Гранулированный смесевой взрывчатый материал (варианты)

ГРАНУЛИРОВАННЫЙ СМЕСЕВОЙ ВЗРЫВЧАТЫЙ МАТЕРИАЛ (ВАРИАНТЫ) Изобретение относится к взрывным работам, а именно к составам промышленных гранулированных смесевых взрывчатых материалов (СВМ), используемых при ведении взрывных работ на разрезах, карьерах, рудниках и шахтах при ручном и механизированном заряжании шпуров, скважин и камер. Гранулированный смесевой взрывчатый материал (1 вариант) содержит гранулированный тротил с размерами гранул более 1,2 мм в количестве не менее 97 мас.%, менее 3,2 мм - не менее 85 мас.%, менее 5 мм все 100 мас.% при следующем соотношении компонентов: вода 0,025-1,1 мас.%, гранулированный тротил 4,0-56,0 мас.%, гранулированная аммиачная селитра - остальное до 100 мас.%. Гранулированный смесевой взрывчатый материал(2 вариант) содержит гранулированный тротил с размерами гранул более 1,2 мм не менее 97 мас.%, менее 3,2 мм - не менее 85 мас.%, менее 5 мм все 100 мас.% при следующем соотношении компонентов: вода 0,025-1,1 мас.%, гранулированный карбамид 0,5-30,0 мас.% дополнительно, гранулированный тротил 3,526,0 мас. %, гранулированная аммиачная селитра - остальное до 100 мас. %, при этом суммарное количество гранулированного тротила и карбамида содержит в пределах 4,0-56,0 мас.%. Гранулированный смесевой взрывчатый материал (3 вариант) содержит гранулированный тротил с размерами гранул более 1,2 мм не менее 97 мас.%, менее 3,2 мм - не менее 85 мас.%, менее 5 мм все 100 мас. %, при следующем соотношении компонентов: вода 0,025-1,1 мас. %, поверхностно-активное вещество (сульфонол или вспомогательное вещество ОП-10) 0,000002-0,012 мас.% дополнительно, гранулированный тротил 4,0-26,0 мас.% и гранулированная аммиачная селитра - остальное до 100 мас.%. Гранулированный смесевой взрывчатый материал (4 вариант) содержит гранулированный тротил с размерами гранул более 1,2 мм не менее 97 мас.%, менее 3,2 мм не менее 85 мас.%, менее 5 мм все 100 мас. % при следующем соотношении компонентов: вода 0,025-1,1 мас.%,поверхностно-активное вещество (сульфонол или вспомогательное вещество ОП-10) 0,000002-0,012 мас.% дополнительно, гранулированный карбамид 0,5-30,0 мас.% дополнительно, гранулированный тротил 3,5-26,0 мас.% и гранулированная аммиачная селитра - остальное до 100 мас.%, при этом суммарное количество гранулированного тротила и гранулированного карбамида содержит в пределах 4,0-56 мас.%. Все предлагаемые гранулированные смесевые взрывчатые материалы содержат гранулированный тротил с дополнительной фракцией размерами гранул более 0,9 мм в количестве не менее 98 мас.%. Меньшая поверхность гранул тротила и снижение сил трения поверхностей гранул тротила между собой за счет влияния поверхностно-активного вещества приводит к значительному уменьшению концентрации тротила в воздухе рабочей зоны. Жуков Юрий Николаевич, Переведенцев Птр Павлович, Янкилевич Василий Моисеевич, Сергеев Анатолий Григорьевич,Лвушкин Дмитрий Александрович, Жуков Анатолий Николаевич, Жамилова Зитта Андреевна (RU)(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ФЕДЕРАЛЬНОЕ КАЗННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "БИЙСКИЙ ОЛЕУМНЫЙ ЗАВОД" 015140 Изобретение относится к взрывным работам, а именно к составам промышленных гранулированных смесевых взрывчатых материалов (СВМ), используемых при ведении взрывных работ на разрезах,карьерах, рудниках и шахтах при ручном и механизированном заряжании шпуров, скважин и камер. Широко известны гранулированные СВМ, предназначенные для использования на земной поверхности и в подземных выработках шахт (рудников), не опасные по газу или пыли гранулиты М, АС-4, АС-8. Гранулит М представляет собой стехиометрическую смесь аммиачной селитры и минерального масла (5,5%). Известно [1. с. 33], что минеральное масло затрудняет пневмотранспортирование гранулита М, который налипает на внутреннюю поверхность транспортируемой трубы. Гранулит М - гранулированный СВМ средней мощности заводского производства [2, с. 91]. Для повышения энергетики промышленных СВМ вводят в их состав алюминий [3, с. 235]. Гранулит АС-4 - это металлизированный СВМ, в котором смоченные горючей добавкой гранулы аммиачной селитры покрыты алюминиевой пудрой. Однако алюминиевая пудра резко увеличивает электризуемостъ СВМ, кроме того, она является пожароопасным материалом с низкой температурой воспламенения. Значительное пыление алюминиевой пудры в процессе пневмозаряжания также ухудшает санитарно-гигиенические условия в забое. Причем, несмотря на уменьшенное количество минерального масла (4,2%) по сравнению с гранулитом М (5,5%), при пневмотранспортировании гранулита АС-4 по всей внутренней поверхности трубы образуется достаточно прочная и плотная пленка алюминиевой пудры и минерального масла, которая с увеличением времени пневмотранспортирования растет и полностью перекрывает внутреннее поперечное сечение трубы. Процесс пневмозаряжания необходимо периодически прекращать для очистки внутреннего сечения трубы (шланга). Наиболее близким к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков является смесевой взрывчатый материал (варианты по патенту на изобретение RU 2209807 [4, с. 3-4, формула изобретения, пп.1, 3], который принят за прототип. В приведенной рецептуре минеральное масло полностью отсутствует. Смесевой взрывчатый материал содержит гранулированный тротил с размерами гранул более 1,2 мм и не более 5 мм в количестве не менее 96 мас.%, до 3,2 мм - не менее 80 мас.%; при следующем соотношении компонентов, мас.%: Смесевой взрывчатый материал содержит воду при следующем содержании компонентов, мас.%: В прототипе содержится гранулированный тротил с размерами гранул более 1,2 мм и не более 5 мм в количестве не менее 96 мас.%, то есть содержится в смеси мелких гранул размером менее 1,2 мм до 4%. А мелкие гранулы создают во время пневмозарядки скважин большую концентрацию тротила в воздухе рабочей зоны. При этом средний размер мелких гранул равен (0+1,3)/2 = 0,6 мм. Контроль за санитарно-гигиеническим состоянием воздуха рабочей зоны осуществляется по содержанию тротила - самого опасного из компонентов прототипа. При создании изобретения ставилась задача получить гранулированный СВМ, обладающий наименьшей концентрацией тротила в воздухе рабочей зоны во время его пневмозарядки скважин (камер). Для достижения такого технического результата гранулированный смесевой взрывчатый материал(1 вариант), содержащий гранулированную аммиачную селитру, гранулированный тротил и воду, содержит гранулированный тротил с размерами гранул более 1,2 мм в количестве не менее 97 мас.%, менее 3,2 мм - не менее 85 мас.%, менее 5 мм все 100 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.%: Гранулированный смесевой взрывчатый материал содержит гранулированный тротил с дополнительной фракцией - размерами гранул более 0,9 мм в количестве не менее 98 мас.%. Предлагаемый гранулированный СВМ содержит гранулированный тротил с размерами гранул более 1,2 мм в количестве не менее 97 мас.%, то есть содержит в смеси мелкие гранулы размером менее 1,2 мм до 3 мас.%, что меньше чем в прототипе (до 4 мас.%) в 4/3=1,3 раза. Меньшее количество мелких гранул во время пневмозарядки скважин создает пониженную концентрацию тротила в воздухе рабочей зоны. Содержание в смеси гранулированного тротила дополнительной фракции с размерами гранул более-1 015140 0,9 мм в количестве не менее 98 мас.%, создает средний размер мелких гранул (до 1,2 мм), равный что больше, чем средний размер мелких гранул (0,6 мм) у прототипа на [(0,65-0,6)/0,6]100 = 8,3%. Больший средний размер мелких гранул создает меньшую концентрацию тротила в рабочей зоне во время пневмозарядки скважин взрывчатым материалом. При содержании тротила в гранулированном СВМ менее 4,0 мас.% эффективность воздействия взрыва резко уменьшается. Увеличение содержания тротила более 56,0% значительно повышает его стоимость. Уменьшение концентрации воды в гранулированном СВМ менее 0,025 мас.% приводит к значительным энергетическим расходам, а увеличение - более 1,1 мас.% приводит к слеживанию смеси. Для дальнейшего уменьшения концентрации тротила в воздухе рабочей зоны гранулированный СВМ дополнительно содержит гранулированный карбамид. В этом случае гранулированный смесевой взрывчатый материал (2 вариант), содержащий гранулированную аммиачную селитру, гранулированный тротил и воду, содержит гранулированный тротил с размерами гранул более 1,2 мм не менее 97 мас.%, менее 3,2 мм - не менее 85 мас.%, менее 5 мм все 100 мас.% и дополнительно содержит гранулированный карбамид при следующем соотношении компонентов, мас.%: при этом суммарное количество гранулированного тротила и карбамида содержит в пределах 4,0- 56,0 мас.%. Гранулированный смесевой взрывчатый материал содержит гранулированный тротил с дополнительной фракцией - размерами гранул более 0,9 мм в количестве не менее 98 мас.%. Уменьшение общего содержания тротила в смеси с 56,0 до 26,0 мас.% (в 56,0/26,0=2,2 раза) приводит к дополнительному снижению концентрации тротила в воздухе рабочей зоны за счет уменьшения количества пыли, которая образуется за счет трения поверхностей гранул между собой и за счет трения гранул о поверхность пневмотрубы. Меньшая поверхность гранул тротила приводит к меньшему количеству образования его пыли во время пневмотранспортирования. Причем содержание в смеси карбамида позволяет применить гранулированный СВМ на сульфидсодержащих рудах. Содержание карбамида в смеси менее 0,5 мас.% не приводит к существенному уменьшению концентрации в воздухе рабочей зоны тротила, а при содержании - более 30,0 мас.% приводит к значительному снижению эффективности действия взрыва гранулированного СВМ. Для усиления достижения технического результата (уменьшения концентрации тротила в воздухе рабочей зоны) гранулированный СВМ дополнительно содержит поверхностно-активное вещество. Гранулированный смесевой взрывчатый материал (3 вариант), содержащий гранулированную аммиачную селитру, гранулированный тротил и воду, содержит гранулированный тротил с размерами гранул более 1,2 мм не менее 97 мас.%, менее 3,2 мм - не менее 85 мас.%, менее 5 мм все 100 мас.% и дополнительно содержит поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов,мас.%: Гранулированный смесевой взрывчатый материал содержит гранулированный тротил с дополнительной фракцией - размерами гранул более 0,9 мм в количестве не менее 98 мас.%. Гранулированный смесевой взрывчатый материал в качестве поверхностно-активного вещества содержит сульфонол или вспомогательное вещество ОП-10. Поверхностно-активное вещество, находясь на гранулах тротила, уменьшает трение поверхности гранул между собой и уменьшает трение гранул о поверхность пневмотруб, что приводит к снижению-2 015140 концентрации тротила в воздухе рабочей зоны. При концентрации поверхностно-активного вещества менее 0,000002 мас.% не наблюдается резкое уменьшение количества пыли тротила. Содержать ПАВ в гранулированном СВМ в количестве более 0,012 мас.% не целесообразно из-за увеличения стоимости взрывчатого материала. Для дальнейшего снижения концентрации тротила в воздухе рабочей зоны гранулированный СВМ дополнительно совместно содержит поверхностно-активное вещество и гранулированный карбамид. В этом случае гранулированный смесевой взрывчатый материал (4 вариант), содержащий гранулированную аммиачную селитру, гранулированный тротил и воду, содержит гранулированный тротил с размерами гранул более 1,2 мм не менее 97 мас.%, менее 3,2 мм - не менее 85 мас.%, менее 5 мм все 100 мас.% и дополнительно совместно содержит поверхностно-активное вещество и гранулированный карбамид при следующем соотношении компонентов, мас.%: при этом суммарное количество гранулированного тротила и гранулированного карбамида содержится в пределах 4,0-56 мас.%. Гранулированный смесевой взрывчатый материал содержит гранулированный тротил с дополнительной фракцией - размерами гранул более 0,9 мм в количестве не менее 98 мас.%. Гранулированный смесевой взрывчатый материал в качестве поверхностно-активного вещества содержит сульфонол или вспомогательное вещество ОП-10. Совместное дополнительное влияние поверхностно-активного вещества (снижение сил трения поверхностей гранул тротила между собой и о поверхность пневмотруб) и карбамида (снижение поверхности гранул тротила за счет уменьшение его количества в смеси) приводит к значительному снижению концентрации тротила в воздухе рабочей зоны. В таблице приведены результаты сравнительных испытаний различных СВМ. Дисперсный (фракционный) состав гранул тротила определялся на ситах ГОСТ 3826-82. Из таблицы видно, что при использовании патента RU 2209807 (прототип) концентрация тротила в воздухе рабочей зоны изменяется в пределах 0,490-0,500 мг/м 3, а при испытании предлагаемых смесей (1-4 варианты) концентрация тротила в воздухе рабочей зоны меньше и изменяется в пределах 0,455-0,480 мг/м 3. Следовательно, сравнительные испытания показали, что предлагаемый гранулированный смесевой взрывчатый материал превосходит прототип и достигнута задача - получить гранулированный СВМ, обладающий наименьшей концентрацией тротила в воздухе рабочей зоны. Источники информации 1. Демидюк Г.П., Бугайский А.Н. Средства механизации и технология взрывных работ с применением гранулированных взрывчатых веществ. М., Недра, 1975. 2. Поздняков З.Г., Росси Б.Д. Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания. Изд. 2, перераб. и доп. М Недра. 1977. 3. Дубнов Л.В., Бахаревич Н.Р., Романов А.И. Промышленные взрывчатые вещества. 3-е изд., перераб. и доп., М., Недра, 1988. 4. Патент на изобретение RU 2209807, 10.10.2001.-3 015140 Результаты сравнительных испытаний различных СВМ ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Гранулированный смесевой взрывчатый материал, содержащий гранулированную аммиачную селитру, гранулированный тротил и воду, отличающийся тем, что он содержит гранулированный тротил с размерами гранул более 1,2 мм в количестве не менее 97 мас.%, менее 3,2 мм - не менее 85 мас.%, менее 5 мм все 100 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.%: 2. Гранулированный смесевой взрывчатый материал по п.1, отличающийся тем, что он содержит гранулированный тротил с дополнительной фракцией с размерами гранул более 0,9 мм в количестве не менее 98 мас.%. 3. Гранулированный смесевой взрывчатый материал, содержащий гранулированную аммиачную селитру, гранулированный тротил и воду, отличающийся тем, что он содержит гранулированный тротил с размерами гранул более 1,2 мм - не менее 97 мас.%, менее 3,2 мм - не менее 85 мас.%, менее 5 мм все 100 мас.% и дополнительно содержит гранулированный карбамид при следующем соотношении компонентов, мас.%: при этом суммарное количество гранулированного тротила и карбамида содержит в пределах 4,056,0 мас.%. 4. Гранулированный смесевой взрывчатый материал по п.3, отличающийся тем, что он содержит гранулированный тротил с дополнительной фракцией с размерами гранул более 0,9 мм в количестве не менее 98 мас.%. 5. Гранулированный смесевой взрывчатый материал, содержащий гранулированную аммиачную селитру, гранулированный тротил и воду, отличающийся тем, что он содержит гранулированный тротил с размерами гранул более 1,2 мм - не менее 97 мас.%, менее 3,2 мм - не менее 85 мас.%, менее 5 мм все 100 мас.% и дополнительно содержит поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас.%: 6. Гранулированный смесевой взрывчатый материал по п.5, отличающийся тем, что он содержит гранулированный тротил с дополнительной фракцией с размерами гранул более 0,9 мм в количестве не менее 98 мас.%. 7. Гранулированный взрывчатый материал по п.5, отличающийся тем, что в качестве поверхностноактивного вещества он содержит сульфонол или вспомогательное вещество ОП-10. 8. Гранулированный смесевой взрывчатый материал, содержащий гранулированную аммиачную селитру, гранулированный тротил и воду, отличающийся тем, что он содержит гранулированный тротил с размерами гранул более 1,2 мм - не менее 97 мас.%, менее 3,2 мм - не менее 85 мас.%, менее 5 мм все 100 мас.% и дополнительно содержит поверхностно-активное вещество и гранулированный карбамид при следующем соотношении компонентов, мас.%: при этом суммарное количество гранулированного тротила и гранулированного карбамида содержит в пределах 4,0-56,0 мас.%. 9. Гранулированный смесевой взрывчатый материал по п.8, отличающийся тем, что он содержит гранулированный тротил с дополнительной фракцией с размерами гранул более 0,9 мм в количестве не-5 015140 менее 98 мас.%. 10. Гранулированный смесевой взрывчатый материал по п.8, отличающийся тем, что в качестве антистатика он содержит сульфонол или вспомогательное вещество ОП-10.