PL97707B1 - Material wybuchowy typu"slurry" - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest material wybucho¬ wy typu „slurry".

Materialy wybuchowe typu „slurry" znajduja szerzcie zastopowanie gównie w orlicach górni¬ czych. Materialy te stanowia w zasadzie mieszania ne nieorganicznych utleniaczy, wody, zagestnika, nadajacego pozadana konsystencje materialowi oraz Srodków uczulajacych, których zadaniem jest uwrazliwienie materialu wybuchowego na pobu¬ dzenie go do detonacji.

Jako nieorganiczne utleniacze stosuje sie naj¬ czesciej azotany i/lub chlorany amonu, sodu, pota¬ su, magnezu, wapnia, zwlaszcza azotan amonu, ja¬ ko zagestnik — guar-gum, hydroksyetyloceluloze, karboksymetyloceluloze, hydrofilowe polimery wi¬ nylowe np. poliakryloamid, zas jako srodki uczu¬ lajace, materialy wybuchowe kruszace np. trotyl, heksogen, pentryt lub proszki metaliczne, korzyst¬ nie jeszcze z dodatkiem takich sensybilizator&w jak mocznik lub cukry np. sacharoza, laktoza.

Sklad ilosciowy tego typu materialów moze wa- fyac sia w dosc szerokich granicach. Na og$l za¬ wieraja one 45—8$#« wagowych utleniaczy nieor¬ ganicznych, 10—25°/* wagowych wody, 0,1—$°/o za¬ gestnika, 1—Jj5°/o wagowych srodka uczulajacego w postaci proszku metalu, najczesciej glinu platkowe¬ go i Qr-15°/o substancji uczulajacych w postaci cu¬ kru lub mocznika.

Czesto jakp srodki pomocnicze wplywajace na trwalosc omawianej mieszaniny wybuchowej i jej wlasciwosci reologiczne stosuje sie jeszcze nie¬ znaczny dodatek stabilizatorów (np. soli antymonu) w ilosci ponizej l°/o wagowego, srodków zeluja¬ cych (np. chromianu cynku, dwuchromianu sodu lub potasu, borakau) w ilosci do 0,3°/o wagowych, korzystnie w obecnosci wagowego glikolu etylenowego oraz substancji opózniajacych feto¬ wanie (np. Kwasu cytrynowego lub winowego) w ilosci dq 0,1% wagowego.

W przypadku materialów wybuchowych typu „slurry" o sklaMe OctoOWSaaaJacyro wyiej poda¬ nemu, jednak zawierajacych jako srodek uczulaja¬ cy kruszacy material wybuchowy i ewentualnie glin proszkowy, wówczas ilosc srodka uczulajacego wynosi najczesciej 1—40°/o wagowych materialu wybuchowego kruszacego i 0—15°/o wagowych gli¬ nu.

Stosowanie jako srodka ue%uj&jace$> proszku metalicznego z dodatkiem jeszcze innej cu&etancji uwrazliwiajacej ma na celu Z; jednej strony obni¬ zenie zawartosci proszku metalicznego w miesza¬ ninie wybugbowej, który w znacznym stocotu wplywa na koszt wytworzenia pep^uJrtu, a z $J*u- giej strony utrzymanie w materiale badz naw^t nadanie temu materialowi pozadanych wlaccAwjo^ci wybuchowych takich jak predkosc detonacji, sred¬ nica krytyczna i wrazliwosc na pobuelge^ie z% $&- moca samej splonki górniczej bez. gogatku d&t&3&- tora.

Wymienione w^sej 97 70797 707 3 cych w postaci cukrów lub mocznika nie prowa¬ dza jednak w pelni do uzyskania pozadanych efek¬ tów. Tak np. moga one z jednej strony zwiekszyc wrazliwosc materialu wybuchowego na pobudze¬ nie, pogarszajac z drugiej strony inne jego wlasci¬ wosci jak np. srednice krytyczna czy tez szybkosc detonacji lub odwrotnie.

Stwierdzono, ze powyzsze niedogodnosci nie wy¬ stepuja, jezeli jako srodek uczulajacy w materiale wybuchowym typu „slurry" o skladzie ogólnym wyzej podanym, zastosuje sie kompozycje glinu metalicznego z alkoholem wielowodorotlenowym, sorbitem. Zawartosc sorbitu w kompozycji z gli¬ nem moze wahac sie w szerokich granicach wyno¬ szacych 1—10 czesci wagowych sorbitu na 1—15 czesci wagowych glinu.

Wyzej wskazana kompozycja substancji uczula¬ jacych pozwala na uzyskanie materialu wybucho¬ wego^ typu „slurry" o wlasciwosciach znacznie le¬ pszych od wlasciwosci dotychczas stosowanych ma¬ terialów.

Porównujac np. ten sam material wybuchowy typu „slurry", ^zawierajacy jako srodek uczulajacy a) glin platkowy i laktoze (która to kompozycja uznawana jest dotychczas za najlepszy sensybiliza- tor tego typu materialów wybuchowych) oraz b) glin platkowy i sorbit stwierdzono, ze w celu uzys- kania materialu o tej samej zdolnosci do detonacji nalezy wprowadzic do kompozycji a) znacznie wie cej glinu platkowego niz do kompozycji b). Z dru¬ giej strony okazalo sie, ze przy stosowaniu takich samych ilosci glinu w kompozycjach a) i b), w ce¬ lu uzyskania takiej samej zdolnosci do detonacji, nalezy wprowadzic do materialu znacznie wiecej laktozy niz sorbitu.

Dalszym nieoczekiwanym efektem wynikajacym z zastosowania w materiale wedlug wynalazku ja¬ ko srodka uczulajacego kompozycji b) jest to, ze sorbit znacznie poprawia zdolnosc materialu wy¬ buchowego do detonacji w niskich temperaturach, co ma bardzo istotne znaczenie^podczas eksploa¬ tacji tego materialu w okresie zimy.

Wyzej wymienione zalety materialu wybuchowe¬ go wedlug wynalazku wynikaja jednoznacznie z pomiarów, których wyniki przedstawiono przy¬ kladowo w ponizszych tablicach. Tablice I i II ilu¬ struja zdolnosc do detonacji materialu wybucho¬ wego wedlug wynalazku i znanego materialu wy¬ buchowego z dodatkiem laktozy jako sensybiliza- tora, w zaleznosci od ilosci glinu i w zaleznosci od zawartosci sorbitu oraz laktozy. W tablicy III przy¬ toczono dane wskazujace zdolnosc do detonacji w niskich temperaturach znanego materialu wybu¬ chowego i materialu wedlug wynalazku.

Skladniki materialu wybuchowego i jego 1 wlasciwosci H20 1 Saletra amonowa Sorbit * 1 Laktoza Guar — gum 1 Glin detonuje w rurce 0 (mm) srednica krytyczna 1 (w mm) 67 7 — 0,3 6 18 14—17 Tal 69 7 — 0,3 4 18 14—17 blica I Sklad w % wagowych 70 7 — 0,3 3 18 14—17 71 7 — 0,3 2 21—24 72 7 — 0.3 1 33 —33 73 — — 0,3 7 • >45 71 — 7 0,3 2 • >45 | * — nie detonuje w ladunku o srednicy 45 mm 1 Skladniki materialu wybuchowego i jego 1 wlasciwosci H20 Saletra amonowa Sorbit Laktoza Glin Guar — gum Detonuje w rurce 68 — 7 0,5 18 Tablica 70 3 — 7 0,5 18 II Sklad w % 72 1 — 7 0,5 18 t wagowych 68 — 7 0,5 18 70 — 3 7 0,5 72 — 1 7 0,5 * * — nie detonuje w ladunku o srednicy 33 mm\ >.

Tablica III Skladniki materialu wybuchowego a>o Saletra amonowa Sorbit Laktoza Glin Guar — gum Temperatura Zdolnosc do de¬ tonacji | Inicjal Sklad w °/o wagowych 66,5 7 — 6 0,5 -8°C ladunek 33 mm ZE 66,5 — 7 6 0,5 -2°C ladunek 33 mm* HT-14 | * — material nie detonuje Material wybuchowy wedlug wynalazku wyka¬ zuje predkosc detonacji rzedu 3000 — 4000 m/sek Ze wzgledu na to, ze nie zawiera on skladników o silnych wlasciwosciach wybuchowych i o duzej wrazliwosci a jedynie skladniki niewybuchowe lub slabo wybuchowe (np. niektóre utleniacze), a po¬ nadto zawiera jeszcze wode, caly uklad jest ukla¬ dem bezpiecznym. Jednak w pewnych przypad¬ kach np. przy obróbce górniczej zlóz bardzo twar¬ dych jak zlóz granitowych, wymagany jest mater¬ ial wybuchowy o znacznie podwyzszonej zdolnosci do wykonywania pracy i wykazujacy predkosc de¬ tonacji rzedu 4000 — 5000 m/sek.

Stwierdzono, ze wymogom tym odpowiada ma¬ terial wybuchowy wedlug wynalazku, zawierajacy dodatek kruszacego materialu wybuchowego w po¬ staci trotylu. Trotyl spelnia w tym przypadku za¬ równo role srodka uczulajacego jak tez srodka zwiekszajacego zdolnosc materialu wybuchowego do wykonywania pracy. W zaleznosci od wyma¬ gan ilosc trotylu w materiale wybuchowym moze wahac sie w szerokich granicach. Przy stosowaniu zatem jako srodka uczulajacego kompozycji trój¬ skladnikowej, ilosc poszczególnych komponentów dobiera sie tak, aby na 1 — 10 czesci wagowych sorbitu przypadalo 1 — 15 czesci wagowych glinu platkowego i 1—40 czesci wagowych trotylu. Ma¬ terial ten odnosnie zdolnosci do detonacji jak tez srednicy krytycznej wykazuje analogiczne zalety jak material ze srodkiem uczulajacym stanowiacym kompozycje glinu platkowego i sorbitu, przy czym równoczesnie charakteryzuje sie podwyzszona pred¬ koscia dokumentacji.

Material wybuchowy wedlug wynalazku nadaje sie do stosowania zarówno w pracach górniczych podziemnych i odkrywkowych jak tez do wysoko¬ energetycznej obróbki metali. Mala srednica kry- 7 707 6 tyczna, która charakteryzuje sie ten material, rzu¬ tuje znacznie na potanienie kosztów prac górni¬ czych, gdyz zbedne staje sie wiercenie otworów strzalowych o duzych srednicach. Ze wzgledu na duza wrazliwosc materialu wedlug wynalazku na inicjal, wyeliminowana zostaje koniecznosc stoso¬ wania detonatorów. Z drugiej strony material wy¬ buchowy wedlug wynalazku jest malo wrazliwy na uderzenia i tarcie, w zwiazku z czym jest bez- pieczny.

Przyklad nizej przytoczony ilustruje blizej ma¬ terial wybuchowy wedlug wynalazku zawierajacy jako srodek uczulajacy glin, sorbit i trotyl.

Przyklad. Do mieszaniny wybuchowej o skla- w dzie: NH4NOa — 66,5% wagowych H20 — 20%, Al — 8%, Sorbit — 5%, Guar-gum — 0,5% okre¬ slanej dalej mieszanina „slurry— I" wprowadzo¬ no trotyl w ilosciach nizej przytoczonych, po czym badano wlasciwosci otrzymanego materialu: slurry I 100°/o 90% 80% 70% trotyl — 10% 20% 30% predkosc detonacji m/sek.* 3700 4480 4540 4810 próba Hessa (mm) 8 — 15 — * — Pomiar prowadzono w rurce ebonitowej o 0 33 mm. Material byl detonowany detona¬ torem HT-14. to

Claims (4)

Zastrzezenia patentowe

1. Material wybuchowy typu „slurry" stanowia¬ cy mieszanine utleniaczy nieorganicznych, wody, srodka uczulajacego, zagestnika oraz ewentualnie ss stabilizatorów, srodków zelujacych i substancji opózniajacych zelowanie, znamienny tym, ze jako srodek uczulajacy zawiera kompozycje glinu plat¬ kowego z sorbitem.

2. Material wybuchowy wedlug zastrz. 1, zna- 40 mienny tym, ze zawiera kompozycje glinu platko¬ wego z sorbitem, w której na 1 — 10 czesci wago¬ wych sorbitu przypada 1 — 15 czesci wagowych giinu.

3. Material wybuchowy typu „slurry" stanowia- 45 cy mieszanine utleniaczy nieorganicznych, wody, srodka uczulajacego, zagestnika oraz ewentualnie stabilizatorów, srodków zelujacych i substancji opózniajacych zelowanie, znamienny tym, ze jako srodek uczulajacy zawiera kompozycje glinu plat- 50 kowego, sorbitu i trotylu.

4. Material wybuchowy wedlug zastrz. 3, zna¬ mienny tym, ze zawiera taka kompozycje glinu platkowego, sorbftu i trotylu, w której na 1 — 10 czesci wagowych sorbitu przypada 1 — 15 czesci 55 wagowych glinu platkowego ii — 40 czesci wa¬ gowych trotylu.