CZ293463B6

CZ293463B6 - Výbušnina typu vodného geluŹ způsob její výroby a patrona

Info

Publication number: CZ293463B6
Application number: CZ1994931A
Authority: CZ
Inventors: Zabalaájuanáantonioáandrio; Deáseguraáfernandoábeitiaágomez; Ocejoáagustinágonzalez; Hallám@Áv@Ám; Zimmermannál@Ám
Original assignee: Unionáespaňolaádeáexplosivosás@A
Priority date: 1993-04-20
Filing date: 1994-04-18
Publication date: 2004-05-12
Also published as: PL178812B1; HK1011345A1; PE4295A1; CA2121708A1; ZW4894A1; AU677634B2; NO300538B1; CO4370767A1; AU6057594A; NO941411L; ES2081744A1; ES2081744B1; MA23167A1; CN1100082A; EP0622346A1; BR9400985A; DE69426634T2; US5507892A; CN1062258C; EP0622346B1

Abstract

Výbušnina typu vodného geluŹ která je citlivá vůči rozbušce a umístitelná v papírových patronáchŹ obsahuje @@ až @@ @ hmotn@ solného oxidačního činidlaŹ @Ź� až Q @ hmotn@ zahušťovadlaŹ @Ź@� až Q @ hmotn@ zesíťovacího činidlaŹ @ až @@ @ hmotn@ palivaŹ senzibilizátor a vodu@ Senzibilizátorová složka výbušniny obsahuje více než Q@ @ hmotn@ jedné nebo více ve vodě rozpustných sloučenin s kyslíkovou rovnováhou pozitivnější než @�Q@ @ a popřípadě ve vodě nerozpustný senzibilizátor v množství nižším než Q@ @ hmotn@Ź v obou případech vztaženo na celkovou hmotnost senzibilizátorové složkyŹ přičemž součet množství ve vodě rozpustného senzibilizátoru a ve vodě nerozpustného senzibilizátoruŹ pokud je přítomenŹ činí �@@ @ hmotn@ celkové senzibilizátorové složky@ Obsah vody ve výbušnině je nižší než Q @ hmotn@Ź vztaženo na hmotnost výbušniny@ Při způsobu výroby této výbušniny se připraví zahuštěná vodná fázeŹ obsahující zahuštěný vodný roztok ve vodě rozpustného senzibilizátoruŹ zahušťovadla a popřípadě části solného oxidačního činidlaŹ odděleně se připraví suchá fázeŹ zahrnující solné oxidační činidlo nebo jeho zbytekŹ zahušťovadloŹ zesíťovací činidloŹ palivoŹ případný ve vodě nerozpustný senzibilizátor a případný další ve vodě rozpustný senzibilizátorŹ obě fáze se smísí a sníží se hustota směsi@ Papírová patrona je vytvořena s touto výbušninouŕ

Description

Výbušnina typu vodného gelu, způsob její výroby a patrona

Oblast techniky

Předložený vynález se týká výbušniny typu známého jako vodný gel a způsobu výroby této směsi. Tato směs je formulována s nízkým obsahem vody a způsobu použitý pro její výrobu poskytuje produkt s takovou reologií a hygroskopičností, která umožňuje jeho balení do nábojnicového papíru na současných strojích.

Dosavadní stav techniky

Výbušniny typu vodných gelů jsou používány v širokém rozsahu v mnoha aplikacích. Dobře fungují a poskytují proti běžným výbušninám na bázi nitroglycerinu výhodu ve zlepšené bezpečnosti při výrobě, použití a skladování.

V podstatě obsahuje výbušnina na bázi vodného gelu kapalnou směs soli oxidačního činidla, paliv, zahušťovacích činidel, senzibilizátorů a zesíťovacích činidel. Normálně jsou výbušniny na bázi vody dvoufázové systémy, které mohou být připraveny jako jediná fáze a obsahují mezi 10 % a 30 % vody. Část soli oxidačního činidla a výhodně senzibilizátorů jsou tak rozpouštěny ve vodě a přísady jsou rozpuštěny v roztoku. Pro zlepšení disperzní kapacity pevných látek v roztoku se přidávají zahušťovadla, která zvyšují viskozitu systému, a dosáhne se tak větší homogenity finálního produktu.

Díky vysokému obsahu vody má produkt na počátku kapalnou konzistenci, což umožňuje jej snadno nalít do otvorů pro trhavinu. Avšak pokud je produkt kapalný, není možné jej balit do standardních papírových nábojnic, používaných například pro balení výbušnin na bázi nitroglycerinu, protože vodný gel smáčí papír a tento se rozkládá. Konzistence vodného gelu tak vyžaduje balení produktu v hermeticky uzavřených kontejnerech z plastické hmoty, obecně polyethylenu s vysokou nebo nízkou hustotou. Vodné gely plněné do plastů se neplní dobře do vrtaných otvorů, protože plastový obal odolává rozlomení, čímž zabraňuje správnému naplnění výbušniny do vrtaných děr. Plastový obal sám není vhodný pro použití v mnohých dolech, například azbestových dolech nebo dolech diamantových.

Zelatinové a práškové výbušniny senzibilizované nitroglycerinem, nitroglykolem nebo jinými nitrity alkoholů nebo jejich směsmi mají výhodu v tom, že mohou být snadno baleny do nábojnic z papíru. Nicméně použití těchto výbušnin představuje pro uživatele problém jednak proto, že senzibilizátory jsou vazodilatátory a působí bolesti hlavy a jiné oběhové problémy, a jednak proto, že detonační dýmy obsahují vysoké procento toxických plynů, jako jsou oxidy dusíku a oxid uhelnatý.

V EP 0187709 je učiněn krok k překonání problémů spojených s balením směsi na bázi vodných gelů poskytnutím nábojnice na bázi papíru, který má alespoň jeden ze svých povrchů potažen pryskyřicí, které je rezistentní k výbušnině na vodné bázi. Patent popisuje výrobu vůči vodě odolné papírové nábojnice, která je jednoduše vyrobitelná z papíru, potaženého na povrchu plastem, a vyrábí se na speciálním stroji konstruovaném pro tento účel. Výbušninou balenou v takové nábojnici je však nicméně standardní výbušnina na bázi vodného gelu nebo emulze. Odolnost obalu vůči smočení vodným gelem je zcela závislá na integritě plastové vrstvy při kontaktu s vodným gelem v obalu. V patentech ES 2005367, US 4420440 a US 4756776 jsou nárokovány postupy nebo metody, stroje nebo zařízení pro balení výbušnin do nábojnic, aniž by byly nárokovány specifické produkty jako výrobky a byly baleny do nábojnic podle zde popsaných postupů.

-1 CZ 293463 B6

Pro získání lepší konzistence vodných gelů a odolnosti kvodě, a zamezení vyluhování solí externí vodou a výsledné ztráté výbušné účinnosti, je gel zesítěn. V této formě má produkt elastickou konzistenci po určité době, takže není možné jej tvarovat a manipulovat po balení do nábojnic, což je možné, pokud je materiál ještě kapalný. Zesítěný produkt nicméně ještě smáčí papír, což jej činí nevhodným jako balicí materiál pro vodné gely podle známého stavu techniky.

Obecně ve výbušných kompozicích senzibilizovaných monomethalaminnitrátem nebo jinými alkylamin- nebo alkanolaminnitráty, je množství senzibilizátoru mnohem větší než 15 % a často větší než 20 %. V patentu US 4096003 je navržena metoda pro produkci vodného gelu použitím pouze 8 % monomethy laminu nebo monoethanolaminitrátu jakož i použitím dobře známého senzibilizátoru pro vodné gely, jmenovitě pigmentu aluminia, jako doplňkového senzibilizátoru. (Pigment aluminia je jemně dělený hliník, často ve formě plochých vloček, který je použit jako senzibilizátor ve vodných gelových kompozicích. Typicky má plochu povrchu větší než 5000 cm²/g). Nicméně vodné gely popsané v US 4096003 obsahují všechny více než 10% hmotn. vody.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je výbušnina typu vodného gelu, která je citlivá vůči rozbušce a umístitelná v papírových patronách, obsahující 30 až 90 % solného oxidačního činidla, 0,1 až 5 % zahušťovadla, 0,01 až 5 % zesíťovacího činidla, 3 až 20 % paliva, senzibilizátor a vodu, přičemž všechna výše uvedená procenta jsou hmotnostní a jsou vztažena na výbušninu jako celek, jejíž podstata spočívá v tom, že

á) senzibilizátorová složka obsahuje více než 50 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost senzibilizátorové složky, jedné nebo více ve vodě rozpustných sloučenin s kyslíkovou rovnováhou pozitivnější než -150 %, vybraných ze soli kyseliny dusičné, chlorečné a chloristé s acyklickými dusíkatými bázemi, majícími nejvýše dva atomy vodíku navázané k bazickému atomu dusíku nebo ke každému bazickému atomu dusíku a až tři atomy uhlíku na bazický atom dusíku, a soli kyseliny dusičné, chlorečné a chloristé s fenylaminem a popřípadě ve vodě nerozpustný senzibilizátor v množství nižším než 50 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost senzibilizátorové složky, přičemž součet množství ve vodě rozpustného senzibilizátoru a ve vodě nerozpustného senzibilizátoru, pokud je přítomen, činí 100 % hmotnostních, celkové senzibilizátorové složky, a

b) obsah vody je nižší než 5 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost výbušniny.

Ve vodě rozpustným senzibilizátorem může být alkylaminnitrát nebo alkanolaminnitrát. Preferované příklady jsou monomethylaminnitrát, ethanolaminnitrát, diethanolaminnitrát, triethanolaminnitrát, dimethylaminnitrát, hexaminnitrát, ethylendiamindinitrát, laurylaminnitrát a jejich směsi.

Výhodně výbušnina na bázi vodného gelu obsahuje monomethylaminnitrát v množství alespoň 14 % hmotn. přípravku.

Výbušnina na bázi vodného gelu může obsahovat druhý, odlišný senzibilizátor. Druhý senzibilizátor může být ve vodě nerozpustný a může to být aluminiový pigment.

Sůl oxidačního činidla je výhodně dusičnan nebo chloristan amonný nebo tyto soli alkalického kovu nebo kovů alkalických zemin, nebo jejich směsi.

Výbušnina na bázi oxidačního gelu může také obsahovat halogenid nebo uhličitan alkalického kovu nebo kovu alkalických zemin, typicky sodíku, draslíku nebo vápníku, talek nebo solný pár, obsahující halogenid amonný a dusičnan sodný nebo draselný. Zahrnutí těchto složek činí vodný

-2CZ 293463 B6 gel výbušniny Zvláště' vhodným pro použití v uhelných dolech a může pak být v souladu s testy, předepsanými různými národními úřady.

Palivem může být produkt rostlinného původu, jako je škrob, například mouka, piliny, uhlí nebo cukr, nebo rostlinný olej. Alternativně může být produkt odvozen ze surového oleje nebo organického paliva. Preferované příklady organických paliv jsou uhlovodíky, glykolové vosky a kaučuk. Dále alternativně jím může být kovové palivo, jako je hliník.

Zahušťovadlem může být produkt získaný ze semen jako je guarová guma nebo galaktomannan. Alternativně jím může být biosyntetický produkt, jako je xanthanová guma a její deriváty, jako je karboxymethylcelulóz. Dále jím alternativně může být syntetický polymer jako je polyakrylamid.

Výbušniny na bázi vodného gelu mohou také obsahovat činidlo redukující viskozitu, které může být materiál, který je pevný a obsahuje dutiny, jak je perlit, skleněné mikrosféry nebo plastové mikrosféry nebo expandovaný polystyren nebo chemické aditivum, které je schopno generovat plyn in šitu.

Podle dalšího aspektu vynálezu je poskytnut způsob výroby výbušniny na bázi vodného gelu podle vynálezu, který zahrnuje stupně:

přípravu zahuštěné vodné fáze, obsahující zahuštěný, vodný roztok alespoň jednoho ve vodě rozpustného senzíbilizátoru, zahušťovadla a popřípadě část soli oxidačního činidla, přípravu suché fáze, obsahující solné oxidační činidlo nebo jeho zbytek, zahušťovadlo, zesíťovací činidlo, palivo, případný ve vodě nerozpustný senzibilizátor a případný další ve vodě rozpustný senzibilizátor, odděleně, smísení těchto dvou fází a snížení hustoty směsi smísením kompozice takovým způsobem, že se do ní inkorporuje plyn, nebo že se přidá činidlo redukující hustotu.

Podle ještě dalšího aspektu vynálezu způsob výrob výbušniny na bázi vodného gelu podle vynálezu obsahuje stupně vzájemného míšení soli oxidačního činidla, jakéhokoliv ve vodě nerozpustného senzíbilizátoru, zahušťovadla, zesíťovacího činidla, paliva a přidání ve vodě rozpustného senzíbilizátoru ve vodném roztoku a míšení až do vzniku pasty.

Podle ještě dalšího aspektu vynálezu výbušná nábojnice obsahuje papírovou nábojnici, výbušninu na bázi vodného gelu, obsaženou v papírové nábojnici.

Podle ještě dalšího aspektu vynálezu způsob balení výbušnin na bázi vodného gelu do nábojnic obsahuje stupeň plnění papírové nábojnice výbušninou na bázi vodného gelu podle vynálezu za použití stroje pro výrobu nábojnic typu používaného pro plnění nábojnic výbušnin senzibilizovaných nitroglycerinem.

„Papír“ v tomto popise je definován jako jakýkoliv celulózový materiál, který je v podstatě prostý jakéhokoliv plastického materiálu.

Předložený vynález poskytuje výbušniny na bázi vodných gelů, schopné iniciace silových detonátoiy číslo 6 v malém průměru nábojnic (včetně těch pod 26 mm) a které mohou být plněny v papírových nábojnicích. Poskytuje také způsob jejich přípravy.

Výbušniny na bázi vodných gelů mají nízký obsah vody, který vede na jedné straně k produktu se zlepšenou výbušnou účinností a na druhé straně k produktu s malou lepivostí a který má plastickou reologii a velmi malý sklon k uvolňování vody, což umožňuje, aby výsledná pasta byla formována do válcovitých tvarů, jakož i umožňuje, aby byla balena na strojích běžně používaných pro balení v papíru. Vedle toho, že se účinnost vodných gelů dále zvyšuje, protože je nižší obsah vody, může být kompozice podle vynálezu balena do papíru na standardních

-3CZ 293463 B6 strojích pro balení nábojnic typu používaného pro balení reaktivních výbušných přípravků senzibilizovaných nitroglycerinem jako je ROLLEX , které jsou označeny jako bezpečné,

Obsah vody ve výbušné kompozici musí být pod 10 %. Je možno získat pasty s reologií, která je vynikající pro balení do nábojnic z papíru, s obsahem vody tak nízkým jako 3 %. Je znám, že voda ve výbušninách na bázi vodných gelů působí jako pohlcovač energie a měla by být udržována na minimu. Avšak dříve v oboru známé vodné gely obecně měly obsah vody menší než 8 % a málo nebo žádný nerozpustný senzibilizátor neposkytl citlivost v malém průměru. Je neočekávané, že výbušné přípravky podle předloženého vynálezu s radikálně sníženým množstvím vody jsou účinné. Avšak tento velmi nízký obsah vody produkuje vodný gel správné konzistence pro umožnění jeho balení do papírových nábojnic bez smáčení papíru a který není lepivý, což je faktor, který by měl umožnit rychlé vyčištění zařízení pro výrobu nábojnic od gumy a není zde potřeba modifikovat standardní stoj jakýmkoliv způsobem. Využití v podstatě více než 5 % hmotn. vody, například 6 %, činí výsledný vodný gel příliš lepkavým pro to, aby byl balen do standardního voskového papíru za použití standardního balicího stroje pro balení papírových nábojnic.

Takové balení nábojnic výbušných kompozic na bázi vodných gelů je velmi bezpečné na rozdíl od balení za použití konvenčních strojů pro balení nábojnic výbušnin na bázi vodných gelů typu „form/fill/clip“ jako je KARTRIDGPAK^r stroj, ve kterém dochází ke kontaktu malého množství kovu s kovem a který je proto méně bezpečný. Bezpečnost provozu je vynálezem zvýšena kombinací využití bezpečného výbušného přípravku, jmenovitě vodného gelu, a bezpečným balicím nebo patronovacím postupem, jmenovitě postupem balení nábojnic do papíru.

V papíru balené výbušné vodné gely jsou navíc mnohem snadněji plnitelné než vodné gely balené v plastech, do horizontálních a svažitých otvorů, což jsou podmínky často se vyskytující v podzemních dolech. Tato snadnost plnění je způsobena plastickým charakterem výbušniny. Toto vede k produktu, který je schopen přijmout tvar vrtaného otvoru. Tyto charakteristiky zlepšují kopulační poměr ve vrtaných dírách a je méně pravděpodobné, že. výbušnina bude umístěna nežádoucím způsobem mimo díru.

První způsob podle vynálezu zahrnuje:

i) oddělenou přípravu

a) zahuštěného vodného roztoku o vysoké viskozitě - tak zvané zahuštěné fáze a

b) směsi s práškovou texturou solí oxidačního činidla s kapalnými nebo pevnými palivy takzvané suché fáze a ii) smísení těchto dvou fází za vzniku pasty s nízkým obsahem vody a plastickou texturou, která umožňuje, aby směs byla plněna do papíru.

Zahuštěná fáze se připraví v nádobě opatřené míchacími a topnými prostředky a připraví se z koncentrovaného vodného roztoku alespoň některého ve vodě rozpustného senzibilizátoru, buď jako takového nebo s některou solí oxidačního činidla a zahustí se alespoň některým zahušťovadlem. Tento roztok může být udržován na teplotě mezi 20 °C a 85 °C v závislosti na teplotě krystalizace roztoku. Tato se obecně pohybuje mezi 30 a 60 °C. Pomocí míchání se dosáhne úplného rozpuštění solí a hydratace a disoluce zahušťovadel, což vede ke gelu s viskozitou mezi 5al50Pa.s.

Suchá fáze se připraví v mixéru, obecně při teplotě okolí, a obsahuje směs solí oxidačního činidla, nebo jakýchkoliv zbývajících, buď jako takových nebo s roztokem zbytku ve vodě rozpustného senzibilizátoru(ů) na něm adsorbovaného, zbytku zahušťovadla, zesíťovacího činidla, paliv, která mohou být pevná nebo kapalná a jakéhokoliv ve vodě nerozpustného senzibilizátoru. Jakákoliv kapalná složka přidaná k suché fází se adsorbuje na soli oxidačního činidla a

-4CZ 293463 B6 ták tato fáze zůstává suchá. Zahuštěná vodná fáze a suchá fáze se pak smísí v mixéru, obecně při teplotě okolí.

Ke směsi může být přidán materiál redukující hustotu ve formě pevného materiálu, obsahujícího dutiny. Alternativně může být ke směsi přidána chemikálie, která generuje in šitu plyn, například dusičnan sodný nebo plyn může být jednoduše inkorporován mechanicky do směsi mícháním, vedoucím k pastě s hustotou mezi 0,9 a 1,3 g.cm'³, která je vrcholně citlivá a která může být formována a být balena do papíru při přípravě nábojnic.

Druhý postup podle vynálezu, který také vede k pastě svýše uvedenými charakteristikami, zahrnuje přípravu směsi v jedné nádobě hnětacího typu nejprve míšením pevných složek, potom přidáním ve vodě rozpustných senzibilizátorů a míšením až do dosažení pasty s požadovaným vzhledem.

Soli oxidačního činidla se normálně používají v technologii výbušnin na bázi vodných gelů. Tyto zahrnují dusičnany nebo chloristany amonné a alkalických kovů a kovů alkalických zemin. Specificky mohou těmito solemi být dusičnan nebo chloristan amonný, dusičnan nebo chloristan sodný, dusičnan nebo chloristan draselný, dusičnan nebo chloristan lithný, dusičnan nebo chloristan hořečnatý, dusičnan nebo chloristan vápenatý a také jejich směsi. Celková koncentrace solí oxidačního činidla se mění mezi 30 % a 90 % celkové hmotnosti vodného gelu, výhodně mezi 40 % a 75 %.

Ve vodě rozpustným senzibilizátorem je jakýkoliv ve vodě rozpustný nitrát alkylaminu nebo alkanolaminu, jak je nitrát monomethylaminu, nitrát ethanolaminu, nitrát diethanolaminu, nitrát triethanolamininu, nitrát dimethylaminu, jakož i nitráty jiných ve vodě rozpustných aminů jako je hexamin, diethylentriamin, ethylendiamin, laurylamin a jejich směsi. Celková koncentrace ve vodě rozpustných senzibilizátorů se může měnit mezi 1 % a 40 % hmotnosti přípravku. Výhodně mezi 2 % a 30 %.,

I když jsou výbušné kompozice podle vynálezu senzitivní bez jakéhokoliv doplňkového senzibilizátorů, jak je ukázáno v příkladech, malé množství, typicky pod 6 %, druhého, doplňkového senzibilizátorů, zejména při velmi nízkých teplotách. Toto je odlišné od přípravku, obsahujících vodu, jak jsou popsány v patentu GB 882555 de Wildem, kde je podstatné množství doplňkové výbušné složky vyžadováno pro dosažení senzitivity vždy. Takové doplňkové senzibilizátory musí být nerozpustné ve vodě a zahrnují aluminiový pigment a/nebo doplňkové výbušniny jako je TNT, tj. trinitrotoluen a PETN tj. pentaerythritoltetranitrát atd.

Doplňkové senzibilizátory a/nebo výbušniny jsou inkorporovány do suché báze přípravku. Koncentrace hliníku se může měnit mezi 0,1 % a 10 %, i když je výhodné použití 1 % až 5 %. Obecně celková koncentrace nerozpustných senzibilizátorů se mění mezi 1 % a 25 %, výhodně mezi 1 % a 20 %. Je třeba upozornit, že přídavek takových doplňkových senzibilizátorů a výbušnin snižuje bezpečnost během výroby kompozic podle vynálezu a že podle předloženého vynálezu může být vyroben účinný vodný gel, který je vysoce citlivý v nábojnicích s 26mm průměrem, pouze s použitím nitrátu monomethylaminu jako senzibilizátorů v koncentraci tak nízké jako je 14 % nebo i nižší, bez potřeby použití dalších senzibilizátorů.

Zahušťovadla jsou produkty získané ze semen, jak oje guarová guma, galaktomannany nebo biosyntetické produkty jako je xanthanová guma, škrob a jeho deriváty, jako je karboxymethylcelulóza nebo syntetické polymery, jako je polyakrylamid. Koncentrace zahušťovadla se může měnit mezi 0,1 a 5%, výhodně mezi 0,5% a 2%. Popřípadě a k získání produktu s lepší konzistencí a odolností k vodě, může být kompozice zesítěna za použití zesíťovacích činidel vhodných pro každý typ zahušťovadla. Z mnoha lze uvést sloučeniny antimonu jak oje pyroantimonát draselný; chrómu jako je kyselina chromitá, dvojchroman draselný nebo chroman draselný pro guarové gumy; sloučeniny titanu jako je mléčnan titanu a sloučeniny hliníku jako je

-5CZ 293463 B6 síran hlinitý pro polyakrýlámid. Koncentrace zesíťovacích činidel se může měnit mezi 0,01 % a %, a výhodně je 0,01 a 2 %.

Jedním z typů činidel snižujících hustotu je pevný materiál, obsahující dutiny. Příklady takových činidel snižujících hustotu jsou perlit, skleněné nebo plastické mikrosféry nebo expandovaný polystyren. Jiným typem činidla snižujícího hustotu je takové, které způsobuje tvorbu malých bublinek plynu jako výsledek chemické reakce, jako je dusitan sodný. Jestliže se použije pevné Činidlo, snižující hustotu, může se celková koncentrace měnit mezi 0,1 % a 3 %, výhodně mezi 0,5 a 2%. jak je uvedeno výše, při mechanickém zpracování během míšení zahuštěné vodné fáze a suché fáze, strhávaný vzduch nebo jiné plynné bubliny, mohou být zahrnuty do pasty bez potřeby přidávat činidlo snižující hustotu. Toto může být dosaženo mechanickým hnětením nebo použitím substituované guarové gumy, jako je hydroxypropylguarová guma, jako zahušťovadla, která bude napomáhat při strhávání plynu.

Paliva rostlinného původu zahrnují škroby, mouky, piliny, kaučuk, uhlí, cukry, oleje. Ta, která jsou odvozena od surových olejů, zahrnují organická paliva, jako jsou uhlovodíky, glykol, vosky a kaučuk, a výhodně je kovovým palivem hliník. Obecně se celková koncentrace mění mezi 3 % a 20 %, výhodně mezi 3 % a 7 %.

Výbušný přípravek může také obsahovat činidlo zpomalující hoření, jako je halogenid alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy, jako je chlorid sodný a draselný, nebo uhličitany dříve zmíněných prvků, talek nebo solný pár zahrnující halogenid amonný a dusičnan sodný nebo draselný, prů použití v povolených (nebo nepovolených) výbušninách. Koncentrace činidla, zpomalujícího hoření se může měnit mezi 5 % a 35 %, výhodně mezi 10 % a 30 %.

Následující ilustrativní příklady přípravků připravených podle dvou různých postupů výroby podle vynálezu. V žádném případě nemají tyto příklady omezující charakter. Je možno připravit mnoho jiných přípravků, které splňují požadavky na citlivost a balení nábojnic do papíru podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Do mixéru nastaveného na 60 °C se zavede 14 dílů 80% roztoku nitrátu monomethylaminu, potom se přidá 9 dílů dusičnanu amonného za míchání až do dosažení čirého roztoku. Potom se pomalu přidá směs 5 dílů chloristanu sodného s 0,6 sílu guarové gumy. Směs se intenzivně míchá dvě minuty. Po této dob byl získán roztok zahuštěný sviskozitou 57Pa.s. Současně se do horizontálního mixéru zavádí 59,5 dílů dusičnanu amonného a potom se přidá 6 dílů 80% roztoku nitrátu monomethylaminu zahřátého na 80 °C, v míchání se pokračuje až do získání suchého vzhledu směsi. Potom se přidá 2,8 dílů pilinového prachu, 1 díl guarové gumy, 0,1 dílu kyseliny adipové a 0,016dílu pyroantimonanu draselného, vmíchání se pokračuje až se směs jeví homogenní. Nakonec se přidají 2 díly skleněných mikrosfér a potom druhá dříve připravená fáze. Po dvou minutách míchání se získá pasta se vzhledem vhodným pro plnění do papíru v plnicím stroji běžného typu používaného pro balení výbušnin senzitizovaných nitroglycerinem.

Výsledná pasta má celkový obsah vody 4 % a plní se do papírových nábojnic a průměru 26 mm a 32 mm, čímž vznikají produkty o hustotách v rozmezí 1,14 až 1,18 g/cm. Bylo testováno mnoho náložek, bez obtíží, s počtem 6 silových detonátorů za účelem stanovém' kritické teploty pro každý průměr. Tato byla -5 °C a 0 °C pro průměr 32 mm a 26 mm náložky. Podobně byla stanovena rychlost detonace u obou průměrů náložek při 5 °C. Výsledky byly 2855 mm/s pro 26mm náložku a 3241 m/s pro 32mm náložku.

-6CZ 293463 B6

Příklad 2

Do mixéru se umístí 65,7 dílů dusičnanu amonného, 10 dílů dusičnanu sodného, 3,4 díly mouky a 1,6 dílů guarové gumy a míchá se do dosažení homogenity. V jiné nádobě se připraví směs 19 dílů 80% roztoku dusičnanu monomethylaminu a 0,1 dílu thiomočoviny. Tato se zahřívá na 80 °C a přidá se k předem připravené směsi. V míchání se pokračuje až do vzniku dobře promísené pasty. V tomto monomentu se přidá 0,2 dílu 15% roztoku dusitanu sodného a potom 0,16 dílu pyroantimonanu draselného. Výsledná pasta má reologii podobnou předcházejícímu příkladu a získá se produkt, který se balí do papíru.

Při testu hoření 26mm a 32mm průměru náložky při 20 °C a při iniciaci silových detonátorem č. 6 byla získána odečtením iychlost 1984 a 2841 m/s.

Příklad 3

V tomto příkladu se připraví zahuštěný roztok z roztoku nitrátu monomethylaminu (pouze) a k suché fázi se nepřidává žádný kapalný senzibilizátor.

Do zahřátého mixéru se vloží 22 dílů 80% roztoku nitrátu monomethylaminu a 0,12 dílu thiomočoviny. Tato směs se zahřívá na 65 °C.

0,4 dílu guarové gumy se rozmíchá s 1 dílem glykolu a přidají se k rychle míchanému roztoku nitrátu monomethylaminu a míchají se jednu minutu do získání dobré viskozity.

67,3 dílů nitrátu amonného, 6 dílů chloristanu draselného, 2,3 dílu mletého kaučuku, jeden díl guarové gumy, 0,1 dílu kyseliny adipové a 0,014 dílu pyroantimonanu draselného se spolu míchá v jiném mixéru až do dosažení homogenní směsi. Když je suchá směs homogenní, přidá se k této suché směsi dříve uvedený viskózní roztok nitrátu monomethylaminu a v míchání se pokračuje. Když je směs kohezivní, přidá se k ní 0,2 dílu 15% roztoku dusitanu sodného a míchá se až do inkorporace roztoku dusitanu sodného do pasty.

Pasta má hustotu 1,22 g/cm³ a je snadno balitelná do papírových náložek.

Náložky o průměru 25 mm měly zápalku citlivou na 5 °C k posilovému detonátoru číslo 6.

Příklad 4

Kompozice uvedená v příkladu 3 výše se připraví za použití 69,5 dílů dusičnanu amonného a 4 dílů aluminiového pigmentu místo 6 dílů chloristanu draselného. Získá se vhodná pasta.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Výbušnina typu vodného gelu, která je citlivá vůči rozbušce a umístitelná v papírových patronách, obsahující 30 až 90 % solného oxidačního činidla, 0,1 až 5 % zahušťovadla, 0,01 až 5 % zesíťovacího činidla, 3 až 20 % paliva, senzibilizátor a vodu, přičemž všechna výše uvedená procenta jsou hmotnostní a jsou vztažena na výbušninu jako celek, vyznačující se tím, že

a) senzibilizátorová složka obsahuje více než 50 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost senzibilizátorové složky, jedné nebo více ve vodě rozpustných sloučenin s kyslíkovou rovnováhou pozitivnější než -150 %, vybraných ze solí kyseliny dusičné, chlorečné a chloristé s acyklickými dusíkatými bázemi, majícími nejvýše dva atomy vodíku navázané k bazickému atomu dusíku nebo ke každému bazickému atomu dusíku a až tři atomy uhlíku na bazický atom dusíku, a soli kyseliny dusičné, chlorečné a chloristé s fenylaminem, a popřípadě ve vodě nerozpustný senzibilizátor v množství nižším než 50% hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost senzibilizátorové složky, přičemž součet množství ve vodě rozpustného senzibilizátoru a ve vodě nerozpustného senzibilizátoru, pokud je přítomen, činí 100 % hmotnostní celkové senzibilizátorové složky, a

b) obsah vody je nižší než 5 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost výbušniny.
2. Výbušnina typu vodného gelu podle nároku 1, vyznačující se tím, že ve vodě rozpustný senzibilizátor obsahuje nitrát alkylaminu nebo nitrát alkanolaminu.
3. Výbušnina typu vodného gelu podle nároku 2, vyznačující se tím, že senzibilizátorem je nitrát monomethylaminu, nitrát ethanolaminu, nitrát diethanolaminu, nitrát triethanolaminu, nitrát dimethylaminu, nitrát hexaminu, nitrát ethylendiaminu, nitrát laurylaminu nebo jejich směsi.
4. Výbušnina typu vodného gelu podle nároku 3, vy zn a č uj íc í se tím, že senzibilizátorem je nitrát monomethylaminu.
5. Výbušnina typu vodného gelu podle nároku 4, vyznačující se tím, že obsahuje méně než 14 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost výbušniny, nitrátu monomethylaminu.
6. Výbušnina typu vodného gelu podle nároku 1,vyznačující se tím, že obsahuje druhý rozdílný senzibilizátor, který je ve vodě nerozpustný.
7. Výbušnina typu vodného gelu podle nároku 6, vyznačující se tím, že druhým senzibilizátorem je aluminiový pigment.
8. Výbušnina typu vodného gelu podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že solným oxidačním činidlem je dusičnan nebo chloristan amonný nebo alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy nebo jejich směs.
9. Výbušnina typu vodného gelu podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že obsahuje halogenid nebo uhličitan alkalického kovu nebo kovu alkalické zeminy, mastek nebo dvojici solí obsahujících halogenid amonný a dusičnan sodný nebo draselný.
10. Výbušnina typu vodného gelu podle nároku 9, vyznačující se tím, že obsahuje halogenid sodný, draselný nebo vápenatý nebo uhličitan vápenatý.

-8CZ 293463 B6
11. - Výbušnina typu vodného gelu podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že palivem je produkt rostlinného původu, produkt získaný z ropy nebo organické palivo nebo kovové palivo.
12. Výbušnina typu vodného gelu podle nároku 11,vyznačující se tím, že palivem je produkt rostlinného původu, který zahrnuje škrob, piliny, kaučuk, uhlí, cukr nebo rostlinný olej.
13. Výbušnina typu vodného gelu podle nároku 11,vyznačující setím, že palivem je organické palivo, které zahrnuje uhlovodík, glykol, vosk nebo kaučuk.
14. Výbušnina typu vodného gelu podle nároku 11,vyznačující se tím, že palivem je kovové palivo, které zahrnuje hliník.
15. Výbušnina typu vodného gelu podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že zahušťovadlem je produkt získaný ze semen nebo biosyntetický produkt nebo syntetický polymer.
16. Výbušnina typu vodného gelu podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že obsahuje činidlo snižující hustotu, které vyvolává zavedení malých bublinek plynu do výbušniny.
17. Výbušnina typu vodného gelu podle nárok 16, vyznačující se tím, že Činidlem snižujícím hustotu je pevný materiál obsahující dutiny nebo chemické aditivum, které je schopno generovat ve výbušnině plyn,
18. Výbušnina typu vodného gelu podle nároku 17, vyznačující se tím, že činidlem snižujícím hustotu je pevný materiál obsahující dutiny, vybraný ze souboru zahrnujícího perlit, skleněné nebo plastové mikrokuličky a lehčený polystyren.
19. Způsob výroby výbušniny typu vodného gelu podle kteréhokoliv z nároků 1 až 18, vyznačující se tím, že se připraví zahuštěná vodná fáze, obsahující zahuštěný vodný roztok alespoň části ve vodě rozpustného senzibilizátoru, zahušťovadla a popřípadě části solného oxidačního činidla, odděleně se připraví suchá fáze, zahrnující solné oxidační činidlo nebo jeho zbytek, zahušťovadlo, zesíťovací činidlo, palivo, případný ve vodě nerozpustný senzibilizátor a případný zbývající ve vodě rozpustný senzibilizátor, obě fáze se smísí a hustota směsi se sníží jejím míšením takovým způsobem, že se do ní zavede plyn, nebo přidáním činidla snižujícího hustotu.
20. Patrona s výbušninou, vyznačující se tím, že obsahuje výbušninů typu vodného gelu podle kteréhokoliv z nároků 1 až 18, umístěnou v papírovém kontejneru patrony.