PL114822B2 - Mining explosive containing exchange salts - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest górniczy material wybu¬ chowy w postaci proszkowej bedacy mieszanina soli wymiennych jak: chlorek amonu- azotan potasu lub chlorek amonu-azotan sodu oraz innych skladnikówjak: azotanu amonowego, maczki organicznej, srodków przeciwzbrylajacych, srodków alkalicznych jak: weglan sodu i wapnia, organicznych flegmatyzatorów i cieklych nitroestrów jak: nitroglikol etylenowy, nitrogliceryna, przy czym laczna zawartosc nitroestrów nie przekracza 6%; Znane górnicze materialy wybuchowe zawierajace sole wymienne (opis patentowy polski nr 81812, ZSRR nr 201256, niemieckie nr nr 128141, 190974, RFN nr nr 1940061, 2000620, 2263761, francuskie nr nr 1540664, 2212307, W. Brytanii nr 1277785) wytwarzane w postaci proszków, w swoim skladzie zawieraja ciekfc nitroestry jak: nitrogliceryna i nitroglikol w ilosci od 8,5 do 15%. Z opisu patentowego polskiego nr 81812 oraz opiu paten¬ towego RFN nr 2000620 znane jest uzycie azotanu amo¬ nowego jako skfadnika górniczego materialu wybucho¬ wego zawierajacego sole wymienne, lecz efektem rozwiazania w tym przypadku jest zwiekszenie sily mate¬ rialu wybuchowego.Zgodnie z opisem patentowym RFN nr 2000620 uzycie drobno sproszkowanego azotanu amonowego o po¬ wierzchni 500cm2/g jak równiez o strukturze porowatej wedlug polskiego opisu patentowego nr 81812 prowadzi do koniecznosci stosowania nitroestrów w ilosci powyzej 9%, dla uzyskania wymaganej zdolnosci do detonacji przy pobudzeniu okreslona splonka porównawcza. Zja¬ wisko to wyjasnia sie faktem, ze nitroestry takie jak: nitrogliceryna lub nietroglikol silnie zdyspergowane traca swoja wysoka wrazliwosc na zdolnosc do detonacji.W przypadku, gdy w mieszaninie stanowiacej górniczy material wybuchowy znajduje sie duza ilosc drobno sproszkowanych skladników, nitroestry w czasie miesza¬ nia ulegaja wlasnie takiej silnej dyspersji, która powoduje obnizenie wzglednie calkowity zanik zdolnosci do deto¬ nacji. W podobny sposób nitroestry ulegaja niepozada¬ nemu wchlonieciu przez porowaty azotan amonu (porowaty azotan amonu wedlug opisu patentowego RFN 2000620 moze wchlonac do 8% nitroestrów).Dla przeciwdzialania temu niepozadanemu zjawisku uzasadnionajest obecnosc zwiekszonej ilosci nitroestrów w znanych rozwiazaniach. Zwiekszona ilosc nitroestrów wplywa z kolei na pogorszenie warunków bezpieczen¬ stwa w czasie produkcji, transportu i uzytkowania, gdyz równoczesnie ze wzrostem ilosci nitroestrów, wzrasta wrazliwosc gotowego wyrobu na bodzce mechaniczne jak: tarcie i uderzenie.Nieoczekiwanie stwierdzono, ze lepsze wlasnosci uzyt¬ kowe górniczego materialu wybuchowego z zawartoscia soli wymiennych uzyskuje sie wedlug wynalazku przy mniejszej zawartosci toksycznych nitroestrów stosujac azotan amonowy o mniej skomplikowanej obróbce tech¬ nologicznej oraz roztwór znanych substancji o okreslo¬ nym stosunku ilosciowym.Wedlug "wynalazku w górniczym materiale wybucho¬ wym zawierajacym sole wymienne stosuje sie azotan amonowy formowany ze stopu, posiadajacego w swoim3 114122 4 skladzie dodatki zwiekszajace wytrzymalosc mechani¬ czna: siarczan glinu i siarczan amonu w ilosci lacznej od 0,05 do 1,0% wagowych, a nastepnie rozdrobniony do wielkosci ziaren przechodzacych maksimum w 50% przez sito o boku oczka kwadratowego 0,2mm. Tak uzykany zmielony azotan amonowy posiada strukture szklista, zwarta o zwiekszonej twardosci i odpornosci na scieranie w stosunku do azotanu amonowego uzytego w znanych rozwiazaniach.Górniczy material wybuchowy wedlug wynalazku sklada sie ze stechiometrycznej mieszaniny soli wymien¬ nych chlorku anionowego i azotanu sodowego lub pota¬ sowego w ilosci 15-74% wagowych, azotanu amonowego 17-72% wagowych (formowanego w procesie produkcji w granule z dodatkiem zwiekszajacym trwalosc mechani¬ czna jak: siarczan amonowy i glinowy a nastepnie roz¬ drobnionego w taki sposób, aby okolo 50% ziaren przechodzilo przez sito o boku oczka kwadratowego 0,2 mm), maczki drzewnej lub pazdzierzy lnianych w ilosci 1,3-3,0%, dwunitrotoluenu w ilosci 1-3%, specjal¬ nie sporzadzonego roztworu o dzialaniu flegma ty zuja¬ cy bti, stabilizujacym i przeciwdzialajacym zbryleniu sie skladników starych, w ilosci co najmniej 0,5% przy czym roztwór ten zawiera: glikol etylenowy, chlorek amo¬ nowy, azotan amonowy moc/nik ora/ srodek pr/eciw- zbry lajacy: produkt kondensacji kwasu naftaleno-sulfo- nowego z formaldehydem w stosunku wagowym jak 0,6:0,02:0,18:0,07 lub glikol etylenowy, mocznik, weg¬ lan amonowy oraz srodek przeciwdzialajacy zbryleniu: barwnik —granat kwasowo-chromowy ERN w stosunku wagowym 0,7:0,08:0,07, nitroestry jak nitrogliceryna i nitroglikol etylenowy w ilosci do 6% posiada lepsze cechy uzytkowe anizeli górniczy material wybuchowy zawiera¬ jacy drobno sproszkowany azotan amonowy lub jego porowata forme z zawartoscia nitroestrów powyzej 8.5% lecz bez roztworu o dzialaniu flegmatyzujacym, stabilizu¬ jacym i przeciwdzialajacym zbryleniu.Wprowadzenie niewielkiej ilosci flegmatyzatorów do górniczego materialu wybuchowego wedlug wynalazku, nie pogarsza zdolnosci materialu do detonacji od okres¬ lonej splonki porównawczej, wplywa natomiast korzyst¬ nie na zmniejszenie wrazliwosci na tarcie, co poprawia stan bezpieczenstwa technicznego produkcji materialu wybuchowego wedlug wynalazku.Stwierdzono wedlug wynalazku, ze szczególnie korzystne cechy flegmatyzatora w górniczym materiale wybuchowym zawierajacym sole wymienne, spelnia nasycony roztwór chlorku i azotanu amonowego oraz mocznika w glikolu etylenowym, lub weglanu amono¬ wego i mocznika w glikolu etylenowym.Roztwory takie dobrze zwilzaja powierzchnie kryszta¬ lów chlorku amonowego oraz azotanów wchodzacych w sklad górniczego materialu wybuchowego, dzieki czemu wypelniaja pory i zlepiaja najdrobniejsze czasteczki tych skladników. Jednoczesnie roztwory takie maja ograni¬ czona rozpuszczalnosc w cieklych hitroestrach. co prze¬ ciwdziala nadmiernemu ich /dyspergowaniu w masie pozostalych skladników, tak wiec i flegmatyzator w podanym skladzie, obok wczesniej omawianych cech azotanu amonowego z dodatkiem siarczanów, umozli¬ wia ograniczenie zawartosci cieklych nitroestrów do 6% w górniczych materialach wybuchowych wedlug wyna¬ lazku.Korzystnajest równiez obecnosc drugiego flegmatyza¬ tora o cechach hydrofobowych jak: dwunitrotoluen, fta- lan dwubutylu i inne.Roztwory chlorku i azotanu amonowego oraz mocznika w glikolu etylenowym lub weglanu amonowgo i mocznika w glikolu etylenowym maja zdolnosc rozpu¬ szczania w sobie znanych srodków przeciwdzialajacych zbrylaniu sie soli nieorganicznych jak niektóre barwniki lub produkty kondensacji kwasów naftalenosu Itono¬ wych z formaldehydem. Tak wiec roztwór flegmaty zu¬ jacy wedlug wynalazku umozliwia jednoczesnie optyma¬ lizacje dzialania srodków przeciwzbrylajacych przez ich równomierne rozprowadzenie na powierzchni skladni¬ ków sypkich, w postaci roztworu.Roztwór nasycony mieszaniny chlorku amonowego, azotanu amonowego i mocznika lub roztwór nasycony weglanu amonowego i mocznika w glikolu spelniaja dodatkowa role stabilizatora w górniczym materiale wybuchowym wedlug wynalazku. Znane sa fakty wzro¬ stu ilosci wolnych kwasów podczas dlugotrwalego skla¬ dowania chlorku i azotanu amonowego, wzrost kwasowosci tych skladników odbija sie ujemnie na sta¬ losci chemicznej nitroestrów a tym samym calej miesza¬ niny stanowiacej material wybuchowy. Obecnosc mocznika lub mocznika i weglanu amonowego w roztwo¬ rze flegmatyzatora umozliwia neutralizacje wolnych kwasów.W procesie wytwarzania azotanu sodowego lub pota¬ sowego powstaje pewna ilosc azotynów, które w kwas¬ nym srodowisku moga zapoczatkowac proces autokata- litycznego rozkladu nitro-estrów. Obecnosc mocznika w roztworze flegmatyzatora zabezpiecza uklad przed roz¬ kladem, gdyz w wyniku reakcji mocznika z azotynem powstaja produkty obojetne.Glikol etylenowy umozliwia sporzadzenie stezonych roztworów omawianych skladników a mianowicie* w temperaturze 20°C uzyskuje sie roztwór 40% mieszaniny chlorku amonowego i mocznika we wzajemnym sto¬ sunku jak 2:18:20 lub 30% roztwór weglanu amono¬ wego i mocznika w stosunku wagowym jak 1:1. Mozliwe sa równiez inne proporcje, najkorzystniejszym jest jed¬ nak roztwór mieszaniny flegmatyzatora, w którym okolo 50% wagowych suchej masy stanowi mocznik.Górniczy material wybuchowy wedlug wynalazku odznacza sie zmniejszona wrazliwoscia na tarcie i uderze¬ nie oraz wysokim wskaznikiem bezpieczenstwa robót strzalowych w atmosferze kopalnianej zawierajacej pyl weglowy i metan. Tekorzystne cechy uzytkowe materialu wybuchowego górniczego uzyskano przez wprowadzenie do skfadu chemicznego azotanu amonowego o cechach odmiennych w stosunku do dotychczas stosowanego, co pozwolilo miedzy innymi na zmniejszenie zawartosci uczulajacych nitroestrów do poziomu 6% wagowych.Podane ponizej przyklady objasniaja blizej sklad mate¬ rialu wybuchowego górniczego wedlug wynalazku.5 114122 6 Przyklad I. W znany sposób miesza sie surowce w nastepujacej proporcji: — nitroestry (nitrogliceryna + nitroglikol w proporcji50:50) 6 kg — azotan potasowy-chlorek amonowy w stosunku molowym 1:1 74 kg — azotan amonowy utwardzony w procesie produkcji dodatkiem 0,5% siarczanu amono¬ wego i glinowego oraz rozdrobniony tak aby 50% ziaren przechodzilo przez sito o oczkach kwadratowych 0,2X 0,2mm 17 kg — roztwór glikolu etylenowego, chlorku amo¬ nowego, azotanu amonowego, mocznika i pro¬ duktu kondensacji kwasu nadftalenosulfono- wego z formaldehydem (w stosunku wagowym 0,6:0,02:0,18:0,2:0,07) 0,7 kg — dwunitrotoluen 1 kg — maczka pazdzierzowa 1,3 kg W wyniku zmieszania otrzymuje sie 100kg górniczego materialu wybuchowego o wlasnosciach przewidzianych przepisami górniczymi w grapie metanitów powietrz¬ nych specjalnych.Przyklad II. W znany sposób miesza sie surowce w nastepujacej proporcji: — nitroestry (nitrogliceryna + nitroglikol w stosunku78:22) 6 kg — azotan potasowy — chlorek amonowy w stosunku molowym1:1 74 kg — azotan amonowy utwardzony w procesie produkcji dodatkiem 1% siarczanu amonowe¬ go oraz rozdrobniony tak abyokolo 50% ziaren przechodzilo przez sito o oczkach kwadrato¬ wych 0,2X0,2mm 17 kg — roztwór glikolu etylenowego, mocznika, weglanu amonowego i barwnika-granatu kwa- sowo-chromowego ERN ^w stosunku wago¬ wym 0,7:0,15:0,08:0,07) » 1 kg — maczkadrzewna 1 kg — dwunitrotoluen 1 kg W wyniku zmieszania otrzymuje sie 100 kg górniczego materialu wybuchowego o wlasnosciach przewidzianych przepisami górniczymi w grupie metanitów powietrz¬ nych.Przyklad III. W znany sposób miesza sie skladniki: — nitroestry (nitrogliceryna + nitroglikol w stosunku50:50) 5 kg — azotan potasowy — chlorek amonowy w stosunku molowym1:1 15 kg — azotan amonowy utwardzony w procesie produkcji dodatkiem 0,1% wagowych siarcza¬ nu glinowego i amonowego 72 kg — roztwór glikolu etylenowego, chlorku amo¬ nowego, azotanu amonowego, mocznika oraz produktu kondensacji kwasu naftaleno-sulfo- nowego z formaldehydem (V\ stosunku wago¬ wym 0,6:t),0i:0,18:0,2:0,07) 2 kg — dwunitrotoluen 3 kg — maczkapazdzierzowa 3 kg W wyniku mieszania otrzymuje sie górniczy material wybuchowy przewidziany przepisami górniczymi w gru¬ pie karbonitów weglowych o podwyzszonym wskazniku bezpieczenstwa wobec mieszaniny pylu weglowego z po¬ wietrzem.Przyklad IV. W znany sposób miesza sieskfedniki: — nitroestry (nitrogliceryna + nitroglikol w stosunku50:50) 5 kg — azotan sodowy — chlorek amonowy w sto¬ sunku molowym1:1 15 kg — azotam amonowy utwardzony w procesie produkcji dodatkiem siarczanu amonowego w ilosci 1%i rozdrobnionywtakisposób abyokolo 50% ziaren przechodzilo przez sito o oczkach kwadratowych 0,2X0,2mm 72 kg — roztwór glikolu etylenowego, mocznika, weglanu amonowego i barwnika — granatu kwasowo-chromowego ERN (w stosunku wa¬ gowym 0,7:0,15:0,08:0,07) 2 kg — dwunitrotoluen 3 kg — maczkapazdzierzowa 3 kg W wyniku zmieszania uzyskuje sie 100kg górniczego materialu wybuchowegoprzewidzianego przepisami gór¬ niczymi w grupie karbonitów weglowych o podwyzszo¬ nym wskazniku bezpieczenstwa wobec mieszaniny pylu weglowego z powietrzem.Zastrzezenie patentowe Górniczy material wybuchowy zawierajacy sole wymienne jak: chlorek amonu — azotan sodu lub chlo¬ rek amonu — azotan potasu, azotan amonowy, maczke organiczna, zwiazJri organiczne o charakterze flegmaty- zatorów, srodki przeciwdzialajace zbrylaniu, aanieany tym, ze zawiera azotan amonowy w ilosci 17-72% wago¬ wych o utwardzonej szklistej strukturze, uzyskanej w procesie produkcji ze stopu zawierajacego od 0.05 do 1,0% wagowych siarczanu glinowego i amonowego, oraz jako flegmatyzator, stabilizator i srodek przeciwdziala¬ jacy zbryleniu, roztwór glikolu etylenowego, chlorku amonowego, mocznika i produktu kondensacji kwasu naftalenosulfonowego z formaldehydem w stosunku wagowym: jak 0,6:0,02:0,18:0,2:0,07 w ilosci co naj¬ mniej 0,5% wagowych lub roztwór glikolu etylenowego. mocznika, weglanu amonowego i barwnika granatu kwasowo-chromowego ERN w stosunku wagowym 0,7:0,15:0,08:0,07 w ilosci co najmniej 0.5^ wagowych w stosunku do masy górniczego materialu wybucho¬ wego. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Górniczy material wybuchowy zawierajacy sole wymienne jak: chlorek amonu — azotan sodu lub chlo¬ rek amonu — azotan potasu, azotan amonowy, maczke organiczna, zwiazJri organiczne o charakterze flegmaty- zatorów, srodki przeciwdzialajace zbrylaniu, aanieany tym, ze zawiera azotan amonowy w ilosci 17-72% wago¬ wych o utwardzonej szklistej strukturze, uzyskanej w procesie produkcji ze stopu zawierajacego od 0.05 do 1,0% wagowych siarczanu glinowego i amonowego, oraz jako flegmatyzator, stabilizator i srodek przeciwdziala¬ jacy zbryleniu, roztwór glikolu etylenowego, chlorku amonowego, mocznika i produktu kondensacji kwasu naftalenosulfonowego z formaldehydem w stosunku wagowym: jak 0,6:0,02:0,18:0,2:0,07 w ilosci co naj¬ mniej 0,5% wagowych lub roztwór glikolu etylenowego. mocznika, weglanu amonowego i barwnika granatu kwasowo-chromowego ERN w stosunku wagowym 0,7:0,15:0,08:0,07 w ilosci co najmniej 0.5^ wagowych w stosunku do masy górniczego materialu wybucho¬ wego. PL