JP3342711B2 - 爆薬組成物 - Google Patents

爆薬組成物

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B31/00Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt
    • C06B31/28Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt the salt being ammonium nitrate

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は産業用爆薬組成物に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、ポーラス粒状爆薬組成物としては
硝安と油剤とからなる硝安油剤爆薬が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】硝安油剤爆薬は比較的
安全で安価な爆薬として近年多用される傾向にある。し
かしながら、硝安油剤爆薬は安全で安価な反面、性能的
に限界があり、種々の厳しい使用条件に適用し得るもの
ではなかった。特に、反応性や爆轟伝播性が悪いという
問題は、消費現場での不発残留薬の発生頻度や発破後の
有毒ガス発生を増大させ、安全な発破作業を損なう等の
問題や硬い岩盤の掘削では十分な破壊効果が得られない
といった問題点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】発明者等は、このような
課題を解決するために鋭意研究した結果、鋭感剤として
有機硝酸塩又は無機硝酸塩を用いることにより、上記課
題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。すなわち、本発明は硝安を含む酸化剤と有機硝酸塩
及び/又は無機硝酸塩からなる鋭感剤の溶融混合物がポ
ーラス粒状であることを特徴とする爆薬組成物である。
【0005】以下に、本発明を詳細に説明する。本発明
のポーラス粒状の溶融混合物は硝安を含む酸化剤と有機
硝酸塩及び/又は無機硝酸塩からなる鋭感剤の双方を少
量の水と共に溶融混合して、噴射ノズルから噴射させて
硝安油剤爆薬用のポーラス粒状硝安の製法と同様な方法
で得られる。
【0006】この水は上記の溶融混合時の全組成に対し
て2〜5重量%添加されるが、製造中の乾燥工程により
ほとんど除去される。水の量が2重量%未満では空隙の
少ないポーラス粒となり、5重量%をこえるとポーラス
粒の形成が困難になる。ポーラス粒を形成するためのよ
り好ましい範囲は2.5〜3.5重量%である。本発明
のポーラス粒状爆薬組成物の比重は0.6〜1.2の範
囲にあることが安定した起爆性を得るのに好ましい。こ
の比重は上記の溶融混合時に添加する水の量、噴出後の
ポーラス粒の落下距離、噴射温度などの噴射条件により
異なるが、これらの条件を適宜調整し、上記の範囲に収
めることが望ましい。
【0007】さらに、本発明のポーラス粒状爆薬組成物
の粒径は発破孔充填時の粉塵抑制等のためには、全体の
70%が1000〜2000μm(JISふるい呼び寸
法:JIS Z 8801に規定)の範囲にあるのが好
ましい。本発明に使用される酸化剤は、硝安単独でも用
いられるが、これ以外に硝酸ナトリウム、硝酸カリウム
等のアルカリ金属硝酸塩類、硝酸カルシウム、硝酸バリ
ウム等のアルカリ土類金属硝酸塩、塩素酸ナトリウム、
塩素酸カリウム等のアルカリ金属塩素酸塩類、過塩素酸
ナトリウム、過塩素酸カリウム等のアルカリ金属過塩素
酸塩類及び過塩素酸アンモニウムを単体または2種以上
を混合して使用することができる。
【0008】硝安とこれ以外の上記塩類と混合して用い
る場合は硝安は酸化剤全量に対して、少なくとも80重
量%以上混合して用いるのがよい。80重量%未満であ
ると安定した起爆性を得ることができない。本発明では
酸化剤は爆薬組成物全量に対して20〜96重量%が使
用される。すなわち、20重量%以下では酸素バランス
が負となって、発破後有毒ガスの発生を誘起し、96重
量%以上では安定した雷管起爆生を得るのが困難にな
る。
【0009】本発明に使用される鋭感剤は有機硝酸塩及
び/又は無機硝酸塩からなり、補助的に他の鋭感剤とを
組み合わせることができる。有機酸塩としては硝酸モノ
メチルアミンを代表とする3個までの炭素原子を有する
飽和脂肪族アミンの硝酸塩、硝酸エタノールアミン、硝
酸尿素、硝酸グアニジン、二硝酸エチレンジアミン等が
ある。
【0010】また、無機硝酸塩としては、硝酸ヒドラジ
ン、二硝酸ヒドラジン、過塩素酸ヒドラジン等が挙げら
れ、それぞれ単独か、又は2種以上を混合して使用する
ことができる。これらのうち、硝酸モノメチルアミン、
硝酸エタノールアミン、硝酸ヒドラジン等は爆薬の調整
が容易で且つ安定した起爆性を得るのに特に好ましいも
のである。
【0011】本発明では、鋭感剤は爆薬組成物の全量に
対して、4〜80重量%が使用される。すなわち、4重
量%以下では、安定した雷管起爆性を得るのが困難とな
り、80重量%以上では製造工程での安全性が阻害され
る。本発明に使用される上記以外の鋭感剤の成分として
は、酸素バランスを調整するためのギルソナイト、石灰
粉末等の固形可燃物又はエチレングリコールのような液
体可燃物を添加してもよく、ソルビタン脂肪酸エステル
やケイ酸カルシウム等の帯電防止剤、尿素等の分解抑制
剤、耐水性向上のための澱粉、グァーガムを添加しても
よい。又、比重調整剤として中空発泡体の使用も何ら差
し支えない。
【0012】本発明のポーラス粒状爆薬組成物の製造法
としては、例えば硝安と硝酸モノメチルアミン及び水の
混合物を高温調整し、硝安や硝酸モノメチルアミンの未
溶解塩を完全に溶解したのち、約140℃に調整した噴
射ノズル(孔径0.5mm)から約110℃の雰囲気内
に噴射圧力0.3Kg/cm2 で噴出させ、約40m落
下させることにより、ポーラス粒状の爆薬組成物を得る
ことができる。この粒状爆薬組成物を更に乾燥させ、水
分を約0.2%以下にするとポーラス粒状の爆薬組成物
が得られる。
【0013】
【実施例】つぎに、実施例により本発明を説明する。な
お、比重、爆薬組成物の雷管起爆性、爆速、発破後ガス
の測定は下記方法によって行った。 〔比重の測定〕爆薬組成物を100g計量して、シリン
ダー(200ミリリットル)に充填し、軽く20回程度
タンピングを行った後、シリンダー内に占める爆薬組成
物の体積を読み取り、爆薬組成物の重量と体積から比重
を測定する。
【0014】〔雷管起爆性の測定〕硬質塩化ビニール
(JIS−A−5706に規定する呼び60のもの)の
外径60mm±2mm、長さ130mm±2mmの管の
一端をクラフト紙で塞ぎ、粘着テープにより本体に接着
させた後、管の他端開口部から爆薬組成物を入れ、軽く
3回ないし4回たたいて管の上端までつめて管口をクラ
フト紙で塞ぎ粘着テープで管に接着させる。しかる後、
管の一方の端部のクラフト紙の中央部を突き破り6号雷
管を挿入する。同様に、管の他の端部のクラフト紙を突
き破り、長さ150mm〜300mmの第2種導爆線を
管の端から30mm奥に挿入したのち砂上で雷管を起爆
させ、雷管と第2種導爆線とにはさまれた爆薬組成物が
完全に爆発するか否かを第2種導爆線が爆発したか否か
によって判定する。測定は3回実施する。なお、経時変
化評価のために製造1年後の爆薬組成物をも追加測定し
た。
【0015】〔爆速の測定〕SGP25A鋼管(外径3
4mm、内径27.6mm、肉厚3.2mm)で長さ3
00mmのものの一端を10号のゴム栓で栓をし、本発
明の爆薬組成物を充填した後、励爆薬(3号桐ダイナマ
イト20g)付きの6号雷管を管の他端部に挿入した
後、砂上で雷管を起爆させ、イオンギャップ法にて爆速
を測定した。なお、経時変化評価のために製造1年後の
爆薬組成物も追加測定した。
【0016】〔発破後ガスの測定〕粘土を充填した円筒
容器(ブリキ製:内径200mm、長さ300mm)の
一端から本発明の爆薬組成物200gを充填した円筒容
器(ブリキ製:内径40mm、長さ200mm)を挿入
し、これに励爆薬(3号桐ダイナマイト20g)付きの
6号雷管を結着後、容器開口部を粘土で覆う。これを密
閉タンク(13m3)内で爆発させ、爆発1分後に発生
した一酸化炭素、一酸化窒素及び二酸化窒素を北川式検
知管を用いて測定した。
【0017】
【実施例1】硝安63重量%、硝酸モノメチルアミン3
4重量%、水3重量%の混合溶融液を約140℃に温調
した噴射ノズル(孔径0.5mm)より約110℃雰囲
気内に噴射圧力0.3Kg/cm2 で噴出させ、約40
m落下させて未乾燥の粒状の爆薬組成物を得た。この爆
薬組成物をさらに乾燥し、水分0.2重量%以下に調整
して本発明のポーラス粒状爆薬組成物とした後、直径3
0mm、長さ300mmの紙筒に充填密封して爆薬薬包
とした。その後、比重、雷管起爆性、爆速、発破後ガス
を測定した。その結果を表1に示した。
【0018】
【実施例2】硝安63重量%、硝酸エタノールアミン3
4重量%、水3重量%の混合溶融液を約140℃に温調
した噴射ノズル(孔径0.5mm)より約110℃雰囲
気内に噴射圧力0.3Kg/cm2 で噴出させ、約40
m落下させて未乾燥の粒状の爆薬組成物を得た。この爆
薬組成物をさらに乾燥し、水分0.2重量%以下に調整
して本発明のポーラス粒状爆薬組成物とした後、直径3
0mm、長さ300mmの紙筒に充填密封して爆薬薬包
とした。その後、比重、雷管起爆性、爆速、発破後ガス
を測定した。その結果を表1に示した。
【0019】
【実施例3】硝安63重量%、硝酸ヒドラジン34重量
%、水3重量%の混合溶融液を約140℃に温調した噴
射ノズル(孔径0.5mm)より約110℃雰囲気内に
噴射圧力0.3Kg/cm2 で噴出させ、約40m落下
させて未乾燥の粒状の爆薬組成物を得た。この爆薬組成
物をさらに乾燥し、水分0.2重量%以下に調整して本
発明のポーラス粒状爆薬組成物とした後、酸素バランス
調整のため炭素粉末(ギルソナイト)を外割5重量%混
合した後、直径30mm、長さ300mmの紙筒に充填
密封して爆薬薬包とした。その後、比重、雷管起爆性、
爆速、発破後ガスを測定した。その結果を表1に示し
た。
【0020】
【実施例4】硝安60重量%、硝酸ナトリウム6重量
%、硝酸モノメチルアミン30重量%、水3重量%の混
合溶融液を約140℃に温調した噴射ノズル(孔径0.
5mm)より約110℃雰囲気内に噴射圧力0.3Kg
/cm2 で噴出させ、約40m落下させて未乾燥の粒状
の爆薬組成物を得た。この爆薬組成物をさらに乾燥し、
水分0.2重量%以下に調整して本発明のポーラス粒状
爆薬組成物とした後、酸素バランス調整と耐水性向上の
ため高分子粉末(グァーガム)を外割5重量%混合し、
直径30mm、長さ300mmの紙筒に充填密封して爆
薬薬包とした。その後、比重、雷管起爆性、爆速、発破
後ガスを測定した。その結果を表1に示した。
【0021】
【比較例1】硝安96重量%、水4重量%の混合溶融液
を約140℃に温調した噴射ノズル(孔径0.5mm)
より約110℃雰囲気内に噴射圧力0.3Kg/cm2
で噴出させ、約40m落下させて未乾燥の粒状の爆薬組
成物を得た。この粒状爆薬組成物をさらに乾燥し、水分
0.2重量%以下に調整した後、軽油を外割5重量%添
加混合してポーラス粒状の硝安油剤爆薬とした。この硝
安油剤爆薬を直径30mm、長さ300mmの紙筒に充
填密封して爆薬薬包とした。その後、比重、雷管起爆
性、爆速、発破後ガスを測定した。その結果を表1に示
した。
【0022】
【表1】
【0023】
【発明の効果】本発明の爆薬組成物は、従来のポーラス
粒状爆薬の硝安油剤爆薬の問題であった安定した起爆
性、威力及び発破後ガス等の消費上の問題を一挙に解消
した、優れた爆薬組成物である。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 硝安を含む酸化剤と有機硝酸塩及び/又
    は無機硝酸塩からなる鋭感剤とよりなり、これらが溶融
    混合していることと、ポーラス粒状であることを特徴と
    する爆薬組成物。
  2. 【請求項2】 ポーラス粒状の溶融混合物の比重が0.
    6〜1.20であることを特徴とする請求項1記載の爆
    薬組成物。
  3. 【請求項3】 ポーラス粒状の溶融混合物の粒径が10
    00〜2000μmであることを特徴とする請求項1記
    載の爆薬組成物。
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