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" Charge explosive ".
On sait que l'utilisation d'explosifs dans les mines de charbon peut entraîner différents risques. Des explosifs mal choisis peuvent provoquer l'allumage ou l'explosion des gaz grisouteux ou de la poussière de charbon existant dans ces mines. Même les explosifs anti-grisouteux que les administrations compétentes permettent d'utiliser dans les mines de charbon peuvent, dans certains cas, donner lieu à
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des explosions, notamment lorsqu'on les utilise d'une maniè- re incorrecte.
L'industrie s'est efforcée depuis longtemps déjà d'aug- menter sans oesse davantage, en collaboration aveo les admi- nistrations chargées du contrôle de la sécurité dans les mi- nes, la sécurité des explosifs à utiliser. C'est ainsi qu'on a déjà proposé depuis de longues années par exemple les ex- plosifs munis d'une gaine ou d'un bouchon de matière à l'aide desquelles on refroidit et on rend moins dangereuse la flamme du coup. On a utilisé à titre de charges de ce genre par ex- emple des matières inertes comme de la poussière de pierre, des chlorures aloalins, des bicarbonates alcalins, des com- posés contenant de l'eau de cristallisation et des substan- oes analogues.
D'autres propositions consistent à ajouter aux explosifs mêmes certains constituants grâce auxquels ils de- viennent moins dangereux. Il semble bien que la solution la plus connue consiste dans l'addition de chlorure de sodium finement moulu, afin d'augmenter la sécurité en présence de grisou et de poussière de charbon.
Selon une autre solution proposée, on ajoute, aux ex- plosifs brisants liquides, des substances inertes qui déga- gent, comme par exemple un bioarbonate alcalin, des gaz iner- tes avec absorption de chaleur lors de l'explosion, la pro- portion des substances inertes dépassant celle de l'explosif et étant oomprise notamment entre 65 et 85 %. On peut utili- ser en dehors d'un bicarbonate alcalin de l'azotite d'ammo- nium ou des mélanges équivalents d'azotite de sodium et de sels d'ammonium, comme le chlorure, le oarbonate ou le sul- fate d'ammonium.
Les explosifs de ce genre peuvent contenir en plus des explosifs brisants liquides et des substances inertes, dégageant des gaz inertes lors de l'explosion, des substances formant supports d'oxygène, ou supports de carbone,
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et des substances inertesOn peut indiquer,à titre d'exem- ples les compositions suivantes :
I II
Nitroglycérine gélatinisée 35, 0 % 10,0 %
Bicarbonate de soude 48,0 % 50,0 %
Nitrate de soude 5,0 % 6,0 % fibre de bois @ 2,0 %
Farine de bois 2,0 % -------
Chlorure de sodium 10,0 % 32,0 % 100,0 % 100,0 %
Or, on a trouvé que l'on peut augmenter sensiblement la sécurité des explosifs miniers usuels en présence du gri- sou et de la poussière de charbon en les utilisant avec une charge accessoire qui est constituée, selon ce qui a déjà été dit ci-dessus, par un mélange d'explosifs brisants liquides et de substances inertes, dégageant, lors de l'explosion, des gaz inertes.tout en fixant de la chaleur, et dans les propor- tions indiquées,
le cas échéant en combinaison aveo des sub- stances jouant le rôle de supports d'oxygène, ou de supports de carbone, et de substances inertes. Il reste à savoir si cet effet est dû à la grande vitesse de détonation, à leur faible température d'explosion ou au dégagement de nuages de gaz Inertes.
Pour la confection de charges explosives conformes à la présente invention, on peut procéder en introduisant d' abord dans le trou de mine une ou plusieurs cartouches des explosifs miniers usuels, et ensuite, pour fermer le trou de mine, une ou plusieurs cartouches dans las quelle s se trouve la charge accessoire, c'est-à-dire les explosifs oontenant une addition de bicarbonate alcalin ou d'une substance ana- logue dans une proportion suffisante. L'amorce peut alors
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être disposée à volonté au point le plus bas du trou de mine ou dans la cartouche de fermeture contenant la charge aoces- soire.
Quand on utilise plusieurs cartouches explosives, après chaque cartouche ou un groupe de deux cartouches des explo- sifs usuels peut venir par exemple une cartouche avec la charge accessoire. Mais il est avantageux de veiller dans ce cas à ce que la cartouche la plus haute soit une oartouohe contenant la charge accessoire, car c'est dans ce cas que la sécurité à l'égard du grisou et de la poussière de charbon apportée par cette charge accessoire donne son effet dans les meilleures conditions.
Au lieu d'utiliser des cartouches séparées pour la char- ge accessoire et pour les autres explosifs, on peut aussi ré- unir d'emblée la charge accessoire et les explosifs en une charge terminée, en les logeant dans une gaine commune. On peut également disposer dans une seule cartouche les diffé- rents explosifs qui peuvent alors être séparés les uns des autres par exemple par une rondelle de carton.
L'une des ex- trémités de la cartouche ou de l'ensemble de la charge con- tient alors la charge accessoire. Pour empêcher les erreurs dans la mise en place de l'amoroe et lors de l'introduotion dans le trou de mine, cette extrémité de l'emballage ou de la cartouche peut être signalée d'une façon spéciale, par exemple par une coloration de l'enveloppe. Quand on veut avoir une certitude absolue, on peut aussi loger la charge aooessoire aux deux extrémités de la cartouche ou de la char- ge, ou bien utiliser des cartouches constituées par un noyau d'autres explosifs et d'une gaine ou enveloppe constituée par la charge accessoire.
La sécurité offerte en présence du grisou et de la pous- sière de charbon est augmentée, par l'utilisation des mélan- gas précités, dans une mesure telle qu'il est même possible,
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dans des circonstances particulièrement favorables, de faire sauter une mine sans utilisation d'une matière de bourrage ou d'utiliser comme bourrage une cartouche oontenant la char- ge accessoire.
Par comparaison avec les charges explosives connues, constituées par un noyau d'explosifs et une gaine ou envelop- pe ou un bourrage en une matière inerte, les charges explo- sives conformes à la présente invention, comprenant un noyau en des explosifs usuels et une gaine ou un bourrage constitué par la charge accessoire, présentent des avantages oonsidé- rables. Les substances indifférentes ou inertes constituent tout d'abord un ballast qui ne peut pas être utilisé pour 1' effet de rupture. En conséquence, on ne peut loger dans un trou de mine d'une dimension donnée qu'une quantité d'explo- sifs plus faible quand on utilise % cet effet encore un bour- rage inerte, ou bien il faut exécuter les'trous de mine aveo un diamètre plus grand ou une profondeur plus grande.
On se heurte,d'autre part,à des difficultés pour loger la capsule explosive, car dans les cartouches constituées par des explo- sifs et un bourrage ou une gaine,inerte, il faut d'abord per- forer cette couche extérieure. Dans ce cas, le bourrage pul- vérulent s'écoule facilement hors du trou. Enfin, par le bour- rage inerte la transmission de la détonation d'une cartouche à sa voisine est rendue plus difficile. Ces inconvénients ne se produisent pas dans la présente invention. Comme on uti- lise, comme bourrage ou gaine, un explosif efficace, il n'est pas nécessaire d'agrandir les trous de mine et de loger les capsules à l;intérieur de la cartouche.
La facilité de déto- nation et la transmission de cette détonation ne' sont pas inférieures et sont au contraire plutôt améliorées par la gaine ou le bourrage constitué par la charge accessoire.
Pour la comparaison, et à titre dtexemples, lesoomposi-
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fions do quelques explosifs et charges explosives utilisés dans une galerie d'essai vont être indiqués ci-après. On a utilisé à cet effet les mélanges suivants :
1 ( Explosif )
65,0 % Nitroglycérine gélatinisée
26,8 % Nitrate de soude
8,0 % Farine de bois
0,2 % Oxyde de fer 100,Or %
II -( Explosif )
28,5 % Nitroglycérine gélatinisée 30,5 % Nitrate d'ammonium
0,7 % Gélose 0,3 % Farine de bois 0,5 % Tala
39,5 % Chlorure de sodium
100,0 %
III ( Charge accessoire ) la,0 µ Nitroglycérine
2,0 % Fibre de bois
6,0 % Nitrate de soude
32,0 % Chlorure de sodium
50,0 % Bicarbonate de soude
100,0 %
En utilisant des cartouches contenant chacune 80 gr. du mélange I, on a chaque fois allumé dans la galerie d'essai les mélanges grisouteux contenant environ 8,5 % de grisou ou de méthane.
En utilisant les mêmes cartouches enrobées de 120 gr. du mélange III, l'allumage du mélange grisouteux a
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été empêché dans tous les cas.
On a obtenu un résultat analogue dans la oomparaison du mélange II et du mélange III. Avec une charge de quatre cartouches contenant chacune cent grammes du mélange II, on a allumé dans un essai dans des conditions particulièrement difficiles un mélange grisouteux contenant 8,5 à 9 % de gri- sou quatre fois sur cinq. En enrobant les mêmes quantités du mélange II chacune de cent grammes du mélange III, il ne s' est jamais produit dtallumage des atmosphères grisouteuses quand on utilisait également quatre cartouches.
REVENDICATIONS.
1.) Charge explosive présentant une grande séourité en présence de grisou et de poussière de charbon, oaraotérisée par un explosif minier usuel et une charge accessoire consti- tuée par un mélange d'explosifs brisants liquides et de sub- stances inertes qui dégagent des gaz inertes en fixant de la ohaleur lors de l'explosion, la proportion des substances inertes dépassant celle de l'explosif liquide brisant.
2.) Charge explosive selon la revendioation 1, caracté- risée par le fait que dans la'charge accessoire, la propor- tion des substances inertes dépasse de 65 à 85 % celle de 1' explosif brisant.
3.) Charge selon la revendioation 1 ou 2, caractérisée par le fait que la charge accessoire contient du bicarbonate de soude comme substance inerte dégageant des gaz.
4.) Charge selon les revendications 1 à 3, oaraotéri- sée par le fait que, en dehors des explosifs liquides et bri- sants, et des substances inertes dégageant des gaz inertes, la charge accessoire contient des substanoes jouant le rôle de supports d'oxygène et de supports de carbone, et le oas échéant des substances inertes.
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"Explosive charge".
It is known that the use of explosives in coal mines can entail various risks. Poorly chosen explosives can ignite or explode the firedamp gases or coal dust existing in these mines. Even the anti-firedamp explosives which the competent authorities allow to use in coal mines can, in certain cases, give rise to
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explosions, especially when used improperly.
For a long time now, the industry has been striving to increase the safety of the explosives to be used without hesitation, in collaboration with the authorities responsible for the control of safety in the mines. Thus it has already been proposed for many years, for example, explosives provided with a sheath or a plug of material with the aid of which the flame is cooled and therefore rendered less dangerous. As such fillers, for example, inert materials such as stone dust, aloaline chlorides, alkali bicarbonates, compounds containing water of crystallization and the like have been used.
Other proposals consist in adding certain constituents to the explosives themselves, which make them less dangerous. It seems that the best known solution consists in the addition of finely ground sodium chloride, in order to increase safety in the presence of firedamp and carbon dust.
According to another proposed solution, inert substances are added to the liquid breaking explosives which give off, for example an alkaline bioarbonate, inert gases with absorption of heat during the explosion, the proportion inert substances exceeding that of the explosive and being oomprise in particular between 65 and 85%. In addition to an alkaline bicarbonate, ammonium azotite or equivalent mixtures of sodium azotite and ammonium salts, such as chloride, carbonate or sulphate of ammonium can be used. ammonium.
Explosives of this kind may contain, in addition to liquid high explosives and inert substances, releasing inert gases during the explosion, substances forming oxygen carriers, or carbon carriers,
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and inert substances The following compositions may be mentioned by way of example:
I II
Gelatinized nitroglycerin 35.0% 10.0%
Baking soda 48.0% 50.0%
Sodium nitrate 5.0% 6.0% wood fiber @ 2.0%
Wood flour 2.0% -------
Sodium chloride 10.0% 32.0% 100.0% 100.0%
However, it has been found that the safety of conventional mining explosives can be significantly increased in the presence of gravel and coal dust by using them with an accessory charge which is constituted, according to what has already been said above. above, by a mixture of liquid high explosives and inert substances, liberating inert gases during the explosion, while fixing heat, and in the proportions indicated,
where appropriate in combination with substances acting as oxygen carriers, or carbon carriers, and inert substances. It remains to be seen whether this effect is due to the high speed of detonation, their low explosion temperature or the release of inert gas clouds.
For the preparation of explosive charges according to the present invention, one can proceed by first introducing into the blast hole one or more cartridges of the usual mining explosives, and then, to close the blast hole, one or more cartridges in the blast hole. what s is the incidental charge, ie explosives containing an addition of alkali bicarbonate or a similar substance in sufficient proportion. The primer can then
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be placed at will at the lowest point of the blasthole or in the closure cartridge containing the additional charge.
When several explosive cartridges are used, after each cartridge or a group of two cartridges of the usual explosives can come for example a cartridge with the accessory charge. But it is advantageous in this case to ensure that the highest cartridge is an oartouohe containing the accessory charge, because it is in this case that the safety with regard to the firedamp and the coal dust brought by this accessory charge gives its effect under the best conditions.
Instead of using separate cartridges for the accessory charge and for the other explosives, the accessory charge and the explosives can also be immediately combined into a finished charge, by housing them in a common sheath. The various explosives can also be placed in a single cartridge, which can then be separated from each other, for example by a cardboard washer.
One end of the cartridge or of the entire charge then contains the accessory charge. To prevent errors in the placement of the starter and in the introduction into the blasthole, this end of the packaging or cartridge may be marked in a special way, for example by a coloring of the envelope. When we want to have absolute certainty, we can also accommodate the additional charge at both ends of the cartridge or the charge, or else use cartridges consisting of a core of other explosives and a sheath or envelope consisting of the accessory charge.
The safety offered in the presence of firedamp and carbon dust is increased, by the use of the above-mentioned mixtures, to such an extent that it is even possible,
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under particularly favorable circumstances, to blow a mine without the use of a stuffing material or to use as a stuffing a cartridge containing the accessory charge.
By comparison with known explosive charges, consisting of a core of explosives and a sheath or envelope or stuffing of an inert material, the explosive charges according to the present invention, comprising a core of conventional explosives and a sheath or a stuffing made up of the accessory load, have considerable advantages. The indifferent or inert substances first of all constitute a ballast which cannot be used for the breaking effect. Consequently, only a smaller quantity of explosives can be accommodated in a blasthole of a given size when this effect is still used an inert stuffing, or else the holes have to be drilled. mine with larger diameter or greater depth.
On the other hand, there are difficulties in accommodating the explosive capsule, because in cartridges consisting of explosives and a stuffing or an inert sheath, it is first necessary to perforate this outer layer. In this case, the powdered stuffing will easily flow out of the hole. Finally, by inert stuffing the transmission of the detonation of a cartridge to its neighbor is made more difficult. These drawbacks do not occur in the present invention. Since an effective explosive is used as the stuffing or sheath, it is not necessary to enlarge the blastholes and to accommodate the capsules within the cartridge.
The ease of detonation and the transmission of this detonation are not inferior and, on the contrary, are rather improved by the sheath or the stuffing constituted by the accessory charge.
For comparison, and by way of example, the oomposi-
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Some of the explosives and explosive charges used in a test gallery will be shown below. The following mixtures were used for this purpose:
1 (Explosive)
65.0% Gelatinized Nitroglycerin
26.8% Sodium nitrate
8.0% Wood flour
0.2% Iron oxide 100, Gold%
II - (Explosive)
28.5% Gelatinized nitroglycerin 30.5% Ammonium nitrate
0.7% Agar 0.3% Wood flour 0.5% Tala
39.5% Sodium chloride
100.0%
III (Accessory load) la, 0 µ Nitroglycerin
2.0% wood fiber
6.0% Sodium nitrate
32.0% Sodium chloride
50.0% Baking soda
100.0%
Using cartridges each containing 80 gr. of mixture I, the firedamp mixtures containing about 8.5% firedamp or methane were ignited in the test gallery each time.
Using the same coated 120 gr cartridges. of mixture III, the ignition of the gassy mixture has
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been prevented in all cases.
A similar result was obtained in the comparison of mixture II and mixture III. With a charge of four cartridges each containing one hundred grams of mixture II, in a test under particularly difficult conditions a gaseous mixture containing 8.5 to 9% gray was ignited four times out of five. By coating the same quantities of Mixture II each with one hundred grams of Mixture III, no ignition of gassy atmospheres occurred when four cartridges were also used.
CLAIMS.
1.) Explosive charge with great safety in the presence of firedamp and coal dust, aerated by a usual mining explosive and an accessory charge consisting of a mixture of liquid high explosives and inert substances which give off gases inert by fixing heat during the explosion, the proportion of inert substances exceeding that of the liquid explosive shattering.
2.) Explosive charge according to claim 1, characterized by the fact that in the accessory charge the proportion of inert substances exceeds that of the breaking explosive by 65 to 85%.
3.) Charge according to revendioation 1 or 2, characterized in that the accessory charge contains sodium bicarbonate as an inert substance releasing gases.
4.) Charge according to claims 1 to 3, oaraoterized by the fact that, apart from liquid and brishable explosives, and inert substances giving off inert gases, the accessory charge contains substances playing the role of supports for oxygen and carbon supports, and where appropriate inert substances.
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