DE1287491C2 - Sicherheitssprengstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung "nut einen Sichsrheitssprengsioffzum Gegenstand; er gehört zu der Art von Sprengstoffen, die im wesentlichen aus einem Salzpaar mit austauschbaren Ionen bestehen. Solche Sprengstoffe enthalten hauptsächlich das Nitrat eines Alkalimetaiis in Mischung mit Ammoniumchlorid und einen hochempfindlichen Bestandteil, meistens Nitroglycerin, und gegebenenfalls Nitroglykol in ausreichender Menge, um die Fortpflanzung der Detonation in dem Sprengstoff selbst und die Übertragung der Detonation von einer Patrone auf die andere zu gewährleisten. Darüber hinaus enthalten diese Sprengstoffe Substanzen zum Schutz der Salze gegen Feuchtigkeit und um den hochempfindlichen Bestandteil festzuhalten. Ausgehend von dem Gedanken, daß das Alkalinitrat und Ammonchlorid bei der Detonation eine doppelte Umsetzung in Arnmonnitrat und Alkalichlorid erfahren, mischte man bisher etwa äquimolare Mengen der beiden Salze.

Verglichen mit Sprengstoffen aus Ammonnitrat allein haben die Sprengstoffe mit Ionenaustausch — die also eine etwa äquimolare Mischung aus Alkalinitrat und Ammonchlorid enthalten — die Wirkung, daß die Gefahr der Entflammung von schlagendem Wetter und Kohlenstaub verringert ist, weil der Druck und die Temperatur der Stoßwelle herabgesetzt sind, und daß die Energie in einer längeren Zeitspanne in Freiheit gesetzt wird.

Nach der Erfindung enthält der Sprengstoff pro Mol Alkaiinitrat über 1 Mol bis 2 Mol und besonders 1,5 Mol Ammonchlorid. Es ist überraschend festzustellen, daß — verglichen mit Sprengstoffen mit Ionenaustausch, die ein etwa äquimolares Verhältnis von Alkalinitrat zu Ammonchlorid haben — der Sprengstoff nach der Erfindung einen erhöhten Verbrennungsdruck hervorruft und zur Bildung einer geringeren Menge von Stickoxyden in den Verbrennungsgasen Anlaß gibt, wobei die Eigenschaften der bekannten Sicherheitssprengstoffe mit Ionenaustausch voll gewahrt sind.

In der folgenden Tabelle sind Vergleichsversuche zusammengestellt. Spalte R zeigt die Zahl der Mole Ammonchlorid pro Mol Alkalinitrat, die Spalte P den Verbrennungsdruck in kg/cm² und die Spalte N den Gehalt an Stickoxyden in den Verbrennungsgasen, ausgedrückt in Prozent pro Volumeinheit.

R	1	P	N
1,3	43	0,31
1,4	45	0,15
1.55	48	0,10
1,73	52,5	0,06
2,0	48	0,03
47.5	0,02

Ammonchlorid verhindert die Bildung von peroxydischen Produkten.

Vergleichende Schießversuche mit einem belgischen Sprengstoff »Charbrite 418«, in dem das KNO₉ und NH(CI in äquimolaren Mengen vorliegen, und einem Sprengstoff »D,« nach der vorliegenden Erfindung, der 1,5 Mol NH₁CI pro Mol KNO_a enthält, haben zu folgenden Ergebnissen geführt:

10 Zusammensetzung in Patronen von 100 g und 30 mm Durchmesser

»418·

9,50% 58,25 °/₀ 30,00%

2,25%

9,50% 49,50% 38,75%

2,25%

Nitroglycerin

KNO₃

NH₁Cl

Summe der Zusätze

Die Korngröße der Salze und Zusätze, die für beide ao Sprengstoffe dieselbe ist, wird so ausgewählt, daß bei ihr die größte Sicherheit vor schlagendem Wetter und Kohlenstaub und der günstigste Wassergehalt gegeben ist.

Charakteristische Eigenschaften

Tauglichkeit
zur Detonation:

a) in freier Luft

b) im Stahlrohr von

40 mm Durchmesser..

Geschwindigkeit der Detonation in freier Luft . . .

Kraft auf den Block nach
T r a u ζ I

Brisanz (K a s 1)

4° Druck in Mörsern beim
Abschuß einer Patrone
ohne Einschluß

Haltbarkeit gegenüber
Wasser

»418«

13 cm 3 cm

1380 m/sec

95 cm³ 1,06 mm

900 kg/cm²

•Di«

13 cm 3 cm

ί 520 m/sec

125cnr' 1,3 mm

1130 kg/cm"

ähnlich und gut für beide Sprengstoffe

55

Aus dieser Tabelle geht hervor, daß der Sprengstoff nach der Erfindung pro Mol Alkalinitrat vorteilhaft 1,4 bis 1,7 Mol, vorzugsweise 1,5 Mol Ammonchlorid enthält.

Der Sprengstoff nach der Erfindung hat den Vorteil, daß die Schußleistung verstärkt und der Gehalt an Stickoxyden in den Schwaden vermindert ist und die Sicherheit dadurch erhöht ist, daß die Bildung von peroxydischen Produkten vermieden wird, die die Verbrennung von Grubengas und Kohlenstauben begünstigen. Die Gegenwart <.on überschüssigem Sicherheit

Schüsse in Grubengas und Kohlenstäube haben gezeigt, daß der beschriebene Sprengstoff D₁ in Typ IV der belgischer, Normen eingeordnet werden kann, d. h., daß er weder Grubengas noch Stäube bei einer Ladung von 2200 g entzündet, die in dem Mörser im Winkel zu der seitlichen Rille abgeschossen ist, die 20 cm von einer vertikalen Stoßwand entfernt liegt.

Zusammensetzung der Schußgase

Sowohl im Versuchsstollcn mit Ladungen von 100 g wie bei der Anwendung im Felsenstollen mit Ladungen von 12 kg auf eine Fläche von 5,50 m² und von 20 kg auf eine Fläche von 11 m² haben wir festgestellt, daß die gesamte Giftigkeit der Schußgase bei dem neuen Sprengstoff D, nach der vorliegenden Erfindung wenigstens zweimal geringer ist als bei dem Sprengstoff »Charbrite 418«.

Bei Schüssen in einem Stollen aus Sandstein von j5 in Länge in einer Sackgasse und ohne Belüftung wurden die folgenden Ergebnisse nachgewiesen:

Claims (1)

1. Fläche des Stollens 5,50 m³

   Sprengladung 12 kg in paraffinieren

   , Patronen von 100 g

   Zahl der Berglöcher 30

   Länge der Löcher 1,10m

   Zündkapseln mit einer Verzögerung

   von 35 Millisekunden

   Letten-Besatz 40 cm lang

   Stelle der Gasentladungen ..8m vor dem Stollen Augenblick der Entladungen 2^l/₂Minuten nach dem

   Schuß

   Spreng
   stoff" CO in
   Volum
   prozent NO, in
   Volum
   prozent
   colorim. HQin
   Volum
   prozent COCI, in
   Volum
   prozent
   (Phosgen) »418«
   I)D₁W 0,044
   0,050 0,004
   0,001 0
   0 0
   0

   Leistung des Sprengstoffes

   Bei den vorbeschriebenen Schüssen wurde auch festgestellt, daß die Mengen des abgeschlagenen Gesteins bei dem Sprengstoff »D,* in der Größenordnung von 20"/,, mächtiger waren als mit dem Sprengstoff »Charbrite 418«.

   Paientanspruch:

   SicherheilssprengstofF, der hauptsächlich aus einem hochempfindlichen Bestandteil, einem Alkalinitrat und Ammonchlorid besteht, dadurch gekennzeichnet, daß er pro Mol Alkalinitrat über 1 bis 2 Mol und besonders 1,5 Mol Ammonchlorid enthält.