PL176848B1 - Sposób wytwarzania wodoodpornego górniczego materiału wybuchowego - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania wodoodpornego górniczego materialu wybuchowego, polega- jacy na sporzadzaniu zelatyny wybuchowej z nitrogliceryny lub nitroglokolu, albo mieszaniny nitrogliceryny z nitroglikolem i nitrocelulozy dynamitowej, dodaniu rozdrobnionych sklad- ników sypkich, azotanu amonu lub azotanów metali alkalicznych, albo mieszaniny azotanu amonu i azotanów metali alkalicznych, chlorku alkalicznego lub chlorku metali alkalicznych, stabilizatora i mieszaniny wodouodparniajacej, a nastepnie homogenizacji otrzymanej masy i jej nabojowaniu, znamienny tym, ze nitroestry w ilosci 25-30 czesci wagowych z nitrocelu- loza dynamitowa w ilosci 0,5-1,5 czesci wagowych zelatynizuje sie przy utrzymywaniu ciaglego mieszania, a skladniki sypkie dodaje sie po uprzednim rozdrobnieniu 25-35 czesci wagowych chlorku alkalicznego lub chlorku metali alkalicznych z mieszanina wodouodpar niajaca, skladajaca sie z 1-3 czesci wagowych siarczanu baru i 0,5-1 czesci wagowych karboksymetylocelulozy, w stosunku wagowym 2:1. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wodoodpornego górniczego materiału wybuchowego, do stosowania w zawodnionych i metanowych pokładach kopalń oraz w kopalniach, których atmosfera zawiera metan i pył węglowy, nie zapalającego ich mieszanin z powietrzem.

Znane są sposoby wytwarzania górniczych materiałów wybuchowych poprzez sporządzanie żelatyny wybuchowej z nitrogliceryny lub nitroglikolu, albo mieszaniny nitrogliceryny z nitroglikolem i nitrocelulozy dynamitowej, dodanie rozdrobnionych składników sypkich i stabilizatora, a następnie homogenizowanie otrzymanej masy i jej nabojowanie.

Znany jest, na przykład z polskiego opisu patentowego nr 143 950, górniczy materiał wybuchowy nie zapalający mieszaniny pyłu węglowego z powietrzem i metanu z powietrzem, składający się z nitrogliceryny lub mieszaniny nitrogliceryny z nitroglikolem, azotanu amonu i azotanów metali alkalicznych, nitrowych pochodnych związków organicznych, chlorków metali alkalicznych i chlorku amonu, pierwszorzędowych amin alifatycznych i kwasów tłuszczowych. Produkty wybuchu dwunitrotoluenu zawartego w składzie tego materiału, mogą w określonych warunkach powodować powstawanie silnych trucizn oddziaływujących na organizm ludzki, między innymi kwasu hipurynowego. Materiał ten charakteryzuje się między innymi prędkością detonacji wynoszącą 2100 m/s oraz tym, że przy przednim odstrzeliwaniu ładunku 1000 g nie zapala metanu.

Celem wynalazku jest otrzymanie wodoodpornego górniczego materiału wybuchowego charakteryzującego się odpornością na działanie wody pod ciśnieniem jej dwumetrowego słupa w ciągu 20 godzin, którego masa ładunku nie zapalającego obłoku pyłu węglowego wynosiłaby powyżej 1000 g, a masa ładunku nie zapalającego mieszaninę powietrza z metanem 2000 g, nie zawierającego w swym składzie nitrowych pochodnych związków organicznych oraz amin aromatycznych i spełniającego wymogi dotyczące trwałości, a także stabilności właściwości wybuchowych w czasie składowania.

176 848

Zachowanie trwałości i stabilności materiałów wybuchowych używanych w górnictwie, a wytworzonych na bazie nitrogliceryny lub nitroglikolu, albo mieszaniny nitrogliceryny z nitroglikolem, zależy zarówno od receptury, jak i wybranych cech fizycznych, plastyczności oraz struktury fizycznej. Miarą trwałości właściwości wybuchowych jest zdolność do detonacji i przenoszenia detonacji, zdolność do wykonania pracy oraz prędkość detonacji. Używane do obniżenia temperatury płomienia wybuchu, a tym samym do uzyskania niezapaleń - bezpieczeństwa mieszanin z pyłem węglowym lub metanem, chlorek sodu lub chlorki metali alkalicznych zawierają w swym składzie zarówno substancje typu reduktorów, na przykład jodki, bromki, chlorki jak i utleniacze, na przykład azotyny, jod, brom oraz duże ilości zainklodowanego w ich masie powietrza, które podczas detonacji materiałów wybuchowych spełnia rolę utleniacza. Dla zapobiegania działania reduktorów i utleniaczy dodaje się do materiałów wybuchowych substancje wiążące związki inicjujące rozkład nitroestrów, tak zwane stabilizatory. Takimi stabilizatorami są substancje amin organicznych z podstawnikami aromatycznymi.

W sposobie wytwarzania wodoodpornego górniczego materiału wybuchowego, polegającym na sporządzaniu żelatyny wybuchowej z nitrogliceryny lub nitroglikolu, albo mieszaniny nitrogliceryny z nitroglikolem i nitrocelulozy dynamitowej, dodaniu rozdrobnionych składników sypkich, azotanu amonu lub azotanów metali alkalicznych, albo mieszaniny azotanu amonu i azotanów metali alkalicznych, chlorku alkalicznego lub chlorku metali alkalicznych, stabilizatora i mieszaniny wodouodparniającej, a następnie homogenizacji otrzymanej masy i jej nabojowaniu, według wynalazku, nitroestry w ilości 25-30 części wagowych z nitrocelulozą dynamitową w ilości 0,5-1,5 części wagowych żelatynizuje się przy utrzymywaniu ciągłego mieszania, a składniki sypkie dodaje po uprzednim rozdrobnieniu 25-30 części wagowych chlorku alkalicznego lub chlorku metali alkalicznych z mieszaniną wodouodparniającą, składającą się z 1-3 części wagowych siarczanu baru i 0,5-1 części wagowych karboksymetylocelulozy w stosunku wagowym 2:1. Mieszaninę chlorku alkalicznego lub chlorku metali alkalicznych z mieszaniną wodouodparniającą rozdrabnia się korzystnie do ziarn przechodzących w całości przez sito o prześwicie 1 mm, w 90% przez sito o prześwicie 0,5 mm i co najmniej w 40% przez sito o prześwicie 0,2 mm.

Zelatynizacja nitroestrów z namiarem wagowym nitrocelulozy dynamitowej, przy utrzymywaniu ciągłego mieszania, stabilizuje konsystencję materiału wybuchowego otrzymanego sposobem według wynalazku oraz zmniejsza migrację z jego masy zainkludowanego powietrza, co zapewnia stabilność właściwości wybuchowych - strzałowych tego materiału i obniża ich spadek w czasie składowania. Poddanie namiaru wagowego chlorku alkalicznego lub chlorku metali alkalicznych rozdrobnieniu z namiarem wagowym nowej mieszaniny wodouodparniającej, zapewnia nieoczekiwanie otrzymanie materiału wybuchowego wodoodpornego, bezpiecznego wobec mieszaniny powietrza z pyłem węglowym lub metanem, charakteryzującego się żądanymi własnościami strzałowymi. Wodoodporny górniczy materiał wybuchowy otrzymany sposobem według wynalazku może być stosowany jako materiał kruszący do prowadzenia prac strzałowych w atmosferach kopalń zawierających metan i pył węglowy oraz w pokładach zawodnionych i w warunkach ciągłego dopływu wody.

Przedmiotem wynalazku jest dokładniej przedstawiony w przykładowym wykonaniu poniżej.

Do mieszalnika wlewa się 135 kg mieszaniny nitrogliceryny z nitroglikolem w stosunku wagowym 60:40, a następnie dozuje się 5 kg nitrocelulozy dynamitowej. Zelatynizację prowadzi się w ciągu 15 minut intensywnie mieszając. Po 15 minutach do wytworzonej żelatyny wybuchowej dozuje się 180 kg azotanu amonu, 25 kg azotanu sodu, 2,5 kg dwuetylodwufenylomocznika oraz mieszaninę 145 kg chlorku sodu i 7,5 kg siarczanu baru z karboksymetylocelulozą w stosunku wagowym 2:1, rozdrobnioną do ziam przechodzących w całości przez sito o prześwicie 1 mm, w 90% przez sito o prześwicie 0,5 mim i co najmniej w 40% p^^^^ sito o prześwicie 0,2 mm. Otrzymane w ten sposób 500 kg wodoodpornego górniczego materiału wybuchowego, bezpiecznego wobec metanu i pyłu węglowego, o konsystencji plastycznej, nabojuje się w naboje o średnicy 32 mm lub 36 mm i masie odpowiednio 200 g lub 150 i 400 g.

176 848

Otrzymany wodoodporny górniczy materiał wybuchowy charakteryzuje się tym, że:

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

- ładunek 1200 g materiału nie zapala mieszaniny powietrza z pyłem węglowym,

- detonuje od spłonki porównawczej 0,10 g,

- przenosi detonację na odległość 3 cm,

- wydęcie w bloku ołowianym wynosi 213 cm³,

- prędkość detonacji wynosi 2215 m/s,

- średnica krytyczna wynosi 18 mm,

- energia uderzania, mogąca spowodować wybuch materiału, wynosi 5,9 Nm (0,6 kGm),

- zawartość tlenków azotu, w przeliczeniu na NO2, w gazach wynosi 0,042%, a zawartość CO - 0,093%, przy dopuszczalnych zawartościach odpowiednio 0,080 i 0,135%,

- po 24 godzinnym składowaniu pod- wodą, przy ciśnieniu słupa wody dwóch metrów, materiał detonuje od spłonki porównawczej 0,15 g oraz przenosi detonację na odległość 2 cm, a po 210 godzinach składowania - pizenosi detonację na odległość 3 cm.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania wodoodpornego górniczego materiału wybuchowego, polegający na sporządzaniu żelatyny wybuchowej z nitrogliceryny lub nitroglokolu, albo mieszaniny nitrogliceryny z nitroglikolem i nitrocelulozy dynamitowej, dodaniu rozdrobnionych składników sypkich, azotanu amonu lub azotanów metali alkalicznych, albo mieszaniny azotanu amonu i azotanów metali alkalicznych, chlorku alkalicznego lub chlorku metali alkalicznych, stabilizatora i mieszaniny wodouodparniającej, a następnie homogenizacji otrzymanej masy i jej nabojowaniu, znamienny tym, że nitroestry w ilości 25-30 części wagowych z nitrocelulozą dynamitową w ilości 0,5-1,5 części wagowych żelatynizuje się przy utrzymywaniu ciągłego mieszania, a składniki sypkie dodaje się po uprzednim rozdrobnieniu 25-35 części wagowych chlorku alkalicznego lub chlorku metali alkalicznych z mieszaniną wodouodparniającą, składaj ącą się z 1-3 części wagowych siarczanu baru i 0,5-1 części wagowych karboksymetylocelulozy, w stosunku wagowym 2:1.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszaninę chlorku alkalicznego lub chlorku metali alkalicznych z mieszaniną wodouodparniającą rozdrabnia się do ziarn przechodzących w całości przez sito o prześwicie 1 mm, w 90% przez sito o prześwicie 0,5 mm i co najmniej w 40% przez sito o prześwicie 0,2 mm.