DE2731766A1

DE2731766A1 - Entflammungssichere sprengschnur

Info

Publication number: DE2731766A1
Application number: DE19772731766
Authority: DE
Inventors: Werner Helfgen; Horst H Dipl Chem Dr Jobelius
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1977-07-14
Filing date: 1977-07-14
Publication date: 1979-02-22
Also published as: IT1156859B; GB1599370A; IT7850264A0; FR2397380B1; CA1103091A; BE868996A; FR2397380A1

Description

VON KREISLER SCHONWALD MEYER EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING

273Π66

PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler ~\~ 1973

Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln Dr.-Ing. Th. Meyer, Köln Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bod Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Selling, Köln

Ke/To.

5 KÖLN 1 ' 13. Juli 1977

DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF

DYNAMIT NOBEL AKTIENGESELLSCHAFT,
Troisdorf

Entf lainmungssichere Sprengschnur

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Entflammungssichere Sprengschnur

Die Erfindung betrifft eine Sprengschnur, die für den ι Einsatz bei seismischen Messungen in einer leicht ent- | flammbaren Umgebung eingesetzt werden kann. Besondere '' Ausführungsformen dieser Sprengschnur können auch in Schlagwetter- und kohlenstaubgefährdeten Betrieben verwendet werden. Besonders handelt es sich um eine Mantelsprengschnur, die in unbegrenzter Länge hergestellt werden kann und unter anderem im wesentlichen ! eine gedrehte oder gewirkte Schnur definierter Stärke ' aus Textil- oder Kunstfäden aufweist, die eine Seele aus Sprengstoff enthält und von einem thermoplasti-

sehen Material wasserdicht umhüllt ist.

Die Vorteile derartiger Sprengschnüre sind allgemein ' bekannt und bestehen in erster Linie darin, daß sie ^:

eine gleichmäßig hohe Detonationsgeschwindigkeit besitzen, auf Grund ihres Aufbaues vergleichsweise widerstandsfähig gegen mechanische Einflüsse sind, so daß nur eine geringe Wahrscheinlichkeit einer ungewollten Zündung durch äußere Einflüsse besteht, daß nicht , nur ihre Lagerung, sondern gleichermaßen auch ihre Handhabung einfach ist und daß die Sprengstoffseele | gegen den Einfluß von Feuchtigkeit und die Einwirkung j von Wasser und anderen aggressiven Flüssigkeiten durch _f einen entsprechend gewählten Kunststoffüberzug ge-

schützt ist. :

Diese bekannten Sprengschnüre besitzen jedoch auch gewisse Nachteile, und zwar vor allem in bezug auf die

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ι Möglichkeit einer seitlichen übertragung der Flammenwirkung, die durch die Kunststoffumhüllung meist nicht unterbunden werden kann. Es wurde zwar schon versucht, diesen Nachteil dadurch auszuschalten, daß man die Sprengstoffseele mit mehreren aufeinanderfolgenden Schichten umhüllte, und zwar zunächst mit einem Textilgewebe oder -gewirke, einem Asphaltüberzug, einer Pa- j pierhülle mit einer darauf folgenden nochmaligen Tex- ; tilfaserschicht, die meist aus Baumwolle bestand, und : abschließend einer Wachsschicht, doch ließen auch der- j artige Sprengschnüre noch Wünsche offen.

Um die Schlagwettersicherheit von Sprengschnüren zu erreichen, ist es bereits seit einiger Zeit bekannt, j in die thermoplastische Umhüllung dieser Schnüre Sub- ι stanzen mit flammenhemmender oder -kühlender Wirkung einzubetten oder aber Gespinste oder Papier mit mineralischen Stoffen oder Metallsalzen zu tränken und als ι Umhüllung der Sprengschnüre einzusetzen, doch reichten auch diese Maßnahmen nicht aus, um die Schlagwettersicherheit im erforderlichen Maße günstig zu beeinflussen.

Gegenstand der deutschen Patentschrift 1 916 685 sind '

unter Verwendung von pulverförmigen, inerten Substan- j

zen hergestellte, insbesondere energieschwache Spreng- ι

schnüre, bei denen die mit einem Schlauch umhüllte ;

Sprengstoffseele mit einer nach dem Spinnverfahren |

hergestellten Umhüllung aus Natur- oder Chemiefasern j

versehen ist, die dadurch gekennzeichnet sind, daß um ■

diese Kernschnur eine Schicht aus pulverförmigen, '

inerten Substanzen vorhanden ist, die mit einer zwei- I

ten Lage aus Natur- oder Chemiefasern befestigt ist. j

Als pulverförmige inerte Substanzen können Gemische |

aus Natriumbicarbonat und Natriumchlorid oder auch j

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andere Inertstoffe, wie Ammoniumcarbonat, Alkali-
und Erdalkalifluoride sowie deren Doppelsalze, beispielsweise mit Aluminium, insbesondere Kryolith,
Verwendung finden.

i Es wurde auch schon eine Sprengschnur für den Einsatz j in Schlagwetter- und kohlenstaubgefährdeten Betrieben j und zum Initiieren von Wettersprengstoffen vorgeschlagen, wobei die Sprengstoffseele der Kernschnur, - ein
staubförmiger, phlegmatisierter Sprengstoff -, einen

in ihr angeordneten Hohlschlauch aufweist, und die

Kernschnur mit einer Ummantelung aus inerten, flammenkühlend und flammendämmend wirkenden Stoffen versehen
ist (DT-OS 2 057 042). Sowohl für die Phlegmatisierung i des Sprengstoffes, der beispielsweise u.a. Pentaaery-

thrittetranitrat (Nitropenta) oder Cyclotrimethylen-

trinitramin (Hexogen) sein kann, als auch für die um , die Kernschnur aufgebrachte und mit einer zweiten Lage
aus Natur- oder Chemiefasern befestigten Schicht aus
pulverförmigen, inerten Substanzen können beispiels- i weise Kryolith, Halogenide, Sulfate, Bicarbonate und j Carbonate der Alkali- und Erdalkalimetalle, die entsprechenden Ammoniumsalze sowie die Oxide der Erdalkalimetalle zum Einsatz kommen.

Diese unter Verwendung pulverförmiger inerter Substan- ^: zen hergestellten Sprengschnurarten weisen die ge- j schilderten Nachteile der oben erwähnten Sprengschnüre !

bei den bisher üblichen Anwendungen nicht auf und j bringen somit Vorteile auf diesem Spezialgebiet. Im ; Laufe der vergangenen Jahre konnten sich die Spreng- ^! schnüre jedoch auch im Rahmen der seismischen Sprengun-!

gen ein neues Anwendungsgebiet erobern, das Weiterent- ; wicklungen der an sich bewährten Sprengschnüre mit

inerten, flammenkühlend und flammendämmend wirkenden j

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Stoffen erforderte. Waren die Sprengschnüre bisher ein reines Zündmittel, das der Zündung von Sprengstoffen diente, so fanden sie jetzt bei seismischen Sprengungen die Möglichkeit, allein und ohne Sprengstoffe oder nur mit relativ geringen Sprengstoffmen- ' gen eingesetzt zu werden. Bei diesem neuen Einsatz j der Sprengschnüre zeigte sich dem Verwendungszweck j gemäß ein grundlegendes Abweichen von dem konventionellen Sprengverfahren, für dessen Durchführung das An- I bohren von Gestein Grundbedingung ist, da dort Spreng- ' schnur und Sprengstoffe in Bohrlöcher eingebracht werden müssen. Dagegen werden beim seismischen Spren- ' gen die Sprengschnüre auf dem Erdboden ausgelegt, teilweise in vorbereiteten Rinnen oder Furchen, teilweise aber auch in einfachem Kontakt zur Erdoberfläche.

Dieser Einsatz der Sprengschnüre führt insbesondere dann zu Umweltschäden, wenn die Sprengschnüre nicht j in Furchen eingelegt und abgedeckt werden, da häufig , kleine oder größere Flächenbrände entstehen können.

Es wurde nämlich festgestellt, daß Sprengschnüre bei ihrer Detonation durchaus in der Lage sind, trockenes Gras, Gestrüpp oder auch Unterholz in Brand zu setzen, wobei es vor allem die Sprengschnüre mit Papierfolien und/oder Hanfgarnen sind, die durch ihr Entflammungsvermögen Brandschäden verursachen, und zwar vor allem in heißen Ländern, wie in Afrika oder im Nahen Osten.

Der vorliegenden Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, die an sich bewährten Sprengschnüre nicht nur hinsichtlich ihrer Entflammungssicherheit zu verbessern, sondern dabei gleichzeitig zu erreichen, auch die zum Teil noch zu kostspielige Fertigung so zu vereinfachen, daß die beiden anzustrebenden Ziele gleichzeitig mit größtmöglichem Erfolg erreicht werden.

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Die überraschende Lösung dieser Aufgabe ist eine entflammungssichere Sprengschnur mit einer Kernschnur aus einer Sprengstoffeele und einer diese Sprengstoffseele einschließenden mehrlagigen Faserumspinnung. Diese Sprengschnur ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Kernschnur zwei oder mehrere Ummantelungen, die Lufträume einschließen, aufweist. Zweckmäßig sind die erste und/oder alle folgenden Ummantelungen profiliert und vorzugsweise innen mit inerten, flammenkühlend und flammendämmend wirkenden Stoffen bestäubt.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Lufträume einen im Abstand von der Kernschnur angeordneten sternförmigen Kranz bilden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Kernschnur zunächst mit einer Außenprofilummantelung, beispielsweise durch Extrudieren eines Kunststoffes versehen und anschließend mit den inerten, flammenkühlend und flammendämmend wirkenden Stoffen bestäubt wird, worauf dann die zweite Ummantelung um die erste bestäubte Um- j mantelung herum aufgebaut wird, und zwar unter Ausbildung der Lufträume durch Extrudieren wiederum beispielsweise eines Kunststoffes, wobei auf diese Weise die Endform der Sprengschnur gemäß der Erfindung ausgebildet wird.

Als Werkstoffe für die die Lufträume einschließenden und die Kernschnur insgesamt umhüllenden Ummantelungen haben sich in erster Linie extrudierbare Kunststoffe ] bewährt, und zwar für den Verwendungszweck geeignete, vom Fachmann jederzeit leicht auswählbare Kunststoffe/ !

beispielsweise Polyvinylchlorid oder Polyolefine;

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bevorzugt wird jedoch Polyvinylchlorid.

Die in den Ummantelungen zur Anwendung kommenden Iner- ; ten, flammenkühlend und flammendämmend wirkenden Stof- , fe können identisch sein mit den Stoffen, die zur j Phlegmatisierung des Sprengstoffes bei Schlagwetter- j sicheren Sprengschnüren eingesetzt werden. Es stehen _; für diesen Zweck eine große Zahl geeigneter Stoffe zur Verfügung, und mit besonderem Vorteil können sowohl , für die Bestäubung der Ummantelungen als auch zur !

eventuellen Phlegmatisierung des Sprengstoffes der

Kernschnur Halogenide, Sulfate, Bicarbonate und/oder
Carbonate von Alkali- und/oder Erdalkalimetallen, entsprechende Ammoniumsalze, Erdalkalioxide, Oxide von
Metallen der IV. bis VI. Gruppe des Periodischen \ Systems sowie perhalogenierte Kohlenwasserstoffe, \ beispielsweise Hexachloräthan, verwendet werden. Be- ι sonders bevorzugt wird als inerter, flammenkühlend ^! und flammendämmend wirkender Stoff Kryolith.

Es ist erfindungsgemäß auch möglich, diese soeben ge- j

nannten inerten Stoffe direkt den Werkstoffen der Um- ■

mantelungen vor dem Extrudieren einzumischen, um die- ■

se dann beim Extrudieren als zusätzliche inerte !

flammenkühlend und flammendämmend wirkende Füllstoffe ι

der Ummantelungen der Sprengschnur gemäß der Erfindung I einzufügen. ί

Darüber hinaus kann es in besonderen Fällen von Vor teil sein, die die Sprengstoffseele einschließende
Faserumspinnung mit flammhemmenden Flüssigkeiten zu imprägnieren, um einer eventuellen Entflammung ent-

gegenzuwirken. j

Die entflammungssichere Sprengschnur gemäß der Erfin-

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dung zeigt in der praktischen Anwendung gegenüber den bisher bekannten Sprengschnüren erhebliche Vorteile; sie wird insbesondere der Aufgabe gerecht, das Glimmen und Brennen von der bei Detonation der Sprengschnur abgeschleuderten Resten größtenteils oder sogar völlig zu unterbinden und damit auch das Entflammen leicht glimmender oder brennender Materialien in der Umgebung der Detonation zu verhindern.

Eine Ausführungsform einer entflammungs- und schlagwettersicheren Sprengschnur gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Bei diesem Beispiel ist der Hohlschlauch 1 von der Sprengstoffseele 2 aus Nitropenta umgeben, die ihrerseits von einer Polypropylenfolie 3 eingeschlossen und mit Fäden 4 aus künstlichen und/oder natürlichen Fäden umsponnen ist. Die durch diese Teile gebildete Kernschnur (1, 2, 3, 4) wird von der ersten Ummantelung 5 aus PVC und der äußeren zweiten Ummantelung 7 ebenfalls aus PVC eingeschlossen. Zwischen den Ummantelungen sind die einen sternförmigen Kranz bildenden Lufträume 8 eingeschlossen. Auf der Außenseite der ersten Ummantelung befindet sich die Inertstoffbestäubung 6.

Beispiel 1

Es wurde eine Sprengschnur entsprechend Fig. 1 hergestellt, bei der die Sprengstoffseele aus 20 g/m Pentaerythrittetranitrat bestand und von einem Polypropylenband von 22 mm Breite umgeben war. Diese Seele war mit einer Lage von Reyonfäden und zwei weiteren Lagen von synthetischen Fäden umwickelt. Um diese Kernschnur wurde ein erster Mantel mit einem Sternprofil in einer Dicke entsprechend 18 bis 20 g/m

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gelegt. Nachdem dieser erste Mantel mit Talcum bepudert war, wurde um ihn ein zweiter Mantel ohne Profil extrudiert. Dieser zweite Mantel hatte eine Dicke entsprechend 30 bis 32 g/m.

Diese Sprengschnur wurde in trockenem Gras ausgelegt und elektrisch gezündet. Es kam bei allen durchgeführten Erprobungsschüssen weder zum Brennen noch zum Glimmen des Grases.

Anschließend wurden v/eitere Beschüsse unter verschärften Bedingungen durchgeführt. Man bediente sich dabei einer speziell für diese Erprobung entwickelten. Prüf anordnung, bei der eine feine Holzwolle, die 6 Tage lang mit der konstanten Temperatur von 38°C getrocknet worden war, Verwendung fand. Um eine extreme Verschärfung der Prüfbedingungen zu erzielen, wurde die Holzwolle mit einem leicht entflammbaren pyrotechnischen Zündsatz bestäubt. In die so vorbereitete Holzwolle kam die zu prüfende Sprengschnur zu liegen. Nachdem sie mit einem elektrischen Zünder gezündet und zur Detonation gekommen war, zeigte sich, daß keiner der durchgeführten Versuchsschüsse eine Entflammung oder ein Glimmen der Holzwolle nach sich zog.

Beispiel 2

Analog Beispiel 1 wurde eine Sprengschnur hergestellt mit dem Unterschied, daß die Sprengstoffseele aus einem Gemisch Pentaerythrittetranitrat (PETN) und Kryolith bestand. Das Mischungsverhältnis betrug 92:8 und das Füllgewicht lag bei 4 g/m. Der Sprengstoff wurde in üblicher Form mit Hilfe von Transportfäden in ein Folienband eingebracht. In der Mitte der so geformten Sprengstoffseele war ein Hohlschlauch von 2,5 mm Durchmesser eingebaut.

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Um die endlos mit dem Folienband gebildete Seele wurden drei Umspinnungslagen gelegt. Diese "Rohsprengschnur" erhielt durch Extrusion eines Weich-PVCs den ersten Mantel, der ein Sternprofil besaß und mit Talcum bepudert wurde. Das Mantelgewicht bewegte sich zwischen 10 und 11 g/m. Jetzt wurde der zweite PVC-Mantel ebenfalls im Extrusionsverfahren aufgetragen. Das Gewicht dieser Ummmantelung lag zwischen 17 und 18,5 g/m.

Diese Spezial-Sprengschnur wurde einem Beschüß in der mit einer Schlagwetteratmosphäre (Luft + 8,5 % Methan) gefüllten Kammer der Versuchsstrecke unterzogen. Auch bei Prüfanordnungen mit verschärften Bedingungen konnte in keinem Falle eine Schlagwetterzündung hervorgerufen werden.

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Claims

Ansprüche

Entflanunungssichere Sprengschnur mit einer Kernschnur aus einer Sprengstoffseele und einer diese Sprengstoffseele einschließenden mehrlagigen Faserumspinnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernschnur von zwei oder mehreren untereinander Lufträume einschließenden Ummantelungen umgeben ist.
2. Sprengschnur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder alle folgenden Ummantelungen profiliert sind.
3. Sprengschnur nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufträume einen im Abstand von der Kernschnur angeordneten sternförmigen Kranz bilden.
4. Sprengschnur nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelungen innen mit inerten, flammenkühlend und flammendänunend wirkenden Stoffen bestäubt sind.
5. Sprengschnur nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelungen aus extrudierbaren Kunststoffen, vorzugsweise aus Polyvinylchlorid oder Polyolefinen, bestehen.
6. Sprengschnur nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als inerte, flammenkühlend und flammendämmend wirkende Stoffe Halogenide, Sulfate, Bicarbo- j

nate und/oder Carbonate von Alkali- und/oder Erdalkalimetallen, entsprechende Ammoniumsalze, Erdalkalioxide, ι Oxide von Metallen der IV. bis VI. Gruppe des Periodi- · sehen Systems sowie perhalogenierte Kohlenwasserstoffe i verwendet sind. ;

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7. Sprengschnur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Kryolith verwendet ist.
8. Sprengschnur gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als inerter, flammenkühlend und flammendämmend wirkender Stoff Talcum verwendet wird.
9. Sprengschnur nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß für schlagwettersichere Anwendungen die Sprengstoffseele mit einem Hohlschlauch versehen ist.
10. Schlagwettersichere Sprengschnur gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengstoff mit Kryolith phlegmatisiert ist.
11. Sprengschnur nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die die Sprengstoffseele einschließende Faserumspinnung mit flammhemmenden Flüssigkeiten imprägniert ist.

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