NO116999B - - Google Patents

Description

Ammoniumnitratsprengstoff.

Foreliggende oppfinnelse vedrører ammoniumnitratsprengstoff av den type som er ufarlige å anvende i metan-luftblandin-ger og som pleier å bli betraktet som tillatt eller tillatelig å anvende i eksplosjonsfår-lige kullgruver, og mere spesielt sprengstoff som er fri for selveksploderende organiske materialer.

Ved fremstilling av slike sprengstoff er det vanlig å inkludere i dem selveksploderende organiske materialer, f. eks. fly-tende eksplosive salpetersyreestere eller trinitro-aromatiske forbindelser. Disse er imidlertid ikke alltid tilgjengelige, og deres fremstilling innebærer en viss risiko i til-legg til den som er forbundet med deres blanding med de andre bestanddeler i det endelige sprengstoff. Videre har det an-vendte ammoniumnitrat vanlig kornstør-relse og kan ikke bringes til å eksplodere i patroner med slik natur og størrelse som er påkrevet ved fremstillingen av sprengstoff av den forannevnte type. Det er imidlertid kjent at en blanding av ammoniumnitrat av slik kornstørrelse som vanligvis anvendes ved fremstilling av sprengstoff og alu-miniumpulver kan bringes til å eksplodere ved hjelp av i handelen forekommende de-tonatorer hvis blandingens tetthet er pas-sende redusert ved å tilsette tørt vegetabilsk fibermateriale. Disse vegetabilske fi-bermaterialer er særlig effektive for å lette tenningen når de har en vesentlig lav mas-, setetthet, som f. eks. balsamel, korkstøv og mel av sukkerrør (bagasse). Sprengstoff med meget lav massetetthet viser likevel tilbøyelighet til å bli sammenpakket til en høyere tetthet under transporten med etterfølgende ugunstig effekt på deres ømfintlighet mot tenning og forplantning.

Selv om sprengstoff inneholdende aluminium har vært foreslått anvendt i kullgruver, har der i de senere år, som et resul-tat av strengere regler for å eliminere fa-ren for tenning av metan, bl. a. på grunn av innføringen av offisielle prøver i for-søksstoll (gallery tests) ikke blitt tatt med sprengstoff inneholdende aluminium i den offisielle liste over sprengstoff som er tillatt for bruk i kullgruver.

Formålet for foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe sprengstoff som kan anvendes i eksplosjonsf årlige kullgruver, hvilke sprengstoff er fri for selveksploderende bestanddeler og har en tilfredsstillende ømfintlighet mot tenning og forplantnings-evne og en massetetthet på et nivå som er høyt nok til å opprettholdes under transporten, og en større kraft enn noe sprengstoff som hittil har vist seg å være til-strekkelig ufarlig til å anvendes i eksplosjonsf årlige gruver.

Et sprengstoff i henhold til oppfinnelsen omfatter ammoniumnitrat med en slik partikkelstørrelse at i alt vesentlig alle partikler går gjennom en 120 B.S.S, sikt, alu-miniumpartikler hvorav i det minste en del er av finhetsgrad tilsvarende malingskvaliteten, vegetabilsk fibermateriale, og i det minste en flammeslukkende bestanddel, hvilket sprengstoff har en massetetthet ikke mindre enn 0.85 g/cm<:t> og ikke større enn 1.1 g/cm<;i> og er i det alt vesentlige surstoffbalansert.

Kraften av sprengstoff ifølge oppfin-heisen skai fortrinsvis være mindre enn 74 pst. av sprenggelatinets kraft.

Hvis det ønskes, kan sprengstoffene ifølge oppfinnelsen inneholde organiske bestanddeler, f. eks. ortonitrotoluol.

Eksempler på flammeslukkende bestanddeler er natriumklorid' natriumsulfat og kaolin. Hvis natriumklorid er den flammeslukkende bestanddel, skal den tilstede-værende mengde i det minste være 8 pst. og fortrinsvis ikke mere enn 25 pst.

Ammoniumnitrat i sprengstoff ifølge oppfinnelsen har fortrinsvis en slik partik-kelstørrelse at 60 pst. går igjennom en nr. 240 B.S.S, sikt, ikke mindre enn 80 pst. går igjennom en nr. 170 B.S.S, sikt, og praktisk talt alle partikler, dvs. i det minste 98 pst. går igjennom en nr. 120. B.S.S. sikt. Det foretrekkes også at den totale mengde av aluminium som er tilstede ikke skal være mindre enn 1 pst. og ikke mer enn 2.5 pst. av vekten, og ikke mindre enn 0.5 pst. og ikke mere enn 1 pst. av aluminium basert på vekten av sprengstoffet skal være av finhetsgrad tilsvarende malingskvaliteten. Ennvidere er sprengstoffet i henhold til oppfinnelsen tilfredsstillende balansert med hensyn til surstoff dersom surstoff-overskudd- og underskudd ikke overstiger 5 g surstoff pr. 100 g av denne.

Selv om ammoniumnitrat med forannevnte partikkelstørrelse gjør det mulig å fremstille sprengstoff med en større finhetsgrad enn hva det hittil har vært mulig å oppnå ved sprengstoff med samme sam-mensetning og kraft, er denne forbedring likevel utilstrekkelig til at hele den oksyderbare delen av sprengstoffet kunne be-stå av aluminium. Selv om aluminium av finhetsgrad tilsvarende malingskvaliteten har en høyere sensibiliseringseffekt på ammoniumnitrat enn kornet aluminium, er allikevel tilbøyeligheten av aluminium av malingsfinhet til å tenne metanluft-blan-dinger høyere enn av kornet aluminium, og derfor er den prosentmengde av fint aluminium som kan være tilstede i et sprengstoff, enda mere begrenset enn mengden av kornet aluminium. For å oppnå den ønskede ømfintlighet mot tenning og forplantning ved et sprengstoff som inneholder ammoniumnitrat i finfordelt form og aluminium-partikler av hvilke i det minste en del er av finhetsgrad tilsvarende malingskvaliteten, er det derfor nødvendig at i det minste en del av resten av oksyderbare bestanddeler er tilstede i form av vegetabilsk fibermateriale. Slikt materiale virker også mere reduserende på tettheten av sprengstoffet enn ordinære oksyderbare organiske forbindelser, og det har vist seg at massetett-heten av sprengstoffet ikke skai være større enn 1.1 g/cm<3>, hvis der skal oppnås tilfredsstillende ømfintlighet mot tenning og forplantning. På den annen side er det uønsket at tettheten skulle være lavere enn 0.85 g/cm'<1>. Eksempler på vegetagilsk materiale som er egnet til å anvendes ved sprengstoff i henhold til oppfinnelsen, er tremel, som har en tetthet på ca. 0.4 g/cm<:>), og materialer med lavere tetthet, som f. eks. balsamel, malt kork eller mel av suk-kerrør (bagasse).

Ammoniumnitrat som hittil har vært anvendt i sprengstoffer som kan anvendes i eksplosjonsf årlige kullgruver' inneholder krystallklaser eller krystaller av slik stør-relse at i alt vesentlig alle partikler blir igjen på en Nr. 170 B.S.S, sikt og er ueffek-tive ved bruk i foreliggende oppfinnelse. Når blandingene av samme prosent og med massetetthet mellom 0.85 og 1.1 g/cm<3>, men som inneholder slikt ammoniumnitrat i stedet for fint ammoniumnitrat anvendes i sprengstoffene i henhold til oppfinnelsen, er disse uømfintlige mot kommersielle de-tonatorer og krever anvendelsen av en hjelpedetonator, hvilket ikke er tillatt i kullgruvedrift.

Oppfinnelsen er illustrert ved eksempler Nr. 1-5 og jevnført med eksempler Nr. 6-9, som ikke er i samsvar med oppfinnelsen, i den følgende tabellen.

Ni sprengstoffer er fremstillet ved å blande sammen bestanddelene som er angitt i den følgende tabell, og er formet til patroner av størrelser som er normale for kullgruvedrift. Disse patroner er undersøkt i henhold til 2 prøver i forsøksstoll (gallery tests). I den første prøve er det ikke tillatt å mislykkes når 5 skudd på 227 g hver udekket er fyrt fra en mørser i en stoll som inneholder 9 pst. metan i en blanding av metan og luft. I den andre prøven skal ikke fem skudd på 794 g hver og dekket med en propp av tørr leire av 1" tykkelse, antenne gassen når de er fyrt i en stoll som inneholder 9 pst. metan i en blanding av metan og luft. Ammoniaumnitratet som er anvendt i de ni sprengstoffer, har partikkel-størrelse slik at 80 vektspst. går gjennom en Nr. 240 B.S.S. sikt, og alle partikler går igjennom en Nr. 120 B.S.S. sikt.

Ammoniumnitrat av vanlig handels-varestørrelse, dvs. hvorav bare 20 pst. går igjennom en Nr. 120 B.S.S, sikt, og bare 75 pst. gån igjennom en Nr. 60 B.S.S, sikt, når anvendt til sprengstoff i henhold til den følgende tabell, danner sperngstoff med så redusert ømfintlighet at de ikke blir tent når de er formet til patroner av vanlig han-delsvarestørrelse for anvendelse i borhuller i gruver når en detonator blir brukt som

forekommer i handelen.

I den følgende tabell er der i de to siste

kolonner angitt resultatene fra prøver i

forsøksstoll. Når der i den første kolonne

er angitt tallene «227—340» betyr dette at

5 skudd, hvert på 227 g ikke forårsaker en

eksplosjon av den eksplosjonsf årlige gass-blanding i forsøksstollen bestående av 9

pst. metan i en blanding av metan og luft,

mens derimot av 5 skudd, hvert på 340 g, tilveiebringer i det minste-ett av skuddene en eksplosjon. I den samme kolonne betyr «> 340» at ingen av 5 skudd, hvert på 340 g' tilveiebringer eksplosjon.

I den andre kolonne under overskrift «Prøver i forsøksstoll» betyr «> 850» at der skjer ingen eksplosjon i den nevnte gass-blanding med 5 skudd, hvert på 850 g.

Det fremgår av tabellen at eksemplene

nr. 1 til 5 og 9 kan godkjennes i begge prø-ver, men eksempel nr. 9, som ikke er i over-ensstemmelse med oppfinnelsen, da det

ikke inneholder aluminium med finhetsgrad tilsvarende malingskvaliteten, er util-fredsstillende da dens ømfintlighet er så

lav at en nr. 8 detonator kreves for å tenne

denne.

Der er ingen korelasjon mellom kraften av nevnte sprengstoffer og deres ømfintlighet. For å være tilfredsstillende

sprengstoffer må de likevel kunne tennes

med en nr. 6 eller svakere detonator.

Claims (4)

1. Sprengstoff, omfattende ammoniumnitrat, aluminiumpartikler' vegetabilsk fibermateriale og minst en flammeslukkende

bestanddel, av den type som er ufarlig å anvende i metanluftblandinger og er fri for selveksploderende organiske materialer karakterisert ved at ammoniumnitratet har en slik partikkelstørrelse at praktisk talt alle partikler går gjennom en 120 B.B.S, sikt, i det minste en del av alumi- niumpartiklene har en finhetsgrad tilsvarende kvaliteten i maling, og at sprengstoffet har en massetetthet ikke mindre enn 0,85 g/cm<:l> og ikke større enn 1,1 g/cm<:!> og er i det alt vesentlige surstoffbalansert og oppviser en kraft av mindre enn 74 pst. av sprenggelatinets kraft.

2. Sprengstoff som angitt i påstand 1 hvor partikkelstørrelsen av ammoniumnitrat er slik at ikke mindre enn 60 pst. går gjennom en nr. 240 B.S.S, sikt, ikke mindre enn 80 pst. går gjennom en nr. 170 B.S.S, sikt, og praktisk talt alle partikler går gjennom en nr. 120 B.S.S. sikt.

3. Sprengstoff som angitt i de foregå-ende påstander hvor den totale mengde av aluminium i sprengstoffet ikke er mindre enn 1 pst. og ikke mer enn 2.5 vektsprosent.

4. Sprengstoff som angitt i påstand 2, hvor ikke mindre enn 0,5 pst. og ikke mer enn l pst. av aluminium som er tilstede basert på vekten av sprengstoffet, har en finhetsgrad tilsvarende malingskvaliteten.