UA46594C2 - Вибухова суміш - Google Patents

Abstract

Вибухова суміш містить гранульовану аміачну селітру та як рідке пальне дизельне паливо або відходи рідкого мастила, або горючі відходи нафтопереробки. Додатково містить порошок алюмінієвої пудри або порошок феросиліцію та дрібні відходи доменного коксу фракції не більше 1,5 мм. Винахід забезпечує покращення вибухових характеристик, підвищення фізичної стабільності та енергоємності.

Description

Опис винаходу

Винахід відноситься до промислових вибухових сумішей (ВС) для гірничодобувної промисловості і може 2 застосовуватися для руйнування гірських порід і дробіння негабаритів.

Найбільш близьким технічним рішенням, вибраним у якості прототипу являється вибухова суміш (1), що містить гранульовану аміачну селітру, дизельне паливо та дрібну фракцію прокатної окалини причому вона вміщує зменшену кількість селітри і підвищену кількість прокатної окалини при наступному співвідношенні компонентів у відсотках по масовій частці: аміачна селітра 80,051,0 дизельне паливо 5,050,5 прокатна окалина 15,050,5

Ця суміш володіє такими вибуховими властивостями: щільність 175ОКг/м З кисневий баланс 35 розрахункова теплота вибуху З8В9ОКДж/кг кількість газів 9ЗОл/кг критичний діаметр 75580мм

Недоліками цієї ВС о недостатньо високі вибухові характеристики, фізична стабільність і енергоємність, як при приготуванні її, так і при транспортуванні і заряджанні в свердловини малого діаметру, так як дрібна Ге фракція прокатної окалини має високу щільність (відсутність пор), високу питому вагу «600Окг/м? в порівнянні з о дрібною фракцією відходів доменного коксу, де питома вага «900кг/м 3, а дизельне паливо має низьку щільність, створюються малі утримуючі сили натягу на молекулярному рівні на поверхні гранул аміачної селітри дизельного палива, а також на поверхні частинок прокатної окалини при приготуванні суміші, транспортуванні її до місця проведення вибухових робіт і заряджанні, внаслідок цього відбувається міграція дизельного палива в нижні шари « об'єму вибухової суміші. Крім того при заряджанні в свердловину зворотним потоком повітря частинки прокатної Ф окалини виносяться із свердловини і осідають в її усті, із-за малих утримуючих сил на молекулярному рівні на межі плівки натягу на гранулах аміачної селітри і частинок прокатної окалини. Щео,

Погана змочуваність частинок прокатної окалини, які мають плоску форму сприяє міграції дизельного палива «со по колонці заряду в нижні шари. Дизельне паливо 2395, яке не увібралося в пори гранул аміачної селітри не

Зо вибирається частинками прокатної окалини, а мігрує по колонці заряду в нижні шари. Це зменшує вибухові « характеристики, порушує фізичну стабільність і рівномірність розподілення концентрації енергії вибуху по колонці заряду, що знижує енергоємність ВСП

Негативний вплив на екологічну обстановку в місці проведення вибухових робіт виявляє високий кисневий « баланс рівний «3,5, який сприяє підвищеному утворенню високо токсичних окислів азоту і вуглецю при вибуху.

Звужена область застосування, так як недостатньо малий критичний діаметр відкритого заряду, а також і в) с критичний діаметр заряду в міцній оболонці не дозволяють вести вибухові роботи по руйнуванню гірських порід "» свердловинними зарядами малого діаметру і за допомогою шпурового методу, а також вести вибухові роботи по " дробінню негабаритів гірничої маси накладними зарядами.

Причинами, які перешкоджають одержанню технічного результату винаходу, що заявляється прототипом являються наступні: пи висока щільність дрібних частинок прокатної окалини після їх змочування дизельним паливом сприяє його б міграції в нижні шари об'єму ВС при приготуванні, транспортуванні і заряджанні, що знижує вибухові характеристики, фізичну стабільність і енергоємність ВС; о дизельне паливо 2395, яке не увібралося в гранули аміачної селітри не вбирається дрібними частинками о 20 прокатної окалини, а мігрує в нижні шари ВС, що знижує вибухові характеристики, фізичну стабільність і енергоємність ВС; ї» винесення деяких дрібних частинок прокатної окалини зворотним потоком повітря із свердловини при її заряджанні, які із-за малих утримуючих сил натягу на молекулярному рівні відриваються від поверхні гранул аміачної селітри, що знижує вибухові характеристики, фізичну стабільність і енергоємність ВС; 99 високий 3,5 кисневий баланс сприяє утворенню високо токсичних окислів азоту і вуглецю, що негативно

ГФ! впливає на екологічну обстановку в місці проведення вибухових робіт; заряджання свердловин такою ВС можливе тільки свердловинними зарядами із-за недостатньо малого о критичного діаметру відкритого заряду і критичного діаметру заряду в міцній оболонці, що звужує область застосування. бо Завданням винаходу являється розробка вибухової суміші, в якій за рахунок заміни прокатної окалини на відходи доменного коксу фракції не більш 1,5мм, часткового вмісту алюмінієвої пудри (порошку), або феросиліцію (порошку) та збільшеної кількості аміачної селітри і рідкого пального в якості дизельного палива, або відходів рідкого мастила, або горючих відходів нафтопереробки ЗАБЕЗПЕЧУЄТЬСЯ покращення вибухових характеристик, підвищення фізичної стабільності та енергоємності, як при приготуванні вибухової суміші, так і бо при транспортуванні її і заряджанні свердловин свердловинними зарядами, шпуровим методом та накладними зарядами із збереженням екологічного стану в районі проведенні вибухових робіт з повною утилізацією -Д-

промислових відходів коксохімічного виробництва.

Поставлене завдання вирішується тим, що вибухова суміш, що містить гранульовану аміачну селітру та рідке пальне ЗГІДНО ВИНАХОДУ вона додатково містить порошок алюмінієвої пудри, або порошок феросиліцію та дрібні відходи доменного коксу фракції не більш 1,5мм, а в якості рідкого пального містить дизельне паливо, або відходи рідкого мастила, або горючі відходи нафтопереробки при наступному співвідношенні компонентів мас.бо: аміачна селітра 83:51 70 рідке пальне (дизельне паливо, відходи рідкого мастила, горючі відходи нафтопереробки) 6,5:50,5 алюмінієва пудра (порошок), або феросиліцій (порошок) 1,5:50,5 дрібні відходи доменного коксу фракції не більше 1,5мМм 950,5

Суттєвими ознаками в даному винаході є: гранульована аміачна селітра, рідке пальне, значно мала кількість алюмінієвої пудри (порошку), або феросиліцію (порошку), дрібні відходи доменного коксу фракції не більш т 1,5мм, рідке пальне в якості дизельного палива, або відходів рідкого мастила, або горючих відходів нафтопереробки при відповідному співвідношенні компонентів.

Новими суттєвими ознаками вибухової суміші, що заявляється є: додатковий вміст значно малої кількості алюмінієвої пудри (порошку), або феросиліцію (порошку), дрібні відходи доменного коксу фракції не більш 1,5мм, рідке пальне В якості дизельного палива, або відходів рідкого мастила, або горючих відходів нафтопереробки при відповідному співвідношенні компонентів.

Завдяки новим суттєвим ознакам утворюється вибухова суміш з покращеними вибуховими характеристиками, більш фізичною стабільністю і енергоємністю, як при приготуванні її, так і при транспортуванні до місця проведення вибухових робіт і при заряджанні в свердловини свердловинними зарядами, шпуровим методом і накладними зарядами із збереженням екологічного стану в районі проведення сч вибухових робіт з повною утилізацією промислових відходів коксохімічного виробництва. При цьому (3 забезпечується повне і рівномірне проникнення рідкого пального в пори дрібних частинок доменного коксу разом з проникненням в них частково змочених цим пальним дрібнодисперсних частинок алюмінієвої пудри (порошку), або феросиліцію (порошку), при цьому залишені частинки обволікають частинки коксу. Проникнення одних частинок в інші відбувається під дією осмотичного тиску, а також і утримання їх на поверхні частинок коксу. З 3о Проникнення залишків невикористаного рідкого пального в пори гранул аміачної селітри з їх обволіканням і (о) прилипанням до них залишків змочених дрібнодисперсних частинок алюмінієвої пудри (порошку), або феросиліцію (порошку). й

Завдяки цьому значно збільшується сприйняття ВС до початкового імпульсу, який сприяє покращенню (се) вибухових характеристик, підвищенню фізичної стабільності і енергоємності, а це дає можливість здійснювати руйнування гірських порід свердловинними зарядами, шпуровим методом і дробіння негабаритів з ч застосуванням накладних зарядів, а також розширити область застосування з повною утилізацією промислових відходів коксохімічного виробництва.

Критерієм оптимальності ВС, що заявляється, є зменшений критичний діаметр відкритого заряду і в міцній « дю оболонці, близький до нульового кисневий баланс, підвищена розрахункова теплота вибуху, збільшений об'єм -о газів вибуху. с В таблиці приведені характеристики вибухової суміші, яка заявляється, що одержані розрахунковим та :з» експериментальним шляхами.

Характеристики Одиниця виміру Значення характеристики по) т

Ф сл

ФО щ Критичний деметрідкритою заряду 000мо0007580 005060

Критичний діеметр заряду в міцній оболонці! мм | 40 3035 вк. Аналіз даних таблиці свідчить, що розроблена ВС володіє покращеними вибуховими характеристиками, підвищеними фізичною стабільністю і енергоємністю при значно малому критичному діаметрі відкритого заряду і

ГФ) в міцній оболонці, близькому до нуля кисневому балансі і частково підвищеній розрахунковій теплоті вибуху і т об'єму газів вибуху.

Раціональне співвідношення компонентів вибухової суміші, що заявляється, є таким у відсотках по масовій во частці: аміачна селітра 83:51 рідке пальне (дизельне паливо, відходи рідкого мастила, горючі відходи нафтопереробки) 6,5:50,5 алюмінієва пудра (порошок), феросиліцій (порошок) 1,5:50,5 дрібні відходи доменного коксу фракції не більш 950,5 б5

Спосіб приготування і дії вибухової суміші, що заявляється.

В змішувальну машину (ЗМ) "Тера-500" завантажують дрібні відходи доменного коксу фракції 1,5мМмМ в кількості 995 від загальної маси ВС, яку готують, потім заливають дизельне паливо, або відходи рідкого мастила, або горючі відходи нафтопереробки 6,595 і додають 1,595 алюмінієвої пудри (порошку), або феросиліцію (порошку), змішують протягом 15 хвилин при кутовій швидкості барабана змішувальної машини 6,5Об/хв.ОВ процесі змішування за рахунок осмотичного тиску в пори дрібних частинок відходів доменного коксу всмоктується дизельне паливо, або відходи рідкого мастила, або горючі відходи нафтопереробки і деякі змочені ним дрібнодисперсні частинки алюмінієвої пудри (порошку), або феросиліцію (порошку), а залишені змочені їх частинки обволікають частинки коксу і утримуються на їх поверхні за рахунок сил притягання на молекулярному 7/о Вівні на межах плівок натягу однорідних рідин і осмотичного тиску в порах частинок коксу. Після закінчення змішування в бункер змішувальної машини завантажують 83905 аміачної селітри (подрібненої) від загальної маси вибухової суміші і процес змішування продовжується протягом 20 хвилин. Дизельне паливо, або відходи рідкого мастила, або горючі відходи нафтопереробки, що не ввібралися в частинки коксу залишаються і вбираються в пори гранул аміачної селітри з її обволіканням і створюють на їх поверхні плівки. Залишки, змочені рідким /5 пальним дрібнодисперсних частинок алюмінієвої пудри (порошку), або феросиліцію (порошку), які знаходяться з поміжгранульному просторі прилипають до насичених і змочених рідким пальним гранул аміачної селітри і утримуються на їх поверхні завдяки силам молекулярного натягу і осмотичного тиску пор.

Приготована вибухова суміш має однорідну сипку масу темно-сірого кольору щільністю 1130Кг/м3, завантажується в зарядну машину М3З - 8 для заряджання в свердловину.

Проведені досліди при заряджанні в свердловину діаметром 250мм показали, що велика пористість дрібних частинок відходів доменного коксу фракції 1,5мм дозволяє утриматися до 7595 рідкого пального від його маси.

Декілька підвищений склад рідкого пального в суміші, який складає 6,595 відносно маси вибухової суміші підтверджує повне і рівномірне насичення дрібних частинок відходів доменного коксу фракції 1,5мм з їх обволіканням, що покращує її вибухові характеристики, підвищує фізичну стабільність і енергоємність. Га

За критерій терміну збереження ВС брали максимальний час тривалості знаходження заряду в першій зарядженій свердловині до проведення вибуху. і)

В умовах гірничо-збагачувальних комбінатів Криворізького басейну тривалість знаходження заряду в свердловині в залежності від кількості висаджуваних свердловин складає від З до 7 діб.

Склад вибухової суміші, що заявляється залишається стабільним протягом 7 діб. Внаслідок осмотичного «І тиску в порах дрібних частинок відходів доменного коксу дизельне паливо, або відходи рідкого мастила, або горючі відходи нафтопереробки не витікають. Цей склад ВС утримується і в міцній оболонці в цих же умовах о протягом ЗО діб. ю

Відібрані три проби вагою по 4кг в міцній поліетиленовій оболонці діаметром 9Омм стійко детонували від вузла ДШ-12. о

При ініціюванні свердловин, на фронті детонаційної хвилі під дією високого тиску та температури «Ж дрібнодисперсні частинки алюмінієвої пудри (порошку), або феросиліцію (порошку), які знаходяться в порах і на частинках дрібних відходів доменного коксу, а також на гранулах аміачної селітри і в міжгранульному просторі спалахують, ініціюючи спалах дрібних частинок відходів доменного коксу. Рідке пальне, наприклад дизельне « паливо, яке знаходиться в порах коксу миттєво випаровується і взаємодіючи з газами (кисень, водень), які 70 виділяються внаслідок вибухової реакції на фронті детонаційної хвилі при згорянні частинок коксу і аміачної - с селітри вибухають, підживляючи енергією детонаційну хвилю. Дрібні частинки відходів доменного коксу насичені ц дизельним паливом і дрібнодисперсними частинками, наприклад алюмінієвої пудри з їх обволіканням разом з "» насиченими гранулами аміачної селітри дизельним паливом з прилиплими до них змоченими цим паливом дрібнодисперсними частинками алюмінієвої пудри являються вибуховим сенсибілізатором.

Наявність такого вибухового сенсибілізатора покращує вибухові і енергетичні показники вибухової суміші, «» що заявляється.

Склад вибухової суміші, що заявляється стійко детонує від вузла детонуючого шнура (ДШ-12) з критичним б діаметром відкритого заряду 50-бОмм і критичним діаметром заряду в міцній оболонці 30-35мм. ос Проведений експеримент по зволоженню вибухової суміші, що заявляється до 4-х95 показав, що здатність до ініціювання від вузла ДШ-12 не зменшується, що дозволяє проводити заряджання зволожених свердловин. іш Надмірно малий критичний діаметр як відкритого заряду, так і заряду в міцній оболонці, а також достатньо

ГТ» висока сприйнятливість до початкового імпульсу покращуюсь вибухові характеристики, підвищують фізичну стабільність і енергетичну по колонці заряду, що дозволяє розширити сферу застосування вибухової суміші, що заявляється, як для руйнування гірських порід свердловинними зарядами, так і шпуровим методом та накладними зарядами для дробіння негабаритів гірських порід.

Таким чином заміна в вибуховій суміші, що заявляється прокатної окалини на дрібні відходи доменного коксу

Ф, фракції не більш 1,5мм з додатковою добавкою значно малої кількості алюмінієвої пудри (порошку), або ко феросиліцію (порошку) і з прийняттям у якості рідкого пального дизельного палива, або відходів рідкого мастила, або горючих відходів нафтопереробки при відповідному співвідношенні компонентів забезпечує бо покращення вибухових характеристик, підвищення фізичної стабільності та енергоємності як при приготуванні, так і при транспортуванні і заряджанні свердловин свердловинними зарядами, шпуровим методом та накладними зарядами із збереженням екологічного стану в районі проведення вибухових робіт з повною утилізацією відходів коксохімічного виробництва.

Література 65 1. Патент України Мо29294 А від 16.10.2000, МПК соб6вВ31/00.

Claims (1)

1. Формула винаходу Вибухова суміш, що містить гранульовану аміачну селітру та рідке пальне, яка відрізняється тим, що вона додатково містить значно малу кількість алюмінієвої пудри (порошку) або феросиліцію (порошку) та дрібні відходи доменного коксу фракції не більше 1,5 мм, а як рідке пальне містить дизельне паливо або відходи рідкого мастила, або горючі відходи нафтопереробки при наступному співвідношенні компонентів у відсотках по /о масовій частці: аміачна селітра 83 -1 рідке пальне (дизельне паливо або відходи рідкого мастила, горючі відходи нафтопереробки) 6,5 0,5 алюмінієва пудра (порошок), феросиліцій (порошок) 1,50,5 дрібні відходи доменного коксу фракції не більше 1,5 мм 9-05 Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2004, М 1, 15.01.2004. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і го науки України. с щі 6) « (о) ІФ) (Се) «

   - . и? ЧК» (о) 1 се) «з» іме) 60 б5