DE2036870A1

DE2036870A1 - Mud-shaped explosives, especially slurry explosives

Info

Publication number: DE2036870A1
Application number: DE19702036870
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Schmid Koenig Paul, Riehen, Basel (Schweiz)
Priority date: 1969-08-08
Filing date: 1970-07-24
Publication date: 1971-02-18
Also published as: TR17403A; BE754077A; ZA704976B; AU1810170A; ZM9270A1; FR2057057B1; FR2057057A1

Description

Paul SCHMID-KOENIG. in Biehen/Basel (Schweiz). Paul SCHMID-KOENIG. in Biehen / Basel (Switzerland).

"Schlammförmiger Sprengstoff, insbesondere "Slurry"-Sprengstoff¹¹. "Muddy explosive, in particular" slurry "explosive ¹¹ .

Die Erfindung betrifft einen schlammförmigen Sprengstoff, insbesondere einen sogenannten "Slurry"-Sprengstoff, der mindestens ein wasserlösliches anorganisches Salz als Säuerstoffträger, mindestens einen Brennstoff und Wasser enthält.The invention relates to a sludge-shaped explosive, in particular a so-called "slurry" explosive, the at least one water-soluble inorganic salt as an oxygen carrier, at least one fuel and water contains.

Die bisher auf Grund dieser allgemeinen Zusammensetzung hergestellten "Slurry"-Sprengstoffe sind praktisch unempfindlich gegenüber Sprengkapseln, insbesondere gegenüber einer Sprengkapsel N⁰ 8, und. können deshalb nur mittels einer Veretärkerladung gezündet werden. DieThe "slurry" explosives produced up to now on the basis of this general composition are practically insensitive to detonators, in particular to a detonator N ⁰ 8, and. can therefore only be ignited by means of an amplifier charge. the

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Verstärkerladung besteht aus hochbrisantem Sprengstoff, wie •z.B. Trinitrotoluol (TNT), oder Nitropenta (PENT) und wird ihrerseits mittels Sprengkapsel oder Sprengschnur gezündet. Nachteilig sind dabei die schwierige Handhabung und die kleine Betriebssicherheit der für die Verstärkerladung benutzten Sprengstoffe. Ausserdem können Verstärkerladungen nur bei verhältnismässig grossen Bohrlochdurchmessern, im allgemeinen nur bei Bohrlochdurchmessern Ober 60 mm benutzt werden. Infolgedessen sind die bekannten, mittels Verstärkerladung zQndbaren "Slurry^M-Sprengstoffe ausschliesslich fflr Übertage-Sprengungen einsetzbar. Pttr Untertage-Sprengungen, bei denen fast immer Bohrlöcher mit kleinem Durchmesser (unter 60 mm) geschossen werden, ist die Benutzung der bekannten, durch VerstSrkerladung zQndbaren ^MSlurry"-Sprengstoffe ausgeschlossen. Ausserdem weisen die bisher hergestellten "Slurry"-Sprengstoffe dieser Art eine ausgesprochen negative Sauerstoffbilanz auf. Ein Untertage- -Einsatz der bekannten "Slurry"-Sprengstoffe kommt auch deshalb nicht in Frage, weil die Verstärkerladung-Zündung in Verbindung mit der negativen Sauerstoffbilanz zu einem for die Betriebssicherheit unzulässig hohen Anteil an giftigen Gasen in den Schwaden fuhrt.Booster charge consists of highly explosive explosives such as • trinitrotoluene (TNT) or nitropenta (PENT) and is detonated by means of a detonator or detonating cord. Disadvantages are the difficult handling and the low operational reliability of the explosives used for the booster charge. In addition, booster charges can only be used with relatively large borehole diameters, generally only with borehole diameters greater than 60 mm. As a result, the known "Slurry ^M " explosives, which can be ignited by means of booster charges, can only be used for surface explosions. Underground blasting, in which boreholes with a small diameter (less than 60 mm) are almost always drilled, is the use of the known ones which can be ignited by booster charges ^{Excludes M} Slurry "explosives. In addition, the "slurry" explosives of this type produced up to now have an extremely negative oxygen balance. An underground use of the known "slurry" explosives is also out of the question because the booster charge ignition in conjunction with the negative oxygen balance leads to an inadmissibly high proportion of toxic gases in the vapor for operational safety.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beheben und einen schlammfSrmigen Sprengstoff, insbesondere einen sogenannten "Slurry^li-Sprengstoff der eingangs genannten Art zu aohaffen, der soweit sensibilisiert ist, dass er auch bei kleinen und kleinsten Bohrlochdurchmessern, z.B.The object of the invention is to remedy these disadvantages and to obtain a sludge-like explosive, in particular a so-called "Slurry ^Li explosive of the type mentioned above, which is sensitized to the extent that it can be used even with small and very small borehole diameters, for example

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von etwa 10 mm aufwärts, mit einer Sprengkapsel, insbesondere mit einer Sprengkapsel N⁰Q unmittelbar, d.h. ohne jegliche Verstärkerladung und mit gröaster Sicherheit gezündet werden kann, und dessen Schwaden eine für Untertage-Einsätζβ zulässige Zusammensetzung aufweisen.from about 10 mm upwards, with a detonator, in particular with a detonator N ⁰ Q can be ignited immediately, ie without any booster charge and with the greatest possible degree of safety, and the swaths of which have a composition that is permissible for underground use.

Biese Aufgabe wird erfindungsgemäss dt durch gelöst, dass der schlammförraige Sprengstoff, bzw. der "Slurry"-SprengstoffAccording to the invention, this object is achieved by the fact that the sludge-shaped explosive, or the "slurry" explosive

eine Sauerstoffbilanz ^L O aufweist und als Sensibilisator gegenüber Sprengkapseln, insbesondere gegenüber der Sprengkapsel N°8, etwa 1 - 6jC Aluminiumpulver mit einem durchschnittlichen Feinheitegrad entsprechend einer GrCsaenordnung von ungefähr 300 Haschen US-Standard-Siebsatz enthält.has an oxygen balance ^ L O and as a sensitizer to detonators, in particular to detonator No. 8, contains about 1-6 ° C aluminum powder with an average degree of fineness corresponding to a size of about 300 Haschen US standard sieve set.

Ea hat 3ich überraschenderweise gezeigt, dass ein solcher alurainiumsenaibilisierter "Slurry"-Sprengstoff auch in Bohrlöchern mit kleinen und kleinsten Durchmessern unmittelbar und vollkommen sicher insbesondere mit einer Sprengkapsel N°8 gezündet werden kann, wobei die Zusammensetzung der entstehenden Schwaden den Bestimmungen für Untertage- -Sprengungen entspricht.Ea has surprisingly shown that such a alurainium sensitized "slurry" explosive also in Drill holes with small and very small diameters directly and completely safely, especially with a detonator N ° 8 can be ignited, the composition of the resulting plumes complying with the provisions for underground -Blasts corresponds.

Besonders günstige Ergebnisse werden erfindungsgemäss erzielt, wenn das als Sensibilisator benutzte Aluminiumpulver einer Siebanalyse von 0,5$ - 100 Maschen und - 325 Maschen US-Standard-Siebsatz entspricht, bzw.According to the invention, particularly favorable results are achieved when the aluminum powder used as a sensitizer corresponds to a sieve analysis of $ 0.5 - 100 mesh and - 325 mesh US standard sieve set, or

BAD ORiGiNALBAD ORiGiNAL

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eine durchschnittliche Feinheit von etwa 12000 cm /g aufweist. Als Sensibilisator kann dabei nach einem weiteren Merkmal der Erfindung handelsttbliches, mit der Bezeichnung ALCOA "Standard Varnish Powder N⁰ 322" bekanntes Aluminiumpulver benutzt werden, das etwa der genannten Siebanalyse entspricht.has an average fineness of about 12,000 cm / g. According to a further feature of the invention, commercially available ^{aluminum powder known under the designation ALCOA "Standard Varnish Powder N 0} 322", which corresponds approximately to the sieve analysis mentioned, can be used as the sensitizer.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung enthält der aluminiumsensibilisierte * "Slurry"-Sprengstoff ein die Oberflächenbenetzung des Aluminiumpulvers verhinderndes Zusatzmittel, insbesondere etwa 1 - 2$ Stearinsäure. Durchdiesen Zusatz wird das sprengkapselsensibilisierende Aluminiumpulver in der ^MSlurry⁰-Sprengetoffmischung nicht benetzt und behält dadurch seine volle Wirkung alt; Sensibilisator. According to a further feature of the invention the aluminum-sensitized * "slurry" -Sprengstoff includes a surface wetting of the aluminum powder preventing additive, in particular about 1-2 $ stearic acid. As a result of this addition, the detonator-sensitizing aluminum powder in the ^M Slurry ⁰ explosive mixture is not wetted and thus retains its full effect; Sensitizer.

Die unmittelbare Sprengkapseizündung des "Slurry"-Sprengstoffβ kann noch dadurch gefördert werden, dass in Verbindung mit dem sprengkapselsensibilisierenden Aluminiumpulver^als Sauerstoffträger Ammoniumnitrat und/oder Calciumnitrat und/oder Natriumnitrat od.dgl. benutzt werden. Insbesondere kann als Sauerstoffträger technisches Calciumnitrat mit O,l?6 P₂ ⁰S uncl 5# NH₄NO₃ verwendet werden, das btsoadere günstige Ergebnisse liefert.The immediate detonator ignition of the "slurry" explosive can be promoted by using ammonium nitrate and / or calcium nitrate and / or sodium nitrate or the like as an oxygen carrier in conjunction with the detonator-sensitizing aluminum powder. to be used. In particular, technical calcium nitrate with _{0.16 P 2} ⁰ S and 5 # NH ₄ NO ₃ can be used as the oxygen carrier, which gives more favorable results.

Als Brennstoff in Verbindung mit dem sprengkapselseasilbilisierenden Aluminiumpulver k8nn®nAs a fuel in connection with the detonator detachable Aluminum powder k8nn®n

andere Alkohole und/oder niedermolekulare Amide und/oder insbesondere Aluminiumpulver benutzt werden. Der erfindungsgemäss aluminiumsensibilisierte:' "Slurry"-Sprengstoff enthält vorzugsweise zusätzlich ein Mittel, insbesondere Formamid bis etwa 10$ des Gesamtgewichts, das den Gefrierpunkt der Sprengstoff mischung herabsetzt und zusammen mit dem Wasser ein Lösungsmittel für die als Sauerstoffträger wirkenden Salze bildet.other alcohols and / or low molecular weight amides and / or in particular aluminum powder can be used. According to the invention aluminum sensitized: 'slurry' explosive preferably additionally contains an agent, in particular formamide up to about 10 $ of the total weight, which is the freezing point the explosives mixture degrades and along with the water forms a solvent for the salts that act as oxygen carriers.

Example I.

Es wurden drei "Slurry"-Sprengstoffe mit folgender Zusammensetzung hergestellt:There were three "slurry" explosives with the following Composition made:

Sprengstoff 1. Explosives 1 .

Anorganische Salze als Sauerstoffträger 63,2 $ Aluminiumpulver als Brennstoff 12,25#Inorganic Salts as Oxygen Carriers $ 63.2 Aluminum powder as fuel 12.25 #

Sprengkapselsensibilisierendes Aluminiumpulver mit durchschnittlichem Feinheitsgrad 322 Maschen US-Standard-Siebsatz (Al 322). 1,75#Detonator-sensitizing aluminum powder with an average fineness of 322 mesh US standard sieve set (Al 322). 1.75 #

Formamid ' 10,5 #Formamide '10.5 #

Wasser 9,9 £Water £ 9.9

Sprengstoff 2. Explosives 2 .

Anorganische Salze als Sauerstoffträger 63»2 #Inorganic salts as oxygen carriers 63 »2 #

Aluminiuapulver ale Brennstoff 12,0 Aluminum powder as fuel 12.0 1»1"

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Sprengkapselsensibilisierendes Aluminiumpulver
mit durchschnittlichem Feinheitegrad 322 Maschen
US-Standard-Siebsatz (Al 322) 2,0 #Detonator sensitizing aluminum powder
with an average fineness of 322 meshes
US standard sieve set (Al 322) 2.0 #

Formamid 10,5 #Formamide 10.5 #

Wasser 9,9 #Water 9.9 #

Sprengstoff 3. Explosives 3 .

Anorganische Salze als Sauerstoff träger 63,2 i» Aluminiumpulver als Brennstoff 10,0 $> Inorganic salts as oxygen carriers 63.2 i » Aluminum powder as fuel 10.0 $>

Sprengkapselsensibilisierendes Aluminiumpulver mit durchschnittlichem Feinheitsgrad
322 Maschen US-Standard-Siebsatz (Al 322) 4,0 # Formamid 10,5 $> Detonator-sensitizing aluminum powder with an average degree of fineness
322 mesh US standard sieve set (Al 322) 4.0 # formamide 10.5 $>

Wasser 9,9 $> Water $ 9.9>

Mit diesen drei Sprengstoffen wurden Patronen verschiedenen Durchmessers hergestellt, die unmittelbar mittels Sprengkapsel N°8 gezündet wurden. Die erzielten Ergebnisse in
Abhängigkeit vom Patronendurchmesser und vom Al 322-Gehalt sind in der folgenden Tabelle 1 aufgestellt, in der
D "detoniert" und V "versagt" bedeuten·These three explosives were used to produce cartridges of various diameters, which were detonated directly using detonator capsule No. 8. The results achieved in
The following table 1 shows the dependency on the cartridge diameter and the Al 322 content, in which
D means "detonated" and V means "failed" ·

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Table 1.

Patronendurchme eserCartridge diameter 3838 ff Al 322 ff Al 322 1,751.75 2,02.0 4,04.0 mmmm 3838 DD. DD. BB. 3838 DD. BB. BB. 3232 DD. BB. BB. 3232 DD. BB. BB. 3232 DD. BB. BB. 2727 BB. BB. BB. 2727 VV ¥¥ BB. 2727 VV VV BB. 2121st VV VV BB. 2121st VV VV BB. 2121st VV VV BB. VV 77th BB.

Aus der Tabelle 1 ist es klar ersichtlich, dass ein sprengkapsel sensibili sierender Al 322-Gehalt von 1,75$ bereits ausreicht, um "Slurryⁿ-Sprengstoffladungen mit einem Durchmesser von 38 mm unmittelbar mit einer Sprengkapsel N°8 zu zünden. Mit einem sprengkapselsensibilisierenden Al 322-Gehalt von 4,0 i> können sogar "Slurry"-Sprengstoffladungen mit einem Durchmesser von 21 mm unmittelbar mitFrom Table 1 it is evident that a detonator-sensitized sierender Al 322 is already sufficient content of 1.75 $ to "Slurry ⁿ -Sprengstoffladungen with a diameter of 38 mm directly with a detonator N ° 8 to ignite. With a Blasting capsule-sensitizing Al 322 content of 4.0 i> can even directly handle "slurry" explosive charges with a diameter of 21 mm

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der Sprengkapsel N°8 gezündet werden.detonator cap N ° 8.

Die nachstehende Tabelle 2 zeigt die Abhängigkeit der Dichte G/cm des alumini umsensibili eierten "Slurry"-Sprengstoffβ von dem Al 322-Gehalt.Table 2 below shows the density dependency G / cm of the aluminum-sensitive "slurry" explosive from the Al 322 content.

Table 2 »

Al 322 *Al 322 * 1,751.75 2,02.0 4,04.0 G/cm³ G / cm ³ 1,441.44 1,351.35 1,221.22

In dem erfindungsgemässen, aluminiumsensibilisierten ⁰Slurry"-Sprengstoff sind die Sauerstoff träger, die Brennstoffe und das.sprengkapselsensibilisierende Aluminiumpulver, sowie die anderen, an der Reaktion teilnehmenden Bestandteile in einem solchen Mengenverhältnis vorhanden, dass eine ausgeglichene bzw. zumindest leicht - positive Sauerstoffbilanz erzielt wird. Ein solcher "Slurry¹"-Sprengstoff kann z.B. folgende Zusammensetzung aufweisen, wobei der Wassergehalt vernachlässigt ist:In the present invention, aluminum sensitized ⁰ slurry "-Sprengstoff the oxygen carrier, the fuels and das.sprengkapselsensibilisierende aluminum powder, as well as the other participating in the reaction constituents present in a proportion such that a balanced or at least slightly - positive oxygen balance is achieved Such a "slurry ¹ " explosive can, for example, have the following composition, the water content being neglected:

Example II

Ammoniumnitrat CalciumnitratAmmonium nitrate Calcium nitrate

- 33 $ - $ 33

Natriumnitrat 4 - 12 56Sodium Nitrate 4 - 12 56 Aethylenglykol 5 - 15 <f» Ethylene glycol 5 - 15 <f » Aluminiumbrennstoff - O - 16 #Aluminum fuel - O - 16 # Aluminiumpulver als Sprengkapsel sensibilisator 1 - 6 i» Aluminum powder as detonator sensitizer 1 - 6 i »

Ein solcher aluminiumsensibilisierter "Slurry"-Sprengstoff mit ausgeglichener oder positiver Sauerstoffbilanz weist -in Verbindung mit der unmittelbaren Sprengkapseizündung auch den wichtigen Vorteil auf, dass die Schwaden eine fttr-Untertage-Sprengungen zulässige Zusammensetzung besitzen. Dabei wird eine günstige Herabsetzung des CO- und Nitrosegasanteils in den Schwaden einerseits durch die Verminderung des Gehalts an Kohlenwasserstoffen und Erhöhung des Natriumnitrat-Gehalts und andererseits durch Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit infolge des Zusatzes von Aluminiumpulver als Sprengkapselsensibilisator erzielt.One such aluminum sensitized "slurry" explosive with a balanced or positive oxygen balance - in connection with the immediate detonator ignition also has the important advantage that the swaths have a composition permissible for fttr underground blasting. A favorable reduction in the proportion of CO and nitrous gas in the steam is achieved on the one hand through the reduction the content of hydrocarbons and increasing the sodium nitrate content and on the other hand by increasing the Response rate achieved as a result of the addition of aluminum powder as a detonator sensitizer.

Die erfindungsgemäss aluminiumsensibilisierten "Slurry¹¹- \ -Sprengstoffe können in an sich bekannter Weise auch gelbildende Substanzen enthalten«The aluminum-sensitized "slurry ¹¹ - \ explosives according to the invention can also contain gel-forming substances in a manner known per se"

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beschriebenen Ausftthrungsbeispiele beschränkt» sondern es sind im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens mehrere unterschiedliche Lösungen möglioh. Andererseits können sämtliche, der Beschreibung und der AvtefOhrungsbeispiele entnehmbare Merkmale und Einzelheiten in beliebiger Kombination erfindungswesentlioh sein.The invention is of course not restricted to the exemplary embodiments described, but rather it several different solutions are possible within the scope of the general inventive concept. On the other hand you can all, the description and the guide examples removable features and details in any combination be essential to the invention.

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Claims

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS

(ly SchlammfSrmiger Sprengstoff, insbesondere sogenannter ⁿ Slurry"-Sprengstoff, der mindestens ein wasserlösliches anorganisches Salz als Sauerstoffträger, mindestens einen Brennstoff und Wasser enthält, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Sauerstoffbilanz :>O aufweist und als Sensibilisator gegenüber Sprengkapseln, insbesondere gegenüber der Sprengkapsel N°8, etwa 1 - 6 i» Aluminiumpulver mit einem durchschnittlichen Feinheitsgrad entsprechend einer GrOssenordnung von ungefähr 300 Maschen US-Standard-Siebsatz enthalt.(ly SchlammfSrmiger explosives, in particular so-called ⁿ slurry "-Sprengstoff containing at least one water-soluble inorganic salt as an oxygen carrier, at least one fuel and water, characterized in that it has an oxygen balance: comprising> O and as the sensitizer relative to detonators, in particular to the detonator N ° 8, approximately 1-6 i "contains aluminum powder having an average fineness in accordance with an order of magnitude of about 300 mesh U.S. standard sieve set.

2. Sprengstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das als Sensibilisator benutzte Aluminiumpulver einer Siebanalyse von 0,5 £ - 100 Maschen und 95 $ «° 325 Haschen US-Standard-Siebsatz entspricht.2. An explosive according to claim 1, characterized in that the aluminum powder used as a sensitizer corresponds to a sieve analysis of 0.5 - 100 meshes and 95 $ "325 Haschen US standard sieve set.

3. Sprengstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er als Sensibilisator handels&bllohes, mit der Bezeichnung ALCOA "Standard Varnish Powder H° 322" bekanntes Aluminiumpulver oder ein anderes Aluminiumpulver mit ahnlichen Eigenschaften enthalt.3. explosive according to claim 1 or 2, characterized in that that he trades & blohes as a sensitizer with the Name ALCOA "Standard Varnish Powder H ° 322" known Aluminum powder or another aluminum powder with similar Contains properties.

4. Sprengstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass er ein die Oberfläoheribenetzung des Aluminiumpulvers verhinderndes Zusatzmittel, insbesondere etwa 1 - 2 J< Stearinsaure enthält.4. explosive according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized that he is a surface rubbing of the Additive preventing aluminum powder, in particular about 1 - 2 J < Contains stearic acid.

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5. Explosives according to one or more of the preceding claims, characterized in that it is ammonium nitrate and / or calcium nitrate and / or as the oxygen carrier
Sodium nitrate or the like. contains.

6. explosive according to claim 5 »characterized in that it contains technical calcium nitrate with 0.1 1 * P ₃ O ₅ and 5 % NH ₄ RO _{3 as an} acid carrier.

7. explosive according to one or more of the preceding claims, characterized in that it is used as fuel Ethylene & Lycol and / or other alcohols and / or low molecular weight Contains amides and / or aluminum powder.

8. explosive according to one or more of the preceding claims, characterized in that it has the following
Components contains:

Ammonium Nitrate $ 25- $ 33>

Calcium nitrate 25 - 33 #

Sodium Nitrate 4 - 12 lbs

Ethylene glycol 5-15 pounds

Aluminum fuel 0 - 16 i>

Aluminum powder as detonator sensitizer 1 - 6 $>

9. An explosive according to claim 8, characterized in that it additionally contains formamide up to 10 $ of the total weight
contains.

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