі неможливо. У той же час, при виготовленні заяввмісту А.С, зробити так неможливо, оскільки це леної ЗВР зробити це набагато простіше, викорисрізко погіршує водостійкість ЗВР. Наприклад, при товуючи, як вказаний фактор впливу, не дисперсповній заміні порошкоподібної А.С. марки ЖВК на ність А.С, а співвідношення порошкоподібної та гранульовану у складі прототипу, його водостійкрупнодисперсної фракцій А.С. у складі ЗВР. кість різко погіршується і стає незадовільною (приМожливість здійснення заявленої корисної клади 1 та 2). моделі доведена на спеціально виготовлених зраПроте, якщо у складі заявленої ЗВР, викорисзках (прикладах). Для виготовлення прикладів витати не одну тільки крупнодисперсну А.С, а її сукористовували наступну сировину: міш з порошкоподібною А.С, можливо одержати - як крупнодисперсну А.С - гранульовану ЗВР з достатньою водостійкістю і, у той же час, А.С.ГОСТ-2. Можливо також використовувати А.С. суттєво підвищити її запобіжність, при чому без ГОСТ14702 марки ЖВГ, або гранульовану пористу погіршення інших показників цієї ЗВР. Зробити це А.С. ТУ 2143-635; корисно також з метою одержання, поряд з основ- для всіх інших інгредієнтів - підготовлену синим технічним результатом, також вказаного нижровину з виробництва вугленіту 1ЗП. Випробуванче додаткового технічного результату. ня прикладе проводили по загальноприйнятим ВР, для яких були встановлені згадані вище методикам. Рецептура та результати випробувань закономірності, по рецептурі і механізму вибуховоприкладів наведені у таблиці. Як видно із таблиці, го перетворення суттєво відрізняються від нітровсі приклади відповідають існуючим нормам до ефіровміщуючи х ВР підвищеної запобіжності, до ЗВР V класу, при чому як у середині (приклади 1,2 яких належить заявлена ЗВР. Тому, для визначента 7-11), так і на межах заявлених інтервалів вмісня кількісних показників рецептури даної ЗВР, при ту інгредієнтів (приклади 3, 4, 5). При збільшенні її створенні були проведені спеціальні досліди. У вмісту крупнодесперсної А.С, рівень запобіжності результаті встановлено , що наведені вище відомі зростає, а водостійкість зменшується і при повній закономірності стосовно А.С, якісно є такими ж, як заміні порошкоподібної А.С. на крупнодисперсну, у заявленої ЗВР. Проте, кількісні параметри цих може стати незадовільною (приклади 1, 2 та 6, 7, закономірностей, а також сама заявлена ЗВР, не8). відомі з рівня техніки і є новими. Інтервали вмісту інгредієнтів, мас. %, встановСлід відзначити, що поряд з основним технічлені на підставі наступних даних. Нітроефіри 8,0ним результатом, який полягає у підвищенні запо15,0. Нижня межа встановлена по умовам забезбіжності ЗВР без погіршення її інших показників, печення необхідного рівня передачі детонації, заявлена ЗВР забезпечує також досягнення важверхня-по умовам безпеки виробництва. Пальне ливого додаткового технічного результату, який іонообмінної пари 10,0-33,0. Нижня межа встановполягає у наступному. Суттєвим недоліком протолена по умовам створення необхідної кількості типу, як і інших подібних нітроефіровміщуючи х ВР інгібітору підпалення метану, вер хня - по умовам підвищеної запобіжності є їх недостатня стабільзабезпечення прийнятної флегментації ЗВР. Амоність. Так, швидкість детонації у різних партій пронійна селітра 3,0-30,0. Нижня межа вибрана по тотипу, виготовлених у різні роки, коливалась від умовам техніко - економічної доцільності, верхня 2,1 до 2,7км\с. Значить, у таких же широких межах забезпечення необхідного рівня запобіжності та коливався, тісно пов’язаний з цим параметром, підпалюваності ЗВР. Інтервали вмісту усі х рівень запобіжності даної ЗВР у кутовій мортирі. Таблиця Інгредієнти та показники 9 10 11 13,0 Значення показників у прикладах 2 3 4 5 6 7 8 Вміст інгредієнтів, мас. % 13,0 8,0 15,0 12,0 11,5 11,5 11,5 11,5 11,5 11,5 *25,0 36,4 15,0 25,0 36,4 26,5 37,5 7,5 26,0 38,0 7,5 26,0 38,0 7,5 1(прото) 1 .Рідкі нітроефіри 2.Пальне іонообмінної пари - сульфа т амонію - хлорид амонію 3.Натрієва селітра 4.3мельчена водостійка А.С. марки ЖВК 25,0 22,1 15,0 10,0 52,7 0,3 33,0 39,7 5,0 26,0 38,0 10,0 26,0 38,0 7,5 26,0 38,0 5,0 7 37182 8 Продовження таблиці 5.Гранульована А.С 6. Інгібітор підпалюваності - карбонат кальцію - фосфогіпс - суміш ци х інгредієнтів 50:50 7. Енерговидільна добавка - пінополістирол - поліпропілен - поліетілен 8.Водостійка добавка - Na КМЦ - борошно злаків - суміш ци х інгредієнтів 50:50 - поліакріламід 9.Стеарат кальцію або цинку 10. Нітроцелюлоза За побіжність (граничний заряд у кутовій мортирі),г Передача детонації, см - сухи х патронів - після замочування у воді Повнота детонації після замочування,(п-н\п)** Підпалюваність, П50, г Швидкість детонації, км \с 15,0 15,0 2,7 5,0 5,0 7,5 10,0 7,5 7,5 7,5 5,0 5,0 12,0 10,0 3,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 2,5 2,5 0,1 3,5 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 2,0 2,0 2,0 5,0 0,3 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 0,8 0,8 0,5 0,5 1,0 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 2,0 0,8 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 125 0,3 0,3 0,3 1,0 0,3 Результати випробувань 200 125 125 200 200 225 250 200 225 225 8-9 5 п 7-8