KR100514585B1 - 탄광용 에멀젼 폭약 - Google Patents

Abstract

탄광용 폭약은 탄광에서 발파할 때 메탄가스 또는 탄가루가 폭발을 일으키는 위험성이 없어야 하며, 인접공 발파시 잔류약이 발생해서는 안된다. 메탄가스 또는 탄가루가 폭발을 일으키지 않도록 하기 위해서는 화염의 크기 또는 폭발온도를 낮추어 위력을 감소시켜야 하는데 물과 더불어 감열소염제를 3 - 25 중량 % 사용하였고, 비활성물질을 4∼15 중량% 사용하였으며 인접공의 발파시 사압에 의한 불폭을 방지하기 위하여 기포보지제인 GMB의 사용량을 4 중량% 이상으로 다량 사용하거나 강도가 한층 더 강화된, 가비중이 0.3g/cc 이상의 것을 사용한 탄광용 에멀젼폭약을 제안한다.

Description

탄광용 에멀젼 폭약{EMULSION EXPOLSIVE FOR A COAL MINE}

본 발명은 탄광 현장에서 사용하는 에멀젼폭약에 관한 것으로서, 탄광에서 발파할 때 메탄가스 또는 탄가루가 폭발을 일으키는 위험성을 방지하고, 인접공 발파시 잔류약이 발생하지 않도록 조성화한 탄광용 에멀젼폭약에 관한 것이다.

석탄광산은 갑종탄광과 을종탄광으로 분류되는데 갑종탄광이라함은 첫째, 주요 배기갱도의 기류 중에서의 가연성 가스 함유율이 0.25% 이상인 것. 둘째, 채탄 작업장의 기류 중에서의 가연성 가스 함유율이 1% 이상인 것. 셋째, 통기시설의 운전을 1시간 정지한 경우에 함유율 3% 이상의 가연성 가스가 통행갱도 또는 채탄 작업장에서 검출되는 것을 말하며 이외의 탄광은 을종탄광으로 분류한다. 탄광내에는 언제든지 폭발할 수 있는 가연성 가스 또는 부유탄진들이 있기 때문에 탄광에서 사용하는 화약류는 특별한 것을 사용하여야 한다.

KS4810에 의하면, 탄광용으로 사용할 수 있는 폭약은 가스시험과 탄가루시험에 합격하여야 한다. 가스시험은 폭발실에 메탄가스 9.0±0.3%를 충만하고 구포에 폭약 400g 또는 600g을 장전하고 6호뇌관으로 정기폭하여 (메탄가스 인화회수)/(시험회수)가 0/10이 되었을 때, 400g 또는 600g의 가스시험에 합격한 것으로 한다. 탄가루시험은 탄가루 1.5kg을 폭발실 4개의 선반에 균등히 산포하여 가스시험의 경우와 동일 폭약량을 폭발시켜 (탄가루 인화수)/(시험회수)가 0/5이 되었을 때, 합격한 것으로 한다.

종래에는 이러한 탄광용에 사용할 수 있는 폭약이 탄광용초안폭약과 슬러리함수폭약(Oil in Water형 함수폭약)이 있었다. 탄광용초안폭약은 예감제로 니트로글리세린을 사용하므로 위험하여 현재는 생산되지 않고 있다. 탄광용 슬러리함수폭약도 예감제로 질산모노메칠아민을 사용하므로 위험하고 약상이 너무 묽어 필름 포장만이 가능하다.

그러나 금번의 본 발명은 니트로글리세린이나 질산모노메칠아민 등의 화학적 예감제를 사용하지 않고 물리적 예감제인 GMB(Glass Micro Balloon, 유리미소중공구체)만을 사용한 에멀젼함수폭약으로, 매우 안전하고 약상도 종이포장 및 필름포장이 가능하게 되었다. 일반적으로 메탄가스 또는 탄가루가 폭발을 일으키지 않도록 탄광용 폭약을 만드는 방법에는 폭속의 감소, 화염의 크기감소(폭발온도 낮춤), 산소평형 최적화, 발열제의 제거 등의 방법이 있다.

종래의 탄광용초안폭약은 감열소염제를 사용하였으며, 슬러리함수폭약에서는 물을 사용하였다. 그러나 본 발명의 에멀젼함수폭약에서는 화염의 크기를 감소시키기 위해 감열소염제와 물을 동시에 사용하였고, 폭속을 감소시키기 위하여 비활성물질을 다량 사용하였다. 그리하여 종래의 탄광용폭약은 400g 검정폭약이었으나, 본 발명의 에멀젼계함수폭약은 600g에서도 가스 및 탄가루가 폭발되지 않는 600g 검정폭약으로 한층 더 탄광에서 안심하고 사용할 수 있도록 발명되었다.

또한 탄광에서 지연발파를 할 경우, 인접공이 충격을 받아 사압되어 불폭될 수 있는 가능성이 있는데 이러한 악조건에서도 불폭되지 않도록 기포보지제인 GMB를 다량 사용하거나 강도가 한층 더 강화된 것을 사용하였다.

본 발명은 종래의 탄광용폭약과는 다른 종류의 화약으로 안전성을 향상시키기 위하여 니트로글리세린, 질산모노메칠아민 등의 화학적예감제의 사용을 배제시키고 기존의 400g 검정폭약에서 600g 검정폭약으로 탄광에서 더욱더 안전하게 사용할 수 있도록 감열소염제,물,다량의 비활성물질을 사용하였으며 인접공발파에서 사압되어 불폭이 되지 않도록 기포보지제인 GMB를 다량 사용하거나 강도가 한층 더 강화된 것을 사용하였으며 보다 사용하기 쉽도록 하기 위하여 종이포장을 가능케 한 탄광용 에멀젼폭약을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 산화제수용액과 연료용액〔왁스,오일등〕을 유화제〔SMO(Sorbitan monoleate), PIBSA(Polyisobutylene succinicanhydrede)유화제 등〕를 이용하여 약 90℃에서 유화를 하여 만드는 일반적 에멀젼에서, 화염의 크기를 감소시키기 위해(폭발온도를 낮추기 위해) 기존의 일반적 에멀젼에 함유되어있는 물과 더불어 감열소염제를 3∼25 중량 % 사용하였고, 폭속을 감소시키기 위하여 비활성의 물질을 4∼15 중량 % 사용하였으며 인접공의 발파시 사압에 의한 불폭을 방지하기 위하여 기포보지제인 GMB의 사용량을 4 중량 % 이상으로 다량 사용하거나 강도가 한층 더 강화된, 진비중이 0.2g/cc - 0.4 g/cc 의 것을 사용하였다. 감열소염제는 염화나트륨, 염화칼륨,염화칼슘,붕사 등을 사용하였고 비활성물질을 다량 넣는 방법으로는 GMB의 함량을 증가시켜 사용하였다.

이하, 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

[실시예]

실시예의 에멀젼폭약을 제조하는 방법은 동일하며 대표적으로 실시예1에 대하여 설명하면 다음과 같다.

실시예1

염화나트륨 중량 3%를 함유하고 질산암모늄,질산나트륨,물 등으로 이루어진 90℃의 산화제수용액 91 중량 % 와 왁스,미네랄오일 등으로 이루어진 90℃의 탄소질연료 용액에 90℃의 PIBSA 또는 SMO 유화제 2.5 중량 % 를 넣어 유화기로 유화시킨 다음, GMB1을 중량 4% 넣어 혼합기로 혼합하여 에멀젼폭약을 제조하였다.

실시예의 조성

※ 주1) GMB1 = 비중 0.2인 Glass Microballoon

GMB2 = 비중 0.37인 Glass Microballoon

※ 주2) 검정시험의 수치는 각각 (메탄가스 인화회수)/(시험회수),

(탄가루 인화회수)/(시험회수)를 나타낸다.(600g 검정시험)

상기 실시예1∼8에서 나타난 바와 같이 감열소염제가 3∼25 중량%, 기포보지제인 GMB가 4∼15 중량% 함유한 조성이 가스시험과 탄가루시험에서 검정시험을 만족하고 있으나 감열소염제가 없는 경우에는 가스시험에서 인화되는 것이 2회 발생하였으며 감열소염제를 30 중량% 이상 넣었을 경우에는 제품이 반폭되었다.

상기와 같이 발명된 탄광용에멀젼폭약의 효과는 다음과 같다.

기존의 탄광용폭약인 탄광용초안폭약이나 탄광용슬러리폭약(코벡스K-300)에 비해 화학적예감제를 사용하지 않으므로 제조안전성이 증대되고, 600g에서도 메탄가스 및 탄가루가 인화되지 않는(기존에는 400g) 사용상의 안전성도 증대되었다. 또한 카트리지도 지포장 및 필름포장을 모두 적용할 수 있으므로 제품생산의 유연성이 증대되었고 약상이 좋아 사용자들이 사용하기가 용이해졌다. 시험발파에 의하면, 발파후 발생되는 후가스도 화학적예감제를 배제시켰기 때문에 매우 양호하였다.

Claims (4)

1. 감열소염제를 포함하는 산화제 수용액, 연료용액, 유화제 및 기포보지제를 포함하는 유중수형 에먼젼 폭약에 있어서,

   상기 감열소염제는 염화나트륨, 염화칼륨, 염화칼슘 및 붕사로 이루어진 그룹에서 선택되어 3∼25 wt.% 포함되며; 및

   상기 기포보지제는 비활성이면서 진비중이 0.2∼0.4 g/cc인 유리미소중공구체로서 4∼15 wt.% 포함되는;

   것을 특징으로 하는 유중수형 탄광용 에멀젼 폭약.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제