взрывчатый состав для изготовления детонирующих шнуров и капсюлей детонаторов

Формула изобретения

Взрывчатый состав для изготовления детонирующих шнуров и капсюлей детонаторов, содержащий гексоген и окисел металла, отличающийся тем, что он дополнительно содержит 10-40% крупнокристаллического взрывчатого вещества - перекристаллизованного гексогена или тетранитратпентаэритрита или гранулированного взрывчатого вещества - гексогена, цементированного полимерными или восковыми добавками, или сыпучего состава тротил/гексоген, или сыпучего тетранитратпентаэритрита, или пентолита со средним размером частиц 300-700 мкм, а в качестве окисла металла он содержит высокодисперсный окисел металла в количестве 0,3-3,0%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии взрывчатых веществ (ВВ) и композиций на их основе для изготовления детонирующих шнуров и капсюлей детонаторов.

Существуют различные способы гранулирования ВВ: либо с помощью полимерного связующего, либо с помощью легкоплавкого ВВ. Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является взрывчатый состав для детонирующих шнуров, содержащий 80-95 мас.% ВВ с высокой температурой плавления (высокодисперсный гексоген или октоген, или тэн) с кислотностью 0,05-0,7 мас.% (по H ₂SO₄) и 5-20 мас.% ВВ с низкой температурой плавления (тротил), и дополнительно 0,1-1,5 мас.% нейтрализующих кислоту веществ - оксид металла, например оксид железа (Fe ₂O₃), или оксид магния (MgO), или карбонат металла, например карбонат кальция (СаСО₃) или карбонат магния (MgCO₃). Недостатком этого состава является то, что гранулирующие добавки снижают восприимчивость составов к инициирующему импульсу, что может приводить к отказам детонирующего шнура (ДТП) в соединительных узлах, а также то, что использование его в капсюлях детонаторах связано с некоторыми сложностями. Другим недостатком известного состава является то, что его реализация требует наличия специализированного оборудования и производства не свойственного заводам, производящим средства инициирования. В случае же использования гексогена из Госрезерва транспортировка его на предприятия, имеющие гранулирующее оборудование, и затем на предприятия, изготавливающие детонирующие шнуры и капсюли детонаторы, будет опасна и дорога.

Задачей предлагаемого технического решения является обеспечение стабильности сыпучести состава. Эта задача решена во взрывчатом составе для изготовления детонирующих шнуров и капсюлей детонаторов, содержащем гексоген, 10-40% крупнокристаллического взрывчатого вещества - перекристаллизованного гексогена или тетранитратпентаэритрита (ТЭНа) или гранулированного взрывчатого вещества - гексогена, цементированного полимерными или восковыми добавками, или сыпучего состава тротил/гексоген или сыпучего тетранитратпентаэритрита (ТЭНа), или пентолита со средним размером частиц 300-700 мкм и 0,3-3,0% высокодисперсного окисла металла. Добавка указанных крупнокристаллических или гранулированных ВВ позволяет стабилизировать сыпучесть состава и одновременно фиксировать сердцевину в ДШ. Добавка этих ВВ в количестве менее 10% экономически нецелесообразна, поскольку эти ВВ существенно дороже чистого гексогена.

Предпочтительно в качестве крупнокристаллических ВВ могут быть использованы перекристаллизованный гексоген марки “К” со средним размером 600-700 мкм или ТЭН со средним размером частиц 350-500 мкм. Предпочтительно в качестве гранулированных ВВ могут быть использованы гексоген, цементированный полимерными или восковыми добавками со средним размером 300-500 мкм, или сыпучий состав тротил/гексоген - 5/95 со средним размером частиц 300-500 мкм, или ТЭН сыпучий высокодисперсный со средним размером частиц 500-700 мкм, или пентолит 10/90 со средним размером частиц 400-700 мкм.

Предлагаемые составы опробованы при изготовлении детонирующих шнуров и в штатных капсюлях детонаторов.

Пример 1. Гексоген из Госрезерва смешивали с 0,5% аэросила марки А-700, а затем полученную смесь смешивали с гексогеном марки “К” со средним размером частиц 650 мкм в различных соотношениях. Из полученного состава изготавливали экструзионный детонирующий шнур с навеской 18-20 г/м. Отрезок шнура 100 м нарезали на отрезки по 10 м и от каждого конца этого отрезка брали пробу 1 м для определения навески. Затем рассчитывали среднюю навеску состава на один метр и среднеквадратичное отклонение навески. Результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1 Влияние содержания в составе гексогена марки “К” на стабильность навески ВВ в ДШЭ.
№ п/п	Содержание гексогена марки “К” в составе, %	Средняя навеска ВВ в ДШЭ, г/м	, г/м
1	0	19,2	2,5
2	5	19,5	2,4
3	10	19,6	1,1
4	15	19,3	0,9
5	20	18,7	1,0
6	30	18,9	1,1

Как видно из таблицы, при содержании в составе крупного гексогена 10% и более однородность распределения состава в ДШЭ возрастает более чем вдвое.

Пример 2.

Гексоген из Госрезерва смешивали с 1% пигментной окиси железа. Полученную смесь смешивали с цементированным гексогеном в различном соотношении. Цементированный гексоген содержал 1,5% гранулирующей добавки - поливинилацетата и имел средний размер частиц 340 мкм. Полученные варианты состава использовали для наполнения экструзионного ДШ с навеской 18-20 г/м. Стабильность навески определяли по методике, описанной в примере 1. Результаты исследований приведены в таблице 2.

Таблица 2. Влияние содержания добавки цементированного гексогена на стабильность навески ВВ в ДШЭ.
№ п/п	Содержание цементированного гексогена в составе, %	Средняя навеска ВВ в ДШЭ, г/м	, г/м
1	0	18,5	2,9
2	5	19,1	2,7
3	10	18,7	1,3
4	15	19,7	1,2
5	20	18,9	1,1
6	40	19,3	1,1

Как видно из таблицы, добавки цементированного гексогена в количестве более 10% существенно снижают среднеквадратичное отклонение навески ВВ в ДШЭ.

Пример 3.

Гексоген из Госрезерва смешивали с 0,7% окиси цинка.

Полученную смесь смешивали с крупнокристаллическим ТЭНом со средним размером частиц 410 мкм. Полученные варианты состава использовали для наполнения экструзионных детонирующих шнуров ДШЭ со средней навеской ВВ на один погонный мер 14-16 г. Оценивали стабильность навески в ДШЭ по методике, аналогичной примеру 1. Дополнительно оценивали надежность ДШЭ по количеству отказов в узлах (из 10 опытов).

Результаты исследований приведены в таблице 3.

Таблица 3 Влияние содержания добавки крупнокристаллического ТЭНа на стабильность навески ВВ в ДШЭ и его надежность.
№ п/п	Содержание крупнокристаллического гексогена в составе, %	Средняя навеска ВВ в ДШЭ, г/м	, г/м	Количество отказов в узлах
1	0	15,2	3,3	4
2	5	14,8	3,0	2
3	10	15,1	1,2	0
4	15	14,7	1,2	0
5	20	14,5	1,1	0
6	40	15.3	1,0	0

Как видно из таблицы, при содержании в составе крупнокристаллического ТЭНа более 10% стабильность навески ДШЭ возрастает и увеличивается надежность срабатывания ДШЭ в узлах.

Пример 4. Гексоген из Госрезерва смешивали с 1% Fe₂О₃ (удельная поверхность 0,6 м²/г). Исходную композицию и ее смеси с ТЭНом и “цементированным” гексогеном применяли для снаряжения электродетонаторов (ЭД). Масса основного заряда электродетонатора - 1 г. Электродетонаторы испытывали на безотказность и полноту срабатывния. Результаты испытаний приведены в Таблице 4.