Патент на изобретение №2150083
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ЗАРЯД ВЗРЫВЧАТОГО ВЕЩЕСТВА С ДОННО-УСТЬЕВОЙ ЗАБОЙКОЙ
(57) Реферат: Устройство относится к горной промышленности и может быть использовано при проведении взрывных работ на пластах, опасных по газу, включая метан и водород. Для этого в заряде взрывчатого вещества с донно-устьевой забойкой соотношение весов донно-устьевой забойки и взрывчатого вещества вместе с патроном-боевиком составляет соответственно 1:1, причем вес устьевой забойки вдвое больше, чем донной, а размер карналлитовых частиц в забойке не превышает 3 мм. При этом в качестве материала забойки используют карналлит при следующем соотношении компонентов,%: хлористый калий 15-17; хлористый магний 20-25; хлористый натрий 25-32; кристаллизационная вода 24-25; примеси до 100. Заряд составляют из взрывчатых веществ различных классов предохранительности, а в качестве патрона-боевика используют взрывчатое вещество более низкого класса по отношению к взрывчатому веществу основного заряда. Технический результат заключается в создании безопасных условий ведения взрывных работ по любым породным пластам, опасным по газу, включая водород. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проведении взрывных работ на пластах, опасных по газу, включая метан и водород. Известен заряд взрывчатого вещества с использованием пламегасящего состава для забойки шпуров на основе хлористых солей щелочных металлов, а именно сильвинита – смеси хлористого калия и хлористого натрия. Недостатком этого состава является то, что большая часть солей, слагающих сильвинит /хлористый натрий и хлористый калий/, разлагаются при сравнительно высоких температурах /соответственно 1467 и 1406 oC/, что существенно снижает их антивоспламеняющее действие. Однако сильвинито-карналлитовая забойка не обеспечивает необходимую степень пламегашения и может быть использована с достаточной эффективностью только при ведении взрывных работ на соляных пластах, где стенки шпуров являются предохранительной оболочкой заряда. Технический результат предполагаемого изобретения заключается в создании безопасных условий ведения взрывных работ по любым породным пластам, опасным по газу, включая водород. Указанный технический результат достигается тем, что в заряде взрывчатого вещества с донно-устьевой забойкой, состоящем из расположенных в шпуре карналлитовых донной и устьевой забоек, взрывчатого вещества, патрона-боевика при соотношении весов донно-устьевой забойки и взрывчатого вещества, вместе с патроном-боевиком, как 1:1, причем вес устьевой забойки вдвое больше, чем донной, а размер карналлитовых частиц в забойке не превышает 3 мм. При этом в качестве материала забойки используют природный карналлит при следующем соотношении компонентов, %: Хлористый калий – 15-17 Хлористый магний – 20-25 Хлористый натрий – 25-32 Кристаллизационная вода – 24-25 Примеси – До 100 При этом заряд составляют из взрывчатого вещества различного класса предохранительности, а в качестве патрона-боевика используют ВВ более низкого класса по отношению к взрывчатому веществу основного заряда. Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена конструкция шпурового заряда ВВ в 3-метровых шпурах. Изобретение осуществляется следующим образом. В данной части шпура 1 размещают забойку 2, затем заряжают шпур основными зарядами ВВ 4, например патронами из аммонита 6ЖВ, уплотняют патроны с помощью зарядника, заряжают шпур патроном-боевиком 3 из аммонита АП-5ЖВ с последующим размещением в устьевой части шпура устьевой забойки 5. Предварительно проведенный типовой расчет показал, что общее количество ВВ в шпуре должно составлять 1,5 кг /4 патрона аммонита 6ЖЕ и 1 патрон-боевик аммонита АП-5ЖВ по 0,3 кг каждый/. В соответствии с этим количество донно-устьевой забойки /из расчета 1 вес. ч. забойки на 1 вес. ч. ВВ/ составляет 1,5 кг на один шпур. Из этого количества 0,5 кг используют в качестве донной забойки, а 1,0 кг – как устьевая забойка. В качестве донно-устьевой забойки используют карналлит с размером частиц не более 3 мм. Это обусловлено тем, что карналлит, содержащий в своем составе хлористый калий, хлористый магний, хлористый натрий, воду, а также примеси в виде нерастворимого остатка – гигроскопичен и склонный к слеживаемости. Поэтому с увеличением количества мелких фракций его слеживаемость повышается, а при увеличении количества крупных фракций он будет уже разлагаться под действием температуры продуктов детонации ВВ. Благодаря низкой температуре плавления /265oC/ и кипения с разложением /400oC/ в сравнении с такими классическими пламегасителями, как хлористый натрий /801 и 1467oC/ и хлористый калий /769 и 1406oC/, карналлит взрывом превращается в ультратонкую взвесь. Согласно исследованиям отечественных и зарубежных ученых, эффективность действия пламегасителей с понижением температуры плавления, способствующей их диспергированию, увеличивается, а при кипении или разложении они диспергируются до молекулярного состояния. При нагреве выше 400oC, а температура продуктов взрыва мощных ВВ значительно выше /250-3000oС/, карналлит разлагается по уравнению: KCl к MoCl2  6H2O – KCl + MoO + 2HCl + 5H2OВ результате протекания этой реакции образуется тонкодисперсный хлористый калий, газообразный хлороводород и пары воды, которые являются сильными ингибиторами. Следовательно, карналлит в целом обеспечивает эффективное гетерогенно-гомогенное ингибирование, то есть он является лучшим антивоспламенителем. Типичным положительным катализатором для реакции окисления водорода является двуокись азота, образующаяся в результате взрыва ВВ, а последняя за счет гемосорбции будет связываться окисью магния. Увод из сферы реакции двуокиси азота препятствует воспламенению водородо-воздушной смеси. Кроме того, гидроксильные радикалы, являющиеся одним из ведущих активных центров окисления метана, с большой вероятностью рекомбинируются оксидом магния, ингибируя воспламенение метановоздушной смеси. Благодаря большой теплоте разложения /1817 кДж/кг/ донная забойка из карналлита охлаждает продукты взрыва в объеме шпура до выброса их в призабойное пространство ниже температуры воспламенения газоопасной смеси. Под действием раскаленных продуктов взрыва карналлит плавится, и образовавшаяся жидкость гасит или предотвращает дефлаграцию шпуровых зарядов. Таким образом, донно-устьевая забойка из патронированного карналлита предлагаемой конструкции предотвращает выгорание шпуровых зарядов и снижает воспламеняющее действие продуктов взрыва до утраты способности воспламенять метано-водородо-воздушную смесь в призабойном пространстве. И еще в большей степени она снижает опасность воспламенения метановоздушной смеси, как обладающей меньшей чувствительностью к тепловому импульсу. Такой заряд ВВ с донно-устьевой забойкой делает невозможным воспламенение метановоздушной смеси при ведении взрывных работ предохранительными ВВ IV класса. Формула изобретения
Хлористый калий – 15 – 17 Хлористый магний – 20 – 25 Хлористый натрий – 25 – 32 Кристаллизационная вода – 24 – 25 Примеси – До 100 3. Заряд взрывчатого вещества с донно-устьевой забойкой по п.1, отличающийся тем, что заряд состоит из взрывчатых веществ различных классов предохранительности. 4. Заряд взрывчатого вещества с донно-устьевой забойкой по п.3, отличающийся тем, что в качестве патрона-боевика используют взрывчатое вещество более низкого класса по отношению к взрывчатому веществу основного заряда. РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 01.12.2004
Извещение опубликовано: 10.12.2005 БИ: 34/2005
|
||||||||||||||||||||||||||
