JPH10158085A - 爆薬組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】製造方法が簡単で、威力、感度等の爆発性能に
優れ、かつ発破現場における使用時流動性が良い爆薬を
開発すること。 【解決手段】平均粒径が０．０１〜１．０ｍｍ、吸油率
が８〜１４％の範囲であるポーラスプリル硝安と、平均
粒径が１．０〜３．０ｍｍ、吸油率が１５〜２２％の範
囲であるポーラスプリル硝安混合物に、混合時液状の芳
香族ジニトロ化合物を混合して粒状の爆薬組成物を得
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は採石、採鉱、採炭、
ずい道掘進等の産業用爆破作業に広く利用される爆薬組
成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】産業用爆破作業に用いられる爆薬として
は、ダイナマイト、含水爆薬、硝安油剤爆薬（以下ＡＮ
ＦＯ爆薬と呼ぶ）、アンモン爆薬、硝安爆薬などがよく
知られている。これらの爆薬のうち、ＡＮＦＯ爆薬は細
孔を有した粒状の硝酸アンモニウム（以下ポーラスプリ
ル硝安と呼ぶ）に軽油を混合して得られた粒状爆薬であ
り、原料物質が安価で、製造方法が簡便なことから、安
価な爆薬として市販されている。さらに、ＡＮＦＯ爆薬
は粒状でも供給する事ができる為、縦孔に流し込むこと
ができ、装薬作業が簡便であるという利点がある。この
ため、ＡＮＦＯ爆薬は国内で極めて広範に使用されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ＡＮＦＯ爆薬は、製造
工程が簡便でかつ安価である反面感度が極めて鈍感で、
使用時市販の６号雷管１本だけでは爆発せず、必ずダイ
ナマイトや含水爆薬等の雷管起爆性のブースター爆薬が
必要となる。また、ＡＮＦＯ爆薬の場合、特に装薬時の
密閉度が爆薬の性能に影響し、非密閉化や半密閉化の状
態では爆轟中断を生じ易く、さらには、発破後の後ガス
成分に有害成分が多いなどの欠点がある。

【０００４】一方アンモン爆薬、硝安爆薬は６号雷管１
本で爆発するという高感度を有しているが、反面硝安と
燃料物質をエッジランナーやボールミルで、場合によっ
ては加熱しながら長時間混合する必要があり、製造工程
が長く煩雑である。またＡＮＦＯ爆薬などの粒状爆薬の
ような流動性に欠け、爆薬を薬包に包装した状態でしか
使用できないという欠点がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】安価な原料物質を使用
し、製造工程が簡便であり、しかも装薬作業中の流動性
が良好で、使用時において感度が高く、威力に優れた爆
薬が望まれている。

【０００６】本発明者等は、ＡＮＦＯ爆薬の利点である
安価な原料物質を使用し、製造工程が簡便で、しかも装
薬作業中の流動性が良好で、使用時において感度が高
く、威力に優れた爆薬の開発を目的として鋭意研究した
結果、特定の粒径及び吸油率を有する２種のポーラスプ
リル硝安混合物に、液状の芳香族ジニトロ化合物を混合
した爆薬が、従来のＡＮＦＯ爆薬と同等の流動性を保
ち、かつ従来のＡＮＦＯ爆薬あるいは粒状硝安を用いた
爆薬よりも、発破時の装填密度を向上させることがで
き、かつ高感度、高威力を有する爆薬であることを見い
だし、本発明を完成させるに至った。

【０００７】すなわち本発明は、 （１）平均粒径が０．０１〜１．０ｍｍ、吸油率が８〜
１４％の範囲にあるポーラスプリル硝安２０〜８０重量
％と、平均粒径が１．０〜３．０ｍｍ、吸油率が１５〜
２２％の範囲にあるポーラスプリル硝安８０〜２０重量
％のポーラスプリル硝安混合物に、混合時液状の芳香族
ジニトロ化合物を混合してなる事を特徴とする爆薬組成
物 （２）ポーラスプリル硝安混合物と芳香族ジニトロ化合
物の混合を３５〜１６０℃の温度で行ってなる（１）に
記載の爆薬組成物 （３）燃料として、金属粉末を混合してなる（１）又は
（２）に記載の爆薬組成物 に関する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。本
発明の爆薬組成物に使用されるポーラスプリル硝安混合
物は、平均粒径が０．０１〜０．８ｍｍで吸油率が８〜
１４％の範囲の粒状硝安と平均粒径が１．０〜３．０ｍ
ｍで吸油率が１５〜２２％であるポーラス硝安を２０〜
８０重量％の比率で混合したものである。ポーラスプリ
ル硝安混合物は、通常３０〜９９重量％、好ましくは７
０〜９６重量％の割合で本発明の爆薬組成物に含有させ
られる。

【０００９】ポーラスプリル硝安混合物は、液状の芳香
族ジニトロ化合物と常温で混合するか、常温で固体の芳
香族ジニトロ化合物を加温して液状にして混合する。常
温で固体の芳香族ジニトロ化合物を使用する場合には、
混合する前にポーラスプリル硝安混合物を予め加温して
おくか、芳香族ジニトロ化合物と混合時に加温しておく
ことにより使用することができる。その場合の加温温度
は３５〜１６０℃、好ましくは５０〜１００℃の範囲で
ある。

【００１０】本発明の爆薬組成物に使用されうる芳香族
ジニトロ化合物の具体例としては、ジニトロベンゼン、
ジニトロトルエン、ジニトロキシレン、ジニトロフェノ
ールのような芳香族ジニトロ化合物が挙げられ、これら
を単独で、または２種以上を併用して使用する。

【００１１】本発明の爆薬組成物に使用される芳香族ジ
ニトロ化合物は、常温で液状であれば加温する必要はな
いが、融点の高いものについては、加温して液状で混合
する必要があるが、液状で混合する事によりポーラスプ
リル硝安への迅速な吸着並びにポーラスプリル硝安の細
孔内部への浸透が可能となり、爆発性能が向上する。こ
れらの芳香族ジニトロ化合物は、本発明の爆薬組成物に
１〜５０重量％、好ましくは４〜３０重量％の範囲で含
有される。

【００１２】本発明の爆薬組成物には、威力を向上させ
るためにポーラスプリル硝安混合物と芳香族ジニトロ化
合物を混合する際に金属粉末を燃料成分として混合する
ことができる。特に微細ないし、表面積の大きい金属粉
末を加えると、威力及び感度が向上する。用い得る金属
粉末の具体例としては、アルミニウム、マグネシウム、
鉄、ケイ素鉄、マグナリウム等、一般に火薬に使用され
る金属粉末が挙げられるが、特にアルミニウム粉末が好
ましい。また、アルミニウム粉末のうちフレークアルミ
と呼ばれるりん片状で表面積の大きいアルミニウムを用
いると、威力、感度の向上が良好である。これらの金属
粉末は、芳香族ジニトロ化合物と同時に添加混合した
り、芳香族ジニトロ化合物を添加した後に添加混合する
こともできるが、芳香族ジニトロ化合物を充分混合した
後に添加混合する方が好ましい。また、ポーラスプリル
硝安混合物と芳香族ジニトロ化合物の混合時に加温した
場合には、３０℃以下に冷却してからそれらの金属粉末
を混合するのが好ましい。金属粉末は、本発明の爆薬組
成物中の５０重量％以下で使用されるが、０．５重量％
以上１５重量％以下で使用するのが好ましい。

【００１３】本発明による爆薬組成物には、必要に応じ
てポーラスプリル硝安以外の酸化剤、例えば過塩素酸ア
ンモニウム等の過塩素酸塩、硝酸ソーダ等の硝安以外の
硝酸塩類、塩素酸カリウムの様な塩素酸塩類等、さらに
は金属粉末以外の粉末追加燃料、例えば澱粉、木粉、石
炭粉、炭素粉等の添加剤を加えることができる。

【００１４】本発明の爆薬組成物は、前記したそれぞれ
のポーラスプリル硝安を予め混合し、このポーラスプリ
ル硝安混合物と液状の芳香族ジニトロ化合物とを混合す
るか、それぞれのポーラスプリル硝安に別個に液状の芳
香族ジニトロ化合物と混合し、これらを混合して得られ
る。混合には、ニーダーあるいは回転ミキサーのような
混合機が使用される。また、さらに混合の際前記の金属
粉末や添加物を加えることもできる。また、混合時に加
温する必要がある場合には、前記の混合機に加温装置を
装備した上で使用することができる。

【００１５】金属粉末、ポーラスプリル硝安以外の酸化
剤や添加剤は、前記のように芳香族ジニトロ化合物との
混合時に加えてもよいが、好ましくはポーラスプリル硝
安混合物と燃料物質の混合が終わり、得られた混合物を
冷却してから添加、混合するのが好ましい。

【００１６】本発明の爆薬組成物は、粒状のままで使用
することがボアホールへの装填等に便利であるが、これ
を粉砕し、粉状品として使用することが可能である。本
発明の爆薬組成物の粉状品を得るには、粒状の爆薬組成
物を擂潰機、エッジランナー、ボールミル等の粉砕機で
粉砕処理を行うことにより得られる。

【００１７】本発明の爆薬組成物は、製造方法が簡単で
あり、流動性が良いのでボアホールへの装填時の作業性
も良く、かつその威力、感度に優れるという特徴があ
る。また、追加燃料として金属粉末を併用することによ
って威力、感度等の爆薬性能が一段と優れた爆薬が得ら
れる。

【００１８】

【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、本発明がこれらの実施例のみに限定されるもので
はない。

【００１９】実施例１ 平均粒径が０．７ｍｍで吸油率が１２％のポーラスプリ
ル硝安と平均粒径が１．５ｍｍで吸油率が１７％のポー
ラスプリル硝安の重量比７０：３０の混合物９０重量％
とジニトロトルエン１０重量％を２５℃でシグマ翼を備
えた横型ニーダーで５分間混合し、粒状の本発明の爆薬
組成物を得た。

【００２０】実施例２ 平均粒径が０．６ｍｍで吸油率が１４％のポーラスプリ
ル硝安と平均粒径が１．５ｍｍで吸油率が１７％のポー
ラスプリル硝安の重量比３０：７０の混合物８６重量％
とジニトロキシレンとジニトロトルエンを重量比で４
０：６０の混合物１４重量％を２５℃でシグマ翼を備え
た横型ニーダーで５分間混合し、粒状の本発明の爆薬組
成物を得た。

【００２１】実施例３ 平均粒径が０．６ｍｍで吸油率が１４％のポーラスプリ
ル硝安と平均粒径が１．５ｍｍで吸油率が１７％のポー
ラスプリル硝安の重量比３０：７０の混合物８５重量％
を７０℃に加温したシグマ翼を備えた横型ニーダーに移
し、５分間攪拌した後、予め７０℃に溶解加熱したジニ
トロトルエン１４重量％を加え、１０分間混合した。得
られた混合物をポリ袋に取り出し、室温まで冷却して粒
状の本発明の爆薬組成物を得た。

【００２２】実施例４ 平均粒径が０．６ｍｍで吸油率が１４％のポーラスプリ
ル硝安と平均粒径が１．５ｍｍで吸油率が１７％のポー
ラスプリル硝安の重量比３０：７０の混合物８５重量％
を７０℃に加温したシグマ翼を備えた横型ニーダーに移
し、５分間攪拌した後、予め７０℃に溶解加熱したジニ
トロトルエン１４重量％を加え、１０分間混合した。得
られた混合物をポリ袋に取り出し、室温まで冷却した
後、室温の横型ニーダーに移しフレーク状のアルミニウ
ム粉（東洋アルミ社製、商品名ｐ−０１００）１重量％
を加え５分間混合し、粒状の本発明の爆薬組成物を得
た。

【００２３】比較例１ 平均粒径が１．７ｍｍで吸油率が１７％のポーラスプリ
ル硝安９４重量％と軽油６重量％を、シグマ翼を備えた
横型ニーダーで５分間攪拌し、比較用の爆薬組成物を得
た。

【００２４】性能試験 実施例１〜４及び比較例１で得られた爆薬組成物につい
て次の性能試験を実施した。

【００２５】（１）起爆試験 実施例１〜４及び比較例１で得られた爆薬組成物を径３
０ｍｍの紙筒にそれぞれ１００ｇづつ充填し、火薬学会
規格ＥＳ−３２（３）の弱雷管試験に規定されている弱
雷管試験に従い、各種の雷管によって起爆試験を行い、
爆薬組成物の起爆感度を調べた。

【００２６】（２）爆速試験 実施例１〜４及び比較例１で得られた爆薬組成物を内径
３４ｍｍの鋼管にそれぞれ約１８０ｇづつ充填し、６号
雷管を用いて起爆し、火薬学会規格ＥＳ−４１（１）に
規定されている爆速試験に基づき爆速を測定した。

【００２７】（３）弾動振子試験 実施例１〜４及び比較例１で得られた爆薬組成物を径３
０ｍｍの紙筒にそれぞれ１００ｇづつ充填し、６号雷管
を用い火薬学会規格ＥＳ−４５に規定されている弾動振
子試験を行い弾動振子値を測定した。

【００２８】（４）流動性試験 実施例１〜４及び比較例１で得られた爆薬組成物を内径
６０ｍｍ、長さ１ｍの塩ビ管に直接流し込み、流動性に
ついて観察を行い視感により評価した。

【００２９】各性能試験結果を表１に記載した。

【００３０】

【表１】 表 １ 実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 比較例１ 起爆感度¹⁾ ＃２不爆 ＃２不爆 ＃０不爆 ＃０完爆 ＃３完爆 ＃３完爆 ＃１完爆 ＃８不爆 爆速(m/s) ３２００ ３２００ ３５００ ３７００ ２８００ 振子値(mm) ７１ ７１ ７３ ７６ 測定不可 流動性 悪い 良好 良好 良好 良好 １）雷管の表示は、例えば２号雷管では「＃２」のよう
に表示した。

【００３１】表１より、本発明の爆薬組成物の感度が著
しく高いことが明白である。また、実施例２と３の比較
により、混合時に加温して混合した方が感度が高く、か
つ爆速も速くなり、爆薬性能が向上していることが判
る。また、実施例３と４の比較により、アルミニウム粉
末の添加により爆薬性能がさらに向上していることが判
る。

【００３２】

【発明の効果】特定の粒径及び吸油率のポーラスプリル
硝安混合物と芳香族ニトロ化合物を混合して得られる本
発明の爆薬組成物は、製造方法が簡単で、爆発の際の感
度が高く、威力に優れている。又、爆発現場における使
用時、本発明の爆薬組成物は流動性が良く、充填密度が
高い。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平均粒径が０．０１〜１．０ｍｍ、吸油率
   が８〜１４％の範囲にあるポーラスプリル硝安２０〜８
   ０重量％と、平均粒径が１．０〜３．０ｍｍ、吸油率が
   １５〜２２％の範囲にあるポーラスプリル硝安８０〜２
   ０重量％のポーラスプリル硝安混合物に、混合時液状の
   芳香族ジニトロ化合物を混合してなる事を特徴とする爆
   薬組成物。
2. 【請求項２】ポーラスプリル硝安混合物と芳香族ジニト
   ロ化合物の混合を３５〜１６０℃の温度で行ってなる請
   求項１に記載の爆薬組成物。
3. 【請求項３】燃料として、金属粉末を混合してなる請求
   項１又は請求項２に記載の爆薬組成物。