PL164640B1 - Sposób wytwarzania górniczego materiału wybuchowego i górniczy materiał wybuchowy - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania górniczego materiału wybuchowego, polegający na sporządzeniu żelatyny wybuchowej z nitroglicerny lub nitroglikolu, lub z mieszaniny nitrogliceryny z nitroglikolem i nitrocelulozy dynamitowej, dodaniu rozdrobnionych, azotanu amonu, lub azotanów metali alkalicznych, lub mieszaniny azotanu amonu i azotanów metali alkalicznych, chlorku metalu alkalicznego, lub chlorków metali, alkalicznych i stabilizatora, poddaniu otrzymanej masy homogenizacji, a następnie nabojowaniu, znamienny tym, że namiar wagowy chlorku metalu alkalicznego poddaje się rozdrobnieniu z namiarem wagowym stabilizatora.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania górniczego materiału wybuchowego i górniczy materiał wybuchowy, przeznaczony do stosowania w atmosferach kopalń zawierających metan i pył węglowy i nie zapalający tych mieszanin.

Znane są sposoby wytwarzania górniczych materiałów wybuchowych, polegające na sporządzeniu żelatyny wybuchowej z nitrogliceryny lub nitroglikolu, lub mieszaniny nitrogliceryny z nitroglikolem, i nitrocelulozy dynamitowej, dodaniu rozdrobnionych składników sypkich i stabilizatora, poddaniu otrzymanej masy homogenizacji, a następnie nabojowaniu.

Znane są górnicze materiały wybuchowe nie zapalające mieszaniny metanu z powietrzem i mieszaniny pyłu węglowego z powietrzem. Znany z polskiego opisu patentowego, nr 143950, materiał wybuchowy składa się z nitrogliceryny lub mieszaniny nitrogliceryny z nitroglikolem, azotanu amony i azotanów metali alkalicznych, lub azotanów metali alkalicznych, nitrowych pochodnych związków organicznych, chlorków metali alkalicznych i chlorku amonu, lub chlorku amonu, pierwszorzędowych amin alifatycznych, kwasów tłuszczowych. Może zawierać mieszaninę amin alifatycznych pierwszorzędowych i mieszaninę kwasów tłuszczowych. Charakteryzuje się on między innymi: prędkością detonacji wynoszącą 2100 m/s oraz tym, że przy przednim odstrzeliwaniu ładunku 1000 g nie zapala metanu.

Materiał ten zawiera w swym składzie dwunitrotoluen, którego produkty wybuchu mogą powodować, podczas oddziaływania na organizm ludzki, powstanie w określonych warunkach, silnych trucizn, między innymi kwasu hipurynowego.

164 640

Celem wynalazku było otrzymanie górniczego materiału wybuchowego, którego masa ładunku nie zapalająca mieszaniny powietrza z metanem wynosiła powyżej 1000 g, nie zawierającego w swym składzie nitrowych pochodnych związków organicznych oraz mieszanin amin aromatycznych i spełniającego wymogi dotyczące trwałości i stabilności własności wybuchowych w czasie składowania. Trwałość (zachowanie własności wybuchowych) górniczych materiałów wybuchowych, wytwarzanych z nitrogliceryny, lub nitroglikolu, lub mieszaniny nitrogliceryny z nitroglikolem, jest uzależniona między innymi od ilości NO2 lub N2O3 oraz H2O w fazie organicznej. Sustancje te są przyczyną autokatalitycznego rozkładu nitroestrów. Powstają one w wyniku obecności w składzie materiałów wybuchowych substancji redukujących, na przykład jony azotanowe, jak i substancji utleniających, na przykład azotyny, przy czym utleniacze przyspieszają rozkład poprzez utlenianie NO do NO2 i N 2O2. Używane do obniżenia temperatury płomienia wybuchu, chlorek sodu lub chlorki metali alkalicznych, a tym samym do uzyskania nie zapaleń (bezpieczeństwia) mieszanin powietrza z pyłem węglowym lub metanem, zawierają w swym składzie zarówno substancje typu reduktorów, na przykład jodki, bromki, fluorki, jak i utleniacze, na przykład azotyny, jod, brom. W celu zapobieżenia działaniu reduktorów i utleniaczy dodaje się do materiałów wybuchowych substancje wiążące związki inicjujące rozkład nitroestrów, tak zwane stabilizatory. Takimi stabilizatorami są substancje z grupy amin organicznych z podstawnikami aromatycznymi.

Stwierdzono nieoczekiwanie, że otrzyma się górniczy materiał wybuchowy o żądanych właściwościach, jeżeli namiar wagowy chlorku metalu alkalicznego podda się rozdrobnieniu z namiarem wagowym stabilizatora.

Korzystnym jest, jeżeli jako chlorek metalu alkalicznego stosuje się chlorek sodu. Dalsze korzyści uzyskuje się, jeżeli jako stabilizator stosuje się stałą aminę organiczną z podstawnikami aromatycznymi. Jako stałą aminę organiczną z podstawnikami aromatycznymi stosuje się dwuetylodwufenylomocznik lub dwumetylodwufenylomocznik. Korzystnym jest również to, że po rozdrobnieniu mieszanina chlorku metalu alkalicznego ze stabilizatorem przechodzi w całości przez sito o prześwicie 1 mm, w 90% przez sito o prześwicie 0,6 mm i co najmniej w 35% przez sito o prześwicie 0,2 mm.

Górniczy materiał wybuchowy według wynalazku zawiera 25-530 części wagowych mieszaniny nitrogliceryny z nitroglikolem, 30 -535 części wagowych azotanu amonu, 1 -55 części wagowych azotanu sodu, 0,5-51 części wagowych nitrocelulozy dynamitowej, 30-535 części wagowych chlorku sodu, 1 -55 części wagowych siarczanu baru, 0,2 -51 części wagowych dwuetylodwufenylomocznika, lub dwumetylodwufenylomocznika. Korzystnym jest, jeżeli górniczy materiał wybuchowy według wynalazku, zawiera mieszaninę nitrogliceryny z nitroglikolem w stosunku wagowym 60:40.

Górniczy materiał wybuchowy otrzymany sposobem według wynalazku stosuje się, jako materiał kruszący do prowadzenia prac strzałowych w atmosferach kopalń zawierających metan i pył węglowy.

Przykład wykonania wynalazku. Do wanny mieszalnika planetarnego wlewa się 102 kg mieszaniny nitrogliceryny z nitroglikolem, o stosunku wagowym 60:40, a następnie dozuje 4 kg nitrocelulozy dynamitowej. Po 15 minutach, do wytworzonej żelatyny wybuchowej, dozuje się 130 kg azotanu amonu, 16 kg azotanu sodu, 122 kg rozdrobnionej mieszaniny chlorku sodu z dwuetylodwufenylomocznikiem lub dwumetylodwufenylomocznikiem oraz 6 kg siarczanu baru. Całość poddaje się homogenizacji w czasie 12-15 minut. W ten sposób otrzymuje się 376 kg górniczego materiału wybuchowego o konsystencji plastycznej, który nabojuje się w naboje o średnicy 32 mm, lub 36 mm i masie jednostkowej, odpowiednio, 150 g, lub 400 g.

Otrzymany według wynalazku górniczy materiał wybuchowy charakteryzuje się tym, że:

- ładunek 2000 g materiału nie zapala mieszaniny powietrza z metanem lub pyłem węglowym,

- wydęcie w boku ołowianym wynosi 205 cm³,

- prędkość detonacji wynosi 2845 m/s,

- średnica krytyczna wynosi 15 mm,

- zawartość tlenków azotu, w przeliczeniu na NO2, w gazach postrzałowych wynosi 0,025%, zawartość CO - 0,074%, przy dopuszczalnych zawartościach, odpowiednio, 0,8% i 0,135%.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania górniczego materiału wybuchowego, polegający na sporządzeniu żelatyny wybuchowej z nitroglicerny lub nitroglikolu, lub z mieszaniny nitrogliceryny z nitroglikolem i nitrocelulozy dynamitowej, dodaniu rozdrobnionych, azotanu amonu, lub azotanów metali alkalicznych, lub mieszaniny azotanu amonu i azotanów metali alkalicznych, chlorku metalu alkalicznego, lub chlorków metali alkalicznych i stabilizatora, poddaniu otrzymanej masy homogenizacji, a następnie nabojowaniu, znamienny tym, że namiar wagowy chlorku metalu alkalicznego poddaje się rozdrobnieniu z namiarem wagowym stabilizatora.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako chlorek metalu alkalicznego stosuje się chlorek sodu.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako stabilizator stosuje się stałą aminę organiczną z podstawnikami aromatycznymi.
4. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że jako stałą aminę organiczną z podstawnikami aromatycznymi stosuje się dwuetylodwufenylomocznik, lub dwumetylodwufenylomocznik.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po rozdrobnieniu mieszanina chlorku metalu alkalicznego ze stabilizatorem przechodzi przez sito o prześwicie 1 mm całości, w 90% przez sito o prześwicie 0,6 mm i co najmniej w 35% przez sito o prześwicie 0,2 mm.
6. 6. Górniczy materiał wybuchowy zawierający mieszaninę nitrogliceryny z nitroglikolem, lub nitroglicerynę, lub nitroglikol, azotan amonu, lub azotan amonu i azotany metali alkalicznych, chlorek metalu alkalicznego, lub chlorki metali alkalicznych, znamienny tym, że zawiera 25 -^30 części wagowych mieszaniny nitrogliceryny z nitroglikolem, 30-^35 części wagowych azotanu amonu, 1 +5 części wagowych azotanu sodu, 30-^35 części wagowych chlorku sodu, 1^5 częściwagowych siarczanu baru, 0,5-1 części wagowych nitrocelulozy dynamitowej, 0,2-1 części wagowych dwuetylodwufenylomocznika, lub dwumetylodwufenylomocznika.
7. 7. Górniczy materiał wybuchowy według zastrz. 6, znamienny tym, że zawiera mieszaninę nitrogliceryny z nitroglikolem.