JP2002003292A

JP2002003292A - 粒状爆薬

Info

Publication number: JP2002003292A
Application number: JP2000182813A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Sugihara; 秀明杉原; Hiroyuki Taniguchi; 弘幸谷口
Original assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Current assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date: 2000-06-19
Filing date: 2000-06-19
Publication date: 2002-01-09

Abstract

(57)【要約】【課題】輸送等による成分の分離が生じ難く、また万が
一成分分離が生じた場合においても爆轟中断が生じ難
く、経時による性能及び取扱性の劣化がなく、発破後の
後ガス成分が従来のＡＮＦＯ爆薬と同様であり、さらに
任意に比重調整が可能、すなわち任意に爆速を制御でき
る粒状爆薬を開発すること。【解決手段】微小中空粒子を含有するポーラスプリル硝
酸アンモニウム、燃料油及び嵩比重が０．１０〜１．０
０である無機質中空体を含有する粒状爆薬。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は爆薬に関する。更に
詳しくは、本発明は採石、採鉱、隧道掘進等の爆破作業
に用いられ、特に岩盤の損傷を出来るだけ少なくする為
の制御発破に用いられる粒状爆薬に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】制御発破は、デカップリング効果を求め
て大きい穿孔に細径の樹脂筒入り爆薬、あるいはポリ袋
入り爆薬を用いて行われることが良く知られている。ま
た、孔内に水が無い場合は価格が安く装填が容易という
理由で、硝安油剤爆薬（以下ＡＮＦＯ爆薬と呼ぶ）に発
泡スチロールを混合した粒状の爆薬が使用されることも
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】制御発破を行う場合、
孔内に水が無い場合は粒状の爆薬を、横孔では圧縮空気
により吹き込む方法で、また、縦孔では自由流下により
流し込む方法によって装填するのが最も効率的で且つ経
済的でもある。

【０００４】しかし、ＡＮＦＯ爆薬に発泡スチロールを
混合した粒状爆薬は、（１）発泡スチロールの比重がポ
ーラスプリル硝酸アンモニウム（以下ポーラスプリル硝
安と呼ぶ）のそれに較べて極めて低い為、輸送中あるい
は装薬中に成分分離（ポーラスプリル硝安と発泡スチロ
ールとが局所的に偏在する）を生じ、不均一な破砕とな
ったり、爆轟中断が生じ易い。（２）製造後時間が経つ
と発泡スチロールがＡＮＦＯ爆薬中の燃料油に侵され
て、粘稠化して爆薬全体を粘着化し、流動性を失う。
（３）発破後、発泡スチロールと硝安からガス中にシア
ンが発生するという問題が見られ、広汎に使用されてい
ないのが実情である。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】上記の問題点を解決するた
め、ポーラスプリル硝安、燃料物質及び無機質中空体を
混合して粒状爆薬とすれば、成分分離が極めて生じ難
く、また、貯蔵中に変質して流動性を失うこともなく、
さらに後ガス中にシアンを発生することも無いというこ
とが知られている（特開平８−２６８７７）。本発明者
等は、鋭意研究した結果、微小中空粒子を含有し、嵩比
重の小さいポーラスプリル硝安を用いることによって、
発泡スチロールを用いることなく、無機質中空体の含有
量の低減化が可能となり、より成分分離が生じ難く、万
が一成分分離が生じた場合においても爆轟中断の生じ難
い爆薬が得られることを見い出し、本発明に至ったもの
である。

【０００６】即ち、本発明は（１）基質内に微小中空粒子を含有するポーラスプリル
硝酸アンモニウム、燃料物質及び嵩比重が０．１０〜
１．００である無機質中空体を含有することを特徴とす
る粒状爆薬、（２）ポーラスプリル硝酸アンモニウムの
嵩比重が０．５５〜０．７５である（１）に記載の粒状
爆薬、に関する。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
粒状爆薬に必須の成分として用いられるポーラスプリル
硝安としては、ポーラスプリル硝安内に微小中空粒子を
含有するポーラスプリル硝安が使用される。更に、本発
明の爆薬組成物に使用されるポーラスプリル硝安として
は、嵩比重が０．５５〜０．７５、好ましくは０．６０
〜０．７０であるポーラスプリル硝安が使用される。ポ
ーラスプリル硝安に含有される微小中空粒子は、主に比
重調整剤等として用いられているもので、使用しうる微
小中空粒子の具体例を挙げれば、樹脂マイクロバルー
ン、ガラスバルーン、金属中空粒子、シラスバルーンの
ような天然又は合成の多孔性物質等があり、これらは単
独または２種類以上混合して用いられる。本発明の爆薬
組成物においては上記のうち樹脂マイクロバルーンを含
有するポーラスプリル硝安を使用するのが好ましい。ポ
ーラスプリル硝安中に、微小中空粒子は通常１．０×１
０^-6〜１０．０重量％、好ましくは０．０５〜１０．０
重量％含有される。又微小中空粒子は粒径が５．０×１
０^-3〜１.５ｍｍ程度ものが使用できる。本発明の爆薬
組成物に使用されポーラスプリル硝安としては、その粒
径が２．３６ｍｍ以上及び０．９８ｍｍ以下のものの含
有量がそれぞれ０．５〜２５．０重量％及び１．０重量
％以下であるものが好ましい。本発明の粒状爆薬では、
ポーラスプリル硝安は、通常２５〜９５ｗｔ．％、好ま
しくは５０〜９０ｗｔ．％粒状爆薬中に含有される。

【０００８】ポーラスプリル硝安の嵩比重はＪＩＳＫ
−６７２１に規定の方法に準じて測定される。即ち、一
定量の試料のポーラスプリル硝安を一定の高さから、支
持棒に支持された下部にダンパーを有する漏斗を用い
て、支持台上に設置した円筒形コップ内に落下させ、コ
ップ上に盛り上がった試料ポーラスプリル硝安を除去し
た後、コップ内の試料のポーラスプリル硝安を秤量する
ことによって測定される。詳しくは、上端の直径９０ｍ
ｍ、下端の直径１５ｍｍ、高さ１１５ｍｍの漏斗を、漏
斗下端と支持台上の深さ８０ｍｍ、容積１００ｃｍ^-3の
コップ上端との距離が４５ｍｍとなるように設置し、漏
斗内に試料のポーラスプリル硝安１００ｇを入れ、ダン
パーをスライドさせてコップ内に試料のポーラスプリル
硝安を落下させる。振動を与えないように注意してコッ
プの上に盛り上がった試料のポーラスプリル硝安をヘラ
でコップの上端と同じ高さで水平になるように払いのけ
る。コップの外側に付着した試料のポーラスプリル硝安
はこれを除去して、コップ内の試料のポーラスプリル硝
安重量を上皿直示天秤で秤量する。以上の測定を終えた
後、下記（１）式により嵩比重を算出する。

【０００９】嵩比重＝試料重量（ｇ）／１００（ｃｍ³）（１）

【００１０】次に、本発明の粒状爆薬に必須の成分とし
て含有される燃料物質としては、混合時に液体である燃
料油を用いるのが好ましい。使用しうる燃料油の具体例
としては軽油、灯油等の鉱物油、大豆油、ナタネ油、ヒ
マシ油等の植物油、牛脂、スクワレン等の動物油等が挙
げられる。この他、用途によってメチルアルコール、エ
チルアルコール等のアルコール類、パラフィンワック
ス、マイクロクリスタリンワックス等のワックス類、ジ
ニトロトルエン、ジニトロキシレン等のニトロ化合物等
を燃料油として単独または混合して用いることができ
る。融点の高い燃料油は、それが液状になる温度以上
で、ポーラスプリル硝安と混合することによって用いる
ことができる。本発明において燃料油は粒状爆薬中に通
常１．５〜２５．０ｗｔ．％、好ましくは３．０〜１
５．０ｗｔ．％含有される。

【００１１】更に、本発明の粒状爆薬に必須の成分とし
て用いられる無機質中空体としては、嵩比重が０．１０
〜１．００、より好ましくは０．２０〜０．８０のもの
が使用される。本発明の粒状爆薬に用いられる無機質中
空体は、上記の嵩比重のものであれば、どのような成分
のものでも使用できるが、経済的な観点から、シラスバ
ルーン、パーライトのような天然産の無機質中空体を用
いるのが、好ましい。

【００１２】本発明の粒状爆薬では、使用する無機質中
空体の量が少なければ、爆薬としての破砕効果が大き
く、多ければ破砕効果が減少するが、無機質中空体は通
常３〜４０重量％、好ましくは６〜３０重量％粒状爆薬
中に含有される。本発明の粒状爆薬の粒径は、使用した
ポーラスプリル硝安、無機質中空体の粒径がほぼそのま
ま維持されるものであり、平均的な粒径は通常０．４〜
４．０ｍｍ程度である。

【００１３】本発明の粒状爆薬は、ポーラスプリル硝
安、必要な場合には加温して液状とした燃料油、及び無
機質中空体を同時に混合して粒状爆薬を得ることが出来
るが、前２者を混合した後、無機質中空体を加える方法
も採用できる。

【００１４】本発明の粒状爆薬には必要によって、静電
気発生防止の措置を施すことができる。例えば水溶性及
び油溶性の帯電防止剤（特開昭５５−５１７９４号、特
開平１１−１４７７８４号、特開平１１−２７８９７４
号）として知られる各種界面活性剤や、デンプン類（特
開平１０−２９１８８３号）、脂肪酸アミド等（特開平
１１−３２２４８１号）の添加剤を加えることができ
る。

【００１５】更に本発明の粒状爆薬には、必要によって
ポーラスプリル硝安以外の酸化剤、例えば硝酸カリウム
や過塩素酸塩、さらには、木粉、アルミニウム粉のよう
な粉末の燃料あるいは、ポリアクリル酸ナトリウムのよ
うな増粘安定剤（特開平８−２９５５８８号）、アンモ
ニアガス抑制剤として知られる有機酸（特開平１１−７
９８７８号）、吸水剤等、他の添加剤を加えることが可
能である。これらの本発明の粒状爆薬で必須成分以外の
添加剤は本発明の効果を損なわない範囲で適宜添加され
る。

【００１６】本発明の粒状爆薬は、微小中空粒子を含有
するポーラスプリル硝安、燃料物質及び嵩比重が０．１
０〜１．００の無機質中空体を必須の成分として含有す
るものであり、無機質中空体の含有量の低減化によっ
て、より成分分離を起こし難く、また万が一成分分離を
生じた場合においても爆轟中断を生じ難く、貯蔵中の性
状変化も生じず、かつ発破後ガス中にシアンが発生せ
ず、制御発破に好適であるという特徴がある。更に本発
明の粒状爆薬は広範囲に、しかも任意に比重調整が可能
であり、爆薬の威力を任意に制御出来るという特徴があ
る。

【００１７】

【実施例】本発明を実施例を挙げてさらに詳しく説明す
るが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるもので
はない。実施例において部は重量部を示す。

【００１８】実施例１樹脂マイクロバルーンを０．１０重量％含有するポーラ
スプリル硝安（嵩比重０．６７、粒径が２．３６ｍｍ以
上及び０．９８ｍｍ以下のものの含有量がそれぞれ２
２．５重量％及び０．５重量％）８０．４部を室温のコ
ンクリートミキサーに移し、室温の２号軽油５．１部及
び嵩比重０．３０のシラスバルーン（シラックスＰＢ−
４０、（株）シラックスウ社製）１３．５部及び小麦デ
ンプン１．０部を添加し、１分当たり１００回転の速度
で５分間混合し、本発明の粒状爆薬（比重０．６０）
１００部を得た。

【００１９】実施例２樹脂マイクロバルーンを０．１８重量％含有し、嵩比重
０．６３のポーラスプリル硝安（粒径が２．３６ｍｍ以
上及び０．９８ｍｍ以下のものの含有量がそれぞれ２
０．０重量％及び０．８重量％）８０．４部と嵩比重
０．１８の前記シラスバルーン１３．５部及び小麦デン
プン１．０部を室温のシグマ翼を備えた横型ニーダーに
移し、室温の２号軽油５．１部を添加し、１分当たり１
００回転の速度で３分間混合し、本発明の粒状爆薬（比
重０．５８）１００部を得た。

【００２０】実施例３ポーラスプリル硝安（実施例１と同じもの）８６．１部
を９０℃に加熱したシグマ翼を備えた横型ニーダーに移
し、９０℃に加熱して液状としたジニトロトルエン５．
４部を添加し、１分当たり８０回転の速度で５分間混合
した。その後この混合物に嵩比重０．３０のパーライト
７．５部及び塩化ジメチルジアリルアンモニウム・アク
リルアミド共重合物の２０％水溶液（カヤクリルレジン
ＥＣ−３１５：日本化薬（株）製）１．０部を添加し、
同回転速度で１分間混合し、本発明の粒状爆薬（比重
０．６４）１００部を得た。

【００２１】比較例１ポーラスプリル硝安（嵩比重０．７８、粒径が２．３６
ｍｍ以上及び０．９８ｍｍ以下のものの含有量がそれぞ
れ０．０重量％及び６．０重量％吸油率１２．０％、硬
度５．５％、平均粒径１．２０ｍｍ）９４．０部に室温
の２号軽油６．０部を実施例１と同様に混合し、比較用
の粒状爆薬（比重０．８７）１００部を得た。（特開
平８−２６８７７記載の爆薬）

【００２２】（１）爆速の測定実施例１〜３及び比較例１で得られた各粒状爆薬を内径
３５ｍｍ、厚さ３．５ｍｍの鋼管中に２００ｇ流し込
み、４０ｇのペントライトをブースターとして起爆し、
爆速を測定した。爆速測定時に検知管により後ガス中の
シアンの有無について調べた。（２）振とう分離試験実施例１〜３及び比較例１について、それらの１ｋｇを
２リットルのポリ容器に入れ、振とう機（Ｒｅｔｓｃｈ
ＧｍｂＨ社製）を用い、振とう強度６０で１時間振と
うさせることにより成分が分離するかどうかを調べた。（３）経時試験（流動性の評価及び爆速の測定）実施例１〜３及び比較例１の粒状爆薬を３ヶ月保存した
後、取り出し、流動性の有無について評価し、（１）と
同様に爆速の測定を行った。

【００２３】これらの試験結果を表１に示す。

【００２４】表１性能試験実施例１実施例２実施例３爆速（ｍ／ｓｅｃ）１９７０２３００２１２０シアン分非検知非検知非検知振とう分離なしなしなし３ヶ月経過時：流動性流動性あり流動性あり流動性あり爆速（ｍ／ｓｅｃ）１９８０２３５０２１００比較例１爆速（ｍ／ｓｅｃ）２９６０シアン分 − 振とう分離 − ３ヶ月経過時：流動性流動性あり爆速（ｍ／ｓｅｃ）２９５０

【００２５】爆速の低さと制御発破効果は比例すること
が知られており、実施例１〜３と比較例１の爆速を較べ
ると、実施例の粒状爆薬は制御発破に適した爆薬である
ことが分かる。また、シアン分が検知されず、振とう分
離試験における成分分離も全く生じていない。更に、比
較例１と同様に経時による取扱い性及び性能の低下が認
められず、ＡＮＦＯ爆薬本来の特性が損なわれないこと
が分かる。

【００２６】

【発明の効果】任意に比重調整が可能、すなわち任意に
爆速を制御でき、後ガス中にシアン分が発生せず、また
無機質中空体の含有量を低減化することが可能であるた
め、より成分分離を生じ難く、万が一成分分離が生じた
場合においても爆轟中断が生じ難く、経時変化を示すこ
とのない粒状爆薬が得られた。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基質内に微小中空粒子を含有するポーラス
プリル硝酸アンモニウム、燃料物質及び嵩比重が０．１
０〜１．００である無機質中空体を含有することを特徴
とする粒状爆薬。
【請求項２】ポーラスプリル硝酸アンモニウムの嵩比重
が０．５５〜０．７５である請求項１に記載の粒状爆
薬。