ВЗРЫВНОЙ ПАТРОН

Полезная модель относится к взрывным патронам 5-го класса предохранительности, в частности к патронам диаметром 36-37 мм, применяемым для проведения взрывных работ в угольных шахтах, опасных по газу всех категорий и по пыли, а также в пластах, опасных по внезапным выбросам угля и газа (кроме работ по вскрытию пластов).
Из уровня техники известен взрывной патрон 5-го класса предохранительности УГЛЕНИТ Э-6 (Поздняков З.Г., Росси Б.Д. Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания. Изд.2, перераб. и доп. М, "Недра", 1977 г.), содержащий заряд из предохранительного взрывчатого вещества на основе нитроэфиров, селитры натриевой, хлористого аммония, хлористого натрия или калия, муки древесной, стеарата кальция, нитроклетчатки и соды кальцинированной, размещенный в бумажной оболочке, снабженной влагоизолирующим покрытием.
3
3
Известный патрон обладает низкими эксплуатационными характеристиками: недостаточной водоустойчивостью и, как следствие, сравнительно невысокой передачей детонации между патронами после выдержки в воде (3-4 см); сравнительно низкой плотностью (1,10-1,25 г/см ) и, как следствие, сравнительно низкой объемной теплотой взрыва (не более 800 ккал/л), сравнительно низкой скоростью детонации (1,9-2,2 км/с) и низкой эффективностью взрывного действия (по обжатию свинцового крешера - не более 7 мм, по уходу за одно взрывание - 1,4-1,5 м); недостаточно высокой критической плотностью (при плотности патрона 1,28 г/см имеют место отказы); невысокими предохранительными свойствами (предельная масса патрона, невоспламеняющая метановоздушную смесь - 200 г); сроком годности, ограниченным 6 месяцами.
Задачей заявляемой полезной модели является создание взрывного патрона с улучшенными эксплуатационными характеристиками и возможностями, допускающими более длительное пребывание патрона в обводненных шпурах с сохранением работоспособности за счет оптимизации качественного и количественного состава заряда и увеличения надежности покрытия оболочки при одновременном увеличении гарантийного срока хранения.
3
3
2
2
2
2
2
Поставленная задача решается разработкой взрывного патрона, содержащего заряд из предохранительного взрывчатого вещества на основе нитроэфиров, селитры натриевой, хлористого аммония, хлористого натрия или калия, муки древесной, стеарата кальция, нитроклетчатки и соды кальцинированной, размещенный в бумажной оболочке, снабженной влагоизолирующим покрытием. Особенность заключается в том, что плотность патрона составляет 1,15-1,30 г/см, влагоизолирующее покрытие выполнено двуслойным, взрывчатое вещество обладает критической плотностью 1,35 г/см, содержит нитроглицерина в нитроэфирах 67-70%, в качестве нитроклетчатки - коллоксилин и дополнительно содержит натриевую соль КМЦ при этом уельная поверхность частиц селитры натриевой - 600-900 см/г, хлористого натрия или калия - 400-700 см/г, стеарата кальция - не менее 10000 см/г, муки древесной - 2000-3000 см/г, натриевой соли КМЦ - 2500-4000 см/г, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нитроэфиры
13,0-14,5
Селитра натриевая
42,8-47,0
Хлористый аммоний
28,0-30,0
Хлористый натрий или калий
6,3-7,7
Мука древесная
2,2-2,8
Стеарат кальция
0,8-1,2
Коллоксилин
0,15-0,25
Натриевая соль КМЦ
1,3-1,5
Сода кальцинированная,
свыше 100%
0,1-0,3
Введение в состав взрывчатого вещества натриевой соли КМЦ и выполнение покрытия оболочки позволило повысить водоустойчивость патрона и повысить передачу детонации между патронами.
Введение в состав заряда коллоксилина взамен коллодионного хлопка и увеличение содержания нитроглицерина в смеси нитроэфиров позволило повысить критическую плотность патрона, повышения восприимчивости к инициирующему импульсу, скорости детонации, передачи детонации между патронами и повышения эффективности взрывного действия патрона.
Для повышения качества упаковки сыпучих компонентов и плотности патрона, а также для повышения предохранительных свойств патрона подобран соответствующий дисперсный состав сыпучих компонентов.
Повысились и предохранительные свойства патрона: предельная масса патрона, не воспламеняющая метановоздушную смесь и угольную пыль.
Вследствие повышения плотности патрона, увеличения содержания нитроглицерина в нитроэфирах повысилась объемная теплота взрыва, скорость и эффективность взрывного действия патрона.
Суммарное влияние всех существенных признаков полезной модели способствовало увеличению срока службы патрона с 6 месяцев (прототип) до 9 месяцев (заявляемое техническое решение).
Характеристики предлагаемой полезной модели и прототипа представлены в Таблице.
Таблица.
Наименование компонентов, мас.% и характеристик
Заявляемое техническое решение
Прототип
1
2
3
Нитроэфиры (67-70% нитроглицерина)
13,0-14,5
-
Нитроэфиры (40-60% нитроглицерина)
-
13,0-15,0
Селитра натриевая
42,8-47,0
44,3-48,3
Хлористый аммоний
28,0-30,0
28,0-30,0
Хлористый натрий или калий
6,3-7,7
6,3-7,7
Мука древесная
2,2-2,8
2,2-2,8
Стеарат кальция
0,8-1,2
0,8-1,2
Коллоксилин
0,15-0,25
-
Коллодионный хлопок
-
0,15-0,25
Натриевая соль КМЦ
1,3-1,5
-
Сода кальцинированная, свыше 100%
0,1-0,3
0,1-0,3
Передача детонации между патронами, см:
- сухими
12-13
8-9
- после замочки
6-8
3-4
Предельный заряд, не воспламеняющий метановоздушную смесь и угольную пыль, г
250
200
Эффективность взрывного действия патрона;
- по обжатию свинцового крешера, мм
7,4-8,0
не более 7
- по уходу за одно взрывание, м
1,6
1,4-1,5
Критическая плотность детонации
патрона, г/см<sup>3</sup>
1,35
1,28
Объемная теплота взрыва, ккал/л
740-840
700-800
Срок годности патрона, месяцы
9
6
Сравнение заявляемого патрона с прототипом показывает, что предложенный патрон отличается иной конструкцией покрытия оболочки - из двух слоев (в прототипе слой один); иным компонентным и количественным составом заряда из предохранительного взрывчатого вещества; более тонкой дисперсностью ряда входящих в заряд сыпучих компонентов; повышенной плотностью изделия; повышенной критической плотностью взрывчатого вещества.
Из уровня техники неизвестен взрывной патрон, в котором бы имело место предложенное сочетание признаков. А именно такое сочетание позволило решить поставленную задачу, а также расширить арсенал взрывных патронов 5-го класса предохранительности диаметром 36-37 мм.
Предлагаемый взрывной патрон прошел опытную проверку и готовится к внедрению в производство.