DE1917321C3

DE1917321C3 - Charge arrangement

Info

Publication number: DE1917321C3
Application number: DE19691917321
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr. 4300 Essen Meyer; Raymund Dipl.-Chem. Dr. 4359 Sythen Schaap
Original assignee: Wasagchemie 8000 Muenchen GmbH
Current assignee: Wasagchemie 8000 Muenchen GmbH
Priority date: 1969-04-03
Filing date: 1969-04-03
Publication date: 1975-07-24
Also published as: DE1917321A1

Description

4. Ladungsanordnung gemäß Anspruch3, da- worden (z.B. deutsche Patentschriften 10 72 526, durch gekennzeichnet, daß der detonierbare gela- 11 70 297). Der Vorteil derartiger Sprengmittel liegt tinierte Strang durch Hüllenmaterial und/oder 30 in deren ausgeprägter Unempfindlichkeit und AnUmspinnung geschützt ist. wendbarkeit in nichtpatronierter Form; sie werden4. Charge arrangement according to claim 3, there (e.g. German patents 10 72 526, characterized in that the detonable gela- 11 70 297). The advantage of such disintegrants lies tined strand through sheath material and / or 30 in their pronounced insensitivity and wrapping is protected. reversibility in non-patronized form; you will be

5. Ladungsanordnung gemäß den Ansprüchen 1 vielfach auf einem Pumpwagen erst kurz vor ihrer bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere An- Verwendung endgültig gemischt und über eine Pumpe regungsladungen parallel durch das Bohrloch ge- durch einen Schlauch in das Bohrloch gepumpt (z. B. führt sind. 35 USA.-Patentschrift 33 03 738).5. Charge arrangement according to claims 1 often on a pump truck just before their to 4, characterized in that several applications are finally mixed and used via one pump Excitation charges are pumped parallel through the borehole through a hose into the borehole (e.g. leads are. 35 U.S. Patent 33 03 738).

6. Ladungsanordnung gemäß den Ansprüchen 1 Komponenten wie Trinitrotoluol und/oder Alumibis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die An- nium kommen als Bestandteile von Wettersprengregungsladung durch auf ihr angebrachte Ab- stoffen mit der oben geschilderten hohen Beansprustandselemente vor dem Befüllen des Bohrlochs chung auf Zündsicherheit gegenüber Methan-Luftmit dem schlammförmigen Wettersprengstoff an- 40 Gemischen nicht in Betracht, auch wenn ihre Wirknähernd zentral im Bohrloch gehalten ist. samkeit durch Gegenwart von Wasser in der Sprengstoffzusammensetzung etwas gemildert wird. Alle mit den genannten Komponenten zusammenhängenden6. Charge arrangement according to claims 1 components such as trinitrotoluene and / or alumibis 5, characterized in that the annium come as components of weather explosive charge by means of scraps attached to it with the high stress elements described above Before filling the borehole, check that it is safe to ignite against methane-air Mixtures of the muddy weather explosives are not considered, even if their effectiveness is approximate is held centrally in the borehole. susceptibility due to the presence of water in the explosive composition something is mitigated. All related to the named components

Reaktionen sind langkettig und daher auch lang-Reactions are long-chain and therefore also long-

45 dauernd. Es schien also so gut wir ausgeschlossen, die anwendungstechnischen Vorteile der Sprengmittel45 continuously. So it seemed as good as we excluded the technical advantages of disintegrants

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ladungsanord- auf Basis wäßriger Lösungen (Schlamm-Sprengstoffe, nung mit geometrisch getrennter Anregungs- und Slurries) auch für das Gebiet der Wettersprengstoffe Hauptladung, wobei eine oder mehrere Anregungs- nutzbar zu machen. Dies zu ermöglichen ist Aufgabe entladungen koaxial zur Hauptladung angeordnet 50 der Erfindung. Sie wurde gelöst, indem das am Beisind, spiel der Salzpaar-Sprengstoffe erläuterte Prinzip derThe invention relates to a charge arrangement based on aqueous solutions (sludge explosives, tion with geometrically separated excitation and slurries) also for the area of weather explosives Main charge, whereby one or more excitation can be used. It is our job to make this possible discharges arranged coaxially to the main charge 50 of the invention. It was solved by the presence game of salt pair explosives explained principle of

Sprengmittel, die in Kontakt mit entflammbaren »selektiven Detonation« auf schlammartige Spreng-Gasgemischen, besonders Methan-Luft-Gemischen, mittel in der Weise angewandt wird, daß man Ananwendbar sein sollen, müssen die Bedingung erfül- f mg und Folgereaktion geometrisch trennt. Die len, keine länger dauernden Reaktionsabläufe neben 55 Anregung geht bei den Salzpaar-Sprengstoifen von der eigentlich nur sehr kui7zeitigen Detonation auf- der Beimischung des sensibilisierenden Sprengöls aus. zuweisen. Bei den »klassischen« Wettersprengstoffen Bei wäßriger Bindung der Sprengstoffkomponenten unter Zusatz erheblicher Mengen Kochsalz hat man ist dies mit dem in Wasser praktisch unlöslichen neben der »Verdünnung« der Sprengwirkung und Sprengol nicht möglich, und die anderen erwähnten Herabsetzung der Detonationstemperatur vom »Ab- 60 Sensibilisierungsmittel sind, wie bereits bemerkt, in bruch der Kettenreaktion« gesprochen. Die modernen ihrem Reaktionsablauf zu langkettig.
Abbaumethoden, welche das Abtun großer Schuß- Bei der Lösung der Aufgabe wird daher die deto-Disintegrants, the mud-like into contact with flammable "selective detonation" of explosive gas mixtures, particularly methane-air mixtures, medium in such a way is used, that should be Ananwendbar, the condition fulfill f mg and subsequent reaction must cut geometrically. In the case of the salt-pair explosives, the reaction processes that are not long-lasting, apart from excitation, are based on the actually very short detonation due to the admixture of the sensitizing explosive oil. to assign. With the "classic" weather explosives With aqueous binding of the explosive components with the addition of considerable amounts of table salt, this is not possible with the practically insoluble in water in addition to the "dilution" of the explosive effect and Sprengol As already noted, sensitizers are part of the chain reaction. The modern reaction processes are too long-chained.
Dismantling methods which do not require large shot- When solving the problem, therefore, the deto-

Serien in einem Zündgang, wenn auch unter zeitlicher native Anregung in das geometrische Zentrum des Steuerung durch Zeitzünder oder Millisekundenzün- Sprengvorgangs verlegt: in ein Ende von detonieder, erfordern, stellen erheblich höhere Anforderun- 65 render Schnur, welche für den detonativen Ablauf gen. Sie gipfeln in der Erfüllung des Prüftests im so- verantwortlich ist und die zur Arbeitsleistung nötige genannten Kantenmörser, bei dem in der Nut eines Folgereaktion auslöst. Diese Folgereaktion wird nun Stahlstücks mit quadrantenartiger Ausnehmung eine einem Schlamm-Sprengstoff im oben beschriebenenSeries in one ignition cycle, albeit with temporal native excitation in the geometric center of the Control by time detonator or millisecond detonation process relocated: in one end of detonlow, require, make considerably higher demands on the cord for the detonative process gen. They culminate in the fulfillment of the test in so-called responsibility and what is necessary for the job called edge mortar, in which a subsequent reaction triggers in the groove. This follow-up reaction will now Steel piece with a quadrant-like recess one of a mud explosive in the above-described

Sinne zugeordnet, welche jedoch kein zusätzliches Sensibilisiennittel mehr enthält, um die Gefahr Langkettiger Folgereaktionen auszuschließen. Das so aufgebaute Sprengmittel ist daher kein »selbständiges« Sprengmittel mehr, es bedarf der laufenden Anregung durch die zentral durch die Ladung führende Sprengschnur. Der sicherbeitlict«; Vorteil der Salzpaar-Sprengstoffe durch die selektive Detonation findet sich bei dem geschilderten System aus anregender Mittel-Ladung (der Sprengschnur) und dem nicht selbständig detonierbaren schlammförmigen Füllstoff in ähnlicher Weise wieder. Befindet sich ein solches System ohne Einschluß, wie bei der Kantenprüfung, oder in einem durch einen vorhergehenden Schuß aufgerissenen Bohrloch (»Cutt off«), so detoniert nur die Mittel-Ladung. Der Schlammstoff wird nur mechanisch zerspritzt, obgleich er reaktionsfähige Komponenten wie Ammoniumnitrat enthalten kann. Berindet sich das System dagegen im Einschluß, wird der Schlammstoff unter Arbeitsleistung umgesetzt.Assigned to the senses, which, however, no longer contains any additional sensitizing agent to avoid the danger of long-chain Exclude follow-up reactions. The explosive so constructed is therefore not an "independent" More explosives, continuous excitation by the one running centrally through the charge is required Detonating cord. The safer «; Advantage of the salt pair explosives Due to the selective detonation, there is more stimulating in the described system Medium charge (the detonating cord) and the sludge-like filler that cannot be detonated independently in a similar way again. If there is such a system without inclusion, as in the edge test, or in a drill hole torn open by a previous shot ("cut off"), then only detonates the agent charge. The sludge is only mechanically sprayed, although it has reactive components such as ammonium nitrate may contain. If, on the other hand, the system is in the inclusion, will the sludge is converted under work performance.

Ein Verfahren zum Zünden eines schlammartigen Sprengstoffes, bei dem ein oder mehrere »Procorebooster« verwendet werden, ist in der Zeitschrift IND. AND ENG. CHEM., 60 (1968), 48, beschrieben. Jeder »Procore-booster«, aber auch jeder andere Booster zündet einen — wenn auch schwer — detonierbaren Sprengstoff. Der Sprengstoff — in diesem Falle handelt es sich sogar um einen durch Trinitrotoluol sensibilisierten — detoniert anschließend auf beliebige Entfernung vom Booster weiter; somit liegt hier ein selbständiges Sprengmittel vor.A method of igniting a muddy explosive in which one or more "procorbooster" is used in the journal IND. AND ENG. CHEM., 60, 48 (1968). Every »Procore-booster«, but also every other booster ignites one that is difficult to detonate Explosive. The explosive - in this case it is even a trinitrotoluene sensitized - then detonates further at any distance from the booster; thus lies here an independent explosive device.

Bei den seit langem bekannten Mantelsprengstoffen (früher Wettersprengstoffe der Klasse II) ist ein sprengkräftiger Kern von einem wettersicheren Übertragungssprengstoff umgeben. Beide Komponenten sind also selbständige Sprengstoffe.In the case of the long-known shell explosives (formerly class II weather explosives), a explosive core surrounded by a weatherproof transmission explosive. Both components are therefore self-contained explosives.

Erfindunpsgegenstand ist eine Ladungsanordnung mit geometrisch getrennter Anregungs- und Hauptladung, wobei eine oder mehrere Anregungsladungen koaxial zur Hauptladung angeordnet sind. Kennzeichnend ist, daß ein in ein Bohrloch geförderter, zur Umsetzung einer laufenden Anregung bedürfender schlammförmiger Wettersprengstoff aus wäßrigen Lösungen von Ammoniumnitrat und Natriumchlorid und gegebenenfalls hydroph :n Gelier- oder Weichmachungsmitteln als Hauptladi ng dient.The subject matter of the invention is a charge arrangement with geometrically separated excitation and main charges, one or more excitation charges being arranged coaxially to the main charge. It is characteristic that a conveyed in a borehole in need Direction for converting a current excitation mud shaped weather explosives from aqueous solutions of ammonium nitrate and sodium chloride and, optionally, hydroph: n gelling or softeners ng serves as Hauptladi.

Die Ladungsanordnung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Anregungsladung aus einer an sich bekannten Sprengschnur aus einer umsponnenen und wasserdicht umspritzten Schnur mit einer Seele aus einem hochbrisanten Sprengstoff, gegebenenfalls mit anorganischen Salzzusätzen, bestent.The charge arrangement is further characterized in that the excitation charge from a known detonating cord made of a wound and waterproof molded cord with a soul made of a highly explosive explosive, possibly with inorganic salt additives.

Nach einem anderen Merkmal besteht die Anregungsladung aus einem detonierbaren gelatinierten Strang von etwa 3,5 mm Durchmesser aus Nitrocellulose, Nitroglycerin, Nitropenta und einem inerten Salz, wobei der detonierbare gelatinierte Strang durch Hüllenmaterial und oder Umspinnung geschützt ist.According to another characteristic, the excitation charge consists of a detonable gelatinized one A strand of about 3.5 mm in diameter made of nitrocellulose, nitroglycerin, nitropenta and an inert one Salt, wherein the detonable gelatinized strand is protected by shell material and / or wrapping.

Weitere Varianten der Erfindung beziehen sich darauf, daß mehrere Anregungsladungen parallel durch das Bohrloch geführt sind und daß die Anregungsladung durch auf ihr angebrachte Abstandselemente vor dem Befüllen des Bohrlochs mit dem schlammförmigen Wettersprengstoff annähernd zentral im Bohrloch gehalten ist.Further variants of the invention relate to the fact that several excitation charges are parallel are passed through the borehole and that the excitation charge through spacer elements attached to it almost centrally before filling the borehole with the muddy weather explosive is held in the borehole.

Abgesehen von den dargelegten Vorteilen ist ein weiterer Vorzug der beschriebenen Ladungsanordnung darin zu sehen, daß der Übergang einer Detonation in eine Deflagration als ausgeschlossen gelten muß.Apart from the advantages outlined, another advantage is the described loading arrangement to see in the fact that the transition from a detonation to a deflagration are excluded got to.

Die Erfindung wird durch folgende Beispiele erläutert, ohne jedoch auf diese begrenzt zu sein.The invention is illustrated by the following examples, but without being limited to these.

example 1

In eine Reihe von Bohrlöchern in einem Streb, welche zur Auflockerung der verspannten aastehenden Kohle bestimmt sind und eine Länge von jeIn a series of boreholes in a longwall, which are used to loosen up the tense aastestanding Coal are intended and have a length of each

xo 1,60 m aufweisen, werden 1,20 m lange Sprengschnurstücke einer wettersicheren Spezialschnur (mit einer Seele aus 80% Nitropenta und 20%Kochsalz der Korngröße von 50 bis 500 μ) geladen. Die Stücke sind mit je einem elektrischen Millisekundenzünder versehen.xo 1.60 m are 1.20 m long pieces of detonating cord a weatherproof special cord (with a core made of 80% nitropenta and 20% table salt the grain size of 50 to 500 μ) loaded. The pieces each have an electric millisecond igniter Mistake.

Zur Bohrlochfüllung ist ein Salzgemisch, bestehend aus 70,0%Ammoniumnitrat-Prills, 20,7% Natriumchlorid, 9,0% Wasser und 0,3% Guarmehl vorgesehen. A salt mixture consisting of 70.0% ammonium nitrate prills, 20.7% sodium chloride, 9.0% water and 0.3% guar flour are provided.

ao Die sprengtechnische Prüfung dieses Salzgemisches — unter Verwendung einer Wasacord-Sprengschnur 80 20 als Anregungsladung — lieferte folgende Ergebnisse: ao The blasting test of this salt mixture - using a Wasacord detonating cord 80 20 as the excitation charge - provided the following results:

a) Bleibockausbauchunga) lead block bulge

Bei einer Füllung mit 42 g Substanz ( = 75 mm Füllhöhe in der Bleibockbohrung) — unter Verwendung einer Wasacord-Sprengschnur, bei Sandverdämmung und Zündung mit einer Kupferkapsel 8 — wird eine Ausbauchung von 410 cm³ erzielt.When filled with 42 g of substance (= 75 mm filling height in the lead block hole) - using a Wasacord detonating cord, with sand damming and ignition with a copper capsule 8 - a bulge of 410 cm ^{3 is} achieved.

b) Schlagwettersicherheit nach Klasse IIIb) Protection against firedamp according to class III

Das beschriebene Salzgemisch wird als 2 m lange Ladung (etwa 3000 g) im PolyäthylenschlauchThe salt mixture described is loaded as a 2 m long load (approx. 3000 g) in a polyethylene tube

(Durchmesser 40 mm) unter Verwendung einer 2 m langen, zentrisch angeordneten Wasacord-Sprengschnur mit Kupferkapsel 8 initiiert. Bei einem Auftreffwinkel von 90 und 15 cm Wandabstand erweist sich das erfindungsgemäße Wettersprengmittel in(Diameter 40 mm) using a 2 m long, centrally arranged Wasacord detonating cord initiated with copper capsule 8. At an angle of incidence of 90 and 15 cm distance from the wall the inventive weather disintegrant in

einem Methan-Luft-Gemisch 9,5 :90,5 als sicher.a methane-air mixture 9.5: 90.5 as safe.

c) Detonationsfähigkeit im Einschlußc) Detonation capability in the confinement

In einem Eisenrohr (40 mm Durchmesser, 3 mm Wandstärke und 500 mm Länge) wird das beschriebene Salzgemisch mit einer zentrisch angeordneten Wasacord-Sprengschnur versehen. Bei Zündung mit einer Kupferkapsel 8 detoniert das Sprengmittel durch; das Eisenrohr wird dabei zerlegt.This is described in an iron pipe (40 mm in diameter, 3 mm in wall thickness and 500 mm in length) Provide the salt mixture with a centrally arranged Wasacord detonating cord. With ignition with a copper capsule 8 detonates the explosive; the iron pipe is dismantled.

Das wie beschrieben geprüfte Salzgemisch wird mittels Schlauch und Laderohr in die Bohrlöcher gefüllt, die dann mit Wasserbesatzampullen besetzt werden. Es wird aus dem Tiefsten gezündet. Nach Zündung tritt eine Sprengwirkung ein, welche etwa derjenigen entspricht, die mit patroniertem Wettersprengstoff der Klasse III erhalten wird.The salt mixture tested as described is filled into the boreholes using a hose and loading pipe, which are then filled with water-filled ampoules. It is ignited from the depths. To Ignition, an explosive effect occurs, which corresponds approximately to that with a cartridge-mounted weather explosive Class III is obtained.

Example 2

Es wird wie im Beispiel 1 verfahren, jedoch eine Mischung aus 70% Ammoniumnitrat, 21%Natriumchlorid und 9% Wasser verwendet. Die in gleicher Weise und mit gleichen Mengen wie im Beispiel 1 durchgeführte sprengtechnische Prüfung lieferte eine Bleiblockausbauchung von 390 cm³; die Schlagwettersicherheit und die Detonationsfähigkeit im Einschluß entsprachen dem Ergebnis des Beispiels 1.The procedure is as in Example 1, but a mixture of 70% ammonium nitrate, 21% sodium chloride and 9% water is used. The blasting test carried out in the same way and with the same quantities as in Example 1 yielded a lead block bulge of 390 cm ³ ; the firedamp safety and the detonation capability in the enclosure corresponded to the result of example 1.

Die Herstellung der im Bohrloch benötigten Anregungsladung war wie folgt vorgenommen worden. In einer Pulverknete wird eine Mischung ausThe generation of the excitation charge required in the borehole was carried out as follows. A mixture of

18 Teilen Nitrocellulose (12,0 bis 12,8 Vo N) und 12 Teilen Nitroglyzerin unter Zusatz üblicher Lösungsmittel (Alkohol/Äther oder Aceton) hergestellt und in die entstandene Gallerte 45 Teile Nitropenta und 25 Teile Natriumchlorid einer bevorzugten Korngröße von 50 bis 500 μ eingetragen. Nach Homogenisieren in der Knete werden aus dem Knetgut in der Strangpresse gemäß üblichem Pulverherstellungsverfahren Pulverstränge geformt. Nach dem Trocknen werden diese Stränge mit ein oder zwei Einlauffolien umhüllt und in üblicher Weise mit Fäden umsponnen.18 parts of nitrocellulose (12.0 to 12.8 Vo N) and 12 parts of nitroglycerin with the addition of common solvents (alcohol / ether or acetone) and in the resulting jelly 45 parts of nitropenta and 25 parts of sodium chloride of a preferred grain size entered from 50 to 500 μ. After homogenizing in the putty, the putty in the Extruder according to the usual powder manufacturing process Shaped powder strands. After drying, these strands are covered with one or two liner enveloped and wrapped in the usual way with threads.

Die Zeichnungen erläutern das Wettersprengmittel gemäß der Erfindung, und zwar zeigtThe drawings illustrate the weather blasting device according to the invention, namely shows

F i g. 1 das Sprengmittel mit einer Anregungsladung, F i g. 1 the explosive with an excitation charge,

Fig. 2 das Sprengmittel mit zwei Anregungsladungen und Fig. 2 shows the explosive with two excitation charges and

F i g. 3 a die Abstandselemente in der Ansicht und F i g. 3 b in der Draufsicht.F i g. 3 a the spacer elements in the view and F i g. 3 b in plan view.

Gemäß diesen Zeichnungen wird das Salzgemisch 1 mit einer oder mehreren Anregungsladungen 2, die gegebenenfalls durch Abstandselemente 3 zentrisch gehalten werden, und der Sprengkapsel 4 versehen. Das Bohrloch wird durch den Besatz 5 verschlossen.According to these drawings, the salt mixture 1 is provided with one or more excitation charges 2, which optionally held centrally by spacer elements 3, and the detonator 4 provided. The borehole is closed by the fitting 5.

Example 3

Es wird wie im Beispiel 1 verfahren, jedoch werden je Bohrloch zwei 1,20 m lange Sprengschnurstücke im Abstand von 2 mm zentrisch und parallel geladen; zur Füllung wird das gleiche Salzgemisch ίο wie im Beispiel 1 verwendet.The procedure is as in Example 1, but two 1.20 m long detonating cord pieces are used for each borehole loaded centrally and in parallel at a distance of 2 mm; The same salt mixture is used for the filling ίο as used in example 1.

Prüfung des Salzgemisches mit doppelter Anregungsladung auf Schlagwettersicherheit nach Klasse III Testing of the salt mixture with double excitation charge for fire weather protection according to class III

Das Salzgemisch wird in einen 2 m langen PoIyäthylenschlauch (30 mm Durchmesser) gefüllt. Die Ladung enthält zwei parallel im Abstand von 2 mm zentrisch angeordnete 2 m lange Wasacord-Sprengschnüre. The salt mixture is poured into a 2 m long polyethylene hose (30 mm diameter) filled. The charge contains two parallel at a distance of 2 mm centrally arranged 2 m long Wasacord detonating cords.

Initiierung durch Kupferkapsel Nr. 8
ao Beim Prüfbeschuß im Kantenmörser (Auftreffwinkel 90°, Wandabstand 20 cm) wird ein Methan-Luft-Gemisch 9,5 :90,5 nicht gezündet.Initiation through copper capsule No. 8
ao During the test bombardment in the edge mortar (angle of impact 90 °, wall distance 20 cm) a methane-air mixture 9.5: 90.5 is not ignited.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

V·.V ·.

Claims

2 m long cartridge chain when discarded in a highly sensitive gas mixture (9.5% CHJ, no ignition

Patent claims: Beber Gasmiscfauog (9.5 · / « CHJ no ignition

^H may follow. So far the fulfillment of one has been so high

indicates that a salt pair made of sodium or potassium nitrate and salt in a borehole promotes, based on the implementation of a running an ammonium chloride. The salt pair implementation Muddy weather requiring agitation takes place only to a small extent without inclusion, Explosives from aqueous solutions of Without inclusion therefore only detonates the Sprengol. Of the Ammonium nitrate and sodium chloride and the other reaction time is extremely short. On the other hand, there is one if necessary, hydrophilic gelling or soft-good inclusion in an undamaged borehole, making means serves as the main charge so there is no contact with the ignitable gas

2. Charge arrangement according to claim 1, mix 15, and the salt pair conversion can be safely characterized in that the excitation charge go completely on. This reactionary a detonation cord known as a detonation is known as "selective detonation" "rd waterproof molded cord.

With a soul from a highly explosive explosive device, on the other hand, there have been explosives recently

substance, possibly with inorganic salt additives, which are considered essential composites consists. nent aqueous solutions of effective explosives

3. Charge arrangement according to claim 1, containing constituents, e.g. of ammonium nitrate, characterized in that the excitation charge such solutions can further effective constituents a detonable gelatinized strand of parts (other ammonium nitrate or other nitrates about 3.5 mm in diameter from nitrocellulose, as or other oxidants) and Sensibihs-determine ent-nitroglycerin, Hold nitropenta and an inert salt. First and foremost have existed so far as sensitizers. medium trinitrotoluene and / or aluminum used