CS269987B2

CS269987B2 - Emulsion explosive mixture

Info

Publication number: CS269987B2
Application number: CS867450A
Authority: CS
Inventors: Lawrence A Cescon; Robert W Trebilcock
Original assignee: Du Pont
Priority date: 1985-10-15
Filing date: 1986-10-15
Publication date: 1990-05-14
Also published as: NO168886C; MX164721B; NO864090D0; OA08755A; JPS62171983A; KR870003960A; IE862703L; BR8605044A; CA1259492A; KR890003676B1; EP0221701A1; ZM9686A1; NZ217947A; NO864090L; ZA867821B; NO168886B; ZW20886A1; AU6394386A; CS745086A2; PT83550B

Description

Vynález se týká výbušné směsi, která obsahuje senzibilovanou směs emulze vody v oleji a pevné anorganické oxidační soli ve formě částeček, ve výhodném provedení je touto solí dusičnan amonný.

Výbušné směsi, které obsahují směs emulze vody v oleji a pevného dusičnanu amonného ve formě částeček /AN/, jako je například ANFO, což je dusičnan amonný AN ve formě hrudkovitých částic opatřený povlakem topného oleje, se stávají v poslední době stále více používanými, což vyplývá ze skutečnosti, že je možno při jejich použití využít výhod emulzních výbušnin, ve kterých náleží vysoká sypná měrná hmotnost a charakteristická výbušná energie, přičemž současně jsou tyto výbušné směsi lacinější ve srovnání s jinými materiály vzhledem к nižší ceně dusičnanu amonného. Ovšem-v některých případech bylo zjištěno, že tyto výbušné směsi, které se běžně označují jako emulzní výbušné směsi**, mají krátkou skladovací životnost, což znamená nutnost použít těchto produktů ihned poté co byly připraveny. Tato krátká skladovací životnost znamená, že tyto výbušné látky ztrácí stabilitu, podléhají nežádoucí změně nebo změnám ve struktuře a/nebo ve složení do takové míry, že není možno se na tyto látky spolehnout, že se přivedou к výbuchu v požadovaném Časovém okamžiku a že se dosáhne požadované detonační rychlosti. К tomuto je dále nutno uvést, že jestliže je skladovací životnost tohoto produktu velmi krátká, je téměř jisté, že je tento produkt nevhodný pro použití v balené formě, a je rovněž často nevhodné jej používat ve volné formě, zejména v případech, kdy je třeba tento produkt transportovat na místo použití nebo jej ponechat po určitý časový interval v otvorech vyvrtaných pro uložení uvedené výbušné suroviny.

Předmětem vynálezu je emuliní výbušná směs stabilní při skladování, tvořená sensitizovanou směsí částic anorganické oxidační soli, zejména dusičnanu amonného ve formě částeček nebo ve formě hrubších částic, opatřených povlakem topného oleje a emulze vody v oleji, obsahující kapalné uhlíkaté palivo jako kontinuální fázi a vodný roztok anorganické oxidační soli jako diskontinuální fázi, která sestává z * a) 20 až 70 % emulze typu voda v oleji, v níž spojitou fázi tvoří palivový olej, mazací olej z těžkých, aromatických naftenových nebo parafinických frakcí, minerální olej nobo edparafinovaný olej a diskorvtinuální fázi tvoří vodný roztok anorganických oxidačních solí ze skupiny dusičnanu amonného, dusičnanu alkalických kovů a kovů alkalických zemin, chloristanů amonnéhp, chloristanu alkalických kovů a kovů alkalických zemin, emulze dále obsahuje emulgační činidlo a sestává z 50 až 95 \ hmotnostních anorganické oxidační soli, 1 až 21 % hmotnostních uhlíkatého paliva a 5 až 25 % hmotnostních vody a

b) 30 až 80 4 částic anorganických oxidačních solí ze skupiny dusičnan amonný, chloristan amonný, dusičnany alkalických kovů alkalických zemin a jejich směsi, přičemž 10 až 100 4 těchto částic je nahrazeno jemnými částicemi s průměrem menším než 297 >im.

V souvisejícím US patentovém spisu č. 4 714 503 (L.A. Cescon a N.J.Millet Jr.,) se popisuje výroba emulzní výbušné směsi, která má lepší skladovací životnost. V této patentové přihlášce se uvádí, že transport vody nebo ztrátu vody z vodné dispergované fáze této emulze spojitou olejovou fází do přimíchaných dusičnanových částic, což způsobuje der»latii I izawi uvedené emulze, je možno minimalizovat vytvořením bariery nebo působením media, které brání tomuto transportu vody, přičemž tato bariéra nebo medium jo ve výhodném provedení Ivořeno ía. motnou spojitou emulzní fázi, například je možno využít přítomnosti aniontnvého emuI«jačiďhn systému, který je tvořen solí mastné kyseliny a volnou mastnou kyselinou, přičemž tato látka je ve formě roztoku v oleji, jako spojité emulzní fáze. Ve výše uvedené patentové přihlášce se dále uvádí, že uvedenou barieru, která brání transportu vody je možno rovněž vytvořit například tak, že se částice dusičnanu opatří povlakem o nízké difusivitě vzhledem к vodě.

Jedním z materiálů, které se běžně používají v emulzních výbušných směsích jako pevná složka ve formě částic je ANFO, což jsou hrudkovité částice dusičnanu amonného, které jsou opatřeny povlakem topného oleje. Tento materiál ANFO je jako trhavina velmi oblíbeným a čas tu používaným materiálem, přičemž vzhledem ke vhodnosti a rovněž i s přihlédnutím к ekonomickým důvodům je tato obliba oprávněná, ovšem jsou rovněž velmi dobře známy i nevýhody tohoto produktu, ke kterým náleží nedostatečná ochrana, resp. bránící schopnost před působením vody, a malá hustota tohoto produktu. Smícháním tohoto materiálu ANFO s emulzí vody v oleji je možno získat produkt o vyšší hustotě a rovněž je možno dosáhnout určitého stupně odolnosti před půsotxním vody u tohoto směsného produktu, zejména v případech, kdy je hmotnostní poměr emulze к pevným látkám vysoký. Vzhledem к výše uvedenému je možno i některé nebalené emulzní směsi použít v případech, kdy se jimi plní vlhké otvory vyvrtané к uložení výbušniny. Přesto však je nutno uvést, že ekonomičtějším způsobem je možno využít pouze takové emulzní výbušné směsi, které jsou při skladování stabilní, t.zn. takové použití, kdy jsou tyto prostředky ve volné nebalené formě s vysokým obsahem pevných látek, a kdy je jejich odolnost vůči působení vody lepší než dosud.

Uvedený vynález se týká zlepšených emulzních výbušných směsí, přičemž podstata těchto směsí spočívá v tom, že jsou tvořeny senzibilovanou směsí částic anorganické oxidační soli a emulze vody v oleji, která obsahuje uhlovodíkové palivo jehož složky tvoří spojitou emulzní fázi, vodný roztok anorganické oxidační soli, která tvoří nespojitou emulzní fázi, dispergovanou ve formě oddělených kapiček ve spojité fázi, a dále emulgační činidlo. Konkrétně je možno uvést, Že podstata uvedeného vynálezu, který se týká emulzní výbušné směsi výše uvedeného typu, která je stabilní při skladování, spočívá v tom, že tato směs obsahuje Částice anorganické oxidační soli, přičemž přinejmenším asi 15 % této složky, a ve výhodném provedení podle vynálezu alespoň 20 4 této složky /míněno jako procenta hmotnosti/, tvoří částice, které jsou menší než 297 mikrometrů, to znamená, že tyto částice projdou sítem č. 50 /U.S. série sít/ u něhož je průměr oka síta 0,297 milimetru, přičemž hmotnostní poměr emulze к celkovému obsahu částic anorganické oxidační soli se pohybuje v rozmezí od asi 20/80 do 70/30.

Složka představující oxidační anorganickou sůl ve formě částic, která je ve formě částeček menších než 297 mikrometrů, se v uvedeném textu označuje jako drobný prach nebo jako prachová složka. Tato prachová složka může tvořit celý podíl oxidační soli v částečkovité formě, která je přítomna v emulzní výbušné směsi, to znamená, že 100 procent hmotnosti částic oxidační soli tvoří prachová složka. Ovšem je třeba uvést, že v mnoha výhodných provedeních se v alternativním řešení podle vynálezu používá prachová složka společně s hrubšími částicemi, ve výhodném provedení podle vynálezu se používá hrubší složka, která je tvořena částicemi, které jsou větší než 420 mikrometrů, to znamená, že tyto částice jsou zachyceny na sítu č. 40 /U.S. Serie sít/, u kterého je velikost oka síta 0,420 milimetru. Ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu je tato složka s hrubšími částicemi tvořena hrudkovitými částicemi dusičnanu amonného nebo ANFO /t.zn. dusičnan amonný opatřený vrstvou topného oleje/.

Jeden z hlavních výhodných znaků vyplývající z použití prachové složky tvořící podíl částečkovité oxidační soli*použité jako část emulzní výbušné směsi spočívá v tom, že se při použití této prachové složky zvýší ochrana před působením vody /t.zn. že se zvýší schopnost ochrany uvedeného produktu před působením vnější vody/, čímž sr dosáhne toho, žr Jr mnžnn tuto výbušnou směs vhodně použít v nebalené formě i ve vlhkých vyvrtaných otvorech pro uložení náplně ve formě výbušné směsi. Tato zvýšená bránící schopnost před působením vody je srovnatelná s touto schopností, kterou vykazují výbušné směsi, které jsou charakteristické tím, že mají dlouhou životnost při skladování, jako jsou například produkty popisované ve výše uvedené patentové přihlášce Spojených států amerických č. 696 200. U těchto výše uvedených dobře skladovatelných produktů je pevná oxidační sůl méně citlivá na působení vnitřní vody nebo vnější vody v důsledku použití média nebo bariéry, která brání transportu vody uvnitř emulzního prostředku, přičemž touto bariérou nebo médiem může být vlastní spojitá fáze tohoto emulzního prostředku. Za předpokladu, že stabilita této emulzní směsi je takto chráněna touto uvedenou bariérou nebo médiem, je možno nahradit část pevné anorganické oxidační soli noho cnlý tento podíl anorganické oxidační noli. přítomni? v oinul/ní směsi, pra chovou složkou, aniž by došlo к podstatnému snížení skladovací životnosti této výbušné smňsí. V této souvislosti je třeba uvést, že normálně by se mohlo předpokládat, že větší povrchová plocha uvedené prachové složky bude znamenat větší schopnost poutat vodu v nespojité fázi uvedené emulze, což způsobí, že se tato směs stane nestabilní. Jak ještě bude dále uvedeno, podle uvedeného vynálezu bylo zcela neočekávatelné zjištěno, že je možno přidávat do emulzních směsí výše uvedeného typu prachový podíl, přičemž se nijak nezhorší jejich původní dobrá stabilita a skladovací životnost, což je významný fakt hned z několika důvodů, včetně výše uvedeného zvýšení schopnosti odolávat působení vody.

Termínem emulzní výbušná směs stabilní při skladování'¹, který byl použit ve výše uvedeném textu v souvislosti s produktem, který obsahuje pouze hrubozrnné částice anorganické oxidační soli/to znamená částice větší než 420 mikrometrů/, a který je schopen si udržet svoji stabilitu i v případě, že určitý podíl těchto hrubozrnných částic nebo celý podíl těchto hrubozrnných částic se nahradí prachovou složkou, označuje směs, která se připraví z této částečkovité anorganické oxidační soli obsahující pouze hrubozrnné částice a z emulze sta- * bilní při skladování. Tímto termínem emulze stabilní při skladování, který byl použit ve výše uvedeném textu, se míní taková směs, která jestliže má viakozitu v rozmezí od 300 do 350 Pa.s a smísí se s hrudkovitými trhacími částicemi dusičnanu amonného ve hmotnostním poměru 50/50 dosahuje po iniciaci pomocí iniciátoru o hmotnosti 40 gramů a poté co byla skladována po dobu 7 dní při brizanční zkoušce s olověným válečkem, která bude ještě detailněji uvedena v příkladech provedení, stlačení olověného válečku přinejmenším 3,8 centimetrů. Jakákoliv emulze pomocí které je možno dosáhnout stejných výsledků jako je uvedeno u výše uvedené směsi, která obsahuje emulzi a trhací hrudkovité částice dusičnanu amonného ve hmotnostním poměru 50/50, je označována jako stabilní při skladování, a pomocí této emulze je možno připravit směs, která je označována jako stabilní při skladování, přičemž tato směs se připraví smícháním s jakoukoliv částečkovitou anorganickou oxidační solí obsahující pouze hrubozrnné částice v rozmezí poměru emulze /sůl od 20/80 do 7030.

Další metQda.jak analyzovat a určit emulzi stabilní při skladování a emulzní směs stabilní při skladování, ve výše uvedeném smyslu, spočívá v tom, že se připraví směs emulze o viekozitě v rozmezí od 300 do 350 Pa.s s trhacími hrudkovitými částicemi dusičnanu amonného v poměru 50/50 a potom se tato směs podrobí extrakčnímu testu na sůl, která bude ještě podrobně uváděna v příkladech provedení. Při provádění tohoto testu sé zjišťuje množství anorganické oxidačhí soli, která se vyextrahuje z této směsi vodou, přičemž toto množství je vyjádřeno jako procento z celkového množství pevné soli a rozpuštěné soli, přítomné v uvedené směsi. Vzhledem к tomu, že je možno předpokládat,že procentuální množství extrahované soli z výše uvedené směsi bude vštší jestliže se obsah emulze ve výše uvedené směsi snižuje, aplikuje se tento termín stabilní při skladování, týkající se chování směsí obsahujících prachový podíl, na směsi obsahující méně než 50 procent hmotnostních emulze /až asi 20 % hmotnostních emulze/, a rovněž tak i na směsi obsahující větší podíl emulze /až asi 70 procent hmotnosti/ a na směsi připravené za použití jakékoliv částečkovité anorganické oxidační soli s hrubozrnnými částicemi, za předpokladu, že při extrakčním testu na sůl, prováděném se směsí 50/50 stejné emulze a hrudkovitých částic dusičnanu amonného, se dosáhne hodnot extrakce soli maximálně asi 7 procent. '

Emulzní výbušná směs podle uvedeného vynálcžu je v senzibilovaném stavu, tn znamená, Že obsahuje dostatečné množství senzibilátoru, jako jsou například dispergované plynové bublinky nebo volné prostory, aby bylo možno tuto emulzní výbušnou směs přivést к výbuchu, přičemž se použije známých prostředků к iniciaci této výbušné směsi. Tuto senzibilaci uvedené emulzní výbušné směsi je možno provést jakýmkoliv běžné známým způsobem. Například je možno uvést, Že je možno předem smíchanou emulzi jako takovou zcela senzibilovat, to znamená převést ji na výbušnou emulzi například tak, že se do ní vmísí dispergací vzduch, což se v případě potřeby provede přimícháním pevného materiálu obsahujícího vzduch, jako je například fenolformaldehydové mikrokuličky, skleněné mikrokuličky, popílek, atd. V alternativním provedení podle uvedeného vynálezu je možno vmísit do uvedené emulze chemické senzibilační látky, jako jsou například aminonitráty, jako Je například monomethylenaminnitrát, dále trinitrotoluen, chloristany, atd. Rovněž je možno do emulze, která se připravuje mícháním, přidat pevné látky obsahující vzduch, přičemž vn skutečnosti mohou porézní anorganické nitrátové hrudkovité částice’ jakn takové sloužit rovnčž jako látky, které vnášejí do emulze vzduch /nosiče vzduchu/, a lim fun

CS 269987 82 směsí, přičemž tato zlepšená bránící schopnost před působením vody začíná být zjevná jestliže obsah prachového podílu v podílu tvořeném částicemi soli ve směsi dosahuje úroveň asi 15 procent hmotnosti, s tou podmínkou, že obsah emulze ve směsi činí asi 20 procent. Při tomto obsahu emulze až do obsahu emulze v rozmezí do asi 30 až 40 procent se tyto směsi chovají jako by měly nedostatečný obsah emulze, t.zn. deficitní na emulzi, přičemž množství emulze nedostačuje к povlečení částic anorganické oxidační soli. V tomto případě jsou částice pevného materiálu, které zcela tvořeny prachovým podílem, vhodnější než částice pevného materiálu, které neobsahují prachový podíl, ovšem zlepšení bránící schopnosti před působením vody v případě směsí s nedostatečným Qbsahem emulze /t. zn. směsí definitních na emulzi/ je možno dosáhnout při optimálním obsahu prachového podílu v rozmezí od asi 30 procent hmotnostních do asi 60 procent hmotnostních /vztaženo na hmotnost celého podílu částic pevného materiálu/, a ostatní vlastnosti, jako je například hustota směsi a tekutost směsi vykazují stejný trend jako bylo uvedeno shora.

V případě, Že je ve směsi obsaženo větší množství emulze, jako například 40 procent nebo více, potom chování těchto směsí odpovídá směsím s dostatečným obsahem emulze, to znamená, že tyto směsi obsahují dostatečné množství emulze к pokrytí částic anorganické oxidační soli. V tomto případě se bránící schopnost před působením vody postupně zvyšuje se zvyšujícím se obsahem prachového podílu, ovšem tento vzestup se značně zmírňuje v okamžiku, kdy procentuální hmotnostní poměr jemného prachového podílu к hrubozrnému podílu převyšuje asi hodnotu 34/66. Rovněž hustota emulze se zrovnoměrňuje. Ovšem obsah prachového podílu v rozmezí od asi 34 procent hmotnostních do 100 procent hmotnostních, vztaženo na hmotnost částic pevného materiálu, může být u těchto směsí s dostatečným obsahem emulze velmi vhodná v případech, kdy je snaha získat produkt, který má nejenom zlepšenou bránící schopnost před působením vody, ale i vyšší stupeň senzitlvity. Přídavek velkého množství prachového podílu do těchto produktů umožňuje dosažení zvýšené senzitlvity a detonačhí rychlosti aniž by došlo к současnému nežádoucímu snížení hustoty, které nastává při použití běžných fyzikálních senzibilátorů, jako jsou například mikrokuličky.

Anorganickou oxidační solí, která tvoří podíl částic pevného materiálu v konečné směsi podle uvedeného vynálezu, může být například dusičnan amonný AN, chloristan amonný, dusičnan alkalického kovu, jako je například dusičnan sodný SN, dále chloristan alkalického kovu, , dusičnan kovů alkalických zemin, jako je například dusičnan vápenatý CN, nebo chloristan kovů alkalických zemin, nebo jakákoliv kombinace dvou nebo více uvedených dusičnanů, které jsou ve formě granulí nebo hrudkovitých Částic, nebo ve formě hrudkovitých částic, které jsou opatřeny slabou vrstvou topného oleje, jako jsou například všeobecně známé částice ANFO /dusičnan amonný opatřený vrstvou topného oleje/, u nichž je obvykle poměr AN/FO, t.zn. dusičnanu amonného к topnému oleji, asi 94/6, nebo jsou tyto materiály potaženy postupem podle shoda citované patentové přihlášky Spojených států amerických č. 696 200. Pokud se týče hrubozrnné složky, používají se ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu hrudkovité Částice dusičnanu amonného a dusičnanu amonného opatřeného vrstvou topného oleje. Uvedenými hrudkovitými částicemi dusičnanu amonného mohou být například trhavinové hrudkovité částice všeobecně používané u výbušnin, nebo to mohou být hrudkovité částice dusičnanu amonného používané běžně к zemědělským účelům a pro hnojení. Trhavinové hrudkovité částice dusičnanu amonného obvykle mají menší hustotu a jsou více porézní než hrudkovité částice používané pro hnojení. V případě, kdy se použije pouze hrudkovitých částic používaných jako hnojivo, potom je vhodné к dosažení požadované senzitlvity připravit směs, která obsahuje přinejmenším asi 25 procent emulze a vyšší obsah prachového podílu, jako je například přinejmenším 25 procent prachového podílu, vztaženo na celkovou hmotnost částic pevného materiálu.

Pokud se týče prachového podílu může být touto složkou dusičnan amonný ve formě rozdrcených hrudkovitých částic, nebo anorganický chloristan, jako je například chloristai amonný nebo, chloristan alkalického kovu nebo kombinace dusičnanu amonného a chloristanu. Pokud se týče částic soli nebo solí použitých ve směsi podle vynálezu je možno s touto složkou mísit dostatečné množství paliva, ve výhodném provedení podle vynálezu je tímto palivem olej,

CS 269987 82 nebo je možno toto palivo přidávat do emulze, jak již bylo výše popisováno, přičemž se připraví směs s v podstatě rovnovážným obsahem kyslíku· Použití méně porézního prachového podílu jako je například prach dusičnanu sodného, může být výhodné z toho hlediska, že se získá snadněji čerpatelná směs vzhledem к větší tekutosti vyplývající z a/ menší absorpce oleje požadované' za účelem dosažení rovnovážného obsahu kyslíku /relativně vzhledem к množství oleje, které se absorbuje porézním prachovým podílem dusičnanu amonného/, a b/ většího množství oleje, které je potřebné к dosažení rovnovážného obsahu kyslíku ve směsi obsahující dusičnan sodný.

Prachový podíl pevného materiálu, který je použit v uvedeném vynálezu, je možno vyrobit v jakémkoliv běžně známém mlecím zařízení· Například je možno výhodně použít stávající kladivový mlýn, který se používá v závodech na výrobu dusičnanu amonného ve formě ANFO /t.zn. s povlakem topného oleje/, a pomocí tohoto mlecího zařízení rozmělňovat hrudkovité částice dusičnanu amonného na ANFO-HD rozměry. Při provádění rozemílání těchto hrudkovitých částic je třeba dbát zvýšené opatrnosti a vzít v úvahu bezpečnostní opatření, aby se předešlo kontaminaci materiálu, jak z důvodu bezpečného provozu tak i z důvodu dosažení požadovaného účelu. V případě kdy se podrobují rozemílání hrudkovité částice dusičnanu amonného je třeba dostatečná bezpečnostní opatření za tím účelem, aby došlo к minimálnímu kontaktování tohoto materiálu s vodou v jakékoliv formě, neboi jak je známo voda způsobuje degradování těchto hrudkovitých částic. Stupeň rozemílání materiálu závisí na uvažovaném konečném použití produktu, to znamená na úrovni prachu požadované v konečném produktu. To samozřejmě znamená, že částice anorganické oxidační soli mohou být rozemílány přímo na kladivovém mlýnu tak, aby^si 15 4 tohoto materiálu mělo rozměry menší než 297 mikrometrů. V alternativním provedení je možno hrudkovité částice rozemílat takovým způsobem, aby v podstatě všechny částice byly menší než 297 mikrometrů. 3ak již bylo uvedeno výše, tento materiál je možno použít * přímo pro přípravu výbušné směsi nebo v uvedeném druhém případě je možno uvedený materiál, který je tvořen v podstatě pouze prachovým podílem, mísit s hrudkovitými částicemi dusičnanu amonného za účelem dosažení požadované koncentrační úrovně prachového podílu ve směsi hrubozrnných částic a prachových částic. Specifičnosti rozemílacího postupu a podmínek tohoto postupu jsou odborníkům pracujícím v daném oboru dostatečně dobře známy.

Prachová složka jako taková a směsi obsahující prachový podíl a hrubozrnné částice mohou být snadno charakterizovány prostřednictvím standardních prosévacích metod a ze stanovení rozdělení velikostí částic.

Emulzní výbušné směsi, které jsou popisovány v následujících příkladech, byly připraveny následujícím způsobem:

a/ Emulze

Stejným způsobem jako v postupu podle příkladu 1 v patentu Spojených států amerických č. 4 287 010 byly připraveny emulze o následujícím složení, přičemž rozdíl byl pouze v tom, že nebylo použito skleněných mikrokuliček a popílku:

	Emulze/a/	Emulze/b/
dusičnan amonný /rozpuštěný/	70,9 \	75,0 \
voda	15,6 4	16,6 %
olej	7,6 \	4,3 %
kyselina olejová	3,8 4	2,1 %
hydroxid sodný /50 Ч-ní vodný roztok/	2>1 4	1.2 %

Procentový obsah uváděný u kyseliny olejové а и hydroxidu sodného představuje podíl použitý к přípravě soli kyseliny oleové jako emulgátoru in šitu.

CS 269987 82 gují jako látky senzibilující danou emulzní směs jestliže jsou přítomny v dostatečném množství, což je všeobecně uvedeno asi 30 procent hmotnosti uvedené směsi nebo ještě více. Kromě toho je dále nutno uvést, že prachová složka jako taková může rovněž působit jako senzibilační složka uvedené emulzní směsi, přičemž je možno tuto prachovou složku použít v kombinaci s jedním nebo více senzibilačními činidly nebo je možno tuto prachovou složku použít jako jediný senzibilátor uvedené směsi /což bude ještě ilustrováno v dalším v příkladech 20-22/.

Pokud se týče emulzního podílu v celkovém směsném produktu podle uvedeného vynálezu je možno pro přípravu tohoto podílu použít olejů a vodných roztoků anorganických oxidačních solí, které jsou z dosavadního stavu techniky v tomto oboru výbušných emulzních směsí dostatečně dobře známy, například je možno uvést oleje a solné roztoky uvedené v patentu Spojených států amerických č. 4 287 010, který je zde uváděn pouze jako příklad dosavadního stavu techniky. Nejčastěji je touto anorganickou oxidační solí, která je obsažena ve vodné fázi emulzí výše uvedeného typu, dusičnan nebo chloristan amonný, a dále dusičnan nebo chloristan alkalických kovů nebo alkalických zemi, přičemž ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu se používá dusičnan amonný, který je možno použít samostatný nebo v kombinaci s jinými látkami, například s dusičnanem sodným, který je přítomen v množství až asi 50 procent hmotnostních· vztaženo na celkovou hmotnost anorganické oxidační soli ve vodné fázi. V případech, kdy se jako emulgačních činidel použije kombinace solí mastných kyselin a mastných kyselin, potom se ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu jako anorganických oxidačních solí použije solí s jednomoc nými kationty, jak je to objasněno ve výše uváděném patentu Spojených států amerických č. 4 287 010. Výhodně se jako olejů používá pro účely uvedeného vynálezu uhlovodíkových olejů včetně topných olejů a mazacích olejů odvozených od těžkých aromatických uhlovodíků, naffénických uhlovodků nebo parafinických surovin, a dále minerálních olejů, odvoskovaných olejů atd.

Obsah oleje v uvedené emulzi musí být dostatečný, aby bylo dosaženo v podstatě rovnovážného obsahu kyslíku v emulzi, neb tato emulze může obsahovat přebytek oleje /a tím obsahuje nedostatečné množství oxidačního činidla/, přičemž se tato emulze připravuje smícháváním s pevnou anorganickou oxidační solí ve formě Částic, která obsahuje nedostatečné množství paliva nebo tato částečkovitá anorganická oxidační sůl toto palivo vůbec neobsahuje. Výhody, které plynou z použití emulzí s vysokým obsahem oleje jsou uváděny ve výše citované patentové přihlášce Spojených stáů amerických č. 696 200, která je zde uváděna pouze jako příklad dosavadného stavu techniky.

Kromě případného obsahu chemických senzibilačních prostředků /které byly uváděny výše/ v emulzi výše uvedeného typu, například v roztoku v nespojité vodné fázi emulze nebo ve formě disperze jemně rozptýlených pevných částic v této emulzi, mohou být přítomny buďto v emulzi nebo jako podíl pevných částic ve výše uvedené směsi jeden nebo více detonačních katalyzátorů, jako jsou například dvojchroman amonný, chlorid měďnatý, atd.

Pokud se týče emulgačních prostředků, které se používají v emulzích, které se používají jako výbušniny nebo jako emulzní výbušné směsi, je známo mnoho různých typů těchto emulgačních prostředků. 0 tom, zda jsou tato emulgační činidla vhodná pro použití v emulzi, která je součástí konečného produktu podle uvedeného vynálezu, nebo ne rozhoduje stabilita při skladování výsledních směsí. Tuto skutečnost je možno zjistit na základě provedeníhrizanční zkoušky s olověným válečkem, která se provede se směsí 50/50, která obsahuje pouze hrubozrnný částečkovitý materiál /to znamená směs tvořená 50 * emulze a 50 % trhacích hrudkovitých částic dusičnanu amonného/. Rovněž je možno к výše uvedenému stanovení použít test na extrakci soli. Ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu se jako emulgačního systému používá podle uvedeného vynálezu kombinace soli mastné kyseliny a mastné kyseliny, přičemž s touto kombinací je možno dosáhnout dobré skladovací životnosti a stability, jak je to uváděno ve výše uvedené patentové přihlášce Spojených států amerických č. 696 200. Pokud se týče výše uvedeného systému, vyskytuje se uvedená volná mastná kyselina v roztoku v oleji a tento olejový roztok tvoří spojitou emulzní fázi. Uvedená mastná kyselina a sůl mastné kyseliny společně s olejem tvoří uhlíkaté palivo.

Při přípravě výhodných emulzí podle uvedeného vynálezu se zvolená mastná kyselina přidá к * oleji a sůl mastné kyseliny se přidává v předem připraveném stavu nebo je možno tuto sůl připravit in šitu, jako je například způsob popisovaný v patentu Spojených států amerických Č. 4 287 010, přičemž se vychází z mastné kyseliny a bazické látky a emulze se připraví smícháním oleje 8 vodného roztoku soli. Uvedenou mastnou kyselinou je ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu nasycená monokarboxylová kyselina obsahující asi 12 až 22 atomů uhlíku, nebo mono-nenasycená, di-nenasycená nebo tri-nenasycená uvedená kyselina, a uvedenou solí je ve výhodném provedení uvedeného vynálezu sůl alkalického kovu, sůl amonná a/nebo alkylamonná sůl odvozená od výše uvedené mastné kyseliny.

V konečné směsi podle uvedeného vynálezu je tato emulze přítomna ve směsi s částečkovou anorganickou oxidační solí ve hmotnostním poměru pohybujícím se v rozmezí od 20/80 do 70/30, míněno jako poměr emulze к částečkové oxidační soli, přičemž přinejmenším asi 15 % hmotnosti a ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu přinejmenším asi 20 procent hmotnosti částečkovité oxidační soli tvoří částice, které jsou menší něž 297 mikrometrů, to znamená, že asi 15 procent hmotnosti a ve výhodném provedení přinejmenším asi 20 procent hmotnosti tvoří “prachová složka“. I přesto, že emulzi je možno připravit smícháním s částečkovitou oxidační solí, přičemž v podstatě celý podíl tohoto materiálu může tvořit prachový materiál, jako například v případě přípravy směsi obsahující asi 30 až 80 procent prachového podílu, vztaženo na celkovou hmotnost směsi, je často výhodné použít prachový materiál v kombinaci s hrubšími částicemi, to znamená s částicemi vétšími než 297 mikrometrů. V nejvýhodnějším provedení podle uvedeného vynálezu se používá hrubozrnná složka, ve které je určitý podíl částic, obvykle je to přinejmenším asi 15 procent hmotnostních částečkovitého anorganického oxidačního materiálu ve formě soli, větších než 420 mikrometrů, například dusičnan amonný nebo dusičnan amonný opatřený povlakem topného oleje ve formě hrudkovitých částic, t.zn. ANFO.

V případě směsí, které mají procentuální poměr emulze к částečkám oxidační soli v rozmezí od asi 20/80 do asi 40/60» míněno jako hmotnostní procenta, Je výhodné, jestliže částečky soli obsahují od asi 20 procent hmotnostních do asi 70 procent hmotnostních prachového podílu /čímž se dosáhne obsah prachové složky v rozmezí od asi 12 do asi 56 procent hmotnosti, vztaženo na celkovou hmotnost směsi/· Optimálních výsledků, jestliže se vezme v úvahu hlavně zlepšená odolnost vůči působení vody, se dosáhne v případech, kdy částice soli, použité pro přípravu uvedených směsí, obsahují 30 až asi 60 procent hmotnostních prachové složky /čímž se dosáhne obsahu prachové složky v rozmezí od asi 18 do asi 48 procent hmotnosti, vztaženo na celkovou hmotnosti směsi/.

Hlavní výhoda směsí, u kterých je použito kombinace prachového podílu a hrubozrnných částic, přičemž tyto směsi pbsahují větší podíl emulze, jako je například 40 procent hmotnosti nebo více, spočívá v lepším rozdělení pevných částic v této směsi, přičemž je třeba uvést, že u těchto směsí se hmotnostní poměr prachového podílu a hrubozrnných částic větší než asi 34/66 používá hlavně z důvodu dosažení dalších požadovaných vlastností, jako je například senzitivita směsi к iniciování, detonační rychlost, atd., ačkoliv se určitého dalšího zlepšení schopnosti odolávat působení vody и těchto směsí rovněž dosáhne.

Podle uvedeného vynálezu bylo zcela neočekávatelně zjištěno, že přidání pevného prachového podílu к určitým emulzním směsím nezpůsobuje destabilizaci těchto směsí v důsledku větší povrchové plochy tohoto prachového podílu, ale ve skutečnosti se tímto dosáhne zvýšení bránící schopnosti vůči působení vody. Následující rozbor je uveden za účelem konkrétnějšího objasnění výhod dosažitelných podle vynálezu přídavkem prachového pcdílu ve vztahu například к obsahu emulze v konečné směsi. Tento rozbor ovšem nijak neomezuje rozsah uvedeného vynálezu, ani není rozsah uvedeného vynálezu omezován dále uváděnými zdůvodněními teoretického rázu.

Anorganická oxidační sůl, která je ve formě částeček, a která je obsažena v emulzní výbušné směsi, jako například ve směsi uváděné ve výše citovaném patentu Spojených států amerických č. 696 200, je obvykle tvořena porézními hrudkovitými částicemi dusičnanu amonného. Podle uvedeného vynálezu bylo zjištěno, že jestliže se určitý podíl těchto hrudkovitých částic obsažených ve výše uváděné emulzní výbušné směsi, která je stabilní pči skladování, nahradí prachovým podílem dosáhne se významného zlepšení schopnosti cOolávat působení vody u těchto

CS 269987 82 b/ Emulzní směs

Směsi emulzí /а/ а /Ь/ a pevných částic dusičnanu amonného byly připraveny pomocí dvou následujících metod. Podle prvé metody /tato metoda je označována jako laboratorní metoda/ byla .emulze vložena do nádoby, která se používá u míchacího zařízení Hobart Model C-100, o objemu 9,6 litru, přičemž potom bylo vloženo zvolené množství rozdrcených hrudkovitých částic dusičnanu amonného a·v případě potřeby rovněž celých těchto částic a tato směs emulze a pevných částic byla promíchávána po dobu 4 minut při rychlosti otáčení asi 60 otáček za minutu. V případech, kdy bylo zapotřebí přidávat olej к dosažení rovnovážného stavu kyslíku ve směsi, byl tento olej přidán před přidáním dusičnanu amonného a emulze a olej byly promíchávány po dobu dvou minut. Při provádění druhé metody, t.zn. metody, při které bylo použito míchačky cementové směsi, byly hrudkovité částice /rozdrcené a v případě potřeby celé/ vloženy do míchačky cementové směsi o kapacitě 45 kilogramů, nastavené na nejnižší možný úhel. Po přidání emulze byl pevný podíl a emulze promíchávány nejnižší rychlostí ža účelem dosažení dobrého prevalovacího účinku. V případě potřeby byl rovněž přidáván olej, který byl přidáván a společně promícháván s podílem dusičnanu amonného ještě před přidáním emulze.

с/ Částice dusičnanu amonného

V příkladech byly použity čtyři rozdílné kombinace prachových částic a hrubozrnných částic. Produkt I na bázi dusičnanu amonného byl získán rozemíláním trhavinových hrudkovitých částic dusičnanu amonného a produkty II-IV na bázi dusičnanu amonného byly směsi rozdrcených hrudkovitých částic dusičnanu amonného a celých částic /získané od dvou různých dodavatelů/, obvykle používané při výrobě ANFO-HO /dusičnan amonný opatřený povlakem topného oleje/, přičemž к těmto produktům nebyl přidáván Žádný olej. Sítová analýza těchto čtyř produktů byla následující:

Produkt na bázi dusičnanu amonného I II III IV

podíl zadržený na sítu
č. 50 * v % / > 297 mikronů/ = hrubozrnný podíl	14,0	85,5	66,2	62,5
prošlý podíl/zadržený podíl na sítech 50/100* v % / < 297 μ >149 _?u /	27,9	7,6	32,5	19.5	*
prošlý podíl/zadržený podíl na sítech 100/140* v % / <149 p >105 p /	14,4	2,4	0,65	7,35
prošlý podíl/zadržený podíl na sítech 140/200* v % /4105 z у 74 /	3,5	0,2	0,05	5,8	r prach
prošlý podíl/zadržený podíl na sítech 200/325* v \ /<74 /U >44 _/U /	27,6	3,2	0	3,7
podíl prošlý sítem 324* / < 44	12,6	1.1	1,05	^1,15 >

U.S. označení sít

CS 269987 82

Příklady 1-12

Podle těchto příkladů provedení byly emulzní směsi připraveny za použití xJěe uveteé laboratorní metody, přičemž bylo použito produktu I, což byly rozemleté hrudkovité částice dusičnanu amonného, které byly použity samotné nebo společně s celými trhavinovými hrudkovitými částicemi dusičnanu amonného /částice větší než 420 mikrometrů/ v různých poměrech. Potom byly tyto směsi zhodnoceny pokud so týče schopnosti bránění vůči působení vody a skladovací životnosti. Schopnost odolávat působení vody byla odhadnuta na základě testu na extrakci soli, který byl prováděn následujícím způsobem:

Nejdříve bylo naváženo 100 gramů vody a potom 100 gramů směsi, které byly vloženy do skleněné nádoby o objemu 237 mililitrů a s širokým hrdlem /vysoké 10,8 centimetru a o průměru 5,1 centimetru/. Tato nádoba Byla utěsněna a umístěna po dobu 15 minut do kulového mlýna, přičemž bylo.použito rotační rychlosti 260 otáček za minutu. Potom bylo zváženo 50 mililitrů vodného roztoku. Zvětšení hmotnosti vody je způsobeno množstvím dusičnanu amonného / z Částic nebo z vodné fáze emulze/, které bylo vyextrahováno ze směsi, přičemž větší vyextrahované množství znamená horší schopnost bránění před působením vody. Při provádění tohoto testu znamená rozdíl hmotnosti 50 mililitrů vody před prováděním uvedeného rotačního působení a po něm hmotnost jedné poloviny z celkového množství vyextrahované soli, nebol byla vážena pouze * jedna polovina použité vody. Procentuální množství vyextrahované soli bylo vypočítáno podle následující rovnice:

% vyextrahované soli = hmotnost 50 ml Н?0 po extrakci - hmotnost 50 ml Η^0 polovina celkové hmotnosti soli ve 100 g směsi /celková hmotnost soli ve 100 gramech směsi je hmotnost dusičnanu amonného ve vodné fázi dispergované v emulzi plus hmotnost částic dusičnanu amonného ve směsi/.

Test na extrakci soli byl vyvinut pro účely dobrého určení schopnosti emulzní směsi odolávat působení vody, přičemž tyto nežádoucí účinky se běžně vyskytují v polních podmínkách. V těchto terénních podmínkách může být směs čerpána nebo vpravována do vyvrtaných otvorů, které obsahují vodu. V některých případech je možno se střetnout s tekoucí vodou nebo se stojatou vodou, která se vyskytne v těchto vyvrtaných otvorech pro výbušné nálože. Výše uvedený test, při kterém je na emulzní směs působeno rotačním účinkem vody, simuluje podmínky, při kterých proudící voda působí na emulzní směs ve vyvrtaných otvorech pro uložení výbušné směsi, během ukládání náloží.

Skladovací životnost byla zjišťována na základě provádění brizanční zkoušky s olověným válečkem po několikadenním skladování uvedené směsi. Výbušný produkt byl podle této zkoušky vložen do válcovité papírové dutiny o objemu 0,95 litru /dutina byla vysoká 16,5 centimetru a vnitřní průměr činil 8,73 centimetru/, přičemž tato dutina byla naplněna na maximální sypnou hustotu setřesením této dutiny na podpěrném povrchu. Tato papírová dutina byla potom umístěna na ocelovou desku o tlouštce 1,9 centimetru, přičemž tato deska byla čtvercová o délce

10,8 centimetru. Tato ocelová deska byla umístěna na olověný váleček o výšce 10,2 centimetru a o průměru 6,2 centimetru. Tento olověný váleček byl potom umístěn na ocelovou desku, která byla podobná té, která byla umístěna nad ocelovým válečkem. Výbušná směs byla potom iniciována z volného konce uvedené dutiny, přičemž použitý iniciátor byl různý podle senzitivity uvedené směsi. Při provádění tohoto testu bylo měřeno zmenšení výšky použitého olověného válečku.

Získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce č. 1

Ή	β
С		лч
^чад		а
>		'ад
о		>
ю		о
ад		•Р	íb
гЧ	Ф	ад	с
лз	>Р	ф	3
со	а	•р

CS 269987 В2 х>

ай

ЕН

С, О

Й -Р

ад	ф ΛΙ	'ад •н
-Р	ю	о	+
ад	ф	•н	+
ф	гЧ	d	+
Р Ή	40 >	J—1
а	tí	м
>о а	£?	d ф
ад	>ад	>о
N	>	ад	в
•Н	О	гЧ	о
	гЧ	*Р
CQ	О	ω

	- 40
-Р ад	2 о ю	(0 >	✓-х
м	о	о	О
о	а	>	х:	*xzz
Ή	CU		ад
tí	о	«Ό	й
*ад	х:	Ф	-Р	гЧ
Í4	о	*4	X	<3
20	ад	Р«	ф	ад


<0 4J	£
•н	си	ф
>й	о	гЧ
РЧ	-Р	О

со >ф ад

ад а .

О >о си *о ад I—I

	ио	КО
г*	г-	г-	!>
				X	X
				ф	ф
				гЧ	гЧ
		0		Рч	Рч

				60	60
		см		О	О
0	0		0	о	О
Э:		гЧ		гЧ	гЧ
сл	СМ	см	СО	U\	ил
см	о	гЧ	о	гЧ	гЧ
♦»	«*		•ч		**
м-	ИЛ		ИЛ	о	О
		см		ио
m	Xf-	см	м·	•ч	σ\
	·*	вх	«X	о	«х
СМ	О	о	η	гЧ	σ\
				о	о
				♦ч	•ч
о	о	о	О	со	ΠΊ
	00	О			СМ
КО	«к				•ч
·»	U\	СП			О
со	СМ		О	о	СМ
	см				со
«X		о			•X
гЧ	^-	«ч	о	fr-	КО
	см	г-	и\	м-	СМ
о	о	О	о	о	о
ПЛ	ИЛ	ил	1Г\	ил	ил
			С	CQ	о
гЧ	см	m

>О

CS 269987 В2

	'Й хо >	1 со ф	я
б		О	-Р	Ή	ч
'>>		ю		d
а		я	τι	χο	с
ю		гЧ	ф	>	Ό
>		еМ	>й	о	Х-4*”
о		СП	04	-Р
гЧ
О		й
		о
СО		-Р
		ХО
-Р		•н	+
		о	+
<d		т4	+
-Р		d
		н
Ή
d	б	м
ю	ф	с
а	Л4	ф
	ю	ю	a
N	ф	cd	о
•Н	гЧ	гЧ
й	ХО	-Р
со	>	ω



	+>
м	Ф О	1 о		I о	á
о	d	>		я	(0
	л о	ю	•ч	со й	'δ
хо	Х2	ф	0	-Р	d
й	о	>й	О	м	сО
СО	ω	04	ю	ф	>

<0 'h ό а -о ♦н а ф & £ ©

Μ 4- ·
С	ф
ф	ьэ
XSJ	гЧ	WC *
о	5
гЧ	a
ω

• гЧ
О
й	со
-Р d	3 .
о	о ю
И	04

Ό <0 гЧ Л4

о\	о\	ел	о>	ко
				X
				ф
				гЧ
	о	£2		Рч
				ъо
	см	см		о
О	X	X	0	о
35	гЧ	гЧ	3»	гЧ
со	сл	ц\	1Г\	1ГЧ
о-	СМ	ф	Ф	гЧ
•Ч	•ч	«ч		ФЧ
м-	ф	ф	ф	О
ко	t^-	ф	сП
с-	00	СП	гЧ	гЧ
	•ч	•ч	•ч	•ч
ф	гЧ	гЧ	О	н
			гЧ	гЧ
о	О	О	о	КО
•ч	•ч	•ч		•ч
гЧ	гЧ	гЧ	гЧ	СП
ко	ф	О-
•ъ	•ч	·«
со	ф	О	о	о
	сП	ич
ф	ко	сп		ф
•ч		•ч		•ч
о	Ф	00	о\	ко
1ГЧ	СМ		ш	1Г\
О	о	о	о	о
ф	ф	ф	ф	ф
			Р

32,1 24,3 3,6 16,5 0,15 100g Flex

хэ

Ф 1Г\ 40

		Ή d i '03 со
		> ф	В
		О -Р	Ή
Я		Ό	d	>?
		03 Ю	'CO	а
С		Г“Ч ф	>	ю
>ф		X >Рч	о
>		ω сх	-Р
о
Г-Ч
о
		о
со		-Р
		'05
-Р		Ή 4-
СО		О 4*
ф		•Н 4*
-Р		d
		ы
Ή
d	Η	ХЧ
ю	φ	d
d		ф
со	ю	XJ х-х
ISJ	0)	05 б
•Η	гЧ	гЧ О
L<	χϋ	-Р
CQ	р*	ω
				S

	-Р
	ω	•	1	н
Ή	о	о	о	•d
О	d	>	-d	ω
Μ	cu		СО
d	о	ю *		χο
xfl	х:	ф d	-Р	d
Pc	о	о	X	СО
CQ	со	ÍX Ό	ф	>

<0	>>
Ю		тэ
т4	Оч	Ф
>й	о	гЧ
РЧ	-Р	О

σχ	σχ	σχ	σχ	40	ЧО
					X
				X	ф
				ф	гЧ
				гЧ	Рч
				йч
					ад
				ьо	о
О	О	О	С	о	о
В:			:=)	00	гЧ

	сл	гп	σχ	σχ	LTX
гЧ	см	σχ	см	см	гЧ
44		·*
	ИХ				о

гЧ гЧ М

см	40	их	ГЛ	40	40
44	4*	•ч		·*	•ч
МО	м-	гЧ	xt	гЧ	см
			гЧ	СМ	см

о	о	о	о	см	СМ
«ч	44	44	44	л	44
СМ -	см	СМ	см	xt	*4

40	σχ	ИХ
44	44 '	44
xt	СП	СО	О
гЧ	xt	их

оо см

м d χΰ > о ю ¢0 о л

м 4-
d	ф
ф
>N	гЧ	х—S
О	3
гЧ	а	^-4·
ω

гЧ >О

СО о JD 03

• гЧ О Í4 -Р	ω з
d	Jd ·
о	o хэ
bd	Рч
ю
01
гЧ
Л4	•
м	ю
>d
β<

хГ 44	гЧ 44	их 44	00	ИХ
сП	xh	σχ		44	44
их	СМ		оо	их	Г-
			ХО	40	<п

о СП	о сП	о гл	о гп	о ГЛ	о гл
			О	td	ЬЧ

о- оо σχ

CS 269987 Β2

Μ α

4б >

Ο >α ο ο<

гЧ

Ю г-4 *3

Φ

Ή
		ο	t
		40	CD
			Φ	a
		Ο	•P	Ή
а		Ю		β	>>
		С6	Ό	^ч05	q
с		гЧ	Φ	>	ю
>φ		Λ4	*4	О	*
>		ω	CL	-Ρ
ο
гЧ
Ο		й
		ο
ω		-Ρ
		43
-Ρ		•Η +
(0		Ο	+
α>		•Η	4-
-Ρ		q
		Η
Μ
α	в	Ή
>ο	φ	β
β	•X	Φ
05	Ю	Ю
ta	φ	05	a
•Η	гЧ	гЧ	o
Й	43	-Ρ
CQ	>	ω
				.


	-Ρ
	со	•		1	гЧ
Μ	ο	ο		о	•о
ο	β	>		х:	СО
Μ	л			05
Д	ο	Ό	•b	й	43
43	χί	Φ	0	-Р	q
Й	ο	>й	o	X	3
ω	со	04	no	ф	>
	<σ	ъ	•o
	•Η	Ск	Φ
	*4	О	r4
	β<	-Ρ	O

+ +
	1 о	2
•н	X»	tí	аг
(0		s
XD	й	й
а		N

со

44 Ч-
β φ Ф N 44 гЧ
o 3
r-« a ω m

• r4
O
Q	00
-P	O
β	Л4 ХЭ
o	o
	CL

ю

Η >1 · Μ χυ >й

РЦ

Ο-	C—	Γ—	Г'	LO	LO
					X
Χ		X		X	Φ
Φ		Φ		ф	гЧ
гЧ		r4	о	гЧ	Рч
Рч		Рч		Рч	ъо
tiO		ъо	OJ	ЬО	о
о	O	о		О	о
xt-		χί-	гЧ	м-	гЧ
LO	o\	m	со	о	04
ΙΑ	OJ	OJ	о	LO	О
·*	·*	·«	•ч	•ч	<ч
ΙΑ		LA	LA	м-	m
Α1	LA
Ο	O	LO	С—	сл	о
•4	•4	r4	OJ	•ч	•ч
xř	σ\	·*
r4		xf	00	οι ;	04
			гЧ
О*	o	O	О	LA	LA
	♦4	•4	•ч	•ч	•ч
rn	(П	cn	m	χί-	xř
xt-	OJ	o>			СП
	•4	«ч			•ч
AI	b-	гЧ	о	Ο	О
r4	m	LO			<п
<O	co	гЧ		ΙΑ	AI
·*	·*	•ч		•ч	«ч
04	m-	О	СХ1	О	о
LA	m	Η	о-	Γ-	xf
LA	LA	ΙΑ	LA	ΙΑ	LA
clí	AI	OJ	С4	OJ	AJ
				S4	ьД

ο гЧ oj гЧ гЧ гЧ

CS 269987 В2

ю ф Η ρ

Χ> со н

-Ρ СО Ф -Ρ

Ή

	со
>	ф	a
о	-Р	V4	z--ч
лэ
<0	чэ	'Ф	р
гЧ	ф	>	чэ
Л4	>Р	О
СО	а	-Р

Ρ О -Ρ 'СО •и о

σχ с*

с	S	V4
ю	ф	Р
р	Л4	Ф
8	ХЭ	ХЭ
N	Ф	Φ
•гЧ	гЧ	гЧ
Р	40	-Р
CQ	>	СО

С -Р Ф

	(0	1	>
м	о	О		О
о	а	>		х:
м	л			со
а	о	ю	•ч	Р
'05	х;	ф		-Р
Р	о	>Р	о
	(D	Рч	43	ф

ю а •Н (X <в £ι о н ДЧ -р о

'Й	+ ф
ф	N
>N	гЧ
О	р	S
гЧ	a
со	м

гЧ о Р -Р а о <о со гЧ X М >Р Рч

гЧ •Р со гЧО\ азсм л ** mчm а\ ·* о о гЧ си о о •ч м· чм•ч о

СП ко О

КО гЧ

Ч 00 m 1А гЧ гЧ

I

•	ф	>N
Z—ч	>	a
со	ф	ф
	Р	хэ
	Си	•Η
ф	•н	>Ρ	хи
ы	>р	Рч	X)
гЧ	а		о
3		**	ω
a	>>	со
ф	гЧ	ι>	о
		σκ
Ф	до		ф
-Р		ο-	Й
•н			Си
>N	нЧ	'št	СО
*“Х
о			ф
а	СО		гЧ
		•	>5
со		ХЭ	х
гЧ	W		ф
>5	χ	Р
х>	·*	о
		>>	ф
	нч		N
		о	гЧ
		•н	Р
		Р	a
со	и	ф	&
	*ч .	§	40
S			Р
	Рч	«0	Ю
л		-Р	'Ф
		'ф	>N3
h> ·		Р
	PQ	со	•
		Р
		х-	«Р
о		о	'ф
	о	'Ь	ф
	Р	гЧ
	•ч	ф	О
Q		•о	О
	CQ	о	Р
		Рч	о
		сл	g
с	•р		СО·
	Φ	Р
	Р	-Р	•Р
х	Л1	Р	•н
о	о	ф	X
ф	си	•Р	Р
со		ф	о
р	х	Рч	со
	о
О	м	ф гл	о
р.	а	-Р
	гЧ	ю	•Н
х	о	о	XSJ
О	Р	Рч	Р
'Й	-Р а	a	о Рч
гЧ	О	ф
О		Рч	о
Р	Р	гЧ
-Р	М	-Р
β	Р	со	дэ
о	>ф	о
	лэ	Рч	СО
	'ф		гЧ
>	>	'ф	ТЭ
	о	а	•Й
Ф	Cl	ф
	Рч	>	•<ч
СМ		ф	хэ
гЧ	тЧ	р
1	>Р	Рч	о
гЧ	Рч	•И	х:
		>р	V4	•
	4D	Рч	Р	со
х	-Р		хэ	Р
о	тЧ	ф	ф	40
ф	XS)	N	ад	>
ЛЭ	Р	гЧ	гЧ	О
ф	о	Р	Р	гЧ
гЧ	Рч	а	a	•гЧ
		Ф	ф	X)
м	•н			•н
>р	со	S3	о	04
Рч	И)		X	Р
	a	>5	ф	ф
>	7}	а	•о	со

Směsi obsahující prachový podíl byly připraveny z produktu I na bázi dusičnanu amonného a z celých trhavinových hrudkových částic dusičnanu amonného (AN) v množství dostačujícím к vytvo-

o	0	^ч>>
X		>
-P		о
CO	X	х:
455	от	о
Ю	>φ	го
	9	й		✓-Х
	го	СЦ		о
ОТ	X)	'ГЪ		•rd
	?>	а	•	Ό
	ГО	Ό	о	О
X	Й	40	X	сх
X	ÍX	>N	XV
ЛО	х		а	9
O	>й	X	а	X
P	л	О	О	а
		X	£4	й
'>>		•г-э	го	ф
c				9
tí	;ъ	X		о
Й	X	го	§	X
N	х	00	го	00
O	хя	X	d	го
X»	2	О	XD	rd
2	о	Ф	X	Ф			•
Й	а	а	го
x:			□	>			>
v--*		X	ю				X
	х	го		^5			*·□
<3	>>	>ф	о	X			о
й	X)	9	X	δΑ			Рч
-P		со	X	Pd
Ф	ф		00				9
a	о	•'	Х0	SR			X
o	х	мэ	Ю				а
й	-Р	ю		LÍ4			й
	го	X	X	о			ф
X	40	м-	о				9
§	ю	,Х	^ч>э	от			о
			>	>ф			-Р
t-	4D	ХЯ	.о	&			от
	X	Ф	А4	от			го
CM	Ф	а	<σ		-		X
	О		X	'ГО			ф
		X	й	а
ф	•	хп	X	го			>
ё	х-ч	-Р		>
	X	И)	X	о
	X	>	о	ю			X
<5	Ю		>>	го			И
X	О	о	>	rd			Рч
xn	Р«	X	о	-Р
•P		X	а	>>			SR
XD		го	X	>
>	>	40	р*				tT4
	о	ю	го	d			О’
o	х:		X
X	о	х:	й	ю	&		/>
-P	го	о	«Р	ф	2		й
00	й			' х	9		XD
40	а	с	X	40	X		9
Ю		рЗ	о	>	й		<5
		ф			сх		й
SR	•а		X	о	го		ÉX
	й	X	ф	Ό	X		·<-*·
>	-Р	х:	о		. ф
	Ф	о			р		Л4
X	a		N				Ф
>	о	X)				z	• >о
-P от		d й		9 X	ад	i	ф X
XSJ	х	X	Ф	й	о	X	ХО
o	□		>	л	см	й	>
tí		й	го	го		сх
íq	г-	>Ф	й	X	CS3	от
	04	9	О.	ф		X	9
O	см	о	X	р	см	ф	и
X		с.	>й			А
XD			а		X	S	оо
α	XS)	X		ад			«ч
Φ	ф	>>	>>		1	ад	СП
Ό	а	X	X	о
Φ			>>	СМ	о	ЧО	II
	х:	X	X		3S
	о	о		II		II	X
	X	*>>	X		ом		ф
X	XD	й	X	о	\		X
c	d	ф	ю	эг	X	ГО	Рч
Φ	ф	Р	о
>p	9		а	+

+ + i

CS 269987 82

Z výsledků uvedených v tabulce č.l je zřejmé, že emulzní směsi obsahující pouze hrubozrnné částice dusičnanu amonného, ve kterých je obsah emulze v rozmezí od 25 do 50 procent a které jsou stabilní při skladování /jak je z výše uvedeného patrné, viz směsi připravené podle kontrolních pokusů A, D, Б a 3/, mají zvýšenou odolnost vůči působení vody, která je docílena přídavkem prachového podílu dusičnanu amonného к těmto směsím, přičemž současně nedochází к žádnému nepříznivému vlivu na skladovací životnost u těchto směsí /viz příklady 1, 2 a 3 v porovnání s kontrolním pokusem A ; dále příklady 4, 5, a 6 oproti kontrolnímu pokusu D γ dále příklady 7, 8 a 9 oproti kontrolnímu pokusu G ; a příklady 10, 11 a 12 oproti kontrolnímu příkladu J /. Z výsledků uvedených v této tabulce je rovněž patrné, že směsi, které obsahují 15 procent emulze, a které nejsou stabilní při skladování, což bylo zjištěno z brizanční zkoušky s olověným válečkem, neprojevují žádné významné zlepšení bránící schopnosti vůči působení vody, a všeobecně je možno uvést, že jejich kvalita se přídavkem prachového podílu zhorší /viz kontrolní pokus В oproti kontrolnímu pokusu C; kontrolní pokus E oproti kontrolnímu pokusu F ; kontrolní pokus H oproti kontrolnímu pokusu I, kontrolní pokus К oproti kontrolnímu pokusu L a kontrolní pokus M oproti kontrolnímu pokusu N/.

Příklady 13 a 14 ‘

Podle těchto příkladů byly připraveny směsi emulze a/ s pevným částicovým dusičnanem amonným v poměru 50/50, přičemž bylo použito metody s míchadlem na míchání cementové směsi, a tyto směsi byly vloženy do polyethylenových nábojů a postupně testovány na skladovací životnost, což bylo provedeno tak, že byly ponechány volně detonovat. Pevný částečkový dusičnan amonný sestával z produktu I na bázi dusičnanu amonného a celých hrudkovitých částic dusičnanu amonného používaných pro trhaviny v množství, při kterém se dosáhlo obsahu hrubozrnného podílu dusičnanu amonného /tJzn. částic větších než 297 mikrometrů/ ve směsi 32,8 procent, a obsahu prachového podílu ve směsi 17,2 procent /t. zn. obsah hrubozrnného dusičnanu amonného 65,6 procent a obsah prachového podílu 34,4 procent, vztaženo na složku tvořenou částicemi/.Uvedené·nébojé^bylý iniciovány^'kvolné detonaci, přičemž bylo použito lité rožnětné slože o hmotnosti 0,45 kilogramu, která je známa pod označením HDP-1 roznětka. Získané výsledky jsou uvedeny v tabulce č. 2. '

Tabulka č. 2

Příklad	Kontrolní	Hrubozrnný podíl	Prachový podíl	Doba skladování/VOD	Doba skladování/VOD
č.	pokus č.	AN (%)	AN (4)	(dny/m/s)	(měsíce/m/s)
13 ⁺		32,8	17,2	5/3463	1,75/3228
	0⁺	50	0	5/3000	1,5/2959
14^		32,8	17,2	5/3552	2,5/3419
	P⁺⁺	50	0	5/3300	2,5/3019

⁺ náboj o hmotnosti 6,8 kg a o průměru 10,16 cm náboj o hmotnosti 13,6 kg a o průměru 12,7 cm

Příklady 15. - 18

Podle těchto příkladů byly připraveny směsi emulze а/ a produktů I, II, III а IV na bázi dusičnanu amonného, přičemž bylo použito laboratorní metody. V téchto postupech nebyly přidávány celé hrudkovité částice dusičnanu amonného. Produkty měly následující vlastnosti, které jsou uvedeny v tabulce č. 3

CS 269987 82

Tabulka 3

Příklad č	Produkt na bázi dusičnanu amonného	Prachový podíl (4)	Vyextrahovaná sůl (%)	Iniciátor ** к dosažení stlačen 3,8 cm po 7 dnech skladování při brizančním testu s olověným válečkem
15	I	86	0,1	l/UA
16	II	14,5	0,9	UA
17	III	33,8	2,1	1/2 UA
18	IV	37,5	1,0 1	1/2 UA

vztaženo na celkovou hmotnost částic dusičnanu amonného viz tabulka δ. 1 .

Z výše uvedených výsledků je patrna účinnost prachového podílu dusičnanu amonného při zlepšování bránící schopnosti před působením vody u emulzních směsí s širokým rozsahem obsahu prachového podílu /ve srovnání s kontrolním pokusem A v tabulce č. 1/. Z uvedených výsledků je rovněž patrno, že při v podstatě stejném obsahu prachového podílu /viz příklady 17 a 18/ se lepší bránící schopnosti před působením vody dosáhne s pevným dusičnanem amonným s více rozptýleným rozdělením velikostí částic /viz produkt XV oproti produktu III/.

Příklad 19

Podle tohoto příkladu byly připravena emulzní směs v poměru 50/50, přičemž bylo použito metody používající míchačku cementové směsi, a jako*výchozích materiálů bylo použito emulze a/, produktu I na bázi dusičnanu amonného a celých trhavinových hrudkovitých částic dusičnanu amonného· Emulze a/ jako taková byla zbavena senzibilačního množství dispergovaného plynu ve formě bublin nebo volných prostorů, a tato emulze obsahovala dostatečné množství oleje к dosažení rovnovážného obsahu kyslíku, dusičnanu amonného rozpuštěného v této emulzi a rovněž tak pevného dusičnanu amonného. Vzhledem к celkové hmotnosti směsi byl podíl hrubozrnného dusičnanu amonného 32,8 procent a obsah prachového podílu dusičnanu amonného byl

17.2 procent.

Po naplnění této směsi do polyethylenových nábojů a po volném iniciování, které bylo provedeno litou roznětnou složí o hmotnosti 0,45 kilogramu, došlo к detonaci směsi, přičemž bylo dosaženo rychlostí 3713 m/s, 3432 m/s a 2822 m/s v prostorech o průměru 12,7 cm,

10.2 cm a 7,6 cm.

Na rozdíl od výše uvedeného pokusů bylo se směsmi o stejném složení, které ovšem neobsahovaly prachový podíl dosaženo detonačních rychlostí 3810 m/s, 3350 m/s a 2108 m/s v prostorech o průměru 12,7 cm, 10,2 cm a 7,6 cm, ovšem pouze v případě, že do směsí bylo přidáno 5,7 procent hmotnosti popílku. Z výše uvedeného je patrné, že u daných směsí, kde* je použito anorganické oxidační soli ve formě prachu, je možno se vyhnout použití relativně drahých fyzikálních senzibilátorů.

Příklady 20 - 22

Podle těchto příkladů provedení byla provedena řada pokusů se směsní obsahujícími emulzi a dusičnan amonný v poměru 50/50, ve kterých byl obsažen prachový podíl dusičnanu amonného podle uvedeného vynálezu, za účelem potvrzení skutečnosti, že -.rhavinové hrudkovité částice mohou být nahrazeny hrudkovitými částicemi dusičnanu amonného, □oužívsnými v zemědělství. Emulze b/ byla smíchána s dusičnanem amonným /laboratorní metoca/,který byl získán rozemíláním hrudkovitých částic dusičnanu amonného, který je používán . zemědělství, na rozdělení velikosti částic podobně jako je u produktu I na bázi dusičnan- amonného. V případě potřeby byl tento rozmletý produkt použit společně s celými hrudkovitými částicemi dusičnanu amonného, používaným v zemědělství, přičemž hustota těchto částic byla 1,59 g/cm\ V následující tabulce č. 4 jsou uvedeny výsledky získané při provádění brizanční zkoušky s olověným válečkem se směsmi skladovanými po dobu 7 dní.

Tabulka č. 4

Příklad č.	Kontrolní pokus č.	Hrubozrnný dusičnan amonný (4)	Prachový dusičnan amonný (4)	Brizanční válečkem Stlačení (cm)	test s olověným Iniciátor
20		7,0	43,0	5,56	40g	Flex
	Q	50,0*	0	0	40g	Flex
21		24,2⁺⁺	25,8	4,60	60g	Flex
22		32,8⁺⁺	17,2	4,14	BOg	Flex

obsaženy pouze hrudkovité částice používané v zemědělství hrudkovité částice plus hrubozrnný podíl drceného produktu viz tabulka č. 1

Příklad 23

V tomto příkladu bylo použito metody s míchačkou cementové směsi pro přípravu směsi emulze а/ a pevného dusičnanu amonného, který byl použit v příkladu 22, o průměru 50/50. Tato směs byla potom plněna do polyethylenových nábojů o průměru 12,7 cm a o hmotnosti 13,6 kilogramu, přičemž detonační rychlost byla měřena v ocelové trubce po 7 a 29 dnech skladování směsi. Jako iniciátor byl použit HDP-1. Tato balená směs detonovala s rychlostí 3504 m/s a 4198 m/s po 7 dnech skladování, resp. po 29 dnech. Se stejnou směsí, která obsahovala pouze celé hrudkovité Částice používané pro zemědělské účely /bez prachového podílu/, bylo dosaženo detonačních rychlostí 2102 m/s a 3894 m/s po 7 dnech skladování směsi, resp. po 29 dnech skladování směsi.

Claims

1. Emulzní výbušná směs stabilní při skladování, tvořená senzitizovanou směsí částic anorganické oxidační soli, zejména dusičnanu amonného ve formě částeček nebo ve formě hrubších částic, opatřených povlakem topného oleje a emulze vody v oleji, obsahující kapalné uhlíkaté palivo jako kontinuální fázi a vodný roztok anorganické oxidační soli jako diskontinuální fázi, vyznačující se tím, že sestává z

a) 20 až 70 4 emulze typu voda v oleji, v níž spojitou fázi tvoří palivový olej, mazací olej z těžkých, aromatických, naftenových nebo parafinických frakcí, minerální olej nebo doparafinovaný olej a diskontinuální fázi tvoří vodný roztok anorganických oxidačních solí ze skupiny dusičnanu amonného, dusičnanu alkalických kovů a kovů alkalických zemin, chloristanů amonného, chloristanu alkalických kovů a kovů alkalických zemin, emulze dále obsahuje emulgační činidlo a sestává z 50 až 95 4 hmotnostních anorganické oxidační soli, 1 až 21 4 hmotnostních uhlíkatého paliva a 5 až 22 4 hmotnostních vody a

b) 30 až 80 4 částic anorganických oxidačních solí ze skupiny dusičnan amonný, chloristan amonný, dusičnany alkalických kovů, chloristany alkalických kovů a chloristany kovů alkalických zemin a jejich směsi,

CS 269907 02 přičemž 10 až 100 % těchto částic je nahrazeno jemnými částicemi s průměrem menším než

297 pm.

2. Emulzní výbušná směs podle bodu 1, vyznačující se tím, že jako emulgační činidlo obsahuje

á) sůl nasycené monokarboxylové kyseliny nebo monokarboxylové kyseliny s jednou, dvěma nebo třemi nenasycenými vazbami s 12 až 22 atomy uhlíku s alkalickým kovem, Její amonnou sůl nebo alkylamoniovou sůl a

b) volnou mastnou kyselinu v roztoku v oleji, který tvoří kontinuální fázi, přičemž mastná kyselina, její sůl a olej společně vytváří uhlíkaté palivo.

3. Emulzní výbušná směs podle bodu 1, vyznačující se tím, že jemné částice tvoří celý podíl přítomných částic anorganické oxidační soli a směs obsahuje 40 % emulze.

4. Emulzní výbušná směs podle bodu 1, vyznačující se tím, že částice anorganické oxidač- ní směsi obsahují hrubozrnnou .složku s částicemi většími než 297 pm a jemné částice obsahují dusičnan sodný. . ’

5j Emulzní výbušná směs podle bodu 4, vyznačující se tím, že hrubozrnná složka obsahuje částice, které jsou větší než 420 mikrometrů.

6. Emulzní výbušná směs podle bodu 5, vyznačující se tím, že částice větší než 420 pm tvoří alespoň 15 % hmotnosti částic anorganické oxidační soli.

7, Emulzní výbušná směs podle bodu 6, vyznačující se tím, že hrubozrnná složka obsahuje celé hrudkovité částice dusičnanu amonného, hrudkovité částice dusičnanu amonného s topným olejem nebo kombinaci těchto látek.