Вибухова суміш

Реферат: UA 73022 U UA 73022 U 5 10 15 20 25 Корисна модель належить до вибухових речовин (ВР), а саме до простіших вибухових сумішей (ВС) підвищеної щільності, які призначені для використання в гірничо-видобувній та інших галузях промисловості. Відома вибухова суміш - грануліт КС-1 [1]. При такому складі компонентів у суміші, в мас. %. гранульована аміачна 90,0 - 93,0 селітра дизельне паливо 3,0 - 4,0 залізорудний концентрат 3,0 - 7,0 Ця вибухова сполука має такі вибухові характеристики: 1250,0 - 1300,0 щільність -3 кг/м кисневий баланс 0,4 % критичний діаметр 100,0 - 120,0 мм відкритого заряду теплота вибуху 3760,0 кДж/кг швидкість детонації 3,5 - 3,8 км/с об'єм газів 910,0 л/кг. Недоліком даної вибухової суміші є те, що у ній використовується залізорудний концентрат, який є цінним промисловим продуктом, на виготовлення якого витрачені значні матеріальні та енергетичні ресурси. Крім того, введення залізорудного концентрату до вибухової сполуки, яка містить вищі окиси, не призводить до підвищення екзотермічної реакції під час їх спалювання і як наслідок призводить до зниження теплоти вибуху. Найбільш близьким технічним рішенням, яке обране за прототип, є вибухова сполука iгданіт А-6 [2], який містить такі компоненти в мас. %: аміачна селітра 90,0±3,0 нафтопродукт 4,0±1,0 порошок алюмінію або 6,0±2,0 силікоалюмінію Ця вибухова сполука має такі вибухові характеристики: 3 щільність 900,0 - 950,0 кг/м кисневий баланс + 1,2 % 4400,0 - 4600,0 теплота вибуху кДж/кг критичний діаметр 100,0 - 120,0 мм відкритого заряду швидкість детонації 2,5 - 3,2 км/с об'єм газів 860,0-880,0 л/кг. Недоліком цієї вибухової суміші є те, що вона містить високотоксичний алюмінієвий або силікоалюмінієвий порошок, який потребує для спалювання додаткову кількість окислювача, який сприяє росту кисневого балансу. Крім того, ці добавки є гостродефіцитними та дорогими, а під час дотикання до них робочого персоналу при підготовці вибухової суміші призводить до тяжкого легеневого захворювання - алюмосилікоз. Необхідність удосконалення цієї вибухової сполуки обумовлена як екологічними, так і економічними вимогами. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення вибухової суміші, в якій за рахунок введення подрібненої аміачної селітри, дизельного палива поверхнево-активної речовини (ПАР) здобувається збалансованість вибухової сполуки за теплотою вибуху і газам екзотермічної реакції і, як наслідок, підвищується щільність вибухової сполуки, її стабільність (ліквідується стікання дизельного палива) і забезпечується раціональне співвідношення між окислювачем (аміачна селітра) і горючими компонентами (дизельне паливо та ПАР). Поставлена задача вирішується тим, що в запропоновану вибухову суміш, яка містить гранульовану аміачну селітру, згідно з корисною моделлю, додатково вводять подрібнену аміачну селітру, дизельне пальне і поверхнево активну речовину, наприклад карбоксиметилцелюлозу, тип ПО-2, при такому співвідношенні компонентів, в мас. % гранульована аміачна 64,3±0,5 селітра подрібнена аміачна селітра 30,0±0,5 дизельне паливо 4,5±0,5 поверхнево - активна 1,2±0,1. речовина 1 UA 73022 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Технологічні переваги нової вибухової суміші, яка заявляється, є в тому, що при раціональному співвідношенні горючих компонентів забезпечується висока теплота вибуху, близький до нуля кисневий баланс, завершеність хімічної реакції і стабільність вибухових характеристик. Розроблена вибухова суміш забезпечує подрібнювальну спроможність на рівні вибухової речовини середньої бризантності. Заявлена сполука відрізняється від відомого введенням нових компонентів: подрібнена аміачна селітра, дизельне паливо та ПАР, наприклад, карбоксиметил-целюлоза, тип ПО-2. Наявність у суміші гранульованої та подрібненої аміачної селітри - є основою нової сполуки, а дизельне паливо, яке їх змочує, та ПАР дозволяють сформувати вибухову суміш високої щільності з фізично стабільними вибуховими характеристиками та підвищеною питомою енергією на одиницю об'єму вибухової сполуки. Нижче приведені характеристики розробленої вибухової суміші, які одержані розрахунковим та експериментальним шляхом: 3 щільність 1050,0-1150,0 кг/м кисневий баланс 0,3 % теплота вибуху 3750,0-3950,0 кДж/кг швидкість детонації 2,9-3,0 км/с критичний діаметр 110,0 мм відкритого заряду об'єм газів 920,0-950,0 л/кг. Введення до сполуки додатково подрібненої аміачної селітри та дизельного палива, яке змочує їх поверхню та ПАР, дозволяють одержати рівномірний розподіл компонентів в об'ємі вибухової суміші, повне обволікання горючими компонентами гранул аміачної селітри і недопущення їх стікання, більш повне окислення горючих компонентів, зменшення концентрації шкідливих газів у продуктах детонації та покращення екологічної безпеки у вибої блока, який відбивається. Введення додатково до вибухової суміші подрібненої аміачної селітри та двох горючих компонентів - дизельного палива та ПАР, роблять її склад фізично стабільним, високої щільності і тим самим дозволяють підтримувати високі показники теплоти вибуху, внаслідок чого кисневий баланс розробленої вибухової суміші наближується до нуля, а її працездатність досягає не нижче застосовуваних на картерах ВР, наприклад, грамоніту 79/21. Перевага запропонованої корисної моделі полягає в тому, що під час використання в її сполуці подрібненої аміачної селітри, дизельного палива та поверхнево активної речовини, забезпечується висока стабільність сполуки і теплота вибуху, зменшується концентрація шкідливих газів у процесі детонації вибухової суміші, стабілізується кисневий баланс. Знижуються витрати на руйнування порід вибухом. Заявлена вибухова суміш працює наступним чином. Після змішування компонентів у транспортно-зарядній машині або на пунктах приготування ВР одержану суміш доставляють до місця провадження вибухових робіт, де її розміщують у свердловинах або шпурах. Після подавання ініціюючого імпульсу надлишковий кисень аміачної селітри вступає в реакцію з горючими компонентами, утворюючи кількість питомої енергії в одиниці об'єму вибухової сполуки, достатньої для якісного подрібнення порід. Запропонована вибухова сполука проста у приготуванні, безпечна, її можна використовувати під час механізованого заряджання свердловин і вибуховому руйнуванні не обводнених гірських порід з коефіцієнтом міцності f=6-16 за шкалою проф. М.М. Протодяконова, а також обводнених гірських порід, формуючи заряди запропонованої вибухової сполуки в гідроізолюючі поліетиленові оболонки. Джерела інформації: 1. Трехкомпонентные ВВ для открытых горных работ / В.И. Борисов, Б.С. Давыдов, Е.И. Киковка // Металлургическая и горнорудная промышленность.-1993. - № 4. - С. 49-51. 2. Вещество взрывчатое - игданит А-6. Технические условия (ТУ 48-ИПКОН-04-83). М.:ИПКОН, 1984.-31 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 Вибухова суміш, яка містить гранульовану аміачну селітру, яка відрізняється тим, що вона вміщує додатково подрібнену аміачну селітру, дизельне паливо і поверхнево-активну речовину, наприклад карбоксиметилцелюлозу, тип ПО-2, при такому співвідношенні компонентів, в мас. %: гранульована аміачна 64,3±0,5 селітра 2 UA 73022 U подрібнена аміачна селітра дизельне паливо поверхнево-активна речовина 30,0±0,5 4,5±0,5 1,2±0,1. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3