JP2598318B2 - 粒状爆薬組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、採石、土木、採鉱等の産業用の爆破作業に
利用される粒状爆薬に関するものである。

（従来の技術） 酸化剤と可燃物よりなる粒状爆薬の代表例として、ポ
ーラスプリル硝安と油剤からなる硝安油剤爆薬がある。
この爆薬は、雷管１本では起爆できない為、伝爆薬が使
用される。これは、硝安油剤爆薬の起爆感度が、他の一
般爆薬に比べて、鈍感であり、安全性が高い事を示すも
のである。又、流動性のある粒状物なので、爆破用のボ
アホール内に、直接、流し込む事が出来、ボアホール全
体に充填する事が出来る。更に、単価が、他の一般爆薬
に比べて、安価な為、産業用爆破剤として、広く用いら
れている事は、周知の事柄である。

（発明が解決しようとする課題） 硝安油剤爆薬は、通常、ポーラスプリル硝安と軽油を
混合した爆薬である為、ある種の条件下、即ち、爆破用
ボアホールに水が存在したり、地下水が浸み込んだり、
雨天で、ボアホール内に、水が侵入する場合には、硝安
は容易に溶解し、硝安の溶解によって、軽油が分離し、
最後には、爆発性を失なってしまう為、この様な条件下
では、硝安油剤爆薬の使用が困難となる。従って、この
様な条件下では、耐水性のあるダイナマイトやスラリー
爆薬等のカートリッジタイプの爆薬が用いられたり、予
め、プラスティック製薬筒の様な防水性のある材料に個
装されたカートリッジタイプの硝安油剤爆薬が使用され
る。しかしながら、前者の場合、爆薬単価が硝安油剤爆
薬に比べて高い為、発破コストの上昇を招いてしまう。
又、後者の場合、硝安油剤爆薬は、他の一般爆薬に比べ
て、低密度、低爆速と性能が低いにも拘わらず、ボアホ
ール全体に流し込む事が出来る為、良好な性能を発揮で
きる特徴を有しているが、この特性をプラスティック製
薬筒に充填して、カートリッジにしてしまうと、カート
リッジとボアホール間にすきまが生じ、失う事になる。
しかも、プラスティック製薬筒に保護された耐水性能
は、薬筒がボアホール内で損傷する事によって、容易に
失なわれてしまう。又、プラスティック製薬筒に充填さ
れた硝安油剤爆薬は、かさ比重が水に比べて小さい為、
水中に沈み込ませるには、カートリッジに重しをつける
必要があり、装填作業が極めて煩雑となる事態を惹き起
す。従って、ボアホールに直接、充填でき、かつ、水に
溶解しにくい特性をもつ粒状爆薬を開発する事が大いに
望まれている。

更に、硝安油剤爆薬には、可燃物として、通常軽油が
用いられている為、通常用いられるポーラスプリル硝安
は、硝安油剤爆薬の流動性を保持する為に、粒径の比較
的大きなものが用いられる。その結果、自然流下させた
硝安油剤爆薬の充填密度は、0.80g/cc前後の低い範囲に
押えられる。これを改善する為に、粒径の小さなポーラ
スプリル硝安を用いると、流動性が悪くなり、本来の特
性を悪化させる結果となる。この様に、流動性が良好
で、充填密度の高い粒状爆薬の開発も、大いに、望まれ
ている。

（課題を解決する為の手段） 本発明者等は、ボアホールに直接、流し込む事ができ
る流動性を持ち、かつ、充填密度が大きく、そして、水
にとけにくい特性を有する粒状爆薬を開発すべく、鋭意
研究を重ねた結果、硝安油剤爆薬の可燃物として通常使
用されている軽油の代りに、ワックス類を使用し、か
つ、1.4mm以下の粒径のポーラスプリル硝安を使用する
事によって、ボアホールに直接、流し込みのできる流動
性を有し、かつ、高い充填密度を有し、そして、耐水性
の改良された粒状爆薬にする事ができる事を見い出した
ものである。

即ち、本発明は、粒径が、1.4mm以下のポーラスプリ
ル硝安とワックス類を使用する事を特徴とする粒状爆薬
に関するものである。

本発明に使用されるポーラスプリル硝安は、粒径が1.
4mm以下の微細な粒径を有している。そして、可燃物と
の密接な接触を保つ上で、吸油率が、５重量％以上のポ
ーラス状である事が望ましい。ここで言う吸油率とは、
ポーラスプリル硝安が軽油を保持できる能力を示す値で
あり、軽油中に含浸されたポーラスプリル硝安から、自
然流下及び真空吸引によって、過剰の軽油の取り除いた
後、硝安に吸着した軽油量を、100g当りの硝安に換算し
た値である。又、本発明に用いられるポーラスプリル硝
安の一部に、粉状の硝安を用いる事も可能である。粉状
硝安は、粒状爆薬の流動性を損わない範囲で用いられ、
硝安全体の15重量％以内で使用する事が望ましい。又、
硝安の一部に、硝酸カリウムや硝酸ナトリウム等の、塩
酸塩類、過塩素酸アンモニウム、過塩素酸ナトリウム、
塩素酸カリウム等の塩素系の酸化剤塩類を使用する事も
可能である。本発明で使用される粒径が1.4mm以下のポ
ーラスプリル硝安は、粒状爆薬全体の85〜98重量％の範
囲で使用することが好ましい。

本発明で可燃物として使用されるワックス類は、常温
で固体状を有するものである。例えば、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石油系ワック
ス類、その他、疎水性の動植物ワックス類や鉱物系ワッ
クス類の単独又は、混合物で使用される。又、軽油、流
動パラフィン等の常温で液状を有する燃料油類もワック
ス類との混合によって、常温で固体状を呈する範囲で使
用する事が可能である。

本発明で使用されるワックス類は、粒状爆薬全体に対
して、２〜15重量％の範囲で使用することが好ましい。

本発明の粒状爆薬の爆発エネルギーを増加させる為
に、アルミニウム粉末、マグネシウム粉末、硫化鉄粉
末、珪素鉄粉末からなる群から選ばれる一種又は二種以
上の物質を、ポーラスプリル硝安とワックス類の混合物
に添加する事ができる。

本発明の粒状爆薬組成物においては、アルミニウム粉
末、マグネシウム粉末、硫化鉄粉末、珪素鉄粉末からな
る群から選ばれる一種又は二種以上の物質を添加するこ
とが出来る。最も一般的に使用されるのは、アルミニウ
ム粉末で、その形状によって、フレーク状アルミニウ
ム、アトマイズアルミニウムと区別されるが、これらの
単独、又は、混合物が使用される。

本発明では、上記物質は、粒状爆薬全体に対して０〜
５重量％の範囲で使用することが好ましい。

（作用） 本発明者等は、酸化剤として、粒径が1.4mm以下のポ
ーラスプリル硝安、可燃物として、ワックス類を使用す
る事によって、流動性が優れ、充填密度が大きく、か
つ、耐水性能が改良された粒状爆薬にする事が出来る事
を見い出したものである。更に、硝安とワックス類との
混合物に、上記物質を加える事によって、爆発エネルギ
ーを更に増加させる事を見い出したものである。

（実施例） 本発明を実施例を揚げて、以下に詳しく説明する。

実施例１ 粒径が1.4mm以下の微細なポーラスプリル硝安94重量
％に、予め90℃にて加熱溶解したパラフィンワックス
（日本精蝋（株）130゜Fパラフィン）６重量％を加え、
90℃にて十分に混合して粒状爆薬組成物を得た。

実施例２ 粒径が1.4mm以下の微細なポーラスプリル硝安80重量
％と粉状硝安（宇部興産（株））14重量％に、予め90℃
にて加熱溶解したパラフィンワックス（日本精蝋（株）
130゜Fパラフィン）６重量％を加え、90℃にて十分に混
合して、粒状爆薬組成物を得た。

実施例３ 粒径が1.4mm以下の微細なポーラスプリル硝安84重量
％と粉状硝酸カリウム（和光純薬工業（株）試薬）10重
量％に、予め、90℃にて加熱溶解したパラフィンワック
ス（日本精蝋（株）130゜Fパラフィン）６重量％を加
え、90℃にて十分に混合して粒状爆薬組成物を得た。

実施例４ 粒径が1.4mm以下の微細なポーラスプレル硝安89重量
％と過塩素酸アンモニウム（林純薬工業（株）試薬）５
重量％に、予め90℃にて加熱溶解混合したパラフィンワ
ックス（日本精蝋（株）130゜Fパラフィン）４重量％と
マイクロクリスタリンワックス（日本精蝋（株）HiMiC1
070）２重量％を加え、90℃にて十分に混合して、粒状
爆薬組成物を得た。

実施例５ 粒径が1.4mm以下の微細なポーラスプリル硝安94重量
％に、予め90℃にて加熱溶解混合したパラフィンワック
ス（日本精蝋（株）130゜Fパラフィン）３重量％、マイ
クロクリスタリンワックス（日本精蝋（株）HiMiC107
0）2.5重量％及び軽油（日本石油（株）２号軽油）0.5
重量％を加え、90℃にて十分に混合して粒状爆薬組成物
を得た。

実施例６ 粒径が1.4mm以下の微細なポーラスプリル硝安94重量
％に、予め90℃にて加熱溶解したマイクロクリスタリン
ワックス（日本精蝋（株）HiMiC1070）６重量％を加
え、90℃にて十分混合して粒状爆薬組成物を得た。

実施例７ 粒径が1.4mm以下の微細なポーラスプリル硝安91.7重
量％に、予め90℃にて加熱溶解したパラフィンワックス
（日本精蝋（株）130゜Fパラフィン）5.3重量％を加
え、90℃にて十分混合する。更に、アトマイズアルミニ
ウム粉末（山石金属（株）VA−500）３重量％を加え、
十分に混合して粒状爆薬組成物を得た。

実施例８ 粒径が1.4mm以下の微細なポーラスプリル硝安93.2重
量％に、予め加熱溶解混合したパラフィンワックス（日
本精蝋（株）130゜Fパラフィン）4.8重量％とマイクロ
クリスタリンワックス（日本精蝋（株）HiMiC1070）1.0
重量％を加え、90℃にて十分混合する。この混合物を常
温迄冷却した後、フレーク状アルミニウム粉末（東洋ア
ルミニウム（株）P0100）0.5重量％とアトマイズアルミ
ニウム粉末（山石金属（株）VA−500）0.5重量％を加
え、十分に混合して粒状爆薬組成物を得た。

比較例１ ポーラスプリル硝安（住友化学工業（株））94重量％
に、軽油（日本石油（株）２号軽油）６重量％を加え、
常温で十分に混合して粒状爆薬組成物を得た。

比較例２ ポーラスプリル硝安（住友化学工業（株））94重量％
に、予め90℃にて加熱溶解したパラフィンワックス（日
本精蝋（株）130゜Fパラフィン）６重量％を加え、90℃
にて十分混合して粒状爆薬組成物を得た。

比較例３ ポーラスプリル硝安（住友化学工業（株）94重量％
に、予め90℃にて加熱溶解したマイクロクリスタリンワ
ックス（日本精蝋（株）HiMiC1070）６重量％を加え、9
0℃にて十分混合して粒状爆薬組成物を得た。

比較例４ 粒径が1.4mm以下の微細なポーラスプリル硝安94重量
％に、軽油（日本石油（株）２号軽油）６重量％を加
え、常温で十分混合して粒状爆薬組成物を得た。

比較例５ 粒径が1.4mm以下の微細なポーラスプリル硝安80重量
％と粉状硝安（宇部興産（株））14重量％に、軽油（日
本石油（株）２号軽油）６重量％を加え、粉状爆薬組成
物を得た。

実施例１〜８及び比較例１〜５の組成を表１にまとめ
た。

実施例１〜８及び比較例１〜３の爆薬の流動性、充填
密度、密閉爆速及び耐水性能の諸性能を表２にまとめ
た。

流動性は、目視によって、良好、やや不良、不良の３
段階に分けて評価した。

充填密度は、500mlのシリンダーに、300g（wg）の粒
状爆薬を流し込み、床面から10cmの高さ迄持ち上げ、床
面にシリンダーを落下させる操作を５回繰り返した後の
流状爆薬の占める容積（V ml）をシリンダー目盛から測
定し、充填密度（d g/ml）をｄ＝W/Vの式によって求め
た。

密閉爆薬は、内径40mm、長さ500mmの鋼管内に粒状爆
薬を充填し、70gのペントライトを、伝爆薬に用いて起
爆した時の爆速を、ドートリッシュの爆速試験法に準じ
て測定した。耐水性能は、250gの粒状爆薬をガーゼでく
るみ、600ccの水の入ったビーカー内に30分間沈めた
後、爆薬をガーゼごと取り出し、５分間、カーゼ内に含
まれた液をビーカー内に自然落下させた後、ビーカー内
の液を口過した。その後、口過後の液の比重（dsoln）
を20℃で、うきばかり計を用いて測定した。250gの粒状
爆薬が、600ccの水に完全溶解した時の溶液の比重（dma
x）と前述の口液の比重（dsoln）の値から溶解率を以下
の式より求めた。

（発明の効果） 実施例１及び６と比較例２及び３と比較すれば粒径が
1.4mm以下の微細なポーラスプリル硝安を使う事によっ
て、充填密度、密閉爆速値が増加し、且、耐水性能が向
上する事は、明白である。又、実施例１〜６及び比較例
２及び３と比較例1,4及び５を比較すれば、ワックス類
を可燃物に使用する事によって、耐水性能が向上する事
は明白である。従って、粒径が1.4mm以下のポーラスプ
リル硝安とワックス類を組み合せて使用する事によっ
て、流動性を損う事なく、充填密度、爆発性能の増加、
及び耐水性能を改良する事は明白である。更に、実施例
７及び８が示す如く、アルミニウム粉末、マグネシウム
粉末、硫化鉄粉末、珪素鉄粉末からなる群から選ばれる
一種又は二種以上の物質を添加する事により、爆発性能
を更に向上させる事ができる事は明白である。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】酸化剤として、粒径が1.4mm以下のポーラ
   スプリル硝安を、又、可燃物としてワックス類を使用
   し、かつ液状化された該ワックス類を前記ポーラスプリ
   ル硝安に吸着せしめてなる粒状爆薬組成物。
2. 【請求項２】ポーラスプリル硝安の吸油率が、５重量％
   以上である事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   粒状爆薬組成物。
3. 【請求項３】アルミニウム粉末、マグネシウム粉末、硫
   化鉄粉末、珪素鉄粉末からなる群から選ばれる一種又は
   二種以上の物質を含有する事を特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は同第２項記載の粒状爆薬組成物。