DE2036870A1

DE2036870A1 - Schlammformiger Sprengstoff, insbe sondere Slurry Sprengstoff

Info

Publication number: DE2036870A1
Application number: DE19702036870
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Schmid Koenig Paul, Riehen, Basel (Schweiz)
Priority date: 1969-08-08
Filing date: 1970-07-24
Publication date: 1971-02-18
Also published as: AU1810170A; BE754077A; FR2057057B1; ZM9270A1; FR2057057A1; ZA704976B; TR17403A

Description

Paul SCHMID-KOENIG. in Biehen/Basel (Schweiz).

"Schlammförmiger Sprengstoff, insbesondere "Slurry"-Sprengstoff¹¹.

Die Erfindung betrifft einen schlammförmigen Sprengstoff, insbesondere einen sogenannten "Slurry"-Sprengstoff, der mindestens ein wasserlösliches anorganisches Salz als Säuerstoffträger, mindestens einen Brennstoff und Wasser enthält.

Die bisher auf Grund dieser allgemeinen Zusammensetzung hergestellten "Slurry"-Sprengstoffe sind praktisch unempfindlich gegenüber Sprengkapseln, insbesondere gegenüber einer Sprengkapsel N⁰ 8, und. können deshalb nur mittels einer Veretärkerladung gezündet werden. Die

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Verstärkerladung besteht aus hochbrisantem Sprengstoff, wie •z.B. Trinitrotoluol (TNT), oder Nitropenta (PENT) und wird ihrerseits mittels Sprengkapsel oder Sprengschnur gezündet. Nachteilig sind dabei die schwierige Handhabung und die kleine Betriebssicherheit der für die Verstärkerladung benutzten Sprengstoffe. Ausserdem können Verstärkerladungen nur bei verhältnismässig grossen Bohrlochdurchmessern, im allgemeinen nur bei Bohrlochdurchmessern Ober 60 mm benutzt werden. Infolgedessen sind die bekannten, mittels Verstärkerladung zQndbaren "Slurry^M-Sprengstoffe ausschliesslich fflr Übertage-Sprengungen einsetzbar. Pttr Untertage-Sprengungen, bei denen fast immer Bohrlöcher mit kleinem Durchmesser (unter 60 mm) geschossen werden, ist die Benutzung der bekannten, durch VerstSrkerladung zQndbaren ^MSlurry"-Sprengstoffe ausgeschlossen. Ausserdem weisen die bisher hergestellten "Slurry"-Sprengstoffe dieser Art eine ausgesprochen negative Sauerstoffbilanz auf. Ein Untertage- -Einsatz der bekannten "Slurry"-Sprengstoffe kommt auch deshalb nicht in Frage, weil die Verstärkerladung-Zündung in Verbindung mit der negativen Sauerstoffbilanz zu einem for die Betriebssicherheit unzulässig hohen Anteil an giftigen Gasen in den Schwaden fuhrt.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beheben und einen schlammfSrmigen Sprengstoff, insbesondere einen sogenannten "Slurry^li-Sprengstoff der eingangs genannten Art zu aohaffen, der soweit sensibilisiert ist, dass er auch bei kleinen und kleinsten Bohrlochdurchmessern, z.B.

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von etwa 10 mm aufwärts, mit einer Sprengkapsel, insbesondere mit einer Sprengkapsel N⁰Q unmittelbar, d.h. ohne jegliche Verstärkerladung und mit gröaster Sicherheit gezündet werden kann, und dessen Schwaden eine für Untertage-Einsätζβ zulässige Zusammensetzung aufweisen.

Biese Aufgabe wird erfindungsgemäss dt durch gelöst, dass der schlammförraige Sprengstoff, bzw. der "Slurry"-Sprengstoff

eine Sauerstoffbilanz ^L O aufweist und als Sensibilisator gegenüber Sprengkapseln, insbesondere gegenüber der Sprengkapsel N°8, etwa 1 - 6jC Aluminiumpulver mit einem durchschnittlichen Feinheitegrad entsprechend einer GrCsaenordnung von ungefähr 300 Haschen US-Standard-Siebsatz enthält.

Ea hat 3ich überraschenderweise gezeigt, dass ein solcher alurainiumsenaibilisierter "Slurry"-Sprengstoff auch in Bohrlöchern mit kleinen und kleinsten Durchmessern unmittelbar und vollkommen sicher insbesondere mit einer Sprengkapsel N°8 gezündet werden kann, wobei die Zusammensetzung der entstehenden Schwaden den Bestimmungen für Untertage- -Sprengungen entspricht.

Besonders günstige Ergebnisse werden erfindungsgemäss erzielt, wenn das als Sensibilisator benutzte Aluminiumpulver einer Siebanalyse von 0,5$ - 100 Maschen und - 325 Maschen US-Standard-Siebsatz entspricht, bzw.

BAD ORiGiNAL

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eine durchschnittliche Feinheit von etwa 12000 cm /g aufweist. Als Sensibilisator kann dabei nach einem weiteren Merkmal der Erfindung handelsttbliches, mit der Bezeichnung ALCOA "Standard Varnish Powder N⁰ 322" bekanntes Aluminiumpulver benutzt werden, das etwa der genannten Siebanalyse entspricht.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung enthält der aluminiumsensibilisierte * "Slurry"-Sprengstoff ein die Oberflächenbenetzung des Aluminiumpulvers verhinderndes Zusatzmittel, insbesondere etwa 1 - 2$ Stearinsäure. Durchdiesen Zusatz wird das sprengkapselsensibilisierende Aluminiumpulver in der ^MSlurry⁰-Sprengetoffmischung nicht benetzt und behält dadurch seine volle Wirkung alt; Sensibilisator.

Die unmittelbare Sprengkapseizündung des "Slurry"-Sprengstoffβ kann noch dadurch gefördert werden, dass in Verbindung mit dem sprengkapselsensibilisierenden Aluminiumpulver^als Sauerstoffträger Ammoniumnitrat und/oder Calciumnitrat und/oder Natriumnitrat od.dgl. benutzt werden. Insbesondere kann als Sauerstoffträger technisches Calciumnitrat mit O,l?6 P₂ ⁰S uncl 5# NH₄NO₃ verwendet werden, das btsoadere günstige Ergebnisse liefert.

Als Brennstoff in Verbindung mit dem sprengkapselseasilbilisierenden Aluminiumpulver k8nn®n

andere Alkohole und/oder niedermolekulare Amide und/oder insbesondere Aluminiumpulver benutzt werden. Der erfindungsgemäss aluminiumsensibilisierte:' "Slurry"-Sprengstoff enthält vorzugsweise zusätzlich ein Mittel, insbesondere Formamid bis etwa 10$ des Gesamtgewichts, das den Gefrierpunkt der Sprengstoff mischung herabsetzt und zusammen mit dem Wasser ein Lösungsmittel für die als Sauerstoffträger wirkenden Salze bildet.

Beispiel I

Es wurden drei "Slurry"-Sprengstoffe mit folgender Zusammensetzung hergestellt:

Sprengstoff 1.

Anorganische Salze als Sauerstoffträger 63,2 $ Aluminiumpulver als Brennstoff 12,25#

Sprengkapselsensibilisierendes Aluminiumpulver mit durchschnittlichem Feinheitsgrad 322 Maschen US-Standard-Siebsatz (Al 322). 1,75#

Formamid ' 10,5 #

Wasser 9,9 £

Sprengstoff 2.

Anorganische Salze als Sauerstoffträger 63»2 #

Aluminiuapulver ale Brennstoff 12,0 1»

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Sprengkapselsensibilisierendes Aluminiumpulver
mit durchschnittlichem Feinheitegrad 322 Maschen
US-Standard-Siebsatz (Al 322) 2,0 #

Formamid 10,5 #

Wasser 9,9 #

Sprengstoff 3.

Anorganische Salze als Sauerstoff träger 63,2 i» Aluminiumpulver als Brennstoff 10,0 $>

Sprengkapselsensibilisierendes Aluminiumpulver mit durchschnittlichem Feinheitsgrad
322 Maschen US-Standard-Siebsatz (Al 322) 4,0 # Formamid 10,5 $>

Wasser 9,9 $>

Mit diesen drei Sprengstoffen wurden Patronen verschiedenen Durchmessers hergestellt, die unmittelbar mittels Sprengkapsel N°8 gezündet wurden. Die erzielten Ergebnisse in
Abhängigkeit vom Patronendurchmesser und vom Al 322-Gehalt sind in der folgenden Tabelle 1 aufgestellt, in der
D "detoniert" und V "versagt" bedeuten·

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Tabelle 1.

Patronendurchme eser	38	ff Al 322	1,75	2,0	4,0
mm	38	D	D	B
38	D	B	B
32	D	B	B
32	D	B	B
32	D	B	B
27	B	B	B
27	V	¥	B
27	V	V	B
21	V	V	B
21	V	V	B
21	V	V	B
V	7	B

Aus der Tabelle 1 ist es klar ersichtlich, dass ein sprengkapsel sensibili sierender Al 322-Gehalt von 1,75$ bereits ausreicht, um "Slurryⁿ-Sprengstoffladungen mit einem Durchmesser von 38 mm unmittelbar mit einer Sprengkapsel N°8 zu zünden. Mit einem sprengkapselsensibilisierenden Al 322-Gehalt von 4,0 i> können sogar "Slurry"-Sprengstoffladungen mit einem Durchmesser von 21 mm unmittelbar mit

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der Sprengkapsel N°8 gezündet werden.

Die nachstehende Tabelle 2 zeigt die Abhängigkeit der Dichte G/cm des alumini umsensibili eierten "Slurry"-Sprengstoffβ von dem Al 322-Gehalt.

Tabelle 2»

Al 322 *	1,75	2,0	4,0
G/cm³	1,44	1,35	1,22

In dem erfindungsgemässen, aluminiumsensibilisierten ⁰Slurry"-Sprengstoff sind die Sauerstoff träger, die Brennstoffe und das.sprengkapselsensibilisierende Aluminiumpulver, sowie die anderen, an der Reaktion teilnehmenden Bestandteile in einem solchen Mengenverhältnis vorhanden, dass eine ausgeglichene bzw. zumindest leicht - positive Sauerstoffbilanz erzielt wird. Ein solcher "Slurry¹"-Sprengstoff kann z.B. folgende Zusammensetzung aufweisen, wobei der Wassergehalt vernachlässigt ist:

Beispiel II

Ammoniumnitrat Calciumnitrat

- 33 $

Natriumnitrat 4 - 12 56 Aethylenglykol 5 - 15 <f» Aluminiumbrennstoff - O - 16 # Aluminiumpulver als Sprengkapsel sensibilisator 1 - 6 i»

Ein solcher aluminiumsensibilisierter "Slurry"-Sprengstoff mit ausgeglichener oder positiver Sauerstoffbilanz weist -in Verbindung mit der unmittelbaren Sprengkapseizündung auch den wichtigen Vorteil auf, dass die Schwaden eine fttr-Untertage-Sprengungen zulässige Zusammensetzung besitzen. Dabei wird eine günstige Herabsetzung des CO- und Nitrosegasanteils in den Schwaden einerseits durch die Verminderung des Gehalts an Kohlenwasserstoffen und Erhöhung des Natriumnitrat-Gehalts und andererseits durch Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit infolge des Zusatzes von Aluminiumpulver als Sprengkapselsensibilisator erzielt.

Die erfindungsgemäss aluminiumsensibilisierten "Slurry¹¹- \ -Sprengstoffe können in an sich bekannter Weise auch gelbildende Substanzen enthalten«

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beschriebenen Ausftthrungsbeispiele beschränkt» sondern es sind im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens mehrere unterschiedliche Lösungen möglioh. Andererseits können sämtliche, der Beschreibung und der AvtefOhrungsbeispiele entnehmbare Merkmale und Einzelheiten in beliebiger Kombination erfindungswesentlioh sein.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

(ly SchlammfSrmiger Sprengstoff, insbesondere sogenannter ⁿ Slurry"-Sprengstoff, der mindestens ein wasserlösliches anorganisches Salz als Sauerstoffträger, mindestens einen Brennstoff und Wasser enthält, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Sauerstoffbilanz :>O aufweist und als Sensibilisator gegenüber Sprengkapseln, insbesondere gegenüber der Sprengkapsel N°8, etwa 1 - 6 i» Aluminiumpulver mit einem durchschnittlichen Feinheitsgrad entsprechend einer GrOssenordnung von ungefähr 300 Maschen US-Standard-Siebsatz enthalt.
2. Sprengstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das als Sensibilisator benutzte Aluminiumpulver einer Siebanalyse von 0,5 £ - 100 Maschen und 95 $ «° 325 Haschen US-Standard-Siebsatz entspricht.
3. Sprengstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er als Sensibilisator handels&bllohes, mit der Bezeichnung ALCOA "Standard Varnish Powder H° 322" bekanntes Aluminiumpulver oder ein anderes Aluminiumpulver mit ahnlichen Eigenschaften enthalt.
4. Sprengstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass er ein die Oberfläoheribenetzung des Aluminiumpulvers verhinderndes Zusatzmittel, insbesondere etwa 1 - 2 J< Stearinsaure enthält.

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5. Sprengstoff nach einem oder mehreren der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er als Sauerstoffträger Ammoniumnitrat und/oder Calciumnitrat und/oder
Natriumnitrat od.dgl. enthält.
6. Sprengstoff nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass er als Säuerstoffträger technisches Calciumnitrat mit 0,1 1* P₃O₅ und 5 % NH₄RO₃ enthalt.
7. Sprengstoff nach einem oder mehreren der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er als Brennstoff Aethylen&Lykol und/oder andere Alkohole und/oder niedermolekulare Amide und/oder Aluminiumpulver enthält.
8. Sprengstoff nach einem oder mehreren der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er folgende
Bestandteile enthält:

Ammoniumnitrat 25 - 33 $>

Calciumnitrat 25 - 33 #

Natriumnitrat 4 - 12 £

Aethylenglykol 5 - 15 £

Aluminiumbrennstoff 0 - 16 i>

Aluminiumpulver als Sprengkapsel sensibilisator 1 - 6 $>
9. Sprengstoff nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass er zusätzlich Formamid bis 10$ des Gesamtgewichts
enthält.

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