RU2279419C2 - Method of preparing water-containing blasting material charge, water-containing liquid (options), and water-containing blasting material - Google Patents
Method of preparing water-containing blasting material charge, water-containing liquid (options), and water-containing blasting material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2279419C2 RU2279419C2 RU2004113302/02A RU2004113302A RU2279419C2 RU 2279419 C2 RU2279419 C2 RU 2279419C2 RU 2004113302/02 A RU2004113302/02 A RU 2004113302/02A RU 2004113302 A RU2004113302 A RU 2004113302A RU 2279419 C2 RU2279419 C2 RU 2279419C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- explosive
- mixture
- liquid
- fuel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Air Bags (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горному делу, а именно к взрывным работам на карьерах, в частности к способам изготовления взрывчатых веществ (ВВ) непосредственно на месте применения, перед их размещением в скважинах, в том числе и в полиэтиленовых рукавах.The invention relates to mining, namely to blasting in quarries, in particular to methods for the manufacture of explosives (EXPLOSIVES) directly at the place of use, before being placed in wells, including in polyethylene hoses.
Известны способы изготовления водосодержащего заряда и ВР для его реализации [1, 2], в которых водонаполнение осуществляют перемешиванием сухих компонентов с водой или с растворами окислителя. Водосодержащее ВВ изготавливают предварительно, как правило, в стационарных условиях и транспортируют к месту производства взрыва в готовом виде, где изготавливают заряд. Стабильность состава в этих ВВ обеспечивается созданием высокой вязкости жидкой фазы.Known methods for the manufacture of water-containing charge and BP for its implementation [1, 2], in which water is carried out by mixing the dry components with water or with solutions of an oxidizing agent. Water-containing explosives are pre-made, as a rule, in stationary conditions and transported to the place of explosion in the finished form, where the charge is made. The stability of the composition in these explosives is provided by the creation of a high viscosity of the liquid phase.
При реализации этого способа проблематично механизированное заряжание, так как готовое водонаполненное ВВ при малом содержании воды, особенно содержащее загустители, обладает пониженной сыпучестью.When implementing this method, mechanized loading is problematic, since a ready-made water-filled explosive with a low water content, especially containing thickeners, has a reduced flowability.
Кроме того, водонаполнение ВВ на месте его приготовления приводит к повышению количества перевозимого опасного груза, так как вода увеличивает общую массу ВВ. Это снижает безопасность ведения работ.In addition, the water content of explosives at the place of their preparation leads to an increase in the amount of dangerous goods transported, since water increases the total mass of explosives. This reduces the safety of work.
Известны заряды из ВВ, которые изготавливаются непосредственно перед размещением их в зарядной полости путем смешивания горячего насыщенного раствора окисляющих веществ - ифзаниты, акватолы, а также окисляющих и горючих веществ - карбатолы с сухими веществами [3].There are known charges from explosives, which are made immediately before placing them in the charging cavity by mixing a hot saturated solution of oxidizing substances - ifzanites, aquatols, and also oxidizing and combustible substances - carbatols with dry substances [3].
Для стабилизации состава в процессе кристаллизации во время его остывания в состав этих ВВ вводят загущающие компоненты. Однако на практике при значительных временных интервалах сохранения зарядов в изготовленном виде ввиду действия различных факторов, таких как влияние знакопеременных изменений температур, всевозможных примесей горных пород, недостаточных технологических свойств загущающих компонентов и т.д., происходит осаждение кристаллов солей и расслоение зарядов, что резко снижает эффективность действия взрыва таких зарядов.To stabilize the composition during crystallization during cooling, thickening components are introduced into the composition of these explosives. However, in practice, at significant time intervals for preserving the charges in the manufactured form due to the action of various factors, such as the effect of alternating temperature changes, all kinds of impurities of the rocks, insufficient technological properties of the thickening components, etc., salt crystals are deposited and the charges are stratified, which is sharp reduces the effectiveness of the explosion of such charges.
Известен способ изготовления заряда на основе холодного насыщенного раствора аммиачной селитры [4]. В нем непосредственно перед формированием заряда смешивают раствор с сухим ВВ.A known method of manufacturing a charge based on a cold saturated solution of ammonium nitrate [4]. In it, immediately before the formation of the charge, the solution is mixed with dry explosives.
Также известен способ изготовления ВВ и заряда ВВ на основе холодной водосодержащей жидкости, а также состав этой жидкости, принятые нами в качестве прототипа [5]. В первом [4] и втором [5] вариантах изготовления ВВ и формирования заряда вероятность осадкообразования и расслоения заряда ниже, чем в случае горячих растворов. Однако при снижении температуры вещества ниже температуры насыщения раствора это явление будет происходить. Такое снижение возможно при добавлении раствора к холодному сухому ВВ, или при перемешивании веществ, или при размещении полученного вещества в заряде при температурах ниже температуры раствора. В указанных способах не учитываются явления осадкообразования и не рассматриваются мероприятия по снижению или полному его исключению. Кроме того, соотношение веществ в составе водосодержащей жидкости (раствора) в этих вариантах значительно отличается от стехиометрического, и эта жидкость обладает сравнительно малым энергетическим потенциалом. Это требует при изменении содержания жидкости в составе ВВ изменять состав сухого ВВ, в которое эта жидкость добавляется. Вследствие относительно малой энергонасыщенности жидкости водосодержащее ВВ обладает также пониженным энергетическим потенциалом, который будет резко падать при нарушении соотношения содержания жидкости в ВВ или при расслоении этой жидкости вследствие осадкообразования при насыщении. Кроме того, сохранение насыщенного раствора без его кристаллизации осуществляется в технологических операциях, предшествующих его добавлению, проблематично, особенно если ВВ изготавливается в условиях карьера, непосредственно перед формированием скважинных зарядов.Also known is a method of manufacturing an explosive and explosive charge based on a cold aqueous liquid, as well as the composition of this liquid, adopted by us as a prototype [5]. In the first [4] and second [5] options for the manufacture of explosives and charge formation, the probability of precipitation and separation of charge is lower than in the case of hot solutions. However, when the temperature of the substance decreases below the saturation temperature of the solution, this phenomenon will occur. Such a decrease is possible by adding a solution to a cold dry explosive, or by mixing substances, or by placing the resulting substance in a charge at temperatures below the temperature of the solution. In these methods, the phenomena of precipitation are not taken into account and measures to reduce or completely eliminate it are not considered. In addition, the ratio of substances in the composition of the water-containing liquid (solution) in these variants differs significantly from the stoichiometric one, and this liquid has a relatively low energy potential. This requires, when changing the liquid content in the explosive composition, to change the composition of the dry explosive to which this liquid is added. Due to the relatively low energy saturation of the liquid, the water-containing explosive also has a reduced energy potential, which will drop sharply when the ratio of the liquid content in the explosive is violated or when the liquid is stratified due to precipitation during saturation. In addition, the preservation of a saturated solution without its crystallization is carried out in the technological operations preceding its addition, it is problematic, especially if the explosive is produced in a quarry, immediately before the formation of the borehole charges.
Технической задачей изобретения является разработка способа формирования заряда, водосодержащей жидкости и водосодержащего ВВ, обеспечивающих повышение эффективности действия заряда водосодержащего ВВ за счет снижения интенсивности осадкообразования, а также повышения энергетических свойств и сбалансированности водосодержащей жидкости.An object of the invention is to develop a method of forming a charge, a water-containing liquid and a water-containing explosive, which increase the efficiency of the charge of a water-containing explosive by reducing the intensity of sedimentation, as well as increasing the energy properties and balance of the aqueous-containing liquid.
Задача решается тем, что в известном способе изготовления заряда водосодержащего взрывчатого вещества, заключающемся в добавлении к сухому аммиачно-селитренному взрывчатому веществу водосодержащей жидкости, являющейся смесевым водным раствором окисляющих и горючих веществ, перемешивании указанных компонентов в температурных условиях окружающей среды до получения готового водосодержащего взрывчатого вещества и формировании заряда взрывчатого вещества, добавляют к сухому аммиачно-селитренному взрывчатому веществу водосодержащую жидкость, являющуюся смесевым водным раствором окисляющих и горючих веществ по концентрации не насыщенным при температурах компонентов, а перемешивание осуществляют до выравнивания температуры смеси с температурой окружающей среды.The problem is solved in that in the known method of manufacturing a charge of a water-containing explosive, which consists in adding to the dry ammonia-nitrate explosive a water-containing liquid, which is a mixed aqueous solution of oxidizing and combustible substances, mixing these components in ambient temperature conditions to obtain a ready-made water-containing explosive and the formation of an explosive charge, water-containing dry ammonia-nitrate explosive is added a liquid that is a mixed aqueous solution of oxidizing and combustible substances in concentration not saturated at component temperatures, and mixing is carried out until the temperature of the mixture is equal to the ambient temperature.
При этом заряд взрывчатого вещества формируют сразу после перемешивания компонентного состава веществ до выравнивания температуры смеси с температурой окружающей среды.In this case, the explosive charge is formed immediately after mixing the component composition of the substances to equalize the temperature of the mixture with the ambient temperature.
При этом добавление водосодержащей жидкости во взрывчатое вещество осуществляют с перемешиванием.In this case, the addition of an aqueous liquid to the explosive is carried out with stirring.
При этом водный раствор окисляющих и горючих веществ включает вещества, образующие с аммиачной селитрой эвтектические смеси, например нитраты щелочных металлов или карбамид.In this case, an aqueous solution of oxidizing and combustible substances includes substances that form eutectic mixtures with ammonium nitrate, for example, alkali metal nitrates or urea.
При этом водосодержащее взрывчатое вещество загущают путем дополнительного введения в смесевой водный раствор веществ и/или в сухое аммиачно-селитренное взрывчатое вещество загущающего компонента.In this case, the water-containing explosive is thickened by additional introduction of a thickening component into the mixed aqueous solution of the substances and / or into the dry ammonium nitrate explosive.
При этом водосодержащую жидкость добавляют в объеме, меньшем суммарного объема открытых пор в сухом аммиачно-селитренном взрывчатом веществе.In this case, an aqueous liquid is added in a volume less than the total open pore volume in a dry ammonium nitrate explosive.
При этом водосодержащую жидкость добавляют в объеме, равном или превышающем суммарный объем открытых пор в сухом аммиачно-селитренном взрывчатом веществе.In this case, an aqueous liquid is added in an amount equal to or greater than the total volume of open pores in the dry ammonium nitrate explosive.
При формировании заряда взрывчатого вещества изменяют количество водосодержащей жидкости по мере формирования заряда.When an explosive charge is formed, the amount of water-containing liquid is changed as the charge is formed.
При этом заряд формируют путем размещения готового водосодержащего взрывчатого вещества в зарядной полости, например в скважине или оболочке.In this case, the charge is formed by placing the finished water-containing explosive in the charging cavity, for example, in a well or shell.
При этом размещение готового водосодержащего взрывчатого вещества в зарядной полости осуществляют потоком.In this case, the placement of the finished water-containing explosive in the charging cavity is carried out by the stream.
При этом размещение готового водосодержащего взрывчатого вещества в зарядной полости осуществляют порциями.In this case, the placement of the finished water-containing explosive in the charging cavity is carried out in portions.
При этом размещение готового водосодержащего взрывчатого вещества в зарядной полости осуществляют с разделением непроницаемыми перемычками.In this case, the placement of the finished water-containing explosive in the charging cavity is carried out with the separation of impervious jumpers.
При этом заряд формируют из отдельных прижатых друг к другу частей, в которых водосодержащее взрывчатое вещество размещено в индивидуальные замкнутые оболочки.In this case, the charge is formed from separate parts pressed against each other, in which a water-containing explosive is placed in individual closed shells.
Задача решается также тем, что в водосодержащей жидкости, включающей нитрат аммония, нитрат щелочного металла, растворимое в воде горючее и воду в соотношении, близком к стехиометрическому, она содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%:The problem is also solved by the fact that in an aqueous liquid, including ammonium nitrate, alkali metal nitrate, water-soluble fuel and water in a ratio close to stoichiometric, it contains components in the following ratio, wt.%:
При этом в качестве растворимого в воде горючего используют моно-, ди-, триэтиленгликоль, глицерин, этиловый, метиловый спирты, карбамид или их смесь.In this case, mono-, di-, triethylene glycol, glycerin, ethyl, methyl alcohols, urea or a mixture thereof are used as a water-soluble fuel.
Задача решается также тем, что водосодержащая жидкость, включающая нитрат аммония, нитрат щелочного металла, растворимое в воде горючее, добавки и воду, в соотношении, близком к стехиометрическому, в качестве добавок она содержит раздельно или совместно в любом соотношении одно или более поверхностно-активное вещество, а также загущающий компонент, включающий гелеобразующее вещество и сшивающий агент или раздельно или совместно в любом соотношении одно или более поверхностно-активное вещество, а также загущающий компонент, включающий гелеобразующее вещество, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is also solved by the fact that the aqueous liquid, including ammonium nitrate, alkali metal nitrate, water-soluble fuel, additives and water, in a ratio close to stoichiometric, as additives, it contains separately or together in any ratio one or more surface-active a substance, as well as a thickening component, comprising a gelling agent and a crosslinking agent, or separately or together in any ratio, one or more surfactants, as well as a thickening component, including g oil-forming substance, in the following ratio of components, wt.%:
При этом в качестве растворимого в воде горючего используют моно-, ди-, триэтиленгликоль, глицерин, этиловый, метиловый спирты, карбамид или их смесь.In this case, mono-, di-, triethylene glycol, glycerin, ethyl, methyl alcohols, urea or a mixture thereof are used as a water-soluble fuel.
При этом в качестве поверхностно-активного вещества она содержит стеарат натрия или олеиновую кислоту, в качестве гелеобразующего вещества гуаргам или полиакриламид, а в качестве сшивающего агента алюмокалиевые квасцы.At the same time, it contains sodium stearate or oleic acid as a surfactant, guargam or polyacrylamide as a gelling agent, and potassium alum as a crosslinking agent.
Задача решается также тем, что в водосодержащем взрывчатом веществе, включающем водосодержащую жидкость на основе не менее одного окислителя и не менее одного горючего вещества в соотношении, близком к стехиометрическому, и сухую взрывчатую смесь, в качестве сухой взрывчатой смеси оно содержит сухую взрывчатую смесь на основе аммиачной селитры, жидкого топлива, твердого органического горючего, индивидуального взрывчатого вещества или пороха, или кремния, или металлического горючего, или их смеси в любом соотношении при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is also solved by the fact that in a water-containing explosive, including a water-containing liquid based on at least one oxidizing agent and at least one combustible substance in a ratio close to stoichiometric, and a dry explosive mixture, as a dry explosive mixture it contains a dry explosive mixture based on ammonium nitrate, liquid fuel, solid organic fuel, individual explosives or gunpowder, or silicon, or metal fuel, or a mixture thereof in any ratio in the following ratio shenii, wt.%:
При этом водосодержащее взрывчатое вещество в качестве водосодержащей жидкости содержит нитрат аммония, нитрат щелочного металла, растворимое в воде горючее и воду в соотношении, близком к стехиометрическому, при следующем соотношении, мас.%:In this case, the water-containing explosive contains ammonium nitrate, an alkali metal nitrate, water-soluble fuel and water in a ratio close to stoichiometric in the following ratio, wt.%:
При этом водосодержащее взрывчатое вещество в качестве водосодержащей жидкости содержит водосодержащую жидкость, содержащую нитрат аммония, нитрат щелочного металла, растворимое в воде горючее, добавки и воду в соотношении, близком к стехиометрическому, а в качестве добавок она содержит раздельно или совместно в любом соотношении одно или более поверхностно-активное вещество, а также загущающий компонент, включающий гелеобразующее вещество, и сшивающий агент или раздельно или совместно в любом соотношении одно или более поверхностно-активное вещество, а также загущающий компонент, включающий гелеобразующее вещество при следующем соотношении компонентов, мас.%:Moreover, the water-containing explosive as a water-containing liquid contains a water-containing liquid containing ammonium nitrate, an alkali metal nitrate, water-soluble fuel, additives and water in a ratio close to stoichiometric, and as additives it contains separately or together in any ratio one or more surfactant, as well as a thickening component, including a gelling agent, and a crosslinking agent, or separately or together in any ratio, one or more surfactants active substance, as well as a thickening component, including a gel-forming substance in the following ratio of components, wt.%:
При этом в качестве индивидуального взрывчатого вещества оно содержит тротил или гексоген флегматизированный, или их смесь, или взрывчатые смеси - продукты утилизации боеприпасов.Moreover, as an individual explosive, it contains trotyl or phlegmatized RDX, or a mixture thereof, or explosive mixtures - products of the disposal of ammunition.
При этом в качестве металлического горючего оно содержит алюминий или ферросилиций, или силикокальций, или кремнистый алюминий.Moreover, as a metal fuel, it contains aluminum or ferrosilicon, or silicocalcium, or silicon aluminum.
При этом в качестве твердого органического горючего оно содержит каменный или древесный уголь, или сажу, или резину, или их смесь в различных сочетанияхMoreover, as a solid organic fuel, it contains coal or charcoal, or soot, or rubber, or a mixture thereof in various combinations
При этом в качестве жидкого топлива оно содержит жидкий нефтепродукт, например дизельное топливо или смесь нефтепродуктов.Moreover, as a liquid fuel, it contains a liquid petroleum product, for example diesel fuel or a mixture of petroleum products.
При этом оно содержит сухую взрывчатую смесь, содержащую компоненты в следующем соотношении, мас.%:Moreover, it contains a dry explosive mixture containing components in the following ratio, wt.%:
При этом в качестве индивидуального взрывчатого вещества оно содержит тротил или гексоген флегматизированный, или их смесь, или взрывчатые смеси - продукты утилизации боеприпасов.Moreover, as an individual explosive, it contains TNT or phlegmatized RDX, or a mixture of them, or explosive mixtures - products of the disposal of ammunition.
При этом в качестве металлического горючего оно содержит алюминий или ферросилиций, или силикокальций, или кремнистый алюминий.Moreover, as a metal fuel, it contains aluminum or ferrosilicon, or silicocalcium, or silicon aluminum.
При этом в качестве твердого органического горючего оно содержит каменный или древесный уголь, или сажу, или резину, или их смесь в различных сочетаниях.Moreover, as a solid organic fuel, it contains coal or charcoal, or soot, or rubber, or a mixture thereof in various combinations.
При этом в качестве жидкого топлива оно содержит жидкий нефтепродукт, например дизельное топливо или смесь нефтепродуктов.Moreover, as a liquid fuel, it contains a liquid petroleum product, for example diesel fuel or a mixture of petroleum products.
При этом сухая взрывчатая смесь дополнительно содержит загущающий компонент в количестве 0,05-3,0 мас.%.In this case, the dry explosive mixture further comprises a thickening component in an amount of 0.05-3.0 wt.%.
При этом в качестве загущающего компонента используют гуаргам, или полиакриламид, или сшивающий агент, например алюмокалиевые квасцы или соли трехвалентного железа, или без сшивающего агента.In this case, guargam, or polyacrylamide, or a crosslinking agent, for example, potassium alum or ferric salts, or without a crosslinking agent, is used as a thickening component.
При этом сухая взрывчатая смесь дополнительно содержит набухающий компонент в количестве 0,3-3,0 мас.%, пористый компонент в количестве 0,5-5,0 мас.%, флегматизирующий агент в количестве 0,1-5,0 мас.% и добавки в количестве 0,05-3,0 мас.%, в качестве которых она содержит раздельно или совместно в любом соотношении одно или более поверхностно-активное вещество и загущающий компонент.Moreover, the dry explosive mixture further comprises a swellable component in an amount of 0.3-3.0 wt.%, A porous component in an amount of 0.5-5.0 wt.%, A phlegmatizing agent in an amount of 0.1-5.0 wt. % and additives in an amount of 0.05-3.0 wt.%, in which quality it contains separately or together in any ratio one or more surfactants and a thickening component.
При этом в качестве набухающего компонента оно содержит органический набухающий компонент, например древесную муку, или муку злаков, или отруби, или глину, или их смесь в любом сочетании.Moreover, as a swellable component, it contains an organic swellable component, for example wood flour, or cereal flour, or bran, or clay, or a mixture thereof in any combination.
При этом в качестве пористого компонента оно содержит вспученный перлит, или унос-золу, или стеклянные микрокапсулы, или пенопластмассу, или их смесь в любом сочетании.Moreover, as a porous component it contains expanded perlite, or fly ash, or glass microcapsules, or foam plastic, or a mixture thereof in any combination.
При этом в качестве флегматизирующего компонента оно содержит глицерин, или тальк, или гидроксохлорид алюминия, или карбамид, или их смесь в любом сочетании.Moreover, as a phlegmatizing component, it contains glycerin, or talc, or aluminum hydroxychloride, or urea, or a mixture thereof in any combination.
При этом в качестве поверхностно-активного вещества оно содержит стеараты щелочных металлов, например натрия, и жирные кислоты, например олеиновую.Moreover, as a surfactant, it contains alkali metal stearates, for example sodium, and fatty acids, for example oleic.
При этом в качестве загущающего компонента оно содержит гуаргам или полиакриламид и сшивающий агент, например алюмокальциевые квасцы, или соли трехвалентного железа, или гуаргам, или полиакриламид.Moreover, as a thickening component, it contains guargam or polyacrylamide and a crosslinking agent, for example, calcium alum, or ferric salts, or guargam, or polyacrylamide.
Эффективность отличительного признака перемешивания состава веществ и получения готового до момента времени выравнивания температуры этого состава с температурой окружающей среды определяется действующими при этом факторами. При различных температурах жидкости и сухого ВВ практически в процессе перемешивания их температура выравнивается и становится постоянной во всех точках перемешиваемой массы. При этом, если раствор был насыщен при температуре его объединения с сухим ВВ, он остается насыщенным до конца процесса перемешивания. Однако концентрация его может значительно упасть. Это произойдет при снижении температуры раствора и при выравнивании, если она была выше температуры сухого ВВ. «Излишнее» по концентрации при температуре перемешивания вещество раствора кристаллизуется и выпадает в осадок. По окончании процесса перемешивания этот осадок постепенно опустится в нижние слои объема ВВ.The effectiveness of the hallmark of mixing the composition of the substances and getting ready until the time of equalization of the temperature of this composition with the ambient temperature is determined by the factors acting in this case. At various temperatures of the liquid and dry explosives, practically during mixing, their temperature equalizes and becomes constant at all points of the mixed mass. Moreover, if the solution was saturated at the temperature of its association with dry explosives, it remains saturated until the end of the mixing process. However, its concentration can drop significantly. This will happen when the temperature of the solution decreases and when equalized, if it was higher than the temperature of the dry explosive. An “excess” in concentration at the stirring temperature, the substance of the solution crystallizes and precipitates. At the end of the mixing process, this sediment will gradually sink into the lower layers of the explosive volume.
Предельной концентрацией вещества в растворе, при которой оно во время перемешивания может выпасть в осадок, является концентрация насыщения при температуре перемешивания. В этом случае при перемешивании после выравнивания разности исходных температур перемешиваемых веществ процессы растворения в перемешиваемой среде не происходят и температура стабилизируется.The limiting concentration of a substance in a solution at which it may precipitate during mixing is the saturation concentration at the mixing temperature. In this case, with stirring, after the difference in the initial temperatures of the substances being mixed, the dissolution processes in the mixed medium do not occur and the temperature stabilizes.
При добавлении в сухое ВВ ненасыщенной жидкости после выравнивания температур продолжается замедляющееся растворение аммиачной селитры и падение температуры состава до нижнего значения, зависящего от концентрации веществ в растворе. Чем меньше насыщен раствор, тем больше падение температуры. Если при этом не меняются внешние условия изготовления ВВ, то по достижении минимального значения температуры и концентрации образующегося раствора в составе водосодержащего ВВ, близкой к насыщенной, температура смеси медленно возрастает до выравнивания с температурой окружающей среды. Осадок при этом не образуется. При длительном хранении вещества и колебании температур возможно выпадение осадка выкристаллизованных солей.When an unsaturated liquid is added to the dry explosive after temperature equalization, the slowing down dissolution of ammonium nitrate continues and the composition temperature drops to a lower value, which depends on the concentration of substances in the solution. The less saturated the solution, the greater the temperature drop. If the external conditions for the production of explosives do not change, then when the minimum temperature and the concentration of the resulting solution in the composition of the water-containing explosive are close to saturated, the temperature of the mixture slowly increases until it becomes equal to the ambient temperature. No precipitate is formed. With prolonged storage of the substance and temperature fluctuations, precipitation of crystallized salts may occur.
Если температура взрывания водосодержащего ВВ ниже температуры сохранения готового водосодержащего вещества, происходит расслоение ВВ. Поэтому в этом случае чем ниже концентрация раствора веществ перед объединением и перемешиванием с сухим веществом и чем быстрее после максимального снижения температуры веществу придается температура, при которой оно будет взрываться, тем меньше вероятность образования осадка и расслоение водосодержащего ВВ. Поэтому предпочтительно процесс перемешивания осуществлять в период снижения температуры смеси, а готовое ВВ сразу располагать и сохранять в условиях, где оно будет взрываться. Концентрацию исходного раствора целесообразно снижать до определенного предела, несмотря на связанное с этим снижение вероятности осадкообразования. Это обусловлено, прежде всего, увеличением содержания воды в составе ВВ и снижением его энергетических показателей. Логическим нижним пределом концентрации веществ исходного раствора является концентрация его насыщения при температуре взрывания. В этом случае в процессе изготовления ВВ с растворением аммиачной селитры наименьшая температура, если не учитывать изменения содержания солей в растворе, не будет ниже температуры взрывания, так как в этом случае будет прекращаться растворение веществ и сопутствующее ему снижение температур. При размещении такого вещества для сохранения в условиях осуществления его взрыва оно не будет претерпевать расслоения за счет осадкообразования. В случае перемешивания такого раствора с сухим компонентом водосодержащего ВВ при температуре его взрывания падения температуры смеси происходить не будет и не будет наблюдаться выпадения осадка.If the explosion temperature of a water-containing explosive is lower than the storage temperature of the finished water-containing substance, the explosive is stratified. Therefore, in this case, the lower the concentration of the solution of the substances before combining and mixing with the dry substance and the faster after the maximum temperature drop the substance is given the temperature at which it will explode, the less likely there will be a precipitate and the separation of the water-containing explosive. Therefore, it is preferable to carry out the mixing process during the period of lowering the temperature of the mixture, and the ready-made explosives should immediately be placed and stored in the conditions where it will explode. It is advisable to reduce the concentration of the initial solution to a certain limit, in spite of the associated decrease in the probability of precipitation. This is due, first of all, to an increase in the water content in explosives and a decrease in its energy indices. The logical lower limit for the concentration of substances in the initial solution is the concentration of its saturation at the temperature of the explosion. In this case, during the manufacturing of explosives with dissolution of ammonium nitrate, the lowest temperature, if you do not take into account changes in the salt content in the solution, will not be lower than the explosion temperature, since in this case the dissolution of substances and the accompanying decrease in temperature will cease. When placing such a substance for preservation under the conditions of its explosion, it will not undergo delamination due to sedimentation. In the case of mixing such a solution with a dry component of a water-containing explosive at its explosion temperature, the mixture will not drop in temperature and no precipitation will be observed.
Дополнительным фактором повышения однородности состава заряда является различие в процессах перевода растворимых веществ в раствор при равномерном и неравномерном распределении компонентов в объеме смесей.An additional factor in increasing the uniformity of the composition of the charge is the difference in the processes of transfer of soluble substances into solution with a uniform and uneven distribution of components in the volume of the mixtures.
При неравномерном соотношении сухого ВВ и жидкости этот процесс будет происходить с повышенным, вплоть до полного, переходом в раствор растворимых компонентов в одних точках и почти полным сохранением первоначальной структуры сухого ВВ в других точках объема смеси. При этом в первых точках будут концентрироваться оставшиеся без непосредственного контакта с окислителем твердые нерастворимые горючие вещества.With an uneven ratio of dry explosive and liquid, this process will occur with an increased, up to complete, transition to a solution of soluble components at some points and almost complete preservation of the initial structure of dry explosive at other points in the volume of the mixture. In this case, solid insoluble combustible substances remaining without direct contact with the oxidizing agent will be concentrated at the first points.
Параллельно будут коагулироваться и осаждаться на нерастворенных, прежде всего горючих, частицах жидкие нерастворимые в воде нефтепродукты, выделившиеся из растворенных частиц окислителя, в частности аммиачной селитры, особенно пористой. Это приведет к формированию крупнодисперсных структур с горючими веществами.In parallel, liquid water-insoluble oil products released from dissolved particles of an oxidizing agent, in particular ammonium nitrate, especially porous, will coagulate and precipitate on insoluble, primarily combustible, particles. This will lead to the formation of coarse-grained structures with combustible substances.
Кроме того, возможно, что часть растворимых частиц перейдет в раствор полностью, остальные растворимые при этом будут растворены в меньшей степени, то есть также будут в среднем более крупные.In addition, it is possible that part of the soluble particles passes into the solution completely, while the remaining soluble particles will be less dissolved, that is, there will also be, on average, larger ones.
При перемешивании крупные частицы могут быть вновь равномерно распределены, но останутся по размерам укрупненными, значимо ухудшая детонационные и энергетические характеристики ВВ.When mixed, large particles can again be uniformly distributed, but remain coarsened in size, significantly impairing the detonation and energy characteristics of the explosive.
Наоборот, перемешивание на более ранних стадиях процесса растворения приводит к более равномерному растворению частиц во всех точках объема и более равномерному изменению структуры сухого ВВ в лучшую сторону с уменьшением размеров растворимых частиц, как правило, окислителей.On the contrary, mixing at earlier stages of the dissolution process leads to a more uniform dissolution of particles at all points in the volume and a more uniform change in the structure of dry explosives for the better, with a decrease in the size of soluble particles, usually oxidizing agents.
Равномерное уменьшение размеров частиц окислителей приведет к повышению равномерности и интенсивности контактирования горючих и окисляющих веществ, что повышает детонационные характеристики и энергоотдачу ВВ. Поэтому процесс растворения с уменьшением частиц растворяемых элементов при своевременном перемешивании и выравнивании состава вещества в объеме является важным технологическим элементом, улучшающим технические свойства ВВ. Это дополнительно обосновывает целесообразность использования ненасыщенных растворов жидкости при изготовлении водосодержащих ВВ.A uniform decrease in the particle size of oxidizing agents will increase the uniformity and intensity of contacting of combustible and oxidizing substances, which increases the detonation characteristics and energy efficiency of explosives. Therefore, the dissolution process with a decrease in the particles of soluble elements with timely mixing and equalization of the composition of the substance in the volume is an important technological element that improves the technical properties of explosives. This further substantiates the feasibility of using unsaturated liquid solutions in the manufacture of aqueous explosives.
На чертежах приведены температурные режимы смешивания конкретных заявляемых вариантов, жидкости и сухого ВВ. В состав жидкости входят, мас.%: аммиачная селитра - 28; натриевая селитра - 25; этиленгликоль -11; вода - 36. ВВ включает, мас.%: ферросилиций - 4,0; ископаемый уголь - 2,0; дизельное топливо - 2,4; гуаргам - 0,6; аммиачная селитра - 81,0.The drawings show the temperature regimes of mixing the concrete of the claimed options, liquid and dry explosives. The composition of the liquid includes, wt.%: Ammonium nitrate - 28; sodium nitrate - 25; ethylene glycol -11; water - 36. BB includes, wt.%: ferrosilicon - 4.0; fossil coal - 2.0; diesel fuel - 2.4; guargam - 0.6; ammonium nitrate - 81.0.
На фиг.1 представлена зависимость температуры смеси от времени при исходной температуре жидкости, сухого ВВ и окружающей среды, равной 27°С.Figure 1 presents the dependence of the temperature of the mixture on time at the initial temperature of the liquid, dry explosives and the environment, equal to 27 ° C.
На фиг.2 представлена зависимость температуры смеси от времени при температуре жидкости - 5°С, сухого ВВ и окружающей среды - 27°С (зависимость 1), а также при температуре сухого ВВ и окружающей среды, равной 5°С (зависимость 2).Figure 2 presents the dependence of the temperature of the mixture on time at a liquid temperature of 5 ° C, dry explosives and the environment - 27 ° C (dependence 1), as well as at a dry explosive temperature and the environment equal to 5 ° C (dependence 2) .
Сравнительные характеристики водосодержащей жидкости по прототипу и заявляемому варианту приведены в таблице. Данные этой таблицы подтверждают существенно более высокие энергетические характеристики заявляемой жидкости и более близкое к стехиометрическому соотношение компонентов.Comparative characteristics of the aqueous fluid of the prototype and the claimed option are shown in the table. The data in this table confirm the significantly higher energy characteristics of the claimed fluid and closer to the stoichiometric ratio of the components.
Близким к стехиометрическому соотношению компонентов является соотношение компонентов, при котором добавление водосодержащей жидкости к сухому ВВ не ухудшает в пределах допустимых отношений его эксплуатационные показатели.Close to the stoichiometric ratio of the components is the ratio of the components, in which the addition of an aqueous liquid to a dry explosive does not impair its performance within acceptable ratios.
Характеристики водосодержащих жидкостей и смеси их сухих активных веществCharacteristics of aqueous liquids and mixtures of their dry active substances
Например, для сухого ВВ с кислородным балансом -1,0% приведенные в таблице составы жидкости при добавлении их в количестве 26,0 мас.% являются: жидкость по прототипу не близкой, а заявляемая близкой по соотношению компонентов к стехиометрическому. Так, результирующий состав при использовании жидкости по прототипу будет иметь кислородный баланс +2,82, а по заявляемому варианту - минус 0,1. В первом случае произойдет резкое качественное и количественное изменение газового состава продуктов детонации в худшую сторону.For example, for dry explosives with an oxygen balance of -1.0%, the liquid compositions shown in the table when added in the amount of 26.0 wt.% Are: the liquid according to the prototype is not close, but claimed to be close in terms of the ratio of components to stoichiometric. So, the resulting composition when using the liquid according to the prototype will have an oxygen balance of +2.82, and according to the claimed variant - minus 0.1. In the first case, there will be a sharp qualitative and quantitative change in the gas composition of detonation products for the worse.
Конкретные варианты реализации способа изготовления заряда ВВ, водосодержащей жидкости и взрывчатых веществ особенностей не имеют. Они могут быть использованы в стационарных условиях изготовления зарядов ВВ-патронов, а также в более характерных условиях при изготовлении скважинных зарядов ВВ на карьерах с помощью передвижных смесительных установок.Specific options for the implementation of the method of manufacturing a charge of explosives, aqueous liquids and explosives do not have features. They can be used in stationary conditions for the manufacture of explosive charge charges, as well as in more typical conditions for the manufacture of borehole explosive charges in quarries using mobile mixing plants.
Источники информацииInformation sources
1. Патент СССР №537624, С 06 В 31/28.1. USSR patent No. 5337624, C 06 V 31/28.
2. Патент РФ №2147567, С 06 В 31/42.2. RF patent No. 2147567, C 06 V 31/42.
3. Крысин Р.С., Домничев В.Н. Современные взрывчатые вещества местного приготовления. - Днепропетровск: Наука и образование, 1998. - 140 с.3. Krysin RS, Domnichev VN Modern explosives of local preparation. - Dnepropetrovsk: Science and Education, 1998. - 140 p.
4. Сеинов Н.П., Валиев Б.С. Технология заряжания обводненных скважин неводоустойчивыми взрывчатыми веществами / В кн. Взрывное дело, №89/46. - М.: Недра, 1986. - С.204-215.4. Seinov N.P., Valiev B.S. The technology of loading flooded wells with non-waterproof explosives / In the book. Blasting business, No. 89/46. - M .: Nedra, 1986. - S.204-215.
5. Патент США №4693765, С 06 В 36/30.5. US Patent No. 4693765, C 06 B 36/30.
Claims (38)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003054363A UA65043C2 (en) | 2003-05-15 | 2003-05-15 | Method for manufacturing of charge of water-containing explosive material, water-containing liquid (variants) and water-containing explosive material |
| UA2003054363 | 2003-05-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004113302A RU2004113302A (en) | 2005-10-27 |
| RU2279419C2 true RU2279419C2 (en) | 2006-07-10 |
Family
ID=34516212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004113302/02A RU2279419C2 (en) | 2003-05-15 | 2004-04-30 | Method of preparing water-containing blasting material charge, water-containing liquid (options), and water-containing blasting material |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2279419C2 (en) |
| UA (1) | UA65043C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013176584A3 (en) * | 2012-05-24 | 2014-03-13 | Закрытое Акционерное Общество "Ифохим" | Alternative universal fuel and method for producing same |
| RU2734192C1 (en) * | 2020-03-12 | 2020-10-13 | Акционерное общество "Взрывгеосервис" | Explosive composition for making charges of cumulative perforators (embodiments) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3287189A (en) * | 1964-03-02 | 1966-11-22 | Dow Chemical Co | Coated explosive comprising ammonium nitrate |
| GB1206243A (en) * | 1967-03-20 | 1970-09-23 | Dow Chemical Co | Method of fracturing underground earth formations |
| US3713917A (en) * | 1970-11-16 | 1973-01-30 | Ireco Chemicals | Blasting slurry compositions contain-ing calcium nitrate and method of preparation |
| US3765967A (en) * | 1972-03-23 | 1973-10-16 | Iresco Chemicals | Liquid and slurry explosives of controlled high sensitivity |
| SU698527A3 (en) * | 1975-01-20 | 1979-11-15 | Айреко Кемикалз, (Фирма) | Water-filled explosive composition |
| US4221618A (en) * | 1979-02-09 | 1980-09-09 | Cook Melvin A | Slurry explosives |
| US4693765A (en) * | 1986-05-22 | 1987-09-15 | Stromquist Donald M | Gel type slurry explosive and matrix and method for making same |
| RU2021239C1 (en) * | 1992-07-23 | 1994-10-15 | Старокожев Владимир Филиппович | Explosive composition |
| RU2111944C1 (en) * | 1996-09-17 | 1998-05-27 | Старокожев Владимир Филиппович | Explosive suspension composition |
| RU2122990C1 (en) * | 1998-04-02 | 1998-12-10 | Научно-техническая фирма "Взрывтехнология" | Powder explosive composition |
| RU2147567C1 (en) * | 1999-04-12 | 2000-04-20 | Научно-техническая фирма "Взрывтехнология" | Water-containing explosive composition and its modification |
-
2003
- 2003-05-15 UA UA2003054363A patent/UA65043C2/en unknown
-
2004
- 2004-04-30 RU RU2004113302/02A patent/RU2279419C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3287189A (en) * | 1964-03-02 | 1966-11-22 | Dow Chemical Co | Coated explosive comprising ammonium nitrate |
| GB1206243A (en) * | 1967-03-20 | 1970-09-23 | Dow Chemical Co | Method of fracturing underground earth formations |
| US3713917A (en) * | 1970-11-16 | 1973-01-30 | Ireco Chemicals | Blasting slurry compositions contain-ing calcium nitrate and method of preparation |
| US3765967A (en) * | 1972-03-23 | 1973-10-16 | Iresco Chemicals | Liquid and slurry explosives of controlled high sensitivity |
| SU698527A3 (en) * | 1975-01-20 | 1979-11-15 | Айреко Кемикалз, (Фирма) | Water-filled explosive composition |
| US4221618A (en) * | 1979-02-09 | 1980-09-09 | Cook Melvin A | Slurry explosives |
| US4693765A (en) * | 1986-05-22 | 1987-09-15 | Stromquist Donald M | Gel type slurry explosive and matrix and method for making same |
| RU2021239C1 (en) * | 1992-07-23 | 1994-10-15 | Старокожев Владимир Филиппович | Explosive composition |
| RU2111944C1 (en) * | 1996-09-17 | 1998-05-27 | Старокожев Владимир Филиппович | Explosive suspension composition |
| RU2122990C1 (en) * | 1998-04-02 | 1998-12-10 | Научно-техническая фирма "Взрывтехнология" | Powder explosive composition |
| RU2147567C1 (en) * | 1999-04-12 | 2000-04-20 | Научно-техническая фирма "Взрывтехнология" | Water-containing explosive composition and its modification |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013176584A3 (en) * | 2012-05-24 | 2014-03-13 | Закрытое Акционерное Общество "Ифохим" | Alternative universal fuel and method for producing same |
| RU2734192C1 (en) * | 2020-03-12 | 2020-10-13 | Акционерное общество "Взрывгеосервис" | Explosive composition for making charges of cumulative perforators (embodiments) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004113302A (en) | 2005-10-27 |
| UA65043C2 (en) | 2007-04-25 |
| UA65043A (en) | 2004-03-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102432409B (en) | High-density high-explosion-speed water gel explosive seismic charge and preparation method thereof | |
| US10906849B2 (en) | Explosive composition and method of delivery | |
| WO2018107213A1 (en) | Improved explosive composition | |
| US4426238A (en) | Blasting composition containing particulate oxidizer salts | |
| NO144445B (en) | DEVICE FOR MEN WITH LIGHTER URIN INCONTINENCE | |
| US20080245450A1 (en) | Explosive Compositions Containing Glycerin | |
| US3660181A (en) | Blasting slurry compositions containing calcium nitrate and method of preparation | |
| US4207125A (en) | Pre-mix for explosive composition and method | |
| US4872929A (en) | Composite explosive utilizing water-soluble fuels | |
| RU2279419C2 (en) | Method of preparing water-containing blasting material charge, water-containing liquid (options), and water-containing blasting material | |
| US4128442A (en) | Emulsified methanol containing explosive composition | |
| NZ202692A (en) | Melt explosive compositions containing oiled prills of ammonium nitrate | |
| IL49364A (en) | Stabilized foamed water gel explosives | |
| US5480500A (en) | Ammonim nitrate fuel oil blasting composition having improved water resistance | |
| US3816191A (en) | Method of making calcium nitrate explosive composition | |
| CN107098785A (en) | A kind of special aqueous gels of psychro-environment and preparation method thereof | |
| US4434017A (en) | Explosive composition | |
| US3966516A (en) | Slurry explosive composition containing a nitroparaffin and an amide | |
| RU2147567C1 (en) | Water-containing explosive composition and its modification | |
| US5925846A (en) | Method for the production of an ammonium nitrate fuel oil blasting composition having improved water resistance | |
| KR102851800B1 (en) | Emulsion explosive composition for eco-friendly coal mining excavation | |
| US4183775A (en) | Explosive containing polyvinyl chloride and aluminum as sensitizer | |
| RU2144524C1 (en) | Method of manufacturing aquatrinitrotoluene type explosive | |
| CA1090139A (en) | Explosive compositions | |
| JP2001302384A (en) | Water-in-oil emulsion explosive composition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150501 |