CN104159873B - 改良爆破剂 - Google Patents

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Abstract

本发明总体上涉及一种爆炸性组合物，其包含氧化剂组分、含乳化剂的烃类燃料组分和填充剂的水乳液，填充剂为大体上没有粗糙表面和尖锐边缘的固体颗粒形式的燃料类废料。优选所述组合物具有硝酸铵基乳液和粒化填充剂。本发明还牵涉使用常规移动处理装置(MPU)，具有适于容纳燃油、干燥硝酸铵球粒和硝酸铵基乳液的独立隔室的卡车，向爆破现场提供爆炸性组合物的方法，其中隔室改为容纳颗粒废料。本发明还涉及一种爆破柔软潮湿地面的方法，其包括向所述柔软潮湿地面上的一个或多个炮眼注入足够量的所述组合物，然后引爆所述组合物。

Description

改良爆破剂
技术领域
本发明总体上涉及爆破剂和爆炸性组合物并且涉及制备、使用和输送此类试剂的方法。更特别地，本发明涉及利用不然会运往垃圾堆或高温焚烧的废料的多组分炸药配方。具体而言，虽然不完全是，本发明涉及包含各种形式的硝酸铵基乳液炸药，已经通过并入废料作为炸药组分而改良的爆破剂的生产、使用和输送。
背景技术
一旦材料已经为一定用途使用过或为工业过程的副产物品，它就变成了废料。为了将其安全且环保地处理，一般存在可以对其进行管理的许多不同方式。一种方式是分离、回收和最终再利用。另一种方式是由易于生物降解的材料生产所述材料；这样，在垃圾堆最后处理所述材料时，与不可生物降解材料相比，其具有更短的寿命。
然而，存在一些不能回收或不能由生物可降解材料制成的材料。在这种情况下，通过将其焚烧或掩埋在垃圾堆中来管理所述材料，其将在垃圾堆中仅缓慢地降解。在垃圾堆中对废料的处理则限制了这片土地的使用，例如一些废料如塑料需要400年才腐烂。燃烧废料例如塑料往往需要高温，以致难以做到且代价高。但是这个过程也可能释放有害污染物，往往在污染可能已经是一个问题的工业区。
解决这些问题的一种方式是将如此难以回收或降解的废料并入爆炸性组合物中，此类爆炸性组合物引爆时产生的极端条件和高温以类似于高温焚烧的方式实现了处理所述材料的目的，但是实现了有用结果，并且可能成本更低。
如美国专利No.5,505,800(Harries等)中所公开，这种方法先前已经证实对于添加橡胶颗粒和固体硝酸铵而言可实现。这个引用主要针对产生“低冲击能炸药”(LSEE)。橡胶可源自破碎使用的轮胎。然而，生成的橡胶颗粒边缘粗糙，自发现以来，当橡胶与硝酸铵基乳液混合时就可导致爆炸混合物中结晶。结晶可防止混合物引爆或将产生不良结果。
如美国专利No.5,536,897(Clark等)中所公开，以这种方式使用废料的另一种尝试牵涉混合能量废弃物与不同爆炸性组合物例如AN、ANFO、水凝胶和乳液。这个引用总体上涉及使用火箭燃料污染的废料。然后破碎废料。废弃物中残留火箭燃料的存在确保废料有助于最终炸药的爆破性能。然而，废料中不存在此类燃料可导致爆炸性组合物不引爆。
乳液掺合物中破碎材料的存在可能产生边缘粗糙的材料并且这些边缘可导致产品结晶。产品结晶可导致炸药性能不佳，防水性降低而爆破后冒烟风险增加。
因此，提供避免或改善现有技术中存在的任何缺点的溶液，或提供对现有技术方法的另一替代方法是有用的。
发明内容
根据本发明的一方面，提供了一种爆炸性组合物，其包含氧化剂组分、含乳化剂的烃类燃料组分和作为填充剂的燃料类废料的水乳液，燃料类废料呈大体上没有粗糙表面和尖锐边缘的固体颗粒形式，不足以促进所述乳液结晶。
本发明的另一方面牵涉借助于常规移动处理装置(MPU)，向具有一个或多个用于容纳所述组合物的炮眼的爆破现场提供爆炸性组合物的方法，所述装置包括具有适于容纳(a)烃类燃料组分例如燃油、(b)干燥氧化剂组分例如干燥硝酸铵球粒和(c)潮湿氧化剂组分例如硝酸铵基乳液的独立隔室的卡车，并且所述装置具有用于将来自隔室(a)、(b)和(c)的两种或更多种组分混合在一起并且将所得混合物注入炮眼的工具，其特征在于所述隔室(b)改为容纳呈颗粒废料形式的填充剂，并且其中在优选用MPU上的螺旋钻将其注入炮眼之前向来自隔室(a)、(b)和(c)的混合物添加密度减小剂，并且其中所述组合物如本发明所述。
本发明的又一方面涉及一种爆破柔软潮湿地面的方法，其包括向所述柔软潮湿地面上的一个或多个炮眼注入足够量的根据本发明所述的组合物，然后引爆所述组合物。
所述乳液的氧化剂组分通常为含有释氧盐的水溶液或熔融物。优选所述释氧盐选自硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙或高氯酸铵的一种或多种，并且最优选为硝酸铵。
附图说明
仅通过举例的方式，现将参考附图描述本发明的优选实施方案，其中：
图1为能够用于输送根据本发明所述的爆破炸药的卡车的示意图：
图2a和2b示出了可用于本发明中的废料丸粒组分的两种产品(A&B)的照片(不按比例)；并且
图2c示出了可用于本发明中的显示出其光滑外观的废丸粒产品B(图2b)的照片(不按比例)，
图2d示出了用于本发明中，另一废丸粒产品的照片(不按比例)，并且
图3a和3b示出了不形成本发明的一部分，显示出其表面的粗糙和锯齿状性质及存在的尖锐边缘和拐角的比较废品的照片(不按比例)。
具体实施方式
根据本发明，提供了一种爆炸性组合物，优选包含基于硝酸铵(AN)类的乳液和作为填充剂的废料。废料呈固体颗粒形式。
废料为燃料类废料，通常为在氧化剂存在下，可在高温下燃烧的废弃物。通常这种废弃物可为含碳材料，例如废塑料、橡胶、纸张、蜡等。一些适合的废料来源包括尼龙丸粒、纸板、聚乙烯、蜡和混杂塑料废料。优选固体颗粒形式呈丸粒或废料形式。一些其他适合的废弃物来源包括易氧化的金属，例如铝。
可利用源于来自生活垃圾收集的塑料的混杂塑料废弃物，包括大量聚乙烯和类似塑料。通常将这些细细切碎并研磨成粉，并且将粉末熔融或压制在一起，然后挤出形成表面光滑、具有圆的角和边缘的废塑料丸粒。可将其他材料例如混杂纸张和纸板废弃物人选和蜡质废弃物一起破碎并压制在一起形成具有圆形边缘的光滑丸粒。
废料呈粒状或颗粒形式，优选平均粒度为0.5-1.0mm，并且更优选1-4mm左右，并且最优选尺寸为2-3mm左右。这些丸粒可为球形、圆柱形、立方体形、呈正方形或矩形块或形状不规则，通常具有光滑表面和圆形边缘。
呈颗粒形式的粒状废料应具有与爆破组合物中固体颗粒AN球粒相似的尺寸也是优选特征。AN球粒尺寸通常介于1-4mm之间，所以使用具有相似尺寸分布的颗粒废料有利。装载设备能够与球粒颗粒一起有效运行，所以通过使用相似尺寸的废弃颗粒，设备也将与其一起有效运行。
废料的密度不宜过低也有利，因为已知要添加极低密度添加剂，例如微球或苯乙烯珠粒作为敏化剂。优选地，废弃颗粒的密度可为0.2-1.0g/cm3左右，并且更优选0.4-0.7g/cm3左右。理想地，废料颗粒本身大体上不得影响爆破乳液的敏化。
如以下更详细地描述，这些废料颗粒应具有相对光滑的表面和很小的尖锐边缘，这样足以使其不破坏乳液的稳定，或不促进乳液结晶。可使用如下所述的棒等级试验(Rod Rating test)测量乳液的稳定性，并且优选地，与AN乳液混合时提供为6或更高的棒等级试验结果的废弃型丸粒对于本发明而言理想。
图2a、2b、2c和2d示出了可用于本发明的一些丸粒样品的照片(不按比例)。图2a中的样品源于纸张和纸板。图2b、2c和2d中的样品示出了源于废塑料的样品。在这些样品中，高密度废弃聚乙烯为主要组成部分。这些样品显示了光滑外表面和圆形边缘和拐角。相反，图3a和3b的照片中示出的样品显示了现有技术填充剂，其具有粗糙表面，尖锐边缘和拐角以及尖锐小须，如果将这些用于类似爆破组合物中，会破坏乳液。
废料的优点是人们要废弃它们，并且因此要是使用的话将是有成本效益的材料。使用它还容许通过在爆炸中焚烧从环境中去除废弃物。可选地，新塑料可用作一些(或所有)燃料类废料的来源。在本发明中将从广义上解释术语“废料”，并且同时优选使用塑料废弃物，从其他应用中回收，如果满足相同目的，也容许使用新料。由于其成本低，倾向于将回收的废弃物作为主要来源，但有时，可能缺少此类材料，或临时价格上涨，或对爆破组合物需求意外增加，在这些情况下可用一些新料替代废弃物。
另外，在废弃物中可能包括处理材料的其他困难或花费，尤其是除在高温焚烧炉中处理可能昂贵外，其他也可能很昂贵。废弃物处理公司可能付费通过并入颗粒废料中将这些组分添加到炸药中，从而提高生产本发明的爆破剂的经济效益。如果少量得不到完全焚烧时不会破坏环境，则应包括任何此类材料。如果爆破用在煤炭，则这种选择也有利，例如燃烧发电，那么以致任何此类材料将在任何情况下燃烧。此类材料理想地是如若不然将被焚烧但却可被包括在爆破组合物中的含碳废品。着色剂，例如有机废染料和类似材料可能是此类材料的实例。
用于本发明的氧化剂组分优选为硝酸铵(AN)基乳液。然而，代替或除硝酸铵外，可使用其他氧化剂。这些可包括碱土金属硝酸盐(例如硝酸钙)或碱金属硝酸盐(例如硝酸钠)和脲(urea)。一些其他实例可包括碱土金属或碱金属高氯酸盐例如高氯酸铵，尽管这些由于环境问题不常使用。最优选地，硝酸铵的水溶液单独用作氧化剂。
本发明的烃类燃料组分通常为燃油，例如在采石业、采矿业和土木建筑业与常规ANFO爆破炸药一起使用的矿物油或柴油。
烃类燃料组分含有乳化剂，其通常为与AN乳液爆破炸药一起使用的任何乳化剂。可使用单种乳化剂或乳化剂组合。一些优选乳化剂可选自由PIBSA与胺或链烷醇胺之间的缩合反应产生的乳化剂的组。适合乳化剂的另一实例为山梨糖醇酐单油酸酯(sorbitan mono-oleate)等。优选乳化剂可选自聚(异丁烯)琥珀酸酐或聚(异丁烯)琥珀酸乳化剂与二乙基乙醇胺或其他链烷醇胺的至少一种衍生物。乳化剂按组合物总重量计优选构成0.3-3.5％并且按重量计最优选构成0.5-1.5％。
最优选地，使用的废料是这样，当与其他AN乳液组分混合时，不会敏化乳液以便容许爆炸。这起到安全特征的作用以防意外引发不受控制的爆炸。
理想地，优选在将其注入炮眼时，通过增加单独敏化组分，敏化AN乳液和废料的混合物。这种敏化组分可为密度减小剂。适合的此类敏化剂的一个优选实例为碱金属硝酸盐和酸，它们混在一起后生成氮气，从而减小爆炸性爆破乳液的密度。理想地，通过选择适量敏化剂与乳液混合，将乳液的密度减小到小于1.15g/cm3并且优选介于0.80g/cm3和1.15g/cm3之间，
颗粒废料呈固体颗粒形式，其具有大体上没有粗糙表面和尖锐边缘的颗粒。因此这种特征不会促进乳液结晶。缺乏尖锐/粗糙边缘不会提供破坏方式，并且因此不会提供乳液液滴的结晶。
可进行一定量的简单测试以测试潜在适合废弃颗粒是否会在本发明中起作用。理想上，如果能够在所产生的爆炸中氧化并且不会破坏乳液的稳定，则可利用任何废品。同样优选地，废品不得对产品提供敏化，以允许爆炸剂在(例如)通过为乳液充气以减小其密度被泵入炮眼时单独敏化。
优选地，废弃颗粒呈丸粒形式，理想地丸粒具有圆形且光滑的表面和边缘。这些丸粒可能具有与AN球粒相似的平均粒度，例如理想地直径为2-3mm左右。
优选地，当在引发爆炸之前，将所有组分合并时，按组合物总重量计，废弃物包含1％-50％。更优选地，废料包含组合物的10％-40％。
本发明的爆破剂在潮湿柔软地面特别有用。通常如果炸药中存在60％或更高的乳液含量，则爆炸性组合物具有良好防水性。因此，本发明的爆炸性组合物通常非常适于用于潮湿地面。
柔软地面需要较少能量就能移动地面。与本发明其中一种配方为2.0MJ/kg相比，算得的ANFO能量为3.7MJ/kg。与1.0的ANFO相比，该配方的相对重量强度为0.54并且与ANFO的1.0相比，1.05g/cc密度下相对块体强度为0.69。因此这种产品的能量低于ANFO或甚至低于乳液-ANFO掺合物，所以更适合柔软地面。
优选地，使用在通常用于容纳传统AN乳液爆破剂组分的部分中运送组分的常规移动处理装置(MPU)卡车将本发明的组合物输送到要进行爆破的现场。废料贮藏于并源自为用于干燥添加的硝酸铵保留的贮藏容器，即部分(b)。由MPU的螺旋钻输送爆炸性组合物。理想地在爆炸性组合物从螺旋钻离开进入炮眼之前，将密度减小剂添加到爆炸性组合物中。
实施例
如下所示生产实验室成批的硝酸铵基乳液。表1列出了用于生产乳液的成分和重量。其他配方也属于本发明。
一般乳液生产过程
将氧化剂相的成分加热至75℃以形成水溶液。单独地，在加热至65℃的同时混合燃料相的成分。然后将热的氧化剂相缓慢倒入燃料相，用装备有65mm“JiffyTM”搅拌浆叶的“Lightnin’LabmasterTM”混合器，开始在600rpm下旋转30s提供搅拌。通过在1000rpm下搅拌30s，在1400rpm下搅拌30s并且在1700rpm下搅拌直至达到规定粘度精制粗乳液。每个样品中制备的产品的量为2.0kg。
这代表用作不同掺合物的乳液来源的标准配方。下面表1中示出了配方。
乳液选自由PIBSA与胺或链烷醇胺之间的缩合反应产生的乳化剂的组。使用的矿物油主要为石蜡族与一些芳香族和萘组成化合物。形成粘度约25,000cP的乳液。
表1-标准乳液配方
氧化剂组分 94％
-硝酸铵 75％
-水 25％
烃类燃料组分 6％
-乳化剂 15％
-矿物油/燃油 85％
表1.
由澳大利亚维多利亚的“澳大利亚复合技术”公司(“Plasmar”)供给废料。在这些实例中，以破碎形式或作为丸粒两种形式供给材料。破碎的材料通常具有尖锐边缘并且由于尖锐边缘与乳液中的液滴相互作用并引起结晶，这导致硝酸铵基乳液不稳定。另一种形式，丸粒化材料通常不会破坏乳液的稳定，尽管这也取决于所用的材料。
测试了四种材料，这些包括(1)尼龙丸粒，(2)纸板丸粒，(3)由于纸板、聚乙烯和蜡的混合物组成的丸粒(称为“产品A”)和(4)由混杂塑料组成的丸粒(称为“产品B”)。附图中如图2a示出了产品A的照片(不按比例)，和如图2b和2c示出了产品B的照片，其中图2b中示出了标尺，表示颗粒直径为约3mm。图2d示出了本发明的产品B的另一种丸粒。
应指出的是，纸板的确含有有些粗纤维并且在理论上，这导致乳液不稳定。然而，如果纸板经丸粒化，这样有效减小了一些硝酸铵基乳液可与之一起使用的表面积。具体而言，由此燃料相仅由乳化剂和矿物油组成，不存在柴油的配方表现得在这种组合中特别适合。
为了保持乳液的防水能力，虽然理想地应为60％或更高，但是在掺合物中应保持至少50％乳液。相反，虽然将优选介于10和40％之间，但是废料的水平可介于1-50％之间。
可向硝酸铵基乳液添加干混料。干混料可由硝酸铵或硝酸铵和柴油(ANFO)的混合物组成。如果使用，按组合物总量计，干燥添加剂包含0-40％。可通过添加ANFO改良爆破侧面，例如通过对爆破侧面提供更多拉力。
优选将废料丸粒以便提供在材料中无任何明显空腔的致密结构。因此，废料未提供敏化并且未参与爆炸反应。此外，材料的尺寸，尺寸约3mm，意味着氧化剂和燃料之间存在去耦。当按93重量％硝酸铵和7重量％丸粒的比例，产品B丸粒与硝酸铵混合时，观察到这是所述情况。在223mm直径PVC管中点燃所述产品而组合物未能引爆。只有当用柴油代替1.5％的硝酸铵时，材料才在低位以1,700m/s引爆。
通过添加密度减小剂提供敏化。此类密度减小剂可为本领域中描述的许多种中的任一种，例如玻璃或塑料微球、封闭空气或经化学充气。优选使用碱金属亚硝酸盐例如亚硝酸钠或亚硝酸钾为所述材料化学充气。通常向酸化硝酸铵基乳液添加20-30％亚硝酸钠溶液。亚硝酸离子质子化，然后与铵离子反应以生成氮气。气体的生成通常在20-60分钟内完成。使用的亚硝酸钠溶液的量决定爆炸性组合物的最终密度。最终爆炸性组合物的密度理想地应低于1.15gm/cm3并且最优选介于0.8-1.15g/cc之间以确保组合物会引爆。
下面示出了本发明的各实施例。仅为实施例而不得以任何方式限制本发明。
比较实施例1(非本发明)
在第一实施例中，并非本发明的一部分，将70重量％的TITANTM 2000乳液与30重量％ANFO混合。用50％醋酸溶液酸化混合物，然后按总爆炸性组合物的0.30重量％，向爆炸性组合物添加25重量％亚硝酸钠溶液。这样添加将爆炸性组合物从1.32g/cc减小到1.10g/cc。将爆炸性组合物装入102mm直径PVC管中并且使用装备有#12强度雷管的400g Pentolite助推器引爆。记录到4,000m/s的VOD。28天后测定混合物的稳定性的棒等级为6。
比较实施例2(非本发明)
在第二实施例中，并非本发明的一部分，将80重量％的TITANTM 2000乳液与20重量％产品B混合并且未增加敏化。混合物的密度为1.17g/cc并且装入152mm直径PVC管中并引爆。在装备有#12强度雷管的400g Pentolite助推器起爆时，所述产品不能引爆。这些结果表明产品B未对乳液提供敏化。
以下实施例显示需要敏化。
实施例3
在第三实施例中，将80重量％的TITANTM 7000乳液与20重量％产品B混合。用50％醋酸溶液酸化混合物，然后按总爆炸性组合物的0.3重量％，向爆炸性组合物添加25重量％亚硝酸钠溶液。这样添加将爆炸性组合物从1.27g/cc减小到1.10g/cc。将爆炸性组合物装入152mm直径PVC管中并且使用装备有#12强度雷管的400g Pentolite助推器引爆。记录到3,800m/s的VOD。20天后测定混合物的稳定性的棒等级为6，并且掺合物在28天后分解。
实施例4
在第四实施例中，将80重量％的TITANTM 2000乳液与20重量％产品B混合。用50％醋酸溶液酸化混合物，然后按总爆炸性组合物的0.2重量％，向爆炸性组合物添加25重量％亚硝酸钠溶液。这样添加将爆炸性组合物从1.17g/cc减小到1.02g/cc。将爆炸性组合物装入152mm直径PVC管中并且使用装备有#12强度雷管的400g Pentolite助推器引爆。记录到4,000m/s的VOD。28天后测定混合物的稳定性的棒等级为7。
实施例5
在第五实施例中，将80重量％的TITANTM 7000乳液与20重量％产品B混合。用50％醋酸溶液酸化混合物，然后按总爆炸性组合物的0.2重量％，向爆炸性组合物添加25重量％亚硝酸钠溶液。这样添加将爆炸性组合物从1.22g/cc减小到1.03g/cc。将爆炸性组合物装入152mm直径PVC管中并且使用装备有#12强度雷管的400g Pentolite助推器引爆。记录到5,100m/s的VOD。
实施例6
在第六实施例中，将60重量％的TITANTM 2000乳液与10重量％产品B和30重量％ANFO混合。用50％醋酸溶液酸化混合物，然后按总爆炸性组合物的0.2重量％，向爆炸性组合物添加25重量％亚硝酸钠溶液。这样添加将爆炸性组合物从1.23g/cc减小到1.12g/cc。将爆炸性组合物装入152mm直径PVC管中并且使用装备有#12强度雷管的400g Pentolite助推器引爆。记录到4,500m/s的VOD。
实施例7
在第七实施例中，将60重量％的TITANTM 2000乳液与20重量％产品B和20重量％ANFO混合。用50％醋酸溶液酸化混合物，然后按总爆炸性组合物的0.1重量％，向爆炸性组合物添加25重量％亚硝酸钠溶液。这样添加将爆炸性组合物从1.18g/cc减小到1.10g/cc。将爆炸性组合物装入152mm直径PVC管中并且使用装备有#12强度雷管的400g Pentolite助推器引爆。记录到4,200m/s的VOD。
实施例8
在第八实施例中，将80重量％的TITANTM 7000乳液与20重量％产品B混合。用50％醋酸溶液酸化混合物，然后按总爆炸性组合物的0.1重量％，向爆炸性组合物添加25重量％亚硝酸钠溶液。这样添加将爆炸性组合物从1.22g/cc减小到1.15g/cc。将爆炸性组合物装入152mm直径PVC管中并且使用装备有#12强度雷管的400g Pentolite助推器引爆。记录到4,900m/s的VOD。
棒等级试验
如表2所示，测试各种组分的稳定性。这种试验牵涉混合填充剂、ANFO和/或乳液，然后根据时间监测乳液中的结晶水平。这通过用10mm玻璃棒45度角浸入掺合物中大约20mm深以使玻璃棒的一侧涂上掺合物实现。然后轻轻敲击玻璃棒以去除过量填充剂、球粒和/或乳液。将玻璃棒朝着光源放置，涂有乳液的侧面面背光源并使光通过玻璃棒。然后沿着玻璃棒轻轻擦上乳液3次并且如下测量晶体的比例：-8＝无晶体；7＝少量晶体；6＝一半乳液/一半晶体；5＝主要为晶体，有一些乳液；4＝全为晶体，没有乳液。以已知间隔，继续随时间推移为掺合物评价晶体形成的比例。
实施例9-稳定性试验
根据本发明，使用80重量％的TITANTM 2000乳液与20重量％产品B混合，并且充气至密度为0.99g/cc进行第一试验，并且这在28天后产生7的棒等级。
相反，用其他物质作为废弃组分的试验对于乳液稳定性而言产生更差的结果。高度优选此类乳液必须稳定至少14天，并且优选稳定28天。稳定性的试验优选为本文所述的棒等级试验，并且适合稳定性将为乳液具有6或更高的棒等级至少14天。
下面表2中给出了这些试验的结果。
表2.稳定性试验
由图2b、2c、2d、3a和3b中测试的各种废料的显微照片可见，图2b、2c、2d中根据本发明所述的废料具有比图3a中的破碎轮胎或图3b中的混杂塑料明显更光滑的表面和边缘。表2中的稳定性试验显示发生结晶且并且因此破坏了乳液的稳定。
实施例10-爆破测试
使用具有根据图2b和2d的丸粒作为填充剂的爆破组合物，在实地进行试验。选择现场，在现场为天然表面钻炮眼。
下面表3中给出了这些试验的结果。
样品 量(kg/眼) 炮眼深度(m) 密度(g/cm3) VOD(m/s)
2b 250 8-10 1.02–1.04 3000
2b 230-310 7-8 0.98–1.06 3800
2d 250 8 0.94–0.98 3900
表3
爆破试验牵涉为几个炮眼装入根据本发明所述的乳液。测试3次放炮，结果示于表3中。产品引爆至高位和稳态。对于装有包括废物料填充剂的爆破乳液的任何位置，未观察到出现烟雾。
爆炸性组合物的输送
图1示出了在矿场用于生产散装炸药并输送至炮眼中的卡车的示意图。也称为移动处理装置(MPU)的卡车1具有3个部分10、20、30。第一且最小的部分10通常用于贮存传统上仅包含约6％的ANFO组分的燃油。第二部分20一般用于贮存供干燥添加的硝酸铵。第三部分30用于贮存硝酸铵基乳液。
优选废料形状近似球形并且尺寸为约2-3mm。这种尺寸和形状使材料具有与供干燥添加的硝酸铵相似的流动性。因此，废料可替代进入卡车的第二部分20。废料细粒和流动性的缺乏使第二部分20用于没有明显污染问题的任一材料(废料丸粒或AN球粒)。此外，废料敏感性的缺乏意味着即使在这个部分20存在一些残余废料，也不会对硝酸铵球粒提供火源或提供燃料。因此MPU卡车可用于任一安排并且易于改变用途，以运送任一组的爆破组分。
MPU卡车1具有使废料与乳液混合的螺旋钻40。也可将密度减小剂加进混合物中以减小爆炸性组合物的密度。如果密度减小剂为碱金属亚硝酸盐，则可通过入口(未示出)将盐溶液施用至螺旋钻臂42中。将爆炸性组合物输送出螺旋钻40进入炮眼(未示出)。
根据本发明所述的爆破组合物及其输送到炮眼的方法在爆破柔软、潮湿地面，例如天然表面时特别有益。在烟雾缓解很重要时，本发明也有益，因为爆破会产生最少量的烟雾，尤其是在组合物中利用氮气敏化时产生有毒NOx烟雾。
在本发明中，除非上下文另外明确表明，术语“包含(comprising)”具有所述词从“至少包括”的意义而言的非排他性含义，而不是从“仅由……组成”的意义上而言的排他性含义。以相应的语法变化，将其应用于所述词的其他形式，例如“包含(comprise)”、“包含(comprises)”等。
虽然以上参考具体实施方案描述了本发明，但是本领域的技术人员将认识到，不限于所述实施方案，但是还可能以许多其他形式存在。
工业实用性
本发明可用于使用本发明的爆破组合物的行业，包括采矿业、采石业和建筑业。

Claims (18)

1.一种爆炸组合物，其包含水乳液，所述水乳液包含：
氧化剂组分，
含乳化剂的烃类燃料组分，和
燃料类废料，其呈没有粗糙表面和尖锐边缘的固体颗粒形式，不足以促进所述乳液结晶。
2.根据权利要求1所述的爆炸组合物，其中，所述废料单独存在不会对乳液提供允许爆炸的敏化作用；通过稍后向所述组合物添加敏化组分使得允许爆炸。
3.根据权利要求2所述的爆炸组合物，其中，所述敏化组分为密度减小剂。
4.根据权利要求1所述的爆炸组合物，其中，所述氧化剂选自硝酸铵、硝酸钠或硝酸钙中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的爆炸组合物，其中，所述氧化剂为硝酸铵。
6.根据权利要求3所述的爆炸组合物，其中，所述密度减小剂为碱金属亚硝酸盐和酸的盐，所述碱金属亚硝酸盐和酸结合时产生氮气。
7.根据权利要求1所述的爆炸组合物，其中，所述燃料类废料的组合物选自：塑料、橡胶、纸张、纸板、蜡材料和混杂塑料废料。
8.根据权利要求6所述的爆炸组合物，其中，通过添加所述密度减小剂将所述组合物的密度减小到介于0.80和1.15g/cm3之间。
9.根据权利要求1所述的爆炸组合物，其中，所述颗粒废料呈大体上没有粗糙表面和尖锐边缘的丸粒形式。
10.根据权利要求1所述的爆炸组合物，其中所述颗粒废料的平均粒度为约2-3mm。
11.根据权利要求1所述的爆炸组合物，其中，按组合物总重量计，所述废料占1％-50％。
12.根据权利要求11所述的爆炸组合物，其中，按组合物总重量计，所述废料占10％-40％。
13.根据权利要求1所述的爆炸组合物，其中，呈固体颗粒形式的燃料类废料的棒等级试验值为6或更高。
14.一种借助常规移动处理装置(MPU)向爆炸现场提供如权利要求1-13中任一项的爆炸组合物的方法，所述现场具有一个或多个用于容纳所述组合物的炮眼，所述装置包括具有适于容纳(a)燃油、(b)干燥硝酸铵球粒和(c)硝酸铵基乳液的独立隔室的卡车，并且所述装置具有用于将来自隔室(a)、(b)和(c)的两种或更多种组分混合在一起并且将所得的混合物注入炮眼的工具，
其特征在于所述隔室(b)改为容纳颗粒废料，并且
在来自隔室(a)、(b)和(c)的混合物注入到炮眼之前，用MPU上的螺旋钻将密度减小剂添加到所述混合物。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，借助于螺旋钻将所述混合物注入炮眼中。
16.一种爆破柔软潮湿地面的方法，其包括向所述柔软潮湿地面上的一个或多个炮眼注入足够量的根据权利要求1-13中任一项所述的爆炸组合物，然后引爆所述爆炸组合物。
17.根据权利要求16所述的方法，其中借助于常规移动处理装置将所述组合物注入所述炮眼中，所述装置包括具有适于容纳(a)燃油、(b)干燥硝酸铵球粒和(c)硝酸铵基乳液的独立隔室的卡车，并且所述装置具有用于将来自隔室(a)、(b)和(c)的两种或更多种组分混合在一起并且将所得混合物注入炮眼的工具，
其特征在于所述隔室(a)改为容纳颗粒废料，并且
在来自隔室(a)、(b)和(c)的混合物注入到炮眼之前，用MPU上的螺旋钻将密度减小剂添加到所述混合物。
18.根据权利要求17所述的方法，其中借助于螺旋钻将所述混合物注入炮眼中。
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