DE1446878A1 - Sprengstoff und Anwendung desselben - Google Patents

Description

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rex Deutsche Patentanmeldung P 14 46 878.1-4?

The Dow Chemical Company in Midland, Michigan (USA)

Sprengstoff und Anwendung desselben .

Es wurden bisher beim Niederbringen von Bohrlöchern, beispielsweise bei der Erdölbohrung und auch im Bergwerksbetrieb, Sprengungen so durchgeführt, daß in Bohrlöcher herkömmliche Sprengstoffe, beispielsweise Nitroglycerin, Trinitrotoluol, Mischung C, oxydierende Salze, wie Ammonnitrat, oder andere hochbrisante Sprengstoffe, eingebracht und zur Detonation gebracht wurden. Oxydierende Salze, insbesondere Ammonnitrat, wurden hierbei entweder unmittelbar in kristalliner Form oder in Form eines Gemisches der Kristalle mit Öl verwendet. Gemische solcher kristalliner oxydierender Salze mit Öl besitzen eine bessere Sprengwirkung als die kristallinen oxydierenden Salze selbst, da wegen der besseren Weiterleitung der durch-die Initialzündung erzeugten Stoßwelle die gesamte Sprengladung praktisch augenblicklich gezündet werden kann, jedoch sind solche Sprengstoffe wenig handhabungssicher, ja sogar gefährlich, da die in solchen Sprengstoffen enthaltene organische Substanz leicht zu unbmbsichtigter Detonation führt. Es wurde deshalb mit der USA-Patentschrift Nr. 2.867.172 vorgeschlagen, Wasser statt Öl mit den kristallinen oxydierenden Salzen bis zum Entstehen eines wässerigen Breies zu vermischen, um die

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(Art > 4» Abs. <i Hr. 1 S«U 3 de* Änderung*· v. ·

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Handhabungssicherheit und Lagerfähigkeit des Sprengstoffes » zu erhöhen und dennoch eine gute Weiterleitung der durch Initialzündung erzeugten Stoßwelle sicherzustellen, wobei allerdings eine Verringerung der Sprengwirkung, verglichen mit Gemischen von oxydierenden Salzen mit Ölen, in Kauf genommen werden muß. Es ist auch bekannt, relativ unempfindliche körnige oxydierende Salze, beispielsweise Ammonnitrat, durch Vermischen mit fein verteilen Metallen äußerst geringer Teilchengröße empfindlich zu machen, doch sind im allgemeinen diese Mischungen viel zu empfindlich, um in der Sprengtechnik unter Einhaltung der erforderlichen Süierheits— Vorschriften mit Erfolg verwendet werden zu können, da solche Sprengstoffe bereits beim Auftreten nur geringer Reibungswärme leicht detonieren. Um nun die Lagerfähigkeit und Handhabungs— sicherheit solcher Sprengstoffe auf Basis oxydierender Salze und fein verteilten Metallen geringer Teilchengröße zu er höhen, wurde vorgeschlagen, aus solchen Gemischen durch Vermischen mit einem Lösungsmittel für das oxydieiCDde/Salz handhabungssichere Sprengstoffe herzustellen, was jedoch nur unter der Einschränkung gelingt, daß solche Sprengstoffe zwar handhabungssicher und unmittelbar nach ihrer Herstellung auch leicht durch Initialzündung urifceyEntfaltung einer großen Sprengwirkung zur Detonation gebracht werden können, aber nach einiger Zeit der Lagerung nur mehr schwierig gezündet wer den können, da das feinkörnige Metall mit dem im Sprengstoff enthaltenen Wasser in relativ kurzer Zeit unter Bildung von Hydroxyden reagiert und damit zum Zeitpunkt der Zündung des Sprengstoffes bereits verloren ist und weiters durch Ver dickung des Sprengstoffes im Hinblick auf das Entstehen von Gelen der Hydroxyde des Metalles die von der Initialladung bei Zündung erzeugte Stoßwelle zu stark gedämpft wird. Diese ' Nachteile bekannter Sprengstoffe können gemäß einem früheren Vorschlag der Patentinhaberin (vergl. Deutsche Patentschrift Nr. I.196.555) vermieden werden, gemäß welchem ein fester,

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Amaoimitrat, Wasser und ein Leichtmetall enthaltender und gegenüber einer Zündung durch Zündkapseln unempfindlicher Sprengstoff mit erhöhter Sprengwirkung dadurch gekennzeichnet ist, daß das Leichtmetall in Form grober Teilchen vorliegt, die la wesentlichen frei sind von feinem*Metall oder Metallpulver, insbesondere von Teilchen, die ein 80-Mesh-Sieb mit einer Naschenweite von etwa 177 /u (U.S. Standard) passieren, und daß die Wassermenge relativ zur Menge an Amaonnitrat niedrig genug gehalten ist, um das la Sprengstoff enthaltene Ammonnitrat, ohne es zur Gänze aufzulösen, lediglich anzufeuchten und insbesondere 1,14 bis 5,68 Gewr£ des Sprengstoffes beträgt.

Es wurde nun gefunden, daß in Anlehnung an den erwähnten älteren Vorschlag der Patentinhaberin im Augenblick ihrer Herstellung völlig unempfindliche, jedoch nach einiger Zeit der Lagerung (Alterung) sehr empfindliche Sprengstoffe dann erhalten werden können, wenn das oxydierende Salz, beispielsweise Ammonnitrat, ausschließlich in Form «iner Lösung verwendet wird. Ein solcher, ein anorganisches oxydierendes Salz, ein Leichtmetall und ein Lösungsmittel für das oxydierende Salz enthaltender Sprengstoff, ist gemäß der Bfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Leichtmetall in zerkleinerter Form vorliegt, wobei die Größe der Leichtmetallteilchen so gewählt ist, daß die Leichtmetallteilchen von einem Sieb Bit 0,8 am Maschenweite zurückgehalten werden und daß das oxydierende Salz zur Gänze in gelöster Form in der flüssigen Phase enthalten ist. Solche Sprengstoffe zeichnen sich dadurch'aus, daß sie im Augenblick ihrer Herstellung äußerst unempfindlich sind und auch mit den am stärksten wirksamen üblichen Zündsätzen kaum zur Detonation gebracht werden können, jedoch nach einiger Zeit der Alterung unter Entfaltung großer Sprengwirkung leicht zur Detonation gebracht werden können. Es ist damit die Möglichkeit gegeben,

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erfindungsgemässe Sprengstoffe aus den Bestandteilen völlig gefahrlos innerhalb des Bohrloches herzustellen und darin nach ausreichender Alterung zu zünden. Erfindungsgemäße Sprengstoffe besitzen nicht nur gegenüber bekannten Sprengstoffen erhöhte Sprengwirkung, sondern auch den Vorteil, bei Detonation im wesentlichen keine giftigen Gase, wie Kohlenmonoxyd oder Stickoxyde abzuspalten.

Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung sind als oxydierende Salze Metallsalze und Ammoniumsalze der Salpetersäure*, der salpetrigen Säure, der Perchlorsäure, der Chlorsäure, der Chromsäure und der Perschwefelsäure aber auch Peroxyde von Metallen verwendbar. Mit besonderem Vorteil verwendbare oxydierende Salze sind Ammoniumnitrit, Ammoniumperchlorat und insbesondere Ammoniumnitrat.

Das Leichtmetall ist in erfindungsgemässen Sprengstoffen vorzugsweise in sperriger Form enthalten, wie dies beispielsweise bei Bohrspänen, Hobelspänen, Drehspänen, Folien«, Litzen, Nadeln, Stäbchen, Röhrchen oder Wolle der Fall ist. So geformte Leichtmetallteilchen werden von einem Sieb mit 0,8 mm Maschenweite praktisch vollständig zurückgehalten, auch wenn es möglich sein sollte, einzelne der Teilchen durch ein Sieb mit 0,8 mm Maschenweite hindurchzufadeln, Solche sperrige Teilchen ergeben in loser Schüttung eine Metallmasse geringen Schüttgewichts, in welcher eine große Menge der Lösung eines oxydierenden Salzes untergebracht werden kann. Durch entsprechende Wahl der Form der Leichtmetallteilchen und/oder der Konzentration der Lösung des oxydierenden Salzes kann damit jedes beliebige Gewichtsverhältnis von Leichtmetall zu oxydierenden Salz eingestellt werden. Als Leichtmetall wird gemäß der Erfindung vorzugsweise Magnesium, Aluminium oder eine, zumindest eines dieser beiden Metalle als Grundbestandteile enthaltende Legie— rung verwendet. Brauchbare Magnesiumlegierungen sind beispielsweise die Legierungen ZKiO, ZK60, AZ kl und AZIl nach ASTM-Code oder Magnesium-Aluminium-Legierungen mit

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einemGehalt von 33 % Aluminium und/oder einem Gehalt von 30 % Magnesium. Es können jedoch auch sonstige Leichtmetalle relativ niedrigen Atomgewichts aus den Gruppen I, II und III des Periodischen Systems der Elemente verwendet werden,

-.-·;· Im Rahmen der Erfindung wird das oxydierende Salz vorzugsweise in Form einer gesättigten oder nahezu gesättigten Lösung verwendet. Hiebei wird als Lösungsmittel für das oxydierende Salz mit besonderem Vorteil flüssiger, wasserfreier Ammoniak, oder wässeriger Ammoniak oder Wasser verwendet. Falls als oxydierendes Salz Ammoniumnitrat verwendet wird, wird das Ammoniumnitrat vorzugsweise in einem Gemisch aus Wasser und Ammoniak gelöst verwendet, wobei der Gehalt solcher ammoniakalischer Lösungen des Ammoniumnitrats an Wasser bis zu 15 %, vorzugsweise weniger als 7 % , und der Gehalt solcher ammoniakal is eher Lösungen des Ammon-r nitrate, bezogen auf die Gewichtsmenge Ammoniumnitrat, zumindest 4 %, vorzugsweise zumindest 35 fo, betragen kann.Solche Lösungen von Ammonnltrat in wässerigem Ammoniak sind im Handel unter anderem als flüssige Stickstoffdünger erhältlich und enthalten, bezogen auf Ammoniumnitrat 20 bis 35 Gewr# Ammoniak und weniger als 15 Gew.^/ό Wasser. Von solchen im Handel erhältlichen ammoniakalisehen Lösungen von Ammonnitrat sind insbesondere jene für die Zwecke der vorliegenden Erfindung mit besonderem Vorteil verwertbar, welche, bezogen auf Ammoniak, 5 bis 7 Gew.-# Wasser enthalten. Beispiele für solche im Handel als flüssige Düngemittel erhältliche aeaoniakalische Lösungen von Ammoniumnitrat sind folgende:

Lösungsnumaer	flüssiges NH3	NH4NO3	H2O
A	23,8	69,8	6,4
B	25,0	69,0	6,0
C	30,0	64,0	6,0
D	34,0	60,0	6,0

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Solche anunoniakalische Lösungen des Ammoniumnitrate enthalten häufig bis zu 3 % Hilfestoffe, beispielsweise Füllstoffe, Konditionierungsmittel, Wachse u.dgl., welche die Eigenschaften der ammoniakalisehen Lösungen nicht nachteilig beeinflussen.

In einem erfindungsgemässen Sprengstoff liegt das Leichtmetall zweckmässig in einer Menge von k bis 65 Gew.-%, vorzugsweise in einer Menge von 15 bis 55 Gew.-%, insbesondere in einer Menge von 25 bis 55 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Sprengstoffes, vor. Bei Verwendung von ammoniakalischen Lösungen des Ammoniumnitrate wird, bezogen auf die ammoniakalische Lösung des Ammoniumnitrats, das Leichtmetall in der Regel in einer Menge zwischen etwa 4 und 65 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 45 Gew.-%, verwendet. Die tatsächlich verwendete Menge des Leichtmetalls hängt von den stöchiometrischen Beziehungen zwischen dem verwendeten Leichtmetall und der theoretisch bei der Detonation in Freiheit gesetzten Menge an Sauerstoff und Stickstoff ab. Es wurde auch festgestellt, daß eine allgemeine Beziehung besteht^zwischen der Menge des

Leichtmetalls und der bei der Detonation des Sprengstoffes

an

auftretenden Sprengwirkung. Höhere Prozentsätze/Metall ergeben bessere Sprengwirkung, wobei das Optimum der Sprengwirkung im Bereich von 25 bis 55 Gew.-%, bezogen auf Ammoniumnitratlösung, liegt; d.h., das Optimum liegt etwa um i/2 höher als die obere theoretische Grenze, welche durch den zugrundeliegenden Reaktionsmechanismus gegeben ist. In den höheren Bereichen, d.h. bei 55 bis 65 % wurde bereits unvollständige Verdampfung des Metalls festgestellt, wobei dann der Überschuß abbrennt, nachdem die Hauptexplosion abgeschlossen ist. In jenen Fällen, in denen keine maximale Sprengwirkung erforderlich ist, werden durch Mengen von k bis 10 % an Leichtmetall Sprengwirkungen erzielt, welche größer sind als sie mit herkömmlichen Sprengstoffen auf Basis von Ammoniumnitrat, beispielsweise mit Heizöl vermischtem körnigem Ammoniumnitrat, erzielt werden können.

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Ee wurde gefanden, daß Mischungen von Aluminium und Magnesium oder Legierungen dieser Metalle am besten wirken. Mischungen von etwa 50 Gew.-54 Aluminium und 50 Gew.-% Magnesiusi liefern ausgezeichnete Ergebnisse. Dies stimmt sowohl slit auf den zu Grunde liegenden Reaktionen basierenden Berechnungen als auch Mit den in Beispiel 11 im einzelnen beschriebenen experimenteilen Ergebnissen überein.

Bei der Herstellung erfindungsgemäfier Sprengstoffe ist es selbstverständlich asi wirtschaftlichsten, die Lösung des oxydierenden Salzes, vorzugsweise die ammoniakalische Ammoniumnitratlösung, mit den Leichtmetallteilchen am Ort der Verwendung des Sprengstoffes zu veraischen. Das Veraischen kann Über Tag vorgenommen werden, da die erhaltene Mischung anfänglich unempfindlich ist. Das Vermischen kann aber auch am Grund des zu behandelnden Bohrloches vorgenommen werden. In manchen Fällen können zunächst die Leichtmetallteilchen auf den Grund des Bohr -loches gebracht werden, worauf die Lösung des oxydierenden Salzes darüber gegossen wird. Es kann auch umgekehrt vorgegangen werden. Welchen Weg man tatsächlich einschlägt, hängt von der Art der durchzuführenden Sprengung ab, wie im folgenden noch an Hand der Zeichnung beschrieben wird.

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In der Zeichnung sind im Bergbau, bei Ölsenden oder bei in Steinbrüchen angebrachten Bohrlöchern anzutreffende Situationen dargestellt, an Hand derselben XULs EmMx Jfvttntf* einige Möglichkeiten zur. Füllung der Bohrlöcher nit erfindungsgemäßen Sprengstoffen erläutert werden.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt ein Bohrloch 11, dessen Seitenwände felsig und relativ undurchlässig sind und in welchem eine Vaeserdämmung 12 gewünscht wird oder in welches Wassdr von einer oberhalb oder unterhalb der Schuß -stelle gelegenen Stelle eindringt. Ein langer Polyäthylensack 13, der das Leichtmetall 14 in sperriger Form, beispielsweise eingefüllt in perforierte Kanister, enthält, wird bis auf den Grund des Bohrloches 11 abgesenkt, Der Sack 13 wurde durch Zuknüpfen (Knoten 15) eines Polyäthylenschlauches hergestellt. Die Lösung 16 des oxydierenden Salzes wird dann von der Bohrlochöffnung aus in den Schlauch 13 gegossen und vermischt sich schließlich mit dem am Grund des Schlauches 13 befindlichen Metall Ik* Ein Zünder 17 wird sodann in Berührung mit dem Sprengstoff gebracht. Nach genügend langem Altern des Sprengstoffes wird der Zünder 17 über die Drähte 18 elektrisch gezündet.

Fig. 2 zeigt schematisch den Querschnitt eines Bohrloches 21, in dem durchlässiges Gestein 22 im Bereich des Schußortes liegt. Wie in Fig. 1 gezeigt, wird auf den Grund des Bohrloches 21 ein die Leichtmetallteilchen 2k innerhalb eines perforierten Kanisters enthaltender und am Ende bei 25 durch einen Knoten geschlossener Polyäthylenschlauch 23 herabgelassen. Die Lösung 26 de* oxadierenden Salzes wird in den Schlauch 23 gegossen, fließt nach unten und verteilt sich zwischen den Leichtmetallteilchen 2k, Der Zünder 27 wird in die gezeigte Stellung gebracht. Hierauf wird eine Sand- oder Schotterschicht 28 über den Sprengstoff geschichtet, der nach dem Altern mit Hilfe des Zünders 27 über die elektrische Zündleitung 29 gezündet wird.

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|n der in Fig. 2 gezeigten Anordnung verhindert der Sack 23 das Austreten der Mischung 26 in das poröse oder durchlässige Gestein 22.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch ein Bohrloch 31, dessen Seitenwand 32 von relativ undurchlässigem Ge stein gebildet ist. Das Anbringen der Ladung ist auch dann sehr einfach, wenn im Bohrloch Wasser 33 vorhanden ist, da das spezifische Gewicht der Lösung 34 des oxydierenden Salzes Über dem spezifischen Gewicht des Wassers liegt. Es muss jedoch dafür Sorge getragen werden, daß die Grenzfläche zwischen dem Wasser 33 und der Ausgangsmischung 34 durch Turbulenz nicht zu stark gestört wird. Das Anbringen der Ladung erfolg-t einfach dadurch, daß in das Bohrloch 31 zunächst die Leichtmetallteilchen 35 hineinfallen gelassen werden, worauf durch ein bis auf den Grund des Bohrloches 31 reichendes Rohr 36 die Lösung 34 des oxydierenden Salzes gegossen wird. Wegen des Unterschiedes der spezifischen Ge wichte der Lösung 34 und des Wassers 33 verdrängt die Lösung 34 das Wasser und füllt die Zwischenräume zwischen den sperrigen Lichtmetallteilchen. Der Zünder 37 wird abgesenkt, bis er mit der Mischung 3^ in Berührung kommt und wird von Tag aus über die Zündschnüre 38 gezündet, nachdem der Sprengstoff ausreichend lange gealtert wurde.

Fig. 4 zeigt schematisch den Querschnitt durch ein Bohrloch 41 in einer Anordnung zur Durchführung von Sprengungen, bei der im Bohrloch keine undurchlässige Auskleidung bzw. kein undurchlässiger Behälter benötigt wird. In diesem Falle war es erwünscht, oberhalb des Sprengstoffes einen Stopfen 42 aus feuchtem Sand anzuordnen. Wie in Fig. 3 gezeigt, sind hier die Seitenwände 43 des Bohrloches im wesentlichen undurchlässig, so dass die Lösung 44 des oxydierenden Salzes nicht in die Schichten abströmt. Die Leichtmetallteilchen 45» beispielsweise in perforierten Kanistern

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eingeschlossen, werden in das Bohrloch kl hinabfallen gelassen. Enthält das Bohrloch kl Wasser 46, so kann die Lösung kk in das Bohrloch kl auf die im Zusammenhang mit

in
der/Fig. 3 beschriebene^ Art und Weise eingebracht werden.

Wurde das Wasser k6 als Teil des Stopfens k2 eingebracht, ist es nicht erforderlich, das Anbringen der Ladung in Übereinstimmung mit Fig. 3 vorzunehmen, sondern es ist möglich, die Lösung kk einfach in das Bohrloch kl einzugießen, wo sie die Zwischenräume zwischen den Leichtmetallteilchen ausfüllt. Der Zünder 37 wird sodann auf den Sprengstoff aufgesetzt bzw. in den Sprengstoff eingebracht, worauf der feuchte Sand oder gebrochene E'els k2 aufgegeben wird. Wie bei Fig. 3 bewirkt der Unterschied im spezifischen Gewicht das Verdrängen des Wassers k6 durch die Lösung kk des oxydierenden Salzes. Die Zündung des Zünders 7 über die Zündleitung k8 bewirkt das Detonieren des Sprengstoffes nach ausreichender Alterung, welche von einem Erhärten begleitet ist. Nicht gezeigt, jedoch aus den Zeichnungen leicht verständlich ist das Anbringen der Sprengladung in einem trockenen, undurchlässigen Bohrloch, was einfach dadurch erfolgt, daß die sperrigen Leichtmetallteilchen in das Bohrloch hinein fallengelassen werden und dann die Lösung des oxydierenden Salzes in das Bohrloch gegossen wird. Das Zünden des Sprengstoffes erfolgt auch hier in der oben angegebenen Weise.

Die Erfindung wird im folgenden durch Ausführungs— beispiele in Gegenüberstellung zu Vergleichsbeispielen näher beschrieben,

Vergleichsbeispiel A:

Eine Sprengladung mit einem Gesamtgewicht von

6,8 kg, welche 9k Gew.-^ körniges Ammoniumnitrat von Dünge- , mittelqualität und 6 Gew.-'/» Heizöl enthielt, wurde in ein 1,8 m tiefes Bohrloch eingebracht, worauf in das Bohrloch Sand in einer Höhe von 1,35 m gestopft wurde. Der Boden war bis zu einer Tiefe von 30,4 cm gefroren, und die Stärke

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der Schneedecke betrug 45,7 ca. Die Sprengladung wurde 1 Stunde im Bohrloch stehen gelassen und dann elektrisch gezündet (Munroe Jet). Die Sprengung war erfolgreich. Ergebnis: Keine Kraterbildung. Es konnte einige Bodenbewegung festgestellt werden, jedoch wurde die Frostdecke nicht aufgebrochen. Der Bohrlochversatz wurde ausgeworfen.

Vergleichsbeispiel B:

Unter genau denselben Bedingungen wie in Vergleichsbeispiel 1 angegeben, wurde eine Sprengladung im Gesamt-gewient von 6,8 kg, welche 80 Gew.-% körniges Ammoniumnitrat von DUngemittelqualitat und 20 Gew.-^ einer Lösung von 69,8 Gew.-TIn.Ammoniumnitrat in 23,8 Gew.-TIn. flüssigem Ammoniak und 6,4 Gew.-TIn. Wasser enthielt, gezündet. Ergebnisse: Es konnte keine Kraterbildung, jedoch grössare Bodenbewegung als im Vergleichsbeispiel A festgestellt werden. Die Bodenbewegung zeigte sich in Bildung von Rissen über einen Kreis von 4,55 m Durchmesser. Die Frostdecke wurde nicht aufgebrochen. Der Bohrlochversatz wurde ausge -blasen.

Beispiel 1:

Unter genau den gleichen Bedingungen wie im Ver -gleichsbeispiel A wurde eine Sprengladung mit einem Gesamtgewicht von 6,8 kg, welche (a) 85 Gew.-^c einer ammoniakalischen Ammoniumnitratlösung( enthalt end (>9,8 Gew.-^ Ammoniumnitrat, 23,8 Gew.-^ flüssigen Ammoniak und 6,4 Gew.-% Wasser), (b) 7t5 Gew.-^ Magnesiumspäne und (c) 7» 5 Gew.-^ Aluminiumspäne enthielt, 5 Stunden lang ausreagieren gelassen und dann mit Erfolg gezündet.

Ergebnisse: Es konnte eine ausgezeichnete Sprengwirkung erzielt werden und es bildete sich ein Sprengtrichter von 4,2 m Durchmesser.

In genau dergleichen Weise wie im Vergleichsbeispiel A angegeben, wurden .unter Verwendung der in Beispiel 1 angegebenen Lösung verschiedene Sprengladungen hergestellt

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und nach Ablauf der Selbstumwandlung während 5 Stunden? ge-; zündet. „

Beispiel 2:

70 Gew.-% der Lösung von Ammoniumnitrat gemäß Beispiel 1, 15 Gew.-^o Magnesiumspäne und 15 Gew.-% Aluminiumspäne.

Ergebnisse: Ausgezeichnete Sprengwirkung wurde beobachtet. Der entstandene Sprengtrichter hatte 4,5 m Durchmesser. Der Sprengtrichter war etwas tiefer.als der gemäß Beispiel 1 erhaltene Sprengtrichter.

Beispiel 3:

55 Gew.-% der Lösung von Ammoniumnitrat gemäß Beispiel 1, 22,5 Gew.-% Magriesiumspäne und 22,5 Gew.-% Aluminiumspäne.

Ergebnisse: Ausgezeichnete Sprengwirkung. Der Durchmesser des Sprengtrichters betrug 4,57 m. Das Erdreich wurde in ausgezeichneter Weise aufgebrochen. Der entstandene Krater war sehr tief. Bei dieser Sprengung wurde wesentlich mehr

Beispiel
Erdreich bewegt als bei/l oder 2.

Beispiel 4:

40 Gew.-^ der Lösung von Ammoniumnitrat gemäß Beispiel 1, 30 Gew.-# Magnesiumspäne, 30 Gew.-% Aluminiumspäne.

Ergebnisse: Ausgezeichnete Sprengwirkung mit hoher Perkussion. Im Augenblick der Sprengung war eine Stichflamme zu beobachten. Diese Versuchssprenung führte zu keiner größeren Bewegung von Erdreich als sie in Beispiel 3 festzustellen war. Der Sprengtrichter mit 4,5 m Durchmesser war jedoch etwa gleich tief. ' · . . -

Vergleichsbeispiel C:

Dem Vergleichsbeispiel A entsprechend wurde eine Sprengladung mit einem Gewicht von 2,5 kg in ein 1,8 m tiefes Loch eingebracht und mit einer Schicht von l,,5,n Sand überschiehtet. Die Versuchsladung enthielt 70 Gew»·—%

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körniges Ammoniumnitrat von Düngemittelqualität und 30 \Jew.-% der in Beispiel 1 angegebenen Lösung von Ammoniumnitrat. Die Sprengladung wurde elektrisch gezündet (Munroe Jet), nachdem die Sprengladung eine Stunde lang altern gelassen worden war.

Ergebnisse: Die Zündung der Sprengladung erfolgte zufriedenstellend. Es konnte jedoch keine Erdbewegung und kein Aufreissen der Erdoberfläche festgestellt werden.

Vergleichsbeispiel D:

Es wurde mit einer (a) 85 Gew.-% Ammoniumnitrat von Düngemittelqualität (b) 2,5 Gew.-% Magnesiumspäne und 2,5 Gew.-$ Aluminiumspäne (Späne in einem Aluminiumkanister eingefüllt) und (c) 10 Gew.-^ einer Lösung von Ammoniumnitrat gemäss Beispiel 1 angegeben (der grösste Teil des Ammoniumnitrates blieb körnig) enthaltenden Mischung, wie im Vergleichsbeispiel C eine Versuchssprengung durchgeführt. Ergebnisse: Die Sprengung wurde erfolgreich durchgeführt. Es war jedoch keine Kraterbildung zu beobachten. Geringe Bodenbewegung wurde beobachtet.

In der im Vergleichsbeispiel C angegebenen Weise wurden folgende Mischungen hergestellt und geprüft, indem Sprengladungen erst einem Gewicht von 2,5 kg mit 1,5 m Sand überschichtet und 5 Stunden gealtert wurden.

Beispiel 5:

Es wurde eine Mischung aus 90 Gew.-% der Lösung von Ammoniumnitrat gemäss Beispiel 1 und 10 Gew.-^ eines Gemisches von Magnesium- und Aluminiumspänen (je 5 Gew.-^) in einem zylindrischen Aluminiumkanister hergestellt. Ergebnisse: Die Sprengung wurde erfolgreich durchgeführt.Es bildete sich ein kleiner Sprengtrichter (1,65 m Durchmesser); gleichzeitig war um den Krater Erdbewegung zu beobachten.

Beispiel 6:

Es wurde eine 85 Gew.-% ammoniakalieche Ammoniumnitratlösung gemäss Beispiel 1 und 15 Gew.-^ Metallspäne

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(je 7,5 Gew.-^c/o Magnesiumspäne und Aluminiuraspäne) enthaltende Mischung in einem Aluminiumbehälter hergestellt. Ergebnisse: Die Sprengung wurde erfolgreich durchgeführt. Es bildete sich ein kleiner Sprengtrichter (1,65 m Durchmesser); gleichzeitig war um den Krater Erdbewegung zu beobachten.

Beispiel 7:

In einem Aluminiumbehälter wurde eine Mischung hergestellt, welche 80 Gew.-Vo ammoniakalische Aaunoniumnitratio sung gemäss Beispiel 1 und 20 Gew.-⁰Jo Metallspäne (je 10 Gew.-% Magnesiumspäne und Aluminiumspäne) enthielt. Ergebnisse: Die Sprengung wurde erfolgreich durchgeführt.Es bildete sich ein Sprengtrichter mit 2,4 m Durchmesser, wobei um den Trichter herum Erdbewegung zu beobachten war.

Beispiel 8:

In einem Aluminiumbehälter wurde eine Mischung hergestellt, welche 72 Gew.-% einer ammoniakalisehen Ammoniumnitratlösung gemäss Beispiel 1 und 28 Gew.-% Metallspäne (je 14 Gew.-% Magnesiumspäne und Aluminiumspäne) enthielten.

Ergebnissen Die Sprengung wurde erfolgreich durchgeführt. Es bildete sich ein Sprengtrichter von 3,41 m Durchmesser, wobei um den Sprengtrichter herum Erdbewegungen zu beobachten waren.

Beispiel 9:

In einem Aluminiumbehälter wurde eine Mischung hergestellt, welche 72 Gew.-yo ammoniakalische Ammoniumnitratio sung gemäss Beispiel 1 und 28 Gew.-^ Sägespäne aus Magnesium enthielt.

Ergebnisse: Die Sprengung wurde erfolgreich durchgeführt. Es bildete sich ein Krater von mehr als 3,4 ni Durchmesser, wobei um den Krater herum Erdbewegungen zu beobachten waren.

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Beispiel 10: A*

In einem Aluminiumbehälter wurde eine Mischung hergestellt, welche 60 Gew.-'/o einer ammöniakali sehen Ammoniumnitrat lösung gemäss Beispiel 1 und 25 Gew.-^ Magnesiumspäne und 15 Gew.-\Ό Aluminiumspäne enthielt. Ergebniese: Die Sprengung wurde mit Erfolg durchgeführt. Es bildete sich ein Sprengtrichter von etwa 3,66 m Durchmesser, wobei um den Sprengtrichter herum Erdbewegungen zu beobachten waren«

Beispiel 11:

Um experimentell das optimale Verhältnis von Magnesium und Aluminium im verwendeten Leichtmetall zu bestimmen, wurden in der folgenden Versuchsserie folgende Prüfladungen hergestellt und gezündet.

Die Bezugsladung enthielt (a) 72 Gew.-ii einer ammoniaknli sehen Ammoniumnitrat lösung mit 25. Gew.-'/o flüssigem Ammoniak, (>⁽>.Gew.-ί« Ammoniumnitrat und 6 Gew.-'ΐ Wasser und (b) 28 Gew.-Ü Metall. Ks wurden Sägespäne von Aluminium und Magnesium verwendet. Bei jedem Versuch wurde die Prüiladüng 2k Stunden stc'sen gelassen, um die Selbstumwandlung , welche zur Bildung eines empfindlichen Sprengstoffes führt, ablaufen zu lassen. Die Prüfladungen wurden dann gezündet, und <iie erzielte Sprengwirkung durch den Ausschlag eines genormten Barographen festgestellt

Die Ergebnisse von 15 voneinander unabhängigen VeB suchen sind in Fig. 5 dargestellt. Hiebei ist die vom Zündsatz stammende geringe Sprengwirkung in Fip. 5 strichliert gezeichnet, Aus der Fip. 5 geht hervor, dall im untersuchten System vorzugsweise 5 bis 2h Gew.-> Aluminium und 23 bis 4 Gew.-',( Magnesium enthalten sind. Optimale Sprengwirkung konnte im Bereich zwischen 12 und lh Gew.-ίό Aluminium und Ib und 1Ί Gew.-⁽/v Magnesium erhalten werden. Diese experimentellen Lrgebnisse decken sich mit den aus st b'chiometrischen Beziehuiig-en errechneten Verlial tni ssen, wie atis der Beschreibung später noch hervorgeht,

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Beispiel 12t

Ua den günstigsten Zündzeitpunkt verschiedener erfindungsgemäßer Sprengstoffe zu bestimmen, wurden für diese Sprengstoffe während des Alterns Zeit-Temperatur-Diagramme aufgenommen (vgl. Fig. 6).

Ein Sprengstoff (Ladung A) wurde aus 72 Gew.-^ einer ammoniakalisehen Ammoniumnitratlösung (enthaltend 69,8 Gew. -^t Ammoniumnitrat, 23»8 Gew. -^t flüssigen Ammoniak und 6_tk Gew.-% Wasser) und 28 Gew.-% Leichte·tall (je Ik Gew.-% Sägespäne von Magnesium und Aluminium) hergestellt. Die Temperatur dieses Sprengstoffes erhöhte sich, bei der Alte -rung (SeIbstumwandlung) von der Temperatur der Umgebung, welche etwa -7⁰C betrug, auf etwa 57,5⁰C maximal. Bei letzterer Temperatur verfestigte sich der Sprengstoff, wodurch angezeigt wurde, daß der Sprengstoff die gewünschte Empfind-, lichkeit erlangt hatte.

Ein weiterer Sprengstoff (Ladung B) enthielt 72 Gew.-% der für die Ladung A verwendeten ammoniakalisehen Ammoniumnitratlösung und je 1% Gew.-% grober Frässpäne aus Magnesium und Aluminium (Abmessungen etwa 0,51 χ 0,65 x 0,63 om). Das Temperaturmaximum von 60° C wurde nach Ablauf von ungefähr %,5 h beobachtet, trat also wegen der größeren Abmessungen der Leichtmetallteilchen erst zu einem späteren Zeitpunkt auf als bei Ladung A.

Die Ladung C war mit der Ladung B identisch, jedoch wurde nach Ablauf von 6,5 h eine kleine Menge Wasser zugegeben, um erneut einen Temperaturanstieg zu bewirken. 1,5 h nach dem Zusatz von Wasser stieg die Temperatur erneut an und erreichte den Maximalwert von 58,5°C. Daraus kann man entnehmen, daß die Reaktion eine Ionenreaktion ist und daß das vorliegende Wasser wahrscheinlich chemisch gebunden wird (vgl. spätere Ausfuhrungen)·

Beispiel 13t

Um für eine gegebene ammoniakalisehe Ammoniumnitratlösung die optimal erforderliche Metallmenge zu ermitteln, wurden Sprengstoffe verschiedenen Metallgehalts

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hergestellt. In jedem Falle wurde eine ammoniakalische Ammoniumnitratlösung verwendet, welche aus 23,8 Gew.-% flüssigen Ammoniak, 69,8 Gew.-Jt Ammoniumnitrat und 6,4 Gew.-?t Wasser enthielt. Als Leichtmetall wurde ein Gemisch von Sägespänen aus Aluminium und Magnesium verwendet. Das Verhältnis von Magnesium zu Aluminium betrug entsprechend den Ergebnissen aus Beispiel 11 1,35 bis 1,00. Die Sprengstoffe wurden nach Alterung gezündet, wobei die erzielte Sprengwirkung mittels der Ablenkung der Nadel eines Barographen in der in Beispiel 11 beschriebenen Weise ermittelt wurde.

Die in Fig. 7 der Zeichnung angegebenen Daten zeigen, daß maximale Sprengwirkung dann erhalten wurde, wenn der Sprengstoff 50 bis 55 Gew.-Jt Leichtmetall enthielt, obwohl auch gate Sprengleistungen im Bereich von ungefähr 25 bis 65 Gew.-^ Leichtmetall erhalten wurden.

Beispiel

Gemäß den Angaben in den Beispielen 1 bis 10 wurden 2,5 kg eines Sprengstoffes dadurch hergestellt, daß man 1,35 kg körniges Ammoniumnitrat von Düngemittelqualität in 0,45 kg flüssigen, wasserfreien Ammoniak auflöste und der erhaltenen Lösung 0,63 kg eines Gemisches aus Magnesiumdrehspänen und Aluminiumdrehspänen im Verhältnis von 1:1 zusetzte. Der Sprengstoff wurde in ein 1,8 m tiefes Bohrloch eingebracht und mit Sand in einer Höhe von 1,5 ■ abgedeckt. 40 Minuten nachdem der Sprengstoff in das Bohrloch eingebracht worden war, bemerkte man bereits einen Temperaturanstieg. 3 h später schritt die Reaktion bereits kräftig vorwärts, und die Ladung verfestigte sich ungefähr 4,5 h nachdem sie in das Bohrloch eingebracht worden war. 48 h nach der Verfestigung des Sprengstoffes wurde er mittels einer Formladung elektrisch gezündet, wobei ein Krater mit einem Durchmesser von ungefähr 0,9 bis 1,5 ■ entstand·

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Beispiel 15:

Der Sprengstoff wurde in der in Beispiel 14 beschriebenen Weise hergestellt, wobei jedoch noch 3 Gew.-% Wasser, bezogen auf den Sprengstoff, zugesetzt wurden. Bei« Altern verfestigte sich der Sprengstoff innerhalb 3,5 h. Man wartete jedoch noch weitere 48 h, bevor der Sprengstoff gezündet wurde. Die Zündung war erfolgreich. Es bildete . sich ein Krater mit einen Durchmesser von ungefähr 1,8 m.

Beispiel 16:

In der in Beispiel 14 beschriebenen Weise wurden 2,5 kg eines Sprengstoffes dadurch hergestellt, daß «an 1,5 kg körniges Ammoniumnitrat von Düngemittelqualität einem Gemisch von 0,45 kg flüssigem Ammoniak und 53,8 kg Wasser auflöste und der erhaltenen Lösung im Bohrloch 0,675 kg grober Aluminiumdrehspäne zugesetzt wurden. Nach 6 h zeigte sich ein Temperaturanstieg« Nach 7 h war der Sprengstoff verfestigt. 48 h danach wurde der Sprengstoff mit einer Formladung gezündet. Hiebei bildete sich ein Krater mit einem Durchmesser zwischen 1,05 m und 1,5 M.

Beispiel 17;

1,58 kg einer fast gesättigten Lösung von Ammoniumnitrat in Wasser wurden mit 0,68 kg Magnesiumspänen (Sägespäne) vermischt, worauf die Mischung in ein Bohrloch eingebracht wurde. Das Temperaturmaximum trat schon nach einer·r kürzeren Zeitspanne auf, als dies bei den Beispielen 14 bis 16 der Fall war. Der Sprengstoff wurde 48 h später mit Erfolg gezündet, wobei sich ein Krater mit einem Durchmesser von ungefähr 1,8 m bildete.

Die Detonationsgeschwindigkeit erfindungsgemäßer Sprengstoffe ist wesentlich« höher als jene von Ammoniumnitrat Die Sprengwirkung erfindungsgemäßer Sprengstoffe scheint in erster Linie auf die intensive Wärmeentwicklung und erst in zweiter Linie auf die Abspaltung größerer Mengen an Gas zurückzuführen zu sein. Die bei Detonation erfindungs-

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gemäler Sprengstoffe freiwerdende grofie Wärmeenergie bewirkt allerdings eine beträchtliche VolumsTergruBerung der Gase und damit eine beträchtliche Vergrößerung der Sprengwirkung.

Dementsprechend wurde beispielsweise.festgestellt, da· bei der Gewinnung τοη Taconiters mittels erfindungegemäfler Sprengstoffe durchgeführten Sprengungen die Spreng-1eistnngangefähr 78 t/kg betrug, wogegen die Sprengleistung τοη halbflttssigen Ammoniumnitratlusungen hh t/kg betrug.

Aus den obigen Beispielen ergibt sich die unerwartet hohe Sprengleistung erfindungsgemäfier Sprengstoffe.

Es wurden weitere Beobachtungen gemacht, aus welchen man gewisse Schlüsse auf die in erfindungsgemäfien Sprengstoffen ablaufenden komplizierten Reaktionen ziehen kann·

Zuerst läuft im ursprünglich nicht empfindlichen Sprengstoff eine Autoreaktion ab, wie dies aus Beispiel 12 wegen des Temperaturanstiegs geschlossen werden mos. Es scheint, dal sioh bei Anwesenheit τοη Magnesium in Anwesenheit τοη Wasser folgende Reaktion abspielt:

Mg 4- H₂O ■ MgO + H₂-I- 1*5,76 Kcal

Weiters scheint beispielsweise das Magnesium mit dem Ammoniumnitrat unter Bildung τοη Magnesiumnitraten zu reagieren, wobei das anwesende Wasser Tielleicht im HexaHydrat des dabei entstehenden Salzes oder im Dihydrat, beispielsweise gemäo den folgenden Reaktionsformeln, aufgenommen wird» . _{+ H}

Mg + 2VH₄VO₃ 4- 2H₂O « Mg(NO₃)₂ ♦ 2 NH₄OH/ * 385, i Kcal Mg + 2VH₄VO₃ + 2H₂O = Mg(HO₃)₂ . 2H₂O + 2 NH₃ + Hg +

+ 379,2 Kcal

Diese Ansieht wird durch die oben angegebenen Daten unterstützt, aus welchen herrergeht, das bei Abklingen der exothermen Reaktion diese durch Zusatz einer geringen Menge τοη

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Wasser sub Sprengstoff, vieder in Gang gesetzt werden kann. Nach abgeschlossener Autoreaktion, üblicherweise innerhalb eines Zeitraumes Ton 24 Stunden, liegt das fertige Reaktionsprodukt lsi wesentlichen in fester Fora vor. Die exotherme Umsetzung ist gewöhnlich nach 5 Stunden soweit fortgeschritten, daß das sich ergebende Reaktionsprodukt ■it Erfolg zur Detonation gebracht werden kann. Eine genaue Untersuchung ergibt, daß obwohl eine große Menge des Leichtmetalls noch unrerändert vorliegt, ein sehr wesentlicher Teil desselben in ein Metallsalz bzw. in verschiedene Metallsalze umgewandelt worden ist. Ein derartiger gealterter Sprengstoff wurde aus dem Bohrloch entnommen, bei Umgebungstemperatur einige Tage stehen gelassen, wieder in das Bohrloch zurückgebracht und mittels Formladungen als voll -kommen trockener, körniger Sprengstoff gezündet.

Wenn das ursprüngliche Gemisch in das Bohrloch eingebracht wird, kann es gewöhnlich weder durch die üblichen ZUndstttze noch, wie dies vorzugsweise durchgeführt wird, durch Formladungen zur Detonation gebracht werden. Es zeigt sich häufig eine Zeitverzögerung bis zu einer oder mehreren Stunden, bevor ein spürbarer Temperaturanstieg beobachtet wird. Die Alterungegeschwindigkeit und csjslt auch die freiwerdende Wärmemenge kann in geeigneter Welse durch Auswahl der Teilchengröße und Form der Lelohtmetallteilchen und durch Wahl der bei Herstellung des Spreng -stoffes verwendeten Menge an Wasser eingestellt werden. Durch Verrlngerungder Teilchengröße und Erhöhung der Wassermenge wird die Alterungsgeschwindigkeit größer. Durch Versuche wurden die in der Beschreibung angegebenen praktischen Grenzen für die Beeinflussung dieser Faktoren festgestellt.

Im allgemeinen ist die Alterung (Autoreaktion) innerhalb von 24 Stunden vollendet, obwohl man es gewöhnlich vorzieht, den Sprengstoff dann zur Detonation zu bringen, wenn er Maximaltemperatur erreicht hat, oder

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eine nahe dieser Maxiaalteaperatur liegende Teaperatur besitzt (siehe Beispiel 12).

Die bei Experiaenten alt Aaaonnitrat, Aluminium und Magnesiua enthaltenden Sprengstoffen erhaltenen Ergebnisse weisen auf die Verdampfung von Magnesiua hin, wobei der gesamte vorhandene und bei der Reaktion freigesetzte Sauerstoff verbraucht und das Magnesiua unter starker Wärmeentwicklung in erster Linie in Magnesiumoxyd übergeführt wird. Der hellfarbige Magnesiuaoxyddaapf wurde bei kleinen Versuchssprengungen sorgfältig untersucht, wobei kein eleaentares Magnesiua festgestellt werden konnte, und zwar auch dann nicht, wenn das Leichtaetall in der

bei theoretisch groß tauglichen Menge vorliegt. Dasher Alterung (AutoreaktionjK umgesetzte Magnesiua dient also als ein intensiv Hitze erzeugender Brennstoff, der die Temperatur des Aluminiums, welches einen höheren Entzündungspunkt als das Magnesiua aufweist, bis zum Siedepunkt bzw. Verdampfungspunkt erhöht, wodurch wahrscheinlich die folgende Reaktion eingeleitet wird.

2Al + N₂ β 2AlN + 262,8 Kcal

Diese Reaktion läuft bei Temperaturen von ungefähr 1800⁰C bis 195O°C ab und liefert ebenfalls eine äußerst große Wäraeaenge. Die freiwerdende Wärmeaenge ist ausreichend das nach Abbinden zuaindest eines Teiles des Stickstoffs verbleibende Gas auf eine Teaperatur zu erhitzen, bei welcher das Volumen des Gases ein Mehrfaches jenes Gasvoluaens beträgt, welches sich bei Fehlen einer Stickstoff bindenden Reaktion und damit bei niedrigerer Teaperatur der Explosionsgase ergeben würde. Dieser Uastand ist zum grossen Teil verantwortlich für die ungewöhnlich hohe Sprengwirkung erfindungsgeaässer Sprengstoffe auf Basis von Ammoniumnitrat und Leichtaetall. Da während der Detonation hauptsächlich Aluminiuanitrid gebildet wird, wird das Entstehen von giftigen Stickoxyden veraieden, welche bisher bei der Verwendung von üblichen Sprengstoffen auf Basis von

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Ammoniumnitrat ein ernst·· Problem darstellten.

Bei der Detonation von Üblichen Ammeniumnitratsprengstoffen tritt oft ein durch am deutlichen Geruch nach Ammoniak feststellbarer Ammoniakrest auf. Bei erfindungsgemäfien Sprengstoffen auf Basis von Ammoniumnitrat tritt bei der Detonation kein auf einen Ammoniakrest hinweisender Ammoniakgeruch auf, sondern der Ammoniak wird bei den während der Detonation auftretenden hohen Temperaturen vollständig in Stickstoff und Wasserstoff gespalten. Gewisse Beobachtungen weisen auch darauf hin, daß während der Explosion beträchtliche Mengen Wasserstoff frei werden und daB diese eine wesentliche Rolle für die überlegene Leistung des erfindungsgemässen Sprengstoffes spielen. So wurde beispielsweise bei Prüfsprengungen eine charakteristische blaue Flamme in den bei der Sprengung entstandenen Felsspalten festgestellt, wo also der Luftsauerstoff mit dem entstandenen Vaeserstoff im Rahmen von Sekundärexplosionen reagierte.

Die überaus große Sprengwirkung erfindungsgemässer Sprengstoffe hat es ermöglicht viele Sprengungen mit im Vergleich mit üblichen Ammoniumnitratsprengstoffen sehr geringen Sprengstoffmengen durchzuführen.

Bei Sprengung von hartem Felsgestein ist es bei Verwendung erfindungsgemässer Sprengstoffe möglich, dieselbe Felsmenge mit nur einem einzigen Bohrloch zu sprengen, für deren Sprengung bisher bei der Verwendung von üblichen Ammoniumnitratsprengstoffen drei bis vier Bohrlöcher und Sprengladungen erforderlich waren. So wurde beispielsweise bei Sprengungen in der Columbia-Mine in Minnesota die Wirtschaftlichkeit der Verwendung von mit Metall sensitivieren Ammoniumnitrat lösungen gemäss der vorliegenden Erfindung mit dem üblichen gekörnten Ammoni umni trat sprengstoff, bei welchem Öl als Sensibilisierrungsmittel verwendet wurde, verglichen. Bei Durchführung des zuletzt genannten Verfahrens wurden 2300 mr Taconiterz gesprengt, wobei man sieben Bohrlöcher und 630 kg Ammoniumnitrat und öl benötigte, welches Gemisch zusammen mit den Zünd -mitteln 0,0% t/m' gesprengten Gesteins kostete. Bei Verwendung

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des erf lndungsgesdtssen Sprengstoff·· car Sprengung τοη 2300 sr Taconit wurden lediglich drei Bohrlöcher und eine Menge Ten 160 kg Sprengstoff benötigt, wobei dieser einsoliliesslieh des sur Seneibllinlerung rerwendeten Leioht-■etftlls, eineohliesslich der Monroe Jets, des Zttnddrahtes und der Zündkapseln 0,021 #/■ gesprengten Gesteine kostete. Die Bonrkosten waren wegen der geringeren Anzahl τοη Bohrlöchern deeientspreohend niedriger. Dieser Vergleich zeigt, dal bei Verwendung des erfindungsgeaKssen Sprengstoffes eine Einsparung τοη 56#5 % und eine Verbesserung der Sprengleistung τοη 0,26 kg Sprengstoff/■ gesprengten Gesteins auf 0,07 kg Sprengstoff/■' Bittglich ist.

Patentanspruchs:

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Claims (8)

U46878 Patentanspruches

1. Sprengstoff enthaltend oin anorganisches oxydierend· β Sals, ein Leichtmetall und ein Lösungsmittel für da· oxydierende Salz, dadurch gekennzeichnet, da8 da· Leichtmetall in zerkleinerter Fore vorliegt, wobei die Größe der Leichtmetallteilchen so gewählt ist, daß die Leichtmetallteilchen Ton einem Sieb mit 0,8 mm Maschenweite zurückgehalten werden und daß da· oxydierende Salz zur Gänze in gelöster Form in der flüssigen Phase enthalten ist·

2. Sprengstoff nach Anspruch 1, dadurch gekenn -zeichnet, daß das Leichtmetall im wesentlichen frei τοη Staub, Pulver, und anderen feinen Teilchen 1st, welche ein Sieb mit 0,8 mm Maschenweite passieren.

3. Sprengstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das oxydierende Salz Ammoniumnitrat ist«

h. Sprengstoff nach einem der Ansprüche 1, 2 oder dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel für das oxydierende Salz flüssiger, wasserfreier Ammoniak, wässeriger Ammoniak oder Wasser ist.

5. Sprengstoff nach einem der Ansprüche 1 bis h_t dadurch gekennzeichnet, daß das oxydierende Salz in Form einer gesättigten oder nahezu gesättigten Lösung vorliegt.

6. Sprengstoff nach einem der Ansprüche i bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Leichtmetall Magnesium, Aluminium oder eine, zumindest eines dieser beiden Metalle als Grundbestandteile enthaltende Legierung ist.

7· Sprengstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Leichtmetall in Form unregelmässig gestalteter Teilchen, beispielsweise in Form τοη Drehspänen, Bohrspänen, Folien, Drähten od.dgl., oder In Schwammform, vorliegt.

8. Sprengstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Metallteilchen einen Durohmesser bis zu 6 mm und eine Länge bis 15 cm besitzen.

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r.viUe Unterlagen (Art 7 § I Abs. 2 .tr. I S,u 3 des AncierungHje*. v. 4.8.Ib--

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9. Sprengstoff nach «ine« der Anspruch· 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daB das Leichtmetall in einer Menge Ton % bis 65 eew.-£, vorzugsweise in einer Menge τοη 15 bis 55 ßew.-Jl, insbesondere in einer Menge τοη 25 bis 55 Gew.-Jt_t bezogen auf das Gesamtgewicht des Sprengstoffes, im Sprengstoff vorliegt.

10. Sprengstoff nach eines der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ammoniakalische Lösung des ,Ammoniumnitrate bis zu 15 Gew.-^ Wasser, vorzugsweise weniger als 7 Gew.-^ Wasser, enthält.

11. Sprengstoff nach eines der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ammoniakalische Lösung von Ammoniumnitrat, bezogen auf die Gewichtsmenge Ammoniumnitrat, zumindest h Gew.-^, vorzugsweise zuaindest 35 Gew.-ifc,Ammoniak enthält.

12. Sprengstoff nach einen der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daB die ammoniakalische Lösung «ehr aiii 20 % Ammoniak, bezogen auf die Gewichtsmenge Ammoniumnitrat, enthält.

13· Sprengstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, das sie weiters andere Metalle, wie beispielsweise Zink, Eisen, Kalzium, oder Nichtmetalle, wie beispielsweise Kohlenstoff, Schwefel oder Phosphor oder andere Zusätze, wie beispielsweise Füllstoffe, Konditionier-■itter oder wachse, enthält.

14. Anwendung eines Sprengstoffes naoh einem der Ansprüche i bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengstoff in einem Metallbehälter eingebracht wird, welcher vorzugsweise von einem durchlochten zylindrischen Kanister aus Leichtmetall gebildet ist, wobei zweckmässig der Sprengstoff in dem Bohrloch oder der Höhlung, in welcher er gezündet werden soll, direkt aus seinen Bestandteilen, vorzugsweise unter Verwendung einer Lösung des oxydierenden Salzes, hergestellt wird.

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15· Anwendung ein·· Sprengstoff·· nach «ine· der Ansprüche 1 bi· 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengstoff in einen Kunststoffbehälter, beispielsweise in einen rohrförmigen Polyäthylensack, eingebracht wird.

l6. AusfUhrungsfora nach Anspruch 1% oder 15» dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengstoff vor seiner Zündung gealtert wird.

17· Ausführungβform nach eine* der Ansprüche 1%, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Alterung de· Sprengstoffe· durch eine Auto-Reaktion erfolgt.

18. Ausführungsform nach einen der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengstoff nach mindestens einer Stunde, beispielsweise nach mindestens 5 Stunden, gewünschtenfalls nach mindesten· 24 Stunden, nach Ablauf welcher Zeit die Bestandteile des Sprengstoffes reagiert haben, gezündet wird.

19. Ausführungeform nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündung zu jenem Zeitpunkt erfolgt, bei welchem der Sprengstoff zufolge der exothermen Auto-Reaktion etwa die maximale Temperatur erreicht hat.

20. Ausführung«?orm nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündung durch eine übliche Sprengkapsel oder durch eine Initialzündung ähnlicher Wirkung erfolgt.

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