[go: up one dir, main page]

RU2145589C1 - Method of preparing water-containing explosive - Google Patents

Method of preparing water-containing explosive Download PDF

Info

Publication number
RU2145589C1
RU2145589C1 RU98115550A RU98115550A RU2145589C1 RU 2145589 C1 RU2145589 C1 RU 2145589C1 RU 98115550 A RU98115550 A RU 98115550A RU 98115550 A RU98115550 A RU 98115550A RU 2145589 C1 RU2145589 C1 RU 2145589C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
explosive
weight
amount
organic additive
solution
Prior art date
Application number
RU98115550A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Н.Н. Мельников
Д.С. Подозерский
С.А. Едигарев
Е.А. Власова
В.И. Почекутов
Original Assignee
Горный институт Кольского научного центра РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Горный институт Кольского научного центра РАН filed Critical Горный институт Кольского научного центра РАН
Priority to RU98115550A priority Critical patent/RU2145589C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2145589C1 publication Critical patent/RU2145589C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B23/00Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
    • C06B23/001Fillers, gelling and thickening agents (e.g. fibres), absorbents for nitroglycerine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B31/00Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt
    • C06B31/28Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt the salt being ammonium nitrate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: mining industry, more particularly breaking up of flooded and cracked rocks. SUBSTANCE: oxidizer solution is thickened with silicic acid, and structure-forming organic additive is introduced prior to addition of granular ammonium nitrate at silicic acid gel to additive weight ratio of 1: (0.1-0.5). In this case, thickening of oxidizer solution is finally completed at pH of 2.5-6.0 and stirring time from moment of introduction of organic additive varies from 0.5 to 3.0 hours. Organic additive is carboxymethyl cellulose sodium salt or polyacrylamide. EFFECT: higher water resistance and reduced spreading along cracks of the water-containing explosive. 2 cl, 9 ex

Description

Изобретение относится к производству водосодержащих взрывчатых веществ и может быть использовано в горной промышленности при отбойке обводненных и трещиноватых горных пород. The invention relates to the production of water-containing explosives and can be used in the mining industry for breaking waterlogged and fractured rocks.

При заряжании скважин водосодержащими взрывчатыми веществами, приготовленными на основе насыщенного горячего раствора окислителя, в сильно трещиноватых, обводненных горных породах до момента кристаллизации заряда происходит вымывание водорастворимых компонентов взрывчатого вещества и растекание заряда по трещинам. Для повышения водоустойчивости и снижения растекания взрывчатого вещества по трещинам раствор окислителя обычно загущают водорастворимыми синтетическими или природными полимерами и вводят структурообразующие добавки. When wells are loaded with water-containing explosives, prepared on the basis of a saturated hot solution of an oxidizing agent, in highly fractured, flooded rocks until the charge crystallizes, the water-soluble components of the explosive are washed out and the charge spreads along cracks. To increase water resistance and reduce the spreading of explosives along cracks, the oxidizer solution is usually thickened with water-soluble synthetic or natural polymers and structure-forming additives are introduced.

Известен способ получения водосодержащего взрывчатого вещества (см. Ветлужских В. П., Данчев П.С., Мишуткин В.В., Павлецова М.А. Исследование детонационной способности водонаполненных ВВ на основе горячих растворов окислителей. - В кн.: Взрывное дело, N 74/31. - М.: Недра, 1974, с. 28-33), в котором для повышения водоустойчивости и предотвращения расслоения компонентов взрывчатого вещества в раствор окислителя вводят натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ). There is a method of producing a water-containing explosive (see Vetluzhskikh V.P., Danchev P.S., Mishutkin V.V., Pavletsova M.A. Investigation of the detonation ability of water-filled explosives based on hot solutions of oxidizing agents. - In: Explosive business , N 74/31. - M .: Nedra, 1974, p. 28-33), in which sodium carboxymethyl cellulose (CMC) is introduced into the oxidizing solution to increase water resistance and prevent separation of the components of the explosive.

Водосодержащее взрывчатое вещество, приготовленное с использованием данного способа, характеризуется недостаточной водоустойчивостью из-за деструкции органического загустителя в горячем растворе окислителя, и как следствие, частичной потере им загущающих свойств, а также высокой текучестью из-за отсутствия поперечных связей между макромолекулами КМЦ. A water-containing explosive prepared using this method is characterized by insufficient water resistance due to the destruction of the organic thickener in a hot oxidizer solution, and as a result, its partial loss of thickening properties, as well as high fluidity due to the absence of cross-links between CMC macromolecules.

Известен также способ получения водосодержащего взрывчатого вещества (см. Дубнов Л.В., Бахаревич Н.С., Романов А.И. Промышленные взрывчатые вещества. - М.: Недра, 1988, с. 267-268), включающий загущение насыщенного водного раствора окислителя, введение в него при перемешивании гранулированной аммиачной селитры, горючего, добавление структурообразующего агента и подачу взрывчатого вещества в скважину. В качестве загустителя используют КМЦ. Структурообразующий агент вводят в момент перекачивания горячельющегося взрывчатого вещества в скважину. There is also a method of producing a water-containing explosive (see Dubnov L.V., Bakharevich N.S., Romanov A.I. Industrial explosives. - M .: Nedra, 1988, pp. 267-268), including thickening of saturated water an oxidizing agent solution, introducing granular ammonium nitrate, fuel into it with stirring, adding a structure-forming agent and feeding the explosive into the well. As a thickener, CMC is used. The structure-forming agent is introduced at the time of pumping the hot explosive into the well.

Водосодержащее взрывчатое вещество, полученное по известному способу, имеет недостаточную водоустойчивость. Введение структурообразующего агента в получаемую суспензию взрывчатого вещества с загустителем, частично деструктурированным в процессе приготовления горячего раствора окислителя, не позволяет создать достаточного количества поперечных связей для предотвращения растекания взрывчатого вещества по трещинам. Кроме того, при добавлении структурообразующего агента во взрывчатой смеси быстро образуются жесткие поперечные связи, поэтому его необходимо вводить непосредственно при заряжании скважин, что усложняет процесс. A water-containing explosive obtained by a known method has insufficient water resistance. The introduction of a structure-forming agent into the resulting explosive suspension with a thickener partially degraded during the preparation of the hot oxidizing agent solution does not allow creating a sufficient number of cross-links to prevent the explosive from spreading over cracks. In addition, when a structure-forming agent is added in the explosive mixture, rigid cross-links quickly form, so it must be entered directly when charging the wells, which complicates the process.

Настоящее изобретение направлено на решение задачи повышения водоустойчивости и снижения растекания заряда взрывчатого вещества по трещинам. The present invention is directed to solving the problem of increasing water resistance and reducing the spreading of explosive charge along cracks.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе получения водосодержащего взрывчатого вещества, включающем загущение водного раствора окислителя, введение в него при перемешивании гранулированной аммиачной селитры, горючего и структурообразующего агента, согласно изобретению загущение раствора окислителя ведут гелем кремниевой кислоты, а в качестве структурообразующего агента используют органическую добавку, которую вводят перед введением гранулированной аммиачной селитры, при массовом соотношении геля кремниевой кислоты и органической добавки 1 : (0,1-0,5), при этом загущение раствора окислителя завершают при pH 2,5-6,0, а время перемешивания от момента введения органической добавки составляет 0,5-3,0 часа. The problem is solved in that in the known method for producing a water-containing explosive, which includes thickening an aqueous solution of an oxidizing agent, introducing granulated ammonium nitrate, a fuel and a structure-forming agent into it with stirring, according to the invention, the thickening of the oxidizing solution is carried out with silicic acid gel, and the structure-forming agent is used organic additive, which is introduced before the introduction of granular ammonium nitrate, in the mass ratio of the gel of silicic acid oty and organic additives 1: (0.1-0.5), while the thickening of the oxidizing solution is completed at pH 2.5-6.0, and the mixing time from the moment of introduction of the organic additive is 0.5-3.0 hours.

Поставленная задача решается также тем, что в качестве органической добавки используют натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы или полиакриламид. The problem is also solved by the fact that as an organic additive use sodium salt of carboxymethyl cellulose or polyacrylamide.

Загущение раствора окислителя гелем кремниевой кислоты позволяет получить водоустойчивое взрывчатое вещество, так как гель кремниевой кислоты, являясь неорганическим соединением, не подвергается деструкции в горячем растворе окислителя и не теряет своих загущающих свойств. Кроме того, гель кремниевой кислоты имеет готовую сетчатую пространственную структуру, состоящую из силоксановых связей Si-O-Si, которые заключают в себе микрочастицы окислителя, тем самым уменьшая растекание заряда по трещинам. The thickening of the oxidizing agent gel with silicic acid gel makes it possible to obtain a waterproof explosive, since the silicic acid gel, being an inorganic compound, does not undergo degradation in a hot oxidizing agent and does not lose its thickening properties. In addition, the silicic acid gel has a ready-made spatial network structure consisting of Si-O-Si siloxane bonds, which contain microparticles of an oxidizing agent, thereby reducing charge spreading over cracks.

Использование в качестве структурообразующего агента органической добавки в виде водорастворимых высокомолекулярных соединений (полимеров) позволяет повысить водоустойчивость получаемого взрывчатого вещества за счет образования многочисленных водородных связей между силанольными группами геля кремниевой кислоты и функциональными группами полимера, которые усиливают сетчатую структуру геля, включающую в себя микрочастицы окислителя, и тем самым затрудняют контакт окислителя с внешней водой. Образование водородных связей происходит наиболее активно в области pH 2,5 - 6,0, так как в этой области силанольные группы геля кремниевой кислоты имеют незначительный заряд. При значениях pH загущенного водного раствора окислителя меньше 2,5 макромолекулы полимера свернуты в клубки и образование достаточного количества водородных связей невозможно. По мере возрастания pH макромолекулярные клубки разворачиваются в цепочки и увеличиваются в размерах. При значениях pH загущенного водного раствора окислителя больше 6,0 во взрывчатом веществе происходит образование металлических производных тротила, имеющих повышенную чувствительность к удару и трению, близкую к чувствительности инициирующих взрывчатых веществ, что снижает безопасность получения взрывчатого вещества и его применения. Кроме того, в процессе разворачивания макромолекулярных клубков полимера происходит дополнительное связывание воды загущенного раствора окислителя, что повышает вязкость смеси и температуру кристаллизации водосодержащего взрывчатого вещества, что также уменьшает растекание заряда по трещинам. The use of an organic additive as a structure-forming agent in the form of water-soluble high molecular weight compounds (polymers) improves the water resistance of the resulting explosive due to the formation of numerous hydrogen bonds between the silanol groups of silicic acid gel and the functional groups of the polymer, which strengthen the network structure of the gel, which includes microparticles of the oxidizing agent, and thereby hinder the contact of the oxidizing agent with external water. The formation of hydrogen bonds occurs most actively in the pH range of 2.5 - 6.0, since in this region the silanol groups of silicic acid gel have a negligible charge. At pH values of the thickened aqueous solution of the oxidizing agent less than 2.5, the polymer macromolecules are rolled up into balls and the formation of a sufficient amount of hydrogen bonds is impossible. As the pH rises, the macromolecular tangles unfold in chains and increase in size. When the pH of the thickened aqueous solution of the oxidizing agent is greater than 6.0, the formation of TNT metal derivatives with increased sensitivity to shock and friction close to the sensitivity of initiating explosives occurs in the explosive, which reduces the safety of the production of explosive and its use. In addition, in the process of unfolding macromolecular tangles of the polymer, additional binding of water to the thickened oxidizer solution occurs, which increases the viscosity of the mixture and the crystallization temperature of the water-containing explosive, which also reduces the charge spreading over cracks.

При содержании органической добавки менее 10,0 мас.%, по отношению к гелю кремниевой кислоты, образуется незначительное количество водородных связей. В результате чего снижается водоустойчивость заряда и увеличивается его растекание по трещинам. Содержание добавки более 50,0 мас.% резко повышает вязкость и температуру кристаллизации взрывчатого вещества, что затрудняет перекачивание его по зарядным шлангам. When the content of the organic additive is less than 10.0 wt.%, With respect to the gel of silicic acid, a small amount of hydrogen bonds is formed. As a result, the water resistance of the charge decreases and its spreading along the cracks increases. The additive content of more than 50.0 wt.% Dramatically increases the viscosity and crystallization temperature of the explosive, which makes it difficult to pump it through the charging hoses.

Введение органической добавки перед введением гранулированной аммиачной селитры обусловлено кинетикой набухания полимера и предотвращением преждевременной адсорбции его на поверхности вводимой твердой фазы, что становится возможным за счет образования прочных, но в тоже время эластичных связей между органической добавкой и гелем кремниевой кислоты. Это позволяет упростить процесс приготовления взрывчатого вещества и технологию заряжания скважин. The introduction of an organic additive before the introduction of granular ammonium nitrate is due to the kinetics of polymer swelling and the prevention of its premature adsorption on the surface of the introduced solid phase, which becomes possible due to the formation of strong, but at the same time elastic bonds between the organic additive and silica gel. This allows us to simplify the process of preparing explosives and technology loading wells.

При перемешивании суспензии получаемого взрывчатого вещества менее 30 минут, после введения органической добавки в загущенный раствор окислителя, не успевает образоваться достаточное количество дополнительных поперечных связей и взрывчатая смесь характеризуется пониженной водоустойчивостью. When the suspension of the resulting explosive is mixed for less than 30 minutes, after the organic additive is added to the thickened oxidizer solution, a sufficient number of additional cross-links does not have time to form and the explosive mixture is characterized by reduced water resistance.

При перемешивании суспензии получаемого взрывчатого вещества более 3 часов макромолекулярные клубки полимера расправляются в цепочки и образуются многочисленные водородные связи; структура формирующейся объемной сетки при этом становится все более прочной и жесткой, что приводит к резкому уменьшению подвижности взрывчатой смеси и перекачивание ее по зарядным шлангам становится затруднительным. When stirring a suspension of the resulting explosive for more than 3 hours, the macromolecular tangles of the polymer expand into chains and form numerous hydrogen bonds; the structure of the forming bulk mesh in this case becomes more and more strong and rigid, which leads to a sharp decrease in the mobility of the explosive mixture and pumping it through the charging hoses becomes difficult.

Использование в качестве органической добавки натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы или полиакриламида обусловлено наличием в них функциональных групп, участвующих в образовании водородных связей, растворимостью этих полимеров в воде, способностью функционировать в принятом рабочем интервале значений pH. Использование полимеров в качестве структурообразующих агентов в меньшем количестве по сравнению с гелем кремниевой кислоты обусловлено тем, что в первую очередь используется их способность образовывать дополнительные мостики-связи между частицами геля кремниевой кислоты, тогда как загущающие свойства полимеров, в силу их небольшого количества, играют незначительную роль. The use of sodium carboxymethyl cellulose or polyacrylamide as an organic additive is due to the presence in them of functional groups involved in the formation of hydrogen bonds, the solubility of these polymers in water, the ability to function in the accepted working range of pH values. The use of polymers as structure-forming agents in a smaller amount compared to silicic acid gel is due to the fact that their ability to form additional bond bonds between silica gel particles is primarily used, while the thickening properties of the polymers, due to their small amount, play a negligible role.

Сущность предлагаемого способа и достигаемые результаты могут быть более наглядно пояснены нижеследующими примерами. The essence of the proposed method and the achieved results can be more clearly explained by the following examples.

При реализации способа в качестве окислителя используют аммиачную селитру или ее смесь с натриевой или кальциевой селитрами. При необходимости изменения pH раствора окислителя в процессе загущения используют жидкое стекло для повышения pH и серную кислоту для понижения pH. Органической добавкой служит натриевая соль КМЦ или полиакриламид. Гранулированную аммиачную селитру добавляют в количестве 2,0-20,0% от массы взрывчатого вещества. В качестве горючего используют минеральное масло в количестве 0,4-3,5% от массы взрывчатого вещества, тротил в количестве 5,0-18,0% от массы взрывчатого вещества или их смесь с карбамидом. Конкретное количество горючего, вводимого в состав взрывчатого вещества, определяется необходимостью обеспечения нулевого кислородного баланса, при котором происходит максимальное выделение энергии. When implementing the method, ammonium nitrate or a mixture thereof with sodium or calcium nitrate is used as an oxidizing agent. If necessary, change the pH of the oxidizing agent solution during the thickening process using water glass to increase the pH and sulfuric acid to lower the pH. The organic additive is CMC sodium salt or polyacrylamide. Granular ammonium nitrate is added in an amount of 2.0-20.0% by weight of the explosive. Mineral oil in the amount of 0.4-3.5% by weight of the explosive is used as fuel, TNT in the amount of 5.0-18.0% by weight of the explosive, or a mixture thereof with urea. The specific amount of fuel introduced into the explosive is determined by the need to ensure zero oxygen balance, at which the maximum energy release occurs.

Пример 1. В варочный бак, снабженный мешалкой и нагревательными элементами, заливают гель кремниевой кислоты (содержание SiO2 1,0% от массы взрывчатого вещества), полученный путем обработки водного раствора жидкого стекла серной кислотой, и растворяют в нем при 95oC аммиачную селитру. Затем добавляют серную кислоту, завершая процесс загущения раствора окислителя при pH, равном 6,0. В готовый раствор окислителя при перемешивании вводят полиакриламид в количестве 0,1% от массы взрывчатого вещества, соотношение между гелем кремниевой кислоты и полиакриламидом при этом составляет 1 : 0,1. В полученную смесь добавляют гранулированную аммиачную селитру, в количестве 4,7% от массы взрывчатого вещества и перекачивают в смесительно-зарядную машину типа "Акватол". На взрываемом блоке в машину при перемешивании заливают минеральное масло в количестве 2,4% от массы взрывчатого вещества и добавляют тротил в количестве 10,0% от массы взрывчатого вещества. Перемешивание от момента введения полиакриламида осуществляют в течение 0,5 часа.Example 1. In a cooking tank equipped with a stirrer and heating elements, pour gel of silicic acid (SiO 2 content of 1.0% by weight of explosive) obtained by treating an aqueous solution of water glass with sulfuric acid, and ammonia is dissolved in it at 95 o C saltpeter. Sulfuric acid is then added to complete the thickening process of the oxidizer solution at a pH of 6.0. Polyacrylamide in the amount of 0.1% by weight of the explosive is introduced into the prepared oxidizing agent solution with stirring; the ratio between silicic acid gel and polyacrylamide is 1: 0.1. Granular ammonium nitrate, in the amount of 4.7% by weight of the explosive, is added to the resulting mixture and pumped to an Aquatol-type charging machine. On the blasting unit, mineral oil is poured into the machine with stirring in an amount of 2.4% by weight of the explosive and trotyl is added in an amount of 10.0% by weight of the explosive. Stirring from the moment of introduction of polyacrylamide is carried out for 0.5 hours.

Полученное водосодержащее взрывчатое вещество заливают в модельную скважину с коэффициентом трещинной пустотности, равным 15%. Коэффициент трещинной пустотности представляет собой отношение суммарной площади трещин к площади боковой поверхности скважины. После кристаллизации заряда взвешиванием определяют массу взрывчатого вещества и рассчитывают коэффициент растекания заряда по трещинам, определяемый по отношению массы взрывчатого вещества после и до кристаллизации заряда. Далее модельную скважину помещают в резервуар с проточной водой, по истечении 24 часов взвешиванием определяют количество вымытого взрывчатого вещества и рассчитывают (в мас.%) водоустойчивость взрывчатого вещества. Полученное взрывчатое вещество имеет следующие показатели: коэффициент растекания по трещинам - 0,96; водоустойчивость - 5%. The resulting water-containing explosive is poured into a model well with a fracture void ratio of 15%. The fracture void ratio is the ratio of the total area of the fractures to the area of the side surface of the well. After crystallization of the charge by weighing, the mass of the explosive is determined and the coefficient of charge spreading over the cracks is calculated, which is determined by the ratio of the mass of the explosive after and before crystallization of the charge. Next, the model well is placed in a tank with running water, after 24 hours, the amount of washed explosive is determined by weighing and the explosive's water resistance is calculated (in wt.%). The resulting explosive has the following indicators: coefficient of spreading over cracks - 0.96; water resistance - 5%.

Пример 2. В варочный бак, снабженный мешалкой и нагревательными элементами, заливают гель кремниевой кислоты (содержание SiO2 1,0% от массы взрывчатого вещества), полученный путем обработки нефелинового концентрата водным раствором серной кислоты, и растворяют в нем при 93oC гранулированную аммиачную селитру. Затем добавляют жидкое стекло, завершая процесс загущения раствора окислителя при pH, равном 2,5. В готовый раствор окислителя при перемешивании вводят натриевую соль КМЦ в количестве 0,5% от массы взрывчатого вещества, соотношение между гелем кремниевой кислоты и натриевой солью КМЦ при этом составляет 1 : 0,5. В полученную смесь добавляют гранулированную аммиачную селитру в количестве 2,0% от массы взрывчатого вещества и перекачивают в смесительно-зарядную машину типа "Акватол". На взрываемом блоке в машину при перемешивании заливают минеральное масло в количестве 3,1% от массы взрывчатого вещества, добавляют тротил в количестве 5% от массы взрывчатого вещества и карбамид в количестве 2,0% от массы взрывчатого вещества. Перемешивание от момента введения органической добавки осуществляют в течение 3 часов.Example 2. In a cooking tank equipped with a stirrer and heating elements, pour silica gel (SiO 2 content of 1.0% by weight of explosive) obtained by treating nepheline concentrate with an aqueous solution of sulfuric acid, and granular it dissolved at 93 ° C ammonium nitrate. Then add liquid glass, completing the process of thickening the solution of the oxidizing agent at a pH of 2.5. With the stirring solution, the CMC sodium salt is introduced in the amount of 0.5% by weight of the explosive with stirring; the ratio between the silicic acid gel and the CMC sodium salt is 1: 0.5. Granular ammonium nitrate is added to the resulting mixture in an amount of 2.0% by weight of the explosive and is pumped into an Aquatol-type charging machine. On the blasting unit, mineral oil in the amount of 3.1% by weight of the explosive is poured into the machine with stirring, trotyl in the amount of 5% by weight of the explosive and urea in the amount of 2.0% by weight of the explosive are added. Mixing from the moment of introduction of the organic additive is carried out for 3 hours.

Взрывчатое вещество испытывают как в примере 1. Коэффициент растекания взрывчатого вещества по трещинам - 0,98; водоустойчивость взрывчатого вещества - 3,5%. Explosive is tested as in example 1. The coefficient of spreading of explosives along cracks is 0.98; the explosives water resistance is 3.5%.

Пример 3. В варочный бак, снабженный мешалкой и нагревательными элементами, заливают гель кремниевой кислоты (содержание SiO2 0,5% от массы взрывчатого вещества), полученный путем обработки водного раствора серной кислоты жидким стеклом, и растворяют в нем при 94oC гранулированную аммиачную селитру. Завершают процесс загущения раствора окислителя при pH, равном 5,2. В готовый раствор окислителя при перемешивании вводят натриевую соль КМЦ в количестве 0,2% от массы взрывчатого вещества, соотношение между гелем кремниевой кислоты и натриевой солью КМЦ при этом составляет 1 : 0,4. В полученную смесь добавляют гранулированную аммиачную селитру в количестве 3,6% от массы взрывчатого вещества и перекачивают в смесительно-зарядную машину типа "Акватол". На взрываемом блоке в машину при перемешивании заливают минеральное масло в количестве 1,6% от массы взрывчатого вещества и добавляют тротил в количестве 13,0% от массы взрывчатого вещества. Перемешивание от момента введения органической добавки осуществляют в течение 1,5 часа.Example 3. In a cooking tank equipped with a stirrer and heating elements, pour silica gel (SiO 2 content of 0.5% by weight of explosive) obtained by treating an aqueous solution of sulfuric acid with liquid glass, and granular it dissolved at 94 o C ammonium nitrate. Complete the process of thickening the solution of the oxidizing agent at a pH of 5.2. With a stirring solution, the CMC sodium salt is introduced into the prepared oxidizing agent in an amount of 0.2% by weight of the explosive; the ratio between the silicic acid gel and the CMC sodium salt is 1: 0.4. Granulated ammonium nitrate in the amount of 3.6% by weight of the explosive is added to the resulting mixture and pumped to an Aquatol-type charging machine. On the blasting unit, mineral oil is poured into the machine with stirring in an amount of 1.6% by weight of the explosive and trotyl is added in an amount of 13.0% by weight of the explosive. Mixing from the moment of introduction of the organic additive is carried out for 1.5 hours.

Взрывчатое вещество испытывают как в примере 1. Коэффициент растекания взрывчатого вещества по трещинам - 1,0; водоустойчивость взрывчатого вещества - 3%. Explosive is tested as in example 1. The coefficient of spreading of explosives along cracks is 1.0; explosive water resistance - 3%.

Пример 4. В варочный бак, снабженный мешалкой и нагревательными элементами, заливают гель кремниевой кислоты (содержание SiO2 0,67% от массы взрывчатого вещества), полученный путем обработки нефелинового концентрата водным раствором серной кислоты, и растворяют в нем при 94oC аммиачную и натриевую селитры (соотношение между аммиачной и натриевой селитрами 9 : 1). Затем добавляют жидкое стекло, завершая процесс загущения раствора окислителя при pH, равном 4,0. В готовый раствор окислителя при перемешивании вводят натриевую соль КМЦ в количестве 0,2% от массы взрывчатого вещества, соотношение между гелем кремниевой кислоты и натриевой солью КМЦ при этом составляет 1 : 0,3. В полученную смесь добавляют гранулированную аммиачную селитру в количестве 5,0% от массы взрывчатого вещества и перекачивают в смесительно-зарядную машину типа "Акватол". На взрываемом блоке в машину при перемешивании заливают минеральное масло в количестве 2,4% от массы взрывчатого вещества и добавляют тротил в количестве 12% от массы взрывчатого вещества. Перемешивание от момента введения органической добавки осуществляют в течение 1 часа.Example 4. In a cooking tank equipped with a stirrer and heating elements, pour silica gel (SiO 2 content of 0.67% by weight of explosive) obtained by treating nepheline concentrate with an aqueous solution of sulfuric acid, and ammonia is dissolved in it at 94 o C and sodium nitrate (9: 1 ratio between ammonia and sodium nitrate). Then add liquid glass, completing the process of thickening the solution of the oxidizing agent at a pH of 4.0. With a stirring solution, the CMC sodium salt is introduced in the amount of 0.2% by weight of the explosive with stirring; the ratio between the silicic acid gel and the CMC sodium salt is 1: 0.3. Granular ammonium nitrate is added to the resulting mixture in an amount of 5.0% by weight of the explosive and pumped to an Aquatol-type charging and mixing machine. On the blasting unit, mineral oil is poured into the machine with stirring in an amount of 2.4% by weight of the explosive and trotyl is added in an amount of 12% by weight of the explosive. Mixing from the moment of introduction of the organic additive is carried out for 1 hour.

Взрывчатое вещество испытывают как в примере 1. Коэффициент растекания взрывчатого вещества по трещинам - 0,97; водоустойчивость взрывчатого вещества -3,7%. Explosive is tested as in example 1. The coefficient of spreading of explosives along cracks is 0.97; explosive water resistance -3.7%.

Пример 5. В варочный бак, снабженный мешалкой и нагревательными элементами, заливают гель кремниевой кислоты (содержание SiO2 0,5% от массы взрывчатого вещества), полученный путем обработки водного раствора серной кислоты жидким стеклом, и растворяют в нем при 98oC аммиачную и кальциевую селитры (соотношение между аммиачной и кальциевой селитрами 8 : 1). Завершают процесс загущения раствора окислителя при pH, равном 4,5. В готовый раствор окислителя при перемешивании вводят полиакриламид в количестве 0,1% от массы взрывчатого вещества, соотношение между гелем кремниевой кислоты и полиакриламидом при этом составляет 1 : 0,2. В полученную смесь добавляют гранулированную аммиачную селитру в количестве 20,0% от массы взрывчатого вещества и перекачивают в смесительно-зарядную машину типа "Акватол". На взрываемом блоке в машину при перемешивании заливают минеральное масло в количестве 2,1% от массы взрывчатого вещества и добавляют тротил в количестве 14,0% от массы взрывчатого вещества. Перемешивание от момента введения органической добавки осуществляют в течение 2 часов.Example 5. In a cooking tank equipped with a stirrer and heating elements, pour silica gel (SiO 2 content of 0.5% by weight of explosive) obtained by treating an aqueous solution of sulfuric acid with liquid glass and dissolve ammonia in it at 98 o C and calcium nitrate (8: 1 ratio between ammonia and calcium nitrate). Complete the thickening process of the oxidizer solution at a pH of 4.5. Polyacrylamide in the amount of 0.1% by weight of the explosive is introduced into the prepared oxidizing agent solution with stirring; the ratio between silicic acid gel and polyacrylamide is 1: 0.2. Granular ammonium nitrate in the amount of 20.0% by weight of the explosive is added to the resulting mixture and pumped to an Aquatol-type charging and mixing machine. On the blasting block, mineral oil is poured into the machine with stirring in an amount of 2.1% by weight of the explosive and trotyl is added in an amount of 14.0% by weight of the explosive. Mixing from the moment of introduction of the organic additive is carried out for 2 hours.

Взрывчатое вещество испытывают как в примере 1. Коэффициент растекания взрывчатого вещества по трещинам - 0,97; водоустойчивость взрывчатого вещества - 3,6%. Explosive is tested as in example 1. The coefficient of spreading of explosives along cracks is 0.97; explosive water resistance - 3.6%.

Пример 6. В варочный бак, снабженный мешалкой и нагревательными элементами, заливают гель кремниевой кислоты (содержание SiO2 0,3% от массы взрывчатого вещества), полученный путем обработки водного раствора серной кислоты жидким стеклом, и растворяют в нем при 95oC аммиачную селитру. Завершают процесс загущения раствора окислителя при pH, равном 5,0. В готовый раствор окислителя при перемешивании вводят полиакриламид в количестве 0,15% от массы взрывчатого вещества, соотношение между гелем кремниевой кислоты и полиакриламидом при этом составляет 1 : 0,5. В полученную смесь добавляют гранулированную аммиачную селитру в количестве 3,5% от массы взрывчатого вещества и перекачивают в смесительно-зарядную машину типа "Акватол". На взрываемом блоке в машину при перемешивании заливают минеральное масло в количестве 0,4% от массы взрывчатого вещества и добавляют тротил в количестве 18,0% от массы взрывчатого вещества. Перемешивание от момента введения органической добавки осуществляют в течение 2,5 часов.Example 6. In a cooking tank equipped with a stirrer and heating elements, pour silica gel (SiO 2 content of 0.3% by weight of explosive) obtained by treating an aqueous solution of sulfuric acid with liquid glass, and ammonia is dissolved in it at 95 o C saltpeter. Complete the process of thickening the solution of the oxidizing agent at a pH of 5.0. Polyacrylamide in the amount of 0.15% by weight of the explosive is introduced into the prepared oxidizing agent solution with stirring; the ratio between the silicic acid gel and polyacrylamide is 1: 0.5. Granulated ammonium nitrate in the amount of 3.5% by weight of the explosive is added to the resulting mixture and pumped to an Aquatol-type charging and mixing machine. On the blasting unit, mineral oil is poured into the machine with stirring in an amount of 0.4% by weight of the explosive and trotyl is added in an amount of 18.0% by weight of the explosive. Mixing from the moment of introduction of the organic additive is carried out for 2.5 hours.

Взрывчатое вещество испытывают как в примере 1. Коэффициент растекания взрывчатого вещества по трещинам - 0,97; водоустойчивость взрывчатого вещества - 4,2%. Explosive is tested as in example 1. The coefficient of spreading of explosives along cracks is 0.97; explosive water resistance - 4.2%.

В Примерах 7-8 процесс получения водосодержащего взрывчатого вещества ведут с использованием запредельных значений параметров. In Examples 7-8, the process of obtaining a water-containing explosive is carried out using prohibitive parameter values.

Пример 7. В варочный бак, снабженный мешалкой и нагревательными элементами, заливают гель кремниевой кислоты (содержание SiO2 0,2% от массы взрывчатого вещества), полученный путем обработки водного раствора жидкого стекла серной кислотой и растворяют в нем при 94oC аммиачную селитру. Затем добавляют серную кислоту, завершая процесс загущения раствора окислителя при pH, равном 6,5. В готовый раствор окислителя при перемешивании вводят полиакриламид в количестве 0,01% от массы взрывчатого вещества, соотношение между гелем кремниевой кислоты и полиакриламидом при этом составляет 1 : 0,05. В полученную смесь добавляют гранулированную аммиачную селитру, в количестве 3,6% от массы взрывчатого вещества и перекачивают в смесительно-зарядную машину типа "Акватол". На взрываемом блоке в машину при перемешивании заливают минеральное масло в количестве 1,1% от массы взрывчатого вещества и добавляют тротил в количестве 15,0% от массы взрывчатого вещества. Перемешивание от момента введения органической добавки осуществляют в течение 0,4 часа. В процессе перемешивания взрывчатое вещество приобретает темную окраску, что свидетельствует об образовании металлических производных тротила.Example 7. In a cooking tank equipped with a stirrer and heating elements, pour silica gel (SiO 2 content of 0.2% by weight of explosive) obtained by treating an aqueous solution of water glass with sulfuric acid and dissolve ammonium nitrate in it at 94 o C . Sulfuric acid is then added to complete the thickening process of the oxidizing solution at a pH of 6.5. Polyacrylamide in the amount of 0.01% by weight of the explosive is introduced into the prepared oxidizing agent solution with stirring; the ratio between silicic acid gel and polyacrylamide is 1: 0.05. Granular ammonium nitrate, in the amount of 3.6% by weight of the explosive, is added to the resulting mixture and pumped to an Aquatol-type mixing and charging machine. On the blasting block, mineral oil is poured into the machine with stirring in an amount of 1.1% by weight of the explosive and trotyl is added in an amount of 15.0% by weight of the explosive. Mixing from the moment of introduction of the organic additive is carried out for 0.4 hours. During mixing, the explosive becomes dark in color, which indicates the formation of metal derivatives of TNT.

Взрывчатое вещество испытывают как в примере 1. Коэффициент растекания взрывчатого вещества по трещинам - 0,7; водоустойчивость взрывчатого вещества - 10%. Explosive is tested as in example 1. The coefficient of spreading of explosives along cracks is 0.7; explosive water resistance - 10%.

Пример 8. В варочный бак, снабженный мешалкой и нагревательными элементами, заливают гель кремниевой кислоты (содержание SiO2 0,75% от массы взрывчатого вещества), полученный путем обработки нефелинового концентрата водным раствором серной кислоты, и растворяют в нем при 105oC аммиачную селитру. Затем добавляют жидкое стекло, завершая процесс загущения раствора окислителя при pH, равном 3,5. В готовый раствор окислителя при перемешивании вводят натриевую соль КМЦ в количестве 0,6% от массы взрывчатого вещества, соотношение между гелем кремниевой кислоты и натриевой солью КМЦ при этом составляет 1 : 0,8. В полученную смесь добавляют гранулированную аммиачную селитру в количестве 31,0% от массы взрывчатого вещества и перекачивают в смесительно-зарядную машину типа "Акватол". На взрываемом блоке в машину при перемешивании заливают минеральное масло в количестве 3,1% от массы взрывчатого вещества и добавляют тротил в количестве 8,0% от массы взрывчатого вещества. Перемешивание осуществляют в течение 3,5 часа от момента введения органической добавки, смесь резко густеет и дальнейшее ее перемешивание и перекачивание в скважины становится невозможным.Example 8. In a cooking tank equipped with a stirrer and heating elements, pour silica gel (SiO 2 content of 0.75% by weight of explosive) obtained by treating nepheline concentrate with an aqueous solution of sulfuric acid, and ammonia is dissolved in it at 105 o C saltpeter. Then add liquid glass, completing the process of thickening the solution of the oxidizing agent at a pH of 3.5. With a stirring solution, the CMC sodium salt is introduced into the prepared oxidizing agent in the amount of 0.6% by weight of the explosive; the ratio between the silicic acid gel and the CMC sodium salt is 1: 0.8. Granular ammonium nitrate is added to the resulting mixture in an amount of 31.0% by weight of the explosive and is pumped into an Aquatol-type mixing and charging machine. On the blasting block, mineral oil is poured into the machine with stirring in an amount of 3.1% by weight of the explosive and trotyl is added in an amount of 8.0% by weight of the explosive. Stirring is carried out within 3.5 hours from the moment of introduction of the organic additive, the mixture thickens sharply and its further mixing and pumping into wells becomes impossible.

Пример 9 (прототип). В варочный бак, снабженный мешалкой и нагревательными элементами, заливают воду, добавляют натриевую соль КМЦ в количестве 2,5% от массы взрывчатого вещества и в полученном растворе при 95oC растворяют аммиачную селитру. Загущенный раствор окислителя перекачивают в смесительно-зарядную машину, добавляют гранулированную аммиачную селитру в количестве 5% от массы взрывчатого вещества и тротил в количестве 20% от массы взрывчатого вещества. В полученную смесь добавляют структурообразующий агент - раствор сернокислого хрома в количестве 0,26% (сверх 100%) и перекачивают взрывчатое вещество в скважину.Example 9 (prototype). Water is poured into a cooking tank equipped with a stirrer and heating elements, CMC sodium salt is added in an amount of 2.5% by weight of the explosive, and ammonium nitrate is dissolved in the resulting solution at 95 ° C. The thickened solution of the oxidizing agent is pumped into the mixing-charging machine, granular ammonium nitrate is added in the amount of 5% by weight of the explosive and TNT in the amount of 20% by weight of the explosive. A structure-forming agent - a solution of chromium sulfate in an amount of 0.26% (in excess of 100%) is added to the resulting mixture and the explosive is pumped into the well.

Взрывчатое вещество испытывают как в примере 1. Коэффициент растекания взрывчатого вещества по трещинам составляет 0,8; водоустойчивость взрывчатого вещества - 7,0%. Explosive is tested as in example 1. The coefficient of spreading of explosives along cracks is 0.8; explosive water resistance - 7.0%.

Как следует из вышеприведенных примеров 1-6, 9 предложенный способ позволяет получить водосодержащее взрывчатое вещество, характеризующееся повышенной водоустойчивостью и незначительным растеканием по трещинам, в котором вымывание водорастворимых компонентов при выдержке в проточной воде в течение 24 часов не превышает 5%, что на 28% ниже аналогичного параметра по прототипу. Коэффициент растекания взрывчатого вещества по трещинам находится в пределах 0,96 - 1,0, что лучше, чем в прототипе. As follows from the above examples 1-6, 9, the proposed method allows to obtain a water-containing explosive characterized by increased water resistance and insignificant spreading over cracks, in which leaching of water-soluble components during exposure to running water for 24 hours does not exceed 5%, which is 28% below a similar parameter for the prototype. The explosive spreading coefficient along cracks is in the range of 0.96 - 1.0, which is better than in the prototype.

Claims (2)

1. Способ получения водосодержащего взрывчатого вещества, включающий загущение водного раствора окислителя, введение в него при перемешивании гранулированной аммиачной селитры, горючего и структурообразующего агента, отличающийся тем, что загущение раствора окислителя ведут гелем кремниевой кислоты, а в качестве структурообразующего агента используют органическую добавку, которую вводят перед введением гранулированной аммиачной селитры, при массовом соотношении геля кремниевой кислоты и органической добавки 1 : (0,1 - 0,5), при этом загущение раствора окислителя завершают при pH 2,5 - 6,0, а время перемешивания от момента введения органической добавки составляет 0,5 - 3,0 ч. 1. A method of obtaining a water-containing explosive, including thickening an aqueous solution of an oxidizing agent, introducing granulated ammonium nitrate, a fuel and a structure-forming agent into it with stirring, characterized in that the thickening of the solution of the oxidizing agent is carried out with silica gel, and an organic additive is used as the structure-forming agent, which injected before the introduction of granular ammonium nitrate, with a mass ratio of silica gel and organic additives 1: (0.1 - 0.5), while zag The oxidation solution is completed at a pH of 2.5 - 6.0, and the mixing time from the moment of introduction of the organic additive is 0.5 - 3.0 hours. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве органической добавки используют натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы или полиакриламид. 2. The method according to claim 1, characterized in that the sodium carboxymethyl cellulose or polyacrylamide is used as an organic additive.
RU98115550A 1998-08-10 1998-08-10 Method of preparing water-containing explosive RU2145589C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98115550A RU2145589C1 (en) 1998-08-10 1998-08-10 Method of preparing water-containing explosive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98115550A RU2145589C1 (en) 1998-08-10 1998-08-10 Method of preparing water-containing explosive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2145589C1 true RU2145589C1 (en) 2000-02-20

Family

ID=20209600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98115550A RU2145589C1 (en) 1998-08-10 1998-08-10 Method of preparing water-containing explosive

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2145589C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2267475C2 (en) * 2002-06-26 2006-01-10 Унион Эспаньола де Эксплосивос, С.А. Method for producing of explosive mixture at blasting site
RU2676065C2 (en) * 2013-03-27 2018-12-25 Максамкорп Холдинг, С.Л. Method for the “on-site” manufacturing of water-resistant low-density water-gel explosives
RU2789321C2 (en) * 2021-07-15 2023-02-01 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Дальневосточный федеральный университет» (ДВФУ) Hydrous explosive

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1171404A (en) * 1966-08-18 1969-11-19 Du Pont Water-Bearing Explosive Compositions
DE1950580B2 (en) * 1968-10-07 1973-01-25 Canadian Industries Ltd., Montreal, Quebec (Kanada) EXPLOSIVES COMPOSITION OF THE SLURRY TYPE
US5490887A (en) * 1992-05-01 1996-02-13 Dyno Nobel Inc. Low density watergel explosive composition
RU2078751C1 (en) * 1993-04-06 1997-05-10 Альберт Рифгатович Алишкин Explosive substance
RU2116283C1 (en) * 1996-05-23 1998-07-27 Новационная фирма "Кузбасс-Нииогр" Method of preparing water containing explosives

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1171404A (en) * 1966-08-18 1969-11-19 Du Pont Water-Bearing Explosive Compositions
DE1950580B2 (en) * 1968-10-07 1973-01-25 Canadian Industries Ltd., Montreal, Quebec (Kanada) EXPLOSIVES COMPOSITION OF THE SLURRY TYPE
CH538436A (en) * 1968-10-07 1973-06-30 Canadian Ind Aqueous explosive slurry
US5490887A (en) * 1992-05-01 1996-02-13 Dyno Nobel Inc. Low density watergel explosive composition
RU2078751C1 (en) * 1993-04-06 1997-05-10 Альберт Рифгатович Алишкин Explosive substance
RU2116283C1 (en) * 1996-05-23 1998-07-27 Новационная фирма "Кузбасс-Нииогр" Method of preparing water containing explosives

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Дубнов Л.В. и др. Промышленные взрывчатые вещества. - М.: Недра, 1988, с.267-268. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2267475C2 (en) * 2002-06-26 2006-01-10 Унион Эспаньола де Эксплосивос, С.А. Method for producing of explosive mixture at blasting site
RU2676065C2 (en) * 2013-03-27 2018-12-25 Максамкорп Холдинг, С.Л. Method for the “on-site” manufacturing of water-resistant low-density water-gel explosives
RU2789321C2 (en) * 2021-07-15 2023-02-01 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Дальневосточный федеральный университет» (ДВФУ) Hydrous explosive

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3660181A (en) Blasting slurry compositions containing calcium nitrate and method of preparation
US5507892A (en) Explosive composition suitable for cartridging in paper and its method of manufacture
CA1170837A (en) Compositions
RU2145589C1 (en) Method of preparing water-containing explosive
CA1305325C (en) Process for the production of particulate, water resistant explosives based on ammonium nitrate
KR850001665B1 (en) Stabilization method of water-containing explosives with concentrated continuous aqueous phase
US4456492A (en) Melt explosive composition
CA1075008A (en) Stabilized, foamed water gel explosives
US4976793A (en) Explosive composition
RU2097680C1 (en) Method of formation of contour hose charges from water-containing explosives
EP0011383B1 (en) Gelled aqueous slurry explosives containing gas bubbles
RU2120927C1 (en) Method of preparing emulsion ammonium nitrate explosives
PL102607B1 (en) WATERPROOF EXPLOSIVE MIXTURE OF CRUSHER
RU2120928C1 (en) Method of manufacturing explosive
RU2138009C1 (en) Method for preparation of explosive compounds at charging of blast-holes and wells (modifications)
FI61469C (en) FRAMEWORK FOR FRAMSTENSING OF ETCALLY SENSITIVE VATED GELSUSPENSIONSSPRAENGAEMNE
RU2116283C1 (en) Method of preparing water containing explosives
RU2078751C1 (en) Explosive substance
US3707412A (en) Method of manufacturing liquid phase for explosive slurries
RU2172729C1 (en) Method of preparing water-containing explosive
RU2144524C1 (en) Method of manufacturing aquatrinitrotoluene type explosive
RU2171246C1 (en) Water-containing explosive production method
US3423258A (en) Preparation of gelled blasting agents comprising nitric acids,fuels,and gelling agents
JPS58208192A (en) Manufacture of syrup-like explosive composition and cartridge
RU2115643C1 (en) Explosive substance and method of preparation thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090811