Патент на изобретение №2238256
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ВЗРЫВЧАТОЕ ВЕЩЕСТВО ДЛЯ СЕРНЫХ И КОЛЧЕДАННЫХ РУДНИКОВ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области взрывных работ. Предложено взрывчатое вещество для серных и колчеданных рудников, содержащее тротил, аммиачную селитру и ингибитор взрыва серной и сульфидной пыли – карбонат кальция. Изобретение направлено на создание взрывчатого вещества, исключающего случаи взрыва серной и сульфидной пыли, снижающего образование сернистого газа при взрыве. Изобретение относится к области взрывных работ и может быть использовано на колчеданных рудниках и серных шахтах, связанных с опасностью взрывов серной и сульфидной пыли. Взрывы серной и сульфидной пыли при проведении взрывных работ на серных, колчеданных, антимонитовых и полиметаллических рудниках в значительной мере повышают опасность производства, а также затрудняют проветривание выработок, ухудшают санитарно-гигиенические условия и снижают производительность труда в результате выброса ядовитых газов. Известны предохранительные взрывчатые вещества – сульфидные аммониты ВС-1 и ВС-2 для колчеданных рудников (аналоги) [Предохранительные взрывчатые вещества для рудников, опасных по сульфидной пыли. Бахаревич Н.С., Романов А.И., Павловский Л.Х., Хорев В.А. Сб. Взрывное дело №49/6. – М.: Недра, 1962]. Недостатком аналогов является низкая взрывчатая эффективность. Согласно “Перечню взрывчатых материалов, оборудования и приборов взрывного дела, допущенных Госгортехнадзором России к постоянному применению” для ведения взрывных работ на серных шахтах и колчеданных рудниках рекомендовано непредохранительное взрывчатое вещество II класса, Аммонит №6 ЖВ (прототип) [аммонит №6 ЖВ, ГОСТ 21984-76, журнальное постановление 5/57, 12.03.57]. Недостатки прототипа: 1) частые случаи вторичных взрывов серной и сульфидной пыли; 2) образование значительного количества сернистого газа. Задачами настоящего изобретения являются: 1) исключение случаев взрыва серной и сульфидной пыли; 2) снижение образования количества сернистого газа при взрыве. Поставленные задачи достигаются тем, что взрывчатое вещество для серных и колчеданных рудников, содержащее в своем составе тротил, аммиачную селитру, согласно изобретению дополнительно содержит ингибитор взрыва серной и сульфидной пыли – карбонат кальция, при следующем содержании компонентов, мас.%: Тротил 18-19,5 Аммиачная селитра 68-72,5 Карбонат кальция 8-14 Основным правилом составления бинарных взрывчатых веществ, содержащих горючее и окислитель, является соотношение между ними, образующее нулевой кислородный баланс [Взрывные работы. Кутузов Б.Н. – М.: Недра, 1988, с.67-70]. В данном случае на одну часть тротила (горючего) будет приходиться 3,75 части аммиачной селитры (окислитель). Таким образом, процентное соотношение содержаний тротила и селитры в заявленном взрывчатом веществе между собой постоянно и зависит только от величины инертной добавки – наполнителя. При взрыве часть ингибитора (СаСО3) при давлении взрыва сульфидной пыли 88 кПа, температуре воспламенения 673 К и температуре взрыва 1143 К взаимодействует с пылью по реакции: Т=673 К Fe5,25S10,5Ca0,7C0,7O20,84 Т=1143 К: Fe5,25S10,5Ca0,7C0,7O20,84 что позволяет сделать вывод о том, что карбонат кальция является ингибитором по отношению к взрыву сульфидной пыли, а экспериментальные исследования показали, что при детонации 10% ингибитора (СаСО3) в составе взрывчатого вещества температура воспламенения сульфидной пыли повышается с 690 до 790 К, при этом наиболее взрывоопасные фракции пыли не взрываются. Также температура продуктов взрыва за счет высокой теплоемкости ингибитора снижается с 4200 до 3200 К, что не приводит к цепной реакции взрыва сульфидной пыли [Предотвращение взрывов сульфидной пыли. Парамонов Г.П. – СПб, 1999, с.22, 116-119]. При температуре взрыва взрывчатого вещества более 1200 Предполагаемое ВВ прошло испытания на подземном руднике Гайского ГОКа в забое с содержанием 39% пиритной серы. Примеры. Пример №1. Взрыв аммонита №6 ЖВ (прототип): взрыв пыли присутствует, концентрация SO2 через 5 минут % – 0,320, качество дробления – удовлетворительное. Пример №2. Взрыв заявленного взрывчатого вещества в соотношении компонентов, мас.: тротил – 20%, аммиачная селитра – 74%, ингибитор (СаСО3) – 6%. Взрыв пыли присутствует, концентрация SO2 через 5 минут % – 0,255, качество дробления – удовлетворительное. Пример №3. Взрыв заявленного взрывчатого вещества в соотношении компонентов, мас.: тротил – 19,5%, аммиачная селитра – 72,5%, ингибитор (СаСO3) – 8%. Взрыв пыли отсутствует, концентрация SO2 через 5 минут % – 0,220, качество дробления – удовлетворительное. Пример №4. Взрыв заявленного взрывчатого вещества в соотношении компонентов, мас.: тротил – 19%, аммиачная селитра – 71%, ингибитор (СаСO3) – 10%. Взрыв пыли отсутствует, концентрация SO2 через 5 минут % – 0,075, качество дробления – удовлетворительное. Пример №5. Взрыв заявленного взрывчатого вещества в соотношении компонентов, мас.: тротил – 18%, аммиачная селитра – 68%, ингибитор (СаСO3) – 14%. Взрыв пыли отсутствует, концентрация SO2 через 5 минут % 0,065, качество дробления – удовлетворительное. Пример №6. Взрыв заявленного взрывчатого вещества в соотношении компонентов, мас.: тротил – 17,5%, аммиачная селитра – 66,5%, ингибитор (СаСO3) – 16%. Взрыв пыли отсутствует, концентрация SO2 через 5 минут % – 0,062, качество дробления – неудовлетворительное. Таким образом, примеры 2 и 6 являются запредельными, а оптимальные соотношения компонентов, мас.% заявленного взрывчатого вещества: Тротил 18-19,5 Аммиачная селитра 68-72,5 Ингибитор (СаСO3) 8-14 В результате применения заявленного взрывчатого вещества, как показывают анализы результатов расчета и эксперимента, достигается: – технический эффект – повышение безопасности ведения взрывных работ -отсутствие вторичных взрывов; – экологический эффект – снижение в 5 раз (с 0,320% до 0,065%) выброса в призабойное пространство ядовитого сернистого газа, образующегося при взрыве. Формула изобретения
Взрывчатое вещество для серных и колчеданных рудников, содержащее в своем составе тротил, аммиачную селитру, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит ингибитор взрыва серной и сульфидной пыли – карбонат кальция, при следующем содержании компонентов, мас.%: Тротил 18-19,5 Аммиачная селитра 68-72,5 Карбонат кальция 8-14 MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 04.03.2009
Извещение опубликовано: 20.12.2010 БИ: 35/2010
|
||||||||||||||||||||||||||
1,64Fe2O3+0,7CO2+l,96FeS2+0,7CaSO4+5,8SO2;
С часть ингибитора, не прореагировавшая с сульфидной пылью, разлагается по реакции СаСO3