JP2000302587A - 粒状爆薬組成物およびその製造方法 - Google Patents
粒状爆薬組成物およびその製造方法Info
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- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
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- C06B31/30—Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt the salt being ammonium nitrate with vegetable matter; with resin; with rubber
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温の硫化鉱を産出する鉱山での使用に適し
た、耐熱性能が均一である粒状爆薬組成物及びその製造
方法を提供する。 【解決手段】 尿素又はチオ尿素である耐熱剤を含有し
ている粒状硝酸アンモニウム９１〜９７重量％と燃料３
〜９重量％とからなる粒状爆薬組成物及びその製造方
法。
た、耐熱性能が均一である粒状爆薬組成物及びその製造
方法を提供する。 【解決手段】 尿素又はチオ尿素である耐熱剤を含有し
ている粒状硝酸アンモニウム９１〜９７重量％と燃料３
〜９重量％とからなる粒状爆薬組成物及びその製造方
法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高温の硫化鉱を産
出する鉱山での使用に適し、かつ運搬などの後でも耐熱
性能が均一である粒状爆薬組成物及びその製造方法に関
する。
出する鉱山での使用に適し、かつ運搬などの後でも耐熱
性能が均一である粒状爆薬組成物及びその製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】粒状爆薬組成物は隧道掘進や砕石、鉱山
などで広く使われているが、硫化鉱を産出する鉱山にお
いて、とくに高温の切羽では爆薬中に含まれる硝酸アン
モニウム（以下、硝安と略記。）が硫化鉱や酸性度の強
い鉱水との接触によって短時間で分解し、発煙 、暴発
の危険性を生じるという問題があった。その原因は、岩
盤温度が約１００℃前後の高温の硫化鉱鉱山において、
爆薬が高温の硫化鉱に接触すると、爆薬中の硝安が硫化
鉄と化学反応を起こし、とくに酸性の水の存在でその反
応が加速されることによるものである。この問題を解決
するために、尿素や炭酸カルシウム等の耐熱剤、硝安及
び軽油を混合した粒状爆薬組成物が開示されている（特
公平４−９５６号公報）。
などで広く使われているが、硫化鉱を産出する鉱山にお
いて、とくに高温の切羽では爆薬中に含まれる硝酸アン
モニウム（以下、硝安と略記。）が硫化鉱や酸性度の強
い鉱水との接触によって短時間で分解し、発煙 、暴発
の危険性を生じるという問題があった。その原因は、岩
盤温度が約１００℃前後の高温の硫化鉱鉱山において、
爆薬が高温の硫化鉱に接触すると、爆薬中の硝安が硫化
鉄と化学反応を起こし、とくに酸性の水の存在でその反
応が加速されることによるものである。この問題を解決
するために、尿素や炭酸カルシウム等の耐熱剤、硝安及
び軽油を混合した粒状爆薬組成物が開示されている（特
公平４−９５６号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記粒
状爆薬組成物は、耐熱剤と硝安とがいずれも粒状（以下
「粒状」の中にはいわゆる「粉状」も含まれるものとす
る。）であり、かつそのまま単に混合されているだけで
あるため、爆薬の製造工程中や運搬中あるいは装薬中な
どにおいて硝安と耐熱剤とが分離し易かった。その結
果、耐熱剤の濃度に偏りが生じると耐熱性能がばらつく
ため、硫化鉱や鉱水と接触する切羽においては危険な状
態になっている。即ち、耐熱剤の濃度の薄いところでは
分解しやすくなっており、爆薬の一部でも分解反応をお
こすと、その分解熱によって周囲の爆薬温度が上昇し、
連鎖的に分解反応が進行してしまうという問題があっ
た。本発明の目的は、高温の硫化鉱を産出する鉱山での
使用に適し、かつ運搬などの後でも耐熱性能が均一であ
る粒状爆薬組成物及びその製造方法を提供することにあ
る。
状爆薬組成物は、耐熱剤と硝安とがいずれも粒状（以下
「粒状」の中にはいわゆる「粉状」も含まれるものとす
る。）であり、かつそのまま単に混合されているだけで
あるため、爆薬の製造工程中や運搬中あるいは装薬中な
どにおいて硝安と耐熱剤とが分離し易かった。その結
果、耐熱剤の濃度に偏りが生じると耐熱性能がばらつく
ため、硫化鉱や鉱水と接触する切羽においては危険な状
態になっている。即ち、耐熱剤の濃度の薄いところでは
分解しやすくなっており、爆薬の一部でも分解反応をお
こすと、その分解熱によって周囲の爆薬温度が上昇し、
連鎖的に分解反応が進行してしまうという問題があっ
た。本発明の目的は、高温の硫化鉱を産出する鉱山での
使用に適し、かつ運搬などの後でも耐熱性能が均一であ
る粒状爆薬組成物及びその製造方法を提供することにあ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、爆薬の主
要成分である硝安そのものに、あらかじめ耐熱剤を均一
に分散させることによって均一な耐熱性能を付与しうる
ことを見出し本発明を完成させた。即ち、第１の発明
は、耐熱剤を含有している粒状硝安９１〜９７重量％と
燃料３〜９重量％とからなる粒状爆薬組成物である。第
２の発明は、耐熱剤が尿素及び／又はチオ尿素である第
１の発明の粒状爆薬組成物である。第３の発明は、耐熱
剤と硝安とから粒状硝安を得る工程と、さらに燃料を添
加・混合する工程とからなる粒状爆薬組成物の製造方法
である。
要成分である硝安そのものに、あらかじめ耐熱剤を均一
に分散させることによって均一な耐熱性能を付与しうる
ことを見出し本発明を完成させた。即ち、第１の発明
は、耐熱剤を含有している粒状硝安９１〜９７重量％と
燃料３〜９重量％とからなる粒状爆薬組成物である。第
２の発明は、耐熱剤が尿素及び／又はチオ尿素である第
１の発明の粒状爆薬組成物である。第３の発明は、耐熱
剤と硝安とから粒状硝安を得る工程と、さらに燃料を添
加・混合する工程とからなる粒状爆薬組成物の製造方法
である。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の粒状爆薬組成物は、耐熱
剤を含有している粒状硝安９１〜９７重量％、好ましく
は９３〜９５重量％と燃料３〜９重量％、好ましくは５
〜７重量％とからなる粒状爆薬組成物である。粒状硝安
が９１重量％未満ないし燃料が９重量％を越える場合、
そして粒状硝安が９７重量％を越える場合ないし燃料が
３重量％未満では、いずれも爆薬としての酸素バランス
が悪化して反応性が低下するため、起爆性や爆轟伝播性
が低下したり、発破時の後ガスが極端に悪化するという
問題がある。
剤を含有している粒状硝安９１〜９７重量％、好ましく
は９３〜９５重量％と燃料３〜９重量％、好ましくは５
〜７重量％とからなる粒状爆薬組成物である。粒状硝安
が９１重量％未満ないし燃料が９重量％を越える場合、
そして粒状硝安が９７重量％を越える場合ないし燃料が
３重量％未満では、いずれも爆薬としての酸素バランス
が悪化して反応性が低下するため、起爆性や爆轟伝播性
が低下したり、発破時の後ガスが極端に悪化するという
問題がある。
【０００６】前記耐熱剤の種類としては、尿素、チオ尿
素やホウ酸アンモニウム等であり、またその粒径は製造
する上で濃厚硝安水溶液への溶解速度の点から１０００
μｍ程度以下が好ましいが、特に制限はない。また、純
度は９３％以上のものが本発明の効果を発揮させる上で
好ましい。粒状爆薬組成物中の耐熱剤の配合量は、通常
０．１〜５重量％、好ましくは０．５〜３重量％であ
る。添加量が０．１重量％未満では熱安定性の効果が減
少するため、十分な耐熱性能が得られず、５重量％より
多く添加してもそれに見合うだけの熱安定性の効果が得
られず、逆に威力、感度が著しく低下する傾向にある。
そのため、配合量は、要求される耐熱温度、その温度に
おける分解時間を考慮して決めるのが望ましい。例え
ば、岩盤温度が１１０℃の場所で使用する場合、作業上
の安全性を考え、２４時間以上の分解時間が要求される
ならば、添加する耐熱剤の量は２重量％以上必要であ
る。
素やホウ酸アンモニウム等であり、またその粒径は製造
する上で濃厚硝安水溶液への溶解速度の点から１０００
μｍ程度以下が好ましいが、特に制限はない。また、純
度は９３％以上のものが本発明の効果を発揮させる上で
好ましい。粒状爆薬組成物中の耐熱剤の配合量は、通常
０．１〜５重量％、好ましくは０．５〜３重量％であ
る。添加量が０．１重量％未満では熱安定性の効果が減
少するため、十分な耐熱性能が得られず、５重量％より
多く添加してもそれに見合うだけの熱安定性の効果が得
られず、逆に威力、感度が著しく低下する傾向にある。
そのため、配合量は、要求される耐熱温度、その温度に
おける分解時間を考慮して決めるのが望ましい。例え
ば、岩盤温度が１１０℃の場所で使用する場合、作業上
の安全性を考え、２４時間以上の分解時間が要求される
ならば、添加する耐熱剤の量は２重量％以上必要であ
る。
【０００７】また耐熱剤を含有している粒状硝安の形態
は、通常ポーラス状（多孔質）ないし粉状であるが、そ
の選択は使用される燃料に応じて適宜選択される。例え
ば、燃料が軽油や灯油等の燃料油である場合には、それ
らを内部の空孔に吸収する能力に優れたポーラス状の形
態が好ましく、また燃料が木粉、金属粉、合成樹脂粉末
などである場合には、粒径の小さな形態が好ましい。そ
してその粒径をどれぐらいにするかは反応性を考慮し、
必要に応じて調整される。
は、通常ポーラス状（多孔質）ないし粉状であるが、そ
の選択は使用される燃料に応じて適宜選択される。例え
ば、燃料が軽油や灯油等の燃料油である場合には、それ
らを内部の空孔に吸収する能力に優れたポーラス状の形
態が好ましく、また燃料が木粉、金属粉、合成樹脂粉末
などである場合には、粒径の小さな形態が好ましい。そ
してその粒径をどれぐらいにするかは反応性を考慮し、
必要に応じて調整される。
【０００８】本発明に用いられる燃料は、硝安油剤爆薬
やアンモン爆薬、カーリット爆薬、硝安爆薬などで一般
的に用いられるものの全てが使用可能であり、例えば、
軽油や灯油等の燃料油、木粉、アルミニウム粉などの金
属粉、合成樹脂粉末などが一種または複数組み合わせて
用いられる。以上の必須成分以外に、従来から知られて
いる帯電防止剤、固結防止剤、着色剤などを添加するこ
とができる。
やアンモン爆薬、カーリット爆薬、硝安爆薬などで一般
的に用いられるものの全てが使用可能であり、例えば、
軽油や灯油等の燃料油、木粉、アルミニウム粉などの金
属粉、合成樹脂粉末などが一種または複数組み合わせて
用いられる。以上の必須成分以外に、従来から知られて
いる帯電防止剤、固結防止剤、着色剤などを添加するこ
とができる。
【０００９】次に、粒状爆薬組成物の製造方法について
説明する。それは耐熱剤と硝安とから粒状硝安を得る第
１番目の工程と、さらにそこに燃料を添加・混合する第
２番目の工程とからなる粒状爆薬組成物の製造方法であ
る。第１番目の工程では、硝安の高温の濃厚水溶液に耐
熱剤を加えて溶解させた後、公知の硝安の製造方法にし
たがって粒状またはポーラス粒状の、耐熱剤を含有して
いる粒状硝安を製造する。第２番目の工程では、第１の
工程で得られた耐熱剤を含有している粒状硝安に燃料を
配合するが、その工程は均一に混合できる方式ならば、
バッチ式混合方式や連続式混合方式いずれの方式でもか
まわない。例えば、硝安油剤爆薬や硝安爆薬、アンモン
爆薬、カーリット爆薬などの製造において一般に広く用
いられている混合工程の方式で混和される。
説明する。それは耐熱剤と硝安とから粒状硝安を得る第
１番目の工程と、さらにそこに燃料を添加・混合する第
２番目の工程とからなる粒状爆薬組成物の製造方法であ
る。第１番目の工程では、硝安の高温の濃厚水溶液に耐
熱剤を加えて溶解させた後、公知の硝安の製造方法にし
たがって粒状またはポーラス粒状の、耐熱剤を含有して
いる粒状硝安を製造する。第２番目の工程では、第１の
工程で得られた耐熱剤を含有している粒状硝安に燃料を
配合するが、その工程は均一に混合できる方式ならば、
バッチ式混合方式や連続式混合方式いずれの方式でもか
まわない。例えば、硝安油剤爆薬や硝安爆薬、アンモン
爆薬、カーリット爆薬などの製造において一般に広く用
いられている混合工程の方式で混和される。
【００１０】
【発明の効果】本発明の粒状爆薬組成物は、主要成分で
ある粒状硝安そのものの中に耐熱剤が均一に分散されて
いる。そのため、ただ単に耐熱剤が粒状硝安の表面に付
着されている粒状爆薬組成物に比べて、包装形態中のど
こをとっても耐熱性能にばらつきがない上に、運搬や振
動などの作用が後で加わってもその均一性が損なわれな
い。したがって、高温の硫化鉱を産出する鉱山で使用し
た場合、長時間にわたって発煙、発熱、分解などが起こ
りにくく安全であるという効果がある。
ある粒状硝安そのものの中に耐熱剤が均一に分散されて
いる。そのため、ただ単に耐熱剤が粒状硝安の表面に付
着されている粒状爆薬組成物に比べて、包装形態中のど
こをとっても耐熱性能にばらつきがない上に、運搬や振
動などの作用が後で加わってもその均一性が損なわれな
い。したがって、高温の硫化鉱を産出する鉱山で使用し
た場合、長時間にわたって発煙、発熱、分解などが起こ
りにくく安全であるという効果がある。
【００１１】
【実施例】次に本発明を実施例および比較例によって具
体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例によって
限定されるものではない。各例中の部及び比率はすべて
重量基準である。 実施例１ 硝安と尿素との比率が９１：３となるように硝安水溶液
（９１％）に尿素を溶解させた。これを硝安油剤爆薬用
に用いられるポーラス硝安を製造するのと同様の方法に
よって処理し、平均粒径１．４ｍｍのポーラス化した粒
状混合物を得た。次に、上記ポーラス化した粒状混合物
９４に対して６の比率となるように微量の帯電防止剤と
着色剤とが添加された軽油を添加し、オーガスクリュー
式の連続混合装置によって混合して平均粒径１．４ｍｍ
の粒状爆薬組成物を得た。それを用いて下記方法により
耐熱試験を行い、その結果を表１に示した。
体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例によって
限定されるものではない。各例中の部及び比率はすべて
重量基準である。 実施例１ 硝安と尿素との比率が９１：３となるように硝安水溶液
（９１％）に尿素を溶解させた。これを硝安油剤爆薬用
に用いられるポーラス硝安を製造するのと同様の方法に
よって処理し、平均粒径１．４ｍｍのポーラス化した粒
状混合物を得た。次に、上記ポーラス化した粒状混合物
９４に対して６の比率となるように微量の帯電防止剤と
着色剤とが添加された軽油を添加し、オーガスクリュー
式の連続混合装置によって混合して平均粒径１．４ｍｍ
の粒状爆薬組成物を得た。それを用いて下記方法により
耐熱試験を行い、その結果を表１に示した。
【００１２】（耐熱試験）粒状爆薬組成物と硫化精鉱お
よび鉱水（ｐＨ２．３）をそれらの比率が３０：７０：
１０となるようにポリエチレン袋中でよく振って混合
し、そのうち３０ｇを分取してガラス製試験管に入れ
た。その上にタンピング剤として砂を５ｃｍの厚さにな
るように入れ、試験管を１１０℃に保ったオイルバス中
に保持した。試料の中には熱電対を挿入し、試料温度の
時間変化を連続的に観察した。試料温度の急激な上昇が
開始した時点を「耐熱時間」として記録した。耐熱試験
の回数を１０回行い、最小時間と最大時間を表１に示し
た。
よび鉱水（ｐＨ２．３）をそれらの比率が３０：７０：
１０となるようにポリエチレン袋中でよく振って混合
し、そのうち３０ｇを分取してガラス製試験管に入れ
た。その上にタンピング剤として砂を５ｃｍの厚さにな
るように入れ、試験管を１１０℃に保ったオイルバス中
に保持した。試料の中には熱電対を挿入し、試料温度の
時間変化を連続的に観察した。試料温度の急激な上昇が
開始した時点を「耐熱時間」として記録した。耐熱試験
の回数を１０回行い、最小時間と最大時間を表１に示し
た。
【００１３】
【表１】
【００１４】実施例２ 硝安とチオ尿素との比率が、９２：２となるように硝安
水溶液（９１％）にチオ尿素を溶解させた。これを通常
の粒状硝安製造工程と同様の方法によって処理し、粒状
混合物を得た。これを粉砕し、平均粒径約０．１ｍｍに
調整した粒状混合物９４に対して、６の比率となるよう
に木粉を添加し、バッチ式混合機にて混合して平均粒径
約０．１ｍｍの粒状爆薬組成物を得た。実施例１と同じ
方法で耐熱試験を行い、その結果を表１に示した。
水溶液（９１％）にチオ尿素を溶解させた。これを通常
の粒状硝安製造工程と同様の方法によって処理し、粒状
混合物を得た。これを粉砕し、平均粒径約０．１ｍｍに
調整した粒状混合物９４に対して、６の比率となるよう
に木粉を添加し、バッチ式混合機にて混合して平均粒径
約０．１ｍｍの粒状爆薬組成物を得た。実施例１と同じ
方法で耐熱試験を行い、その結果を表１に示した。
【００１５】実施例３ 硝安、尿素及びチオ尿素の比率が９１：１：２となるよ
うに実施例１と同様に尿素及びチオ尿素を添加した。実
施例２と同様の方法によって、平均粒径約０．５ｍｍの
ポーラスでない粒状混合物を得た。これを粉砕し、平均
粒径が約０．１ｍｍに調整した後、ポーラスでない粒状
混合物９４に対して６の比率となるように平均粒径が
０．１ｍｍのポリエチレン粉体を添加し、バッチ式混合
機で混合して粒状爆薬組成物を得た。実施例１と同じ方
法で耐熱試験を行い、その結果を表１に示した。
うに実施例１と同様に尿素及びチオ尿素を添加した。実
施例２と同様の方法によって、平均粒径約０．５ｍｍの
ポーラスでない粒状混合物を得た。これを粉砕し、平均
粒径が約０．１ｍｍに調整した後、ポーラスでない粒状
混合物９４に対して６の比率となるように平均粒径が
０．１ｍｍのポリエチレン粉体を添加し、バッチ式混合
機で混合して粒状爆薬組成物を得た。実施例１と同じ方
法で耐熱試験を行い、その結果を表１に示した。
【００１６】比較例１ ポーラスな粒状硝安９１部と軽油（微量の帯電防止剤と
着色剤とを含む）６部、２４メッシュパスの尿素３部を
バッチ式混合機によってよく混合し、粒状爆薬組成物を
得た。実施例１と同じ方法で耐熱試験を行い、その結果
を表１に示した。
着色剤とを含む）６部、２４メッシュパスの尿素３部を
バッチ式混合機によってよく混合し、粒状爆薬組成物を
得た。実施例１と同じ方法で耐熱試験を行い、その結果
を表１に示した。
【００１７】比較例２ ２４メッシュパスのチオ尿素２部と粒径０．１ｍｍの粒
状硝安９２部、木粉６部をバッチ式混合機にて混和し、
粒状爆薬組成物を得た。実施例１と同じ方法で耐熱試験
を行い、その結果を表１に示した。
状硝安９２部、木粉６部をバッチ式混合機にて混和し、
粒状爆薬組成物を得た。実施例１と同じ方法で耐熱試験
を行い、その結果を表１に示した。
【００１８】比較例３ ２４メッシュパスの尿素１部と２４メッシュパスのチオ
尿素２部を硝安９１部および粒径約０．１ｍｍのポリエ
チレン粉体６部と共にバッチ式混合機にてよく混和し、
粒状爆薬組成物を得た。実施例１と同じ方法で耐熱試験
を行い、その結果を表１に示した。表１から明らかなよ
うに、実施例１〜３はいずれも耐熱時間が２４時間以上
と安定しており、かつばらつきもほとんどなかった。そ
れに対して比較例１〜３は耐熱時間が著しくばらついて
おり、しかも全て実施例より耐熱時間が短かった。
尿素２部を硝安９１部および粒径約０．１ｍｍのポリエ
チレン粉体６部と共にバッチ式混合機にてよく混和し、
粒状爆薬組成物を得た。実施例１と同じ方法で耐熱試験
を行い、その結果を表１に示した。表１から明らかなよ
うに、実施例１〜３はいずれも耐熱時間が２４時間以上
と安定しており、かつばらつきもほとんどなかった。そ
れに対して比較例１〜３は耐熱時間が著しくばらついて
おり、しかも全て実施例より耐熱時間が短かった。
Claims (3)
- 【請求項１】 耐熱剤を含有している粒状硝酸アンモニ
ウム９１〜９７重量％と燃料３〜９重量％とからなる粒
状爆薬組成物。 - 【請求項２】 耐熱剤が尿素及び／又はチオ尿素である
請求項１に記載の粒状爆薬組成物。 - 【請求項３】 耐熱剤と硝酸アンモニウムとから粒状硝
酸アンモニウムを得る工程と、さらに燃料を添加・混合
する工程とからなる粒状爆薬組成物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11311999A JP2000302587A (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | 粒状爆薬組成物およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11311999A JP2000302587A (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | 粒状爆薬組成物およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000302587A true JP2000302587A (ja) | 2000-10-31 |
Family
ID=14604009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11311999A Pending JP2000302587A (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | 粒状爆薬組成物およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000302587A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020044854A (ko) * | 2000-12-07 | 2002-06-19 | 채재우 | 전기식 발파용 폭약 조성물 |
| KR100582937B1 (ko) * | 2003-06-24 | 2006-05-24 | 주식회사 스웰테크 | 전기식 파암용 팽창제 조성물 |
-
1999
- 1999-04-21 JP JP11311999A patent/JP2000302587A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020044854A (ko) * | 2000-12-07 | 2002-06-19 | 채재우 | 전기식 발파용 폭약 조성물 |
| KR100582937B1 (ko) * | 2003-06-24 | 2006-05-24 | 주식회사 스웰테크 | 전기식 파암용 팽창제 조성물 |
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