Состав литого взрывчатого материала

012307 Изобретение относится к взрывным работам, а именно к составам литых взрывчатых материалов,используемых при производстве шашек-детонаторов, патронов и других изделий, которые применяются для ведения взрывных работ в горной промышленности. Взрывчатые материалы (BM) в соответствии с основными областями их применения разбиваются на четыре группы [1, с. 18-20]: 1) инициирующие,2) бризантные,3) пороха,4) пиротехнические составы. Инициирующие BM преимущественно применяются в капсюлях-детонаторах. Бризантные BM применяются в качестве разрывных зарядов. В отличие от инициирующих BM, они обладают значительно большей устойчивостью к внешним воздействиям. Основным представителем BM этой группы является тротил (тринитротолуол). Прессованный тротил используется в шашках-детонаторах типа Т-400 Г и применяется для взрывания зарядов в скважинах [2, лист 2]. Однако во время взрывчатого превращения тротила образуется большое количество вредных газов: окислы азота и окись углерода. Известно, что при взрывании тротила в виде гранул (гранулотола) образуется вредных газов в количестве 275 л/кг [3, с. 33, табл. 1 (1-я строчка)]. Большое количество вредного газа при взрывании тротила образуется из-за его значительной величины отрицательного кислородного баланса, который равен -74,0% [4, с. 20, табл. 1 (пункт Исходные активные компоненты, 8-я строчка сверху)]. Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является патент Состав литого взрывчатого вещества (п.3 формулы изобретения) [5, стр. 6], который принят за прототип. Состав содержит гексогена или флегматизированного гексогена 18-60%, ТЭНа (пентаэритриттетранитрата) 5-39% и тротила - остальное. Состав содержит гексоген или флегматизированный гексоген и ТЭН с размерами частиц не более 0,5 мм. Наиближайший кислородный баланс прототипа относительно нуля равен -37,1% [5, стр. 3]. При взрывании прототипа образуется количество вредных газов от 174 до 182 л/кг [5, стр. 5, таблица. Результаты сравнительных испытаний. Вариант 2]. Предлагаемый состав позволяет уменьшить количество вредных газов по сравнению с прототипом. Состав литого взрывчатого материала, содержащий тротил или утилизированный тротил и ТЭН,или флегматизированный ТЭН, или утилизированный ТЭН, содержит ТЭН для народно-хозяйственного назначения, или флегматизированный ТЭН, или утилизированный ТЭН с размерами частиц не более 0,45 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: ТЭН для народно-хозяйственного назначения,или флегматизированный ТЭН, или утилизированный ТЭН - 15-71, тротил или утилизированный тротил остальное, при этом он содержит ТЭН, который при плотности 1,62 г/см 3 имеет скорость детонации 7910 м/с. Состав содержит ТЭН с удельной поверхностью не менее 150 см 2 /г. Состав в качестве флегматизированного ТЭНа содержит пентолит. Состав содержит утилизированный ТЭН и(или) утилизированный тротил. Предлагаемый состав обеспечивает снижение количества вредных газов после его взрыва по сравнению с прототипом за счет дополнительного содержания ТЭНа (полностью заменившего гексоген) и уменьшенного размера его частиц. Кислородный баланс ТЭНа равен -10,1%. [4, стр. 20, табл. 1 (пункт Исходные активные компоненты, 10-я строчка сверху)]. Кислородный баланс состава, содержащего 71% ТЭНа и 100-71=29% тротила,равен Следовательно, у состава наиближайший кислородный баланс относительно нуля равен -28,6%, что ближе к нулевому кислородному балансу по сравнению с наиближайшим кислородным балансом относительно нуля прототипа, равным -37,1%. Чем ближе кислородный баланс составов к нулю, тем меньше образуется вредных газов во время их взрывчатого превращения. Увеличивать содержание ТЭНа в составе больше 71% не целесообразно, так как ухудшаются его литьевые свойства. При уменьшении содержания ТЭНа менее 15% существенно увеличивается образование вредных газов и уменьшается чувствительность состава к инициирующему импульсу. Состав содержит кристаллический ТЭН для народно-хозяйственного назначения, который при плотности 1,62 г/см 3 имеет скорость детонации 7910 м/с и не входит в список материалов двойного назначения и соответствующих технологий, применяемых в ядерных целях, в отношении которых осуществляется экспортный контроль. К материалам двойного назначения относятся мощные взрывчатые вещества или смеси, содержа-1 012307 щие более 2% любого взрывчатого вещества с кристаллической плотностью более 1,8 г/см 3, имеющего скорость детонации более 8000 м/с [6, п.6.3.1. д)]. Дополнительное снижение количества вредных газов во время взрывчатого превращения предлагаемого состава происходит за счет уменьшения размера частиц ТЭНа. Частицы ТЭНа для народно-хозяйственного назначения используют с размерами не более 0,45 мм. Чем меньше частицы по размерам, тем медленнее они осаждаются в расплаве тротила (приводят их к более равномерному распределению по высоте) и существеннее увеличивают поверхность взрывчатого превращения этих частиц. В прототипе размер частиц не более 0,5 мм (0,05 см). Средний размер частиц в прототипе равен 0,05/2=0,025 см, средняя поверхность частиц 4(0,025/2)2=0,00196 см 2. Средняя масса частиц(4/3)(0,025/2)3(1,77)=0,0000145 г, где 1,77 г/см 3 - плотность монокристалла ТЭНа. Отношение средней поверхности частиц к их средней массе (удельная поверхность) равно 0,00196/0,0000145=135 см 2/г. В предлагаемом составе размер частиц не более 0,45 мм (0,045 см). Средний размер в этом случае равен 0,045/2=0,0225 см, средняя поверхность частиц 4(0,0225/2)2=0,00159 см 2, средняя масса частиц(4/3)(0,0225/2)3(1,77)=0,0000106 г. Отношение средней поверхности частиц к их средней массе (удельная поверхность) равно 0,00159/0,0000106=150 см 2/г. Следовательно, удельная поверхность частиц у предлагаемого состава больше в 150/135=1,11 раза, чем у прототипа. С уменьшением размера частиц растет его удельная поверхность. Для размера частиц не более 0,45 мм соответствует удельная поверхность не менее 150 см 2/г. Дисперсность ТЭНа должна быть не менее 150 см 2/г. Пентолит используют для получения более однородного предлагаемого состава. При взрывании предлагаемого состава образуется количество вредных газов от 134 до 173 л/кг (см. таблицу. Результаты сравнительных испытаний), что меньше, чем у прототипа, которое изменяется от 174 до 182 л/кг. Предлагаемый состав имеет высокую чувствительность к инициирующему импульсу от всех существующих систем инициирования и высокую инициирующую способность малочувствительных зарядов,содержащих граммониты, гранулиты, аммониты, эмулины и др. Предлагаемый состав используют при производстве шашек-детонаторов, шпуровых патронов(шпуровых шашек-детонаторов) и других изделий. Источники информации 1. Ф.А. Баум, К.П. Станюкович, Б.И. Шехтер. Физика взрыва. Гос. изд. физ.-мат. лит., M., 1959. 2. Шашки-детонаторы для промышленных взрывных работ. Технические условия. ОСТ 84-411-80. 3. Л.В. Корнеева, Е.В. Колганов, Б.H. Кутузов. Производство промышленных взрывчатых и материалов для горных предприятий. Горный журнал. 2003,10. 4. З.Г.Поздняков, Б.Д. Росси. Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания. Изд. второе. M., Недра, 1977. 5. Патент RU 2270181 C1, 03.08.2004. 6. Список оборудования и материалов двойного назначения и соответствующих технологий, применяемых в ядерных целях, в отношении которых осуществляется экспортный контроль. Утвержден Указом Президента Российской Федерации от 14 января 2003 г.36.-2 012307 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Состав литого взрывчатого материала, содержащий тротил или утилизированный тротил и ТЭН,или флегматизированный ТЭН, или утилизированный ТЭН, отличающийся тем, что он содержит ТЭН для народно-хозяйственного назначения, или флегматизированный ТЭН, или утилизированный ТЭН с размерами частиц не более 0,45 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: ТЭН для народно-хозяйственного назначения, или флегматизированный ТЭН, или утилизированный ТЭН - 15-71, тротил или утилизированный тротил - остальное, при этом он содержит ТЭН, который при плотности 1,62 г/см 3 имеет скорость детонации 7910 м/с. 2. Состав по п.1, отличающийся тем, что он содержит ТЭН с удельной поверхностью не менее 150 см 2/г. 3. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве флегматизированного ТЭНа он содержит пентолит.