DE1183846B - Sprenggemisch - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: C 06 b

Deutsche Kl.: 78 c-17

Nummer: 1183 846

Aktenzeichen: A 41615 VI b/78 c

Anmeldetag: 14. November 1962

Auslegetag: 17. Dezember 1964

Die Erfindung bezieht sich auf neuartige, billige Sprengstoffe.

Gegenstand der Erfindung ist ein aus teilchenförmigen! Ammonnitrat und einem flüssigen organischen Sensibilisierungsmittel bestehendes Sprenggemisch, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Sensibilisierungsmittel ein Gemisch eines üblichen flüssigen Brennstoffes auf Kohlenwasserstoffbasis mit einem bei Raumtemperatur flüssigen Mononitroalkan, besonders Nitromethan, gegebenenfalls unter Zusatz eines Lösungsvermittlers, oder ein flüssiges Keton ist und daß die Sauerstoffbilanz des Sprenggemisches im Bereich von etwa —25 bis +25 liegt.

Bei der Verwendung von Sprengstoffen ist die Notwendigkeit hinreichender Sicherheit ein für das Arbeitspersonal im Feld ständig gegenwärtiges Problem. Viele in der Praxis bzw. im Feld verwendeten Sprengstoffe werden im Herstellungsbetrieb zu einer fertigen Form kompoundiert und von dort zur Verwendungsstelle versendet. Während der Versendung müssen besondere Vorsichtsmaßregeln ergriffen werden. Häufig umfassen diese Vorsichtsmaßregeln Beschränkungen hinsichtlich des Versendungsweges der Sprengstoffe und der Art der Träger usw. Weiterhin bestehen Beschränkungen bezüglich der Art und Weise, in der die Sprengstoffe versendet und gelagert werden können.

Infolge dieser Anforderungen hinsichtlich Versendung, Lagerung usw. sind Dynamit und andere empfindliche Sprengstoffe recht kostspielig zu versenden und zu lagern. Dies spiegelt sich in verhältnismäßig hohen Kosten des Sprengstoffes wider, welche von dem Letztverbraucher getragen werden müssen.

Bei vielen Anwendungen im Feld ist es wünschenswert, einen Sprengstoff in einem dünnen Bohrloch zur Detonation zu bringen, welches in das Gestein oder andere Material, das weggesprengt werden soll, gebohrt ist. Da Ammoniumnitrat-Brennöl-Sprengstoffe ein Bohrloch von großem Durchmesser (über etwa 5 cm Durchmesser) erfordern, sind diese für derartige Arbeitsgänge ungeeignet. In diesen Fällen muß Dynamit verwendet werden, da es in einem Bohrloch von geringem Durchmesser detoniert.

Bei heutigen Sprengoperationen ist es häufig notwendig, zwei Typen von Sprengstoffen an der Hand zu haben. Der erste Typ ist der Ammoniumnitrat-Brennöl-Sprengstoff, der ein Loch von verhältnismäßig großem Durchmesser erfordert, um darin zu detonieren, und der zur Einleitung oder Zündung eine Hilfs- oder Zusatzladung aus Dynamit oder einem anderen empfindlichen Material benötigt. Der zweite Sprengstofftyp ist Dynamit, das verhältnis-Sprenggemisch

Anmelder:

Aerojet-General Corporation, Azusa, Calif.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. K. Boehmert

und Dipl.-Ing. A. Boehmert,

Patentanwälte, Bremen 1, Feldstr. 24

Als Erfinder benannt:
Thurber White Royer, Arcadia, Calif.,
Thurber White Royer, Arcadia, Calif.;
(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 17. November 1961
(153 222)

mäßig teuer und gefährlich bei der Arbeit ist. Dieser Sprengstoff wird häufig als Hilfsladung für Ammoniumnitrat-Brennöl-Sprengstoffe benutzt, und er wird weiterhin alleine für Sprengoperationen verwendet, die den Gebrauch von Bohrlöchern geringen Durchmessers erfordern. Demgemäß erfordern derzeitige Sprengoperationen immer die Anwesenheit großer Mengen eines verhältnismäßig empfindlichen Sprengstoffs, z. B. vönV'Dynamit, der als ein Sprengstoff transportiert und gelagert werden muß. Dies erzeugt dauernde Sicherheitsgefahren. Die Verwendung von zwei Typen von Sprengstoffen führt weiterhin zu Lagerungs- und Handhabungsproblemen an der Sprengstelle, da die Sprengstoffe getrennt gelagert werden sollten.
Viele Sprengstoffe sind feste Körper, die bei ihrer Herstellung in eine gegebene Gestalt geformt werden. Veranschaulichend hierfür ist die Tatsache, daß Dynamit im allgemeinen die Form von Stäben oder Stangen hat. Auf Grund ihrer Gestalt ist es häufig schwierig, die gewünschte Menge an Sprengstoff in das Bohrloch zu bekommen. Um dieser Schwierigkeit zu begegnen, ist es allgemeine Praxis, im Feld die Dynamitpatronen aufzuschneiden und den Spreng-

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stoff nach Einsetzen in das Bohrloch einzudrücken oder einzustampfen. Hierbei zerbrechen die Stäbe und der Sprengstoff wird in Anlage an die Wandung des Loches gedrückt, um eine größtmögliche Packungsdichte in dem Loch zu erzielen. Das Eindrücken oder Stampfen ist eine zeitraubende und in sich gefährliche Maßnahme, da viele Sprengstoffe ziemlich oder etwas stoßempfindlich sind.

Um die vorstehend genannten Schwierigkeiten zu beseitigen, liegt ein Zweck der Erfindung in der Schaffung eines billigen Mehrzwecksprengstoffes, der vom Kosten-Wirksamkeits-Standpunkt (Menge des pro Kosteneinheit Sprengstoff entfernten Gesteins, Bohrung der Bohrlöcher usw.) so billig wie Ammoniumnitrat-Brennöl-Sprengstoffe ist, der jedoch gleichzeitig Eigenschaften hat, die ihn für Anwendungen brauchbar machen, für welche zur Zeit Dynamit eingesetzt wird. Die Erfindung bezweckt weiterhin die Schaffung eines Sprengstoffes, der aus Bestandteilen zusammengesetzt ist, die für sich selbst keine Sprengstoffe sind und daher als gewöhnliche Handelsartikel versendet und gelagert werden können. Noch ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Sprengstoffs, der keine empfindliche hochexplosive Hilfsladung erfordert, bei dem sich die Sprengung leicht in einem Bohrloch geringen Durchmessers fortpflanzt und der frei fließt, so daß er normalerweise kein Eindrücken oder Stampfen erfordert. Ein anderer Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Kompoundierung eines Sprengstoffes, das leicht im Feld von unerfahrenem Personal ohne Anwendung besonderer sorgfältig angepaßter Mischeinrichtungen ausgeführt werden kann. Weitere Zwecke gehen aus der nachstehenden Beschreibung und den Patentansprüchen hervor.

Die Sprengstoffzusammensetzung gemäß der Erfindung umfaßt Ammoniumnitratteilchen, die von etwa 25 bis etwa 100 °/o mit einer Lösung gesättigt sind (bei 100°/oiger Sättigung werden die Teilchen zunächst im Vakuum evakuiert), welche einen flüssigen Kohlenwasserstoff in Vermischung mit einem flüssigen Nitroalkan oder eine Mischung eines flüssigen Kohlenwasserstoffs mit einem flüssigen Nitroalkan und einem Lösungsvermittler, z. B. einem Keton, oder ein Keton für sich enthält. Je nach der besonderen Art der verwendeten Ammoniumnitratteilchen reicht der Sättigungspunkt von etwa 13 bis etwa 25 Gewichtsprozent der gesamten Sprengstoffformulierung. In einigen Fällen wird gemäß der Erfindung genügend flüssiges Sensibilisiermittel verwendet, um die Ammoniumnitratteilchen zu überfluten, d. h. um die Hohl- oder Zwischenräume zwischen den Teilchen zusätzlich zu deren Sättigung zu füllen. Obgleich dies den Nachteil hat, die Empfindlichkeit zu verringern und den Sprengstoff schwieriger detonierbar zu machen, erhöht es die Stoff- oder Schüttdichte des Sprengstoffs. Dies hat den Vorteil, daß mehr Sprengstoff in ein gegebenes Volumen eingebracht werden kann. Es hat weiterhin einen Vorteil bei Unterwassersprengung, da eine Erhöhung der Stoffdichte des Sprengstoffs über die des umgebenden Wassers den Sprengstoff sinkfähig macht. Bei der Unterwassersprengung wird der Sprengstoff gemäß der Erfindung in einen wasserbeständigen Behälter eingebracht, vorzugsweise in einen plastischen Beutel, z.B. aus Polyäthylen. Dies hindert das Wasser daran, mit dem Sprengstoff in Berührung zu kommen und eine nachteilige Wirkung auf seine Eigenschaften auszuüben.

Das verwendete flüssige Nitroalkan ist eine Verbindung oder eine Mischung von Verbindungen der Formel R-NO₂, in der R eine niedere Alkylgruppe ist, z. B. eine Methyl-, Äthyl-, n-Propyl- oder Isopropylgruppe. Verbindungen, die unter diese Formel fallen, sind z. B. Nitromethan, Nitroäthan, Nitropropan und Nitrobutan. Nitromethan ist ein bevorzugtes

ίο Nitroalkan-Sensibilisiermittel, da gefunden worden ist, daß unter Verwendung dieser Verbindung hergestellte Sprengstoffzusammensetzungen gemäß der Erfindung eine höhere Brisanz haben als andere Sprengstoffzusammensetzungen gemäß der Erfindung, die höhere Nitroalkane enthalten.

Das flüssige Nitroalkan der vorstehend definierten Art ist mit einem flüssigen Kohlenwasserstoff vermischt; dies kann eine aromatische, eine aliphatische oder eine alicyclische Verbindung sein oder eine Verbindung, die Kombinationen der vorstehend genannten Gruppen enthält, z. B. in Verbindungen, die Aralkyl-, Alkaryl- oder Cycloalkylarylgruppen enthalten. Typisch für solche flüssigen Kohlenwasserstoffe sind Benzol, Toluol, Xylole (entweder rein oder gemischt), Hexan, Octan, Heptan, Cycloheptan, Methylcyclohexan u.dgl. Typisch für solche flüssigen Kohlenwasserstoffe sind gemischte Erdölprodukte, z. B. Gasöle, Brennöle, Rückstandsheizöle, natürliches Benzin, Düsenkraftstoffe, Kerosin, Ligroin

u. dgl. Die einzige Forderung für den flüssigen Kohlenwasserstoff besteht darin, daß er bei Vermischung mit einem flüssigen Nitroalkan, entweder mit oder ohne einem Kupplungsmittel der weiter unten aage-_; gebenen Art, eine Lösung bildet.

Wenngleich die Erfindung nicht an irgendeine Theorie gebunden ist, kann angenommen werden, daß die Sprengstoffzusammensetzungen gemäß der Erfindung durch einen Absorptionsmechanismus gebildet werden, bei dem das flüssige Sensibilisiermittel (eine Lösung eines flüssigen Nkroalkans, eines flüssigen Kohlenwasserstoffs und eines Lösungsvermittlers; eine Lösung eines flüssigen Kohlenwasserstoffs und eines flüssigen Nitroalkane, oder ein Keton für sich) von den äußeren Oberflächen der Ammoniumnitratteilchen in deren Innenteile wandert. Der flüssige Bestandteil des Sprengstoffs gemäß der Erfindung ist in dieser Weise gleichmäßig über das gesamte Innere der festen Ammoniumnitratteiidien verteilt. Als Ergebnis sind die Sprengstoffe gemäß der Erfindung äußerst kraftvoll und leistungsfähig, leicht zur Detonation zu bringen und bekannten Sprengstoffen, in denen Ammoniumnitrat mit einem Brennöl vermischt ist, weit überlegen.

Damit der flüssige Sensibilisierbestandteil der Sprengstoffe gemäß der Erfindung gleichmäßig im Inneren der Ammoniumnitratteilchen verteilt wird, ist es notwendig, daß das flüssige Sensibilisiermittel als homogenes Material vorliegt. In manchen Fällen ist eine Mischung eines flüssigen Nitroalkane und eines flüssigen Kohlenwasserstoffs eine homogene Lösung. Beispielsweise bilden Benzol, Toluol, Hexan und Xylole Lösungen mit flüssigen Nitroalkanen, wie beispielsweise Nitromethan. In anderen Fällen sind jedoch flüssige Kohlenwasserstoffe und das flüssige niedere Alkan nicht in den gewünschten Mengenanteilen mischbar. In diesem Falle ist es notwendig, einen dritten Bestandteil in dem flüssigen Sensibilisiermittel zu verwenden, der als Lösungsvermittler

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bezeichnet wird. Die Funktion des Lösungsvermittlers den wurde, daß solche Teilchen einen überlegenen

besteht darin, die Mischung des flüssigen Kohlen- Sprengstoff ergeben. Jedoch ergeben auch ungleich-

wasserstoffs mit dem flüssigen Nitroalkan in Lösung mäßige Körner oder Teilchen eine brauchbare

zu bringen und hierdurch eine wirkliche Lösung zu Sprengstoffzusammensetzung.

bilden, die im Ganzen homogen ist. 5 Die Sprengstoffzusammensetzungen gemäß der Er-Typische Lösungsvermittler, die in Sprengstoffzu- findung haben eine Sauerstoffbilanz im Bereich von sammensetzungen gemäß der Erfindung verwendet etwa — 25 bis etwa +25. Wenn eine Mischung von werden können, sind Lösungsmittel, wie beispiels- Nitroalkanen im Sprengstoff gemäß der Erfindung weise Alkohole, Ketone, Äther, Aromaten, z. B. verwendet wird, wird demgemäß ein hinreichend Benzol und Naphthalin, und Mischungen solcher io großer Prozentsatz eines sauerstoffreichen niederen Stoffe. Bevorzugte Lösungsvermittler sind die orga- Alkans, z. B. Nitromethan, angewendet, um sauernischen Ketone, und zwar vorzugsweise Dialkyl- stoffarme Bestandteile des Sprengstoffs auszugleichen, ketone. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Alkyl- Die Sprengstoffe gemäß der Erfindung werden begruppen niedere Alkylgruppen sind, z. B. Methyl-, quem und leicht an der Verwendungsstelle gemischt, Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Amyl- und Hexylgruppen. 15 indem man das flüssige Sensibilisiermittel der vor-Typische Kupplungsmittel sind Dimethylketon, stehend angegebenen Art auf und durch das teilchen-Methyläthylketon, Diäthylketon, Diisopropylketon, förmige Ammoniumnitrat gießt. Vorzugsweise wird Benzol, Diäthyläther, Diisopropyläther, Methylalko- genügend flüssiges Sensibilisiermittel zugegeben, um hol, Butylalkohol, Methylisobutylketon u. dgl. Der die Teilchen im wesentlichen zu sättigen. Dies kann Lösungsvermittler kann in einer Menge bis herauf zu 20 leicht erreicht werden, indem man überschüssige etwa 50 Gewichtsprozent des flüssigen Sensibilisier- Flüssigkeit zugibt und den Überschuß abgießt, nachmaterials anwesend sein. Vorzugsweise ist der Lö- dem die Teilchen einige Minuten oder langer gesungsvermittler jedoch in einer Menge von etwa 5 tränkt worden sind. Da die Menge der von den Teilbis etwa 20 Gewichtsprozent des gesamten flüssigen chen absorbierten Flüssigkeit durch ihre Porosität Sensibilisiermaterials anwesend. 25 bestimmt ist, braucht der Benutzer bei der Formu-Weiterhin wurde gefunden, daß gewisse Ketone lierung des Sprengstoffs keine Bestandteile zu wiegen (im allgemeinen Dialkylketone) als solche für eine oder irgendwelche Berechnungen anzustellen. Er hat Sensibilisierung von Ammoniumnitratteilchen wirk- vielmehr nichts anderes zu tun, als das flüssige sam sind, um eine Sprengstoffzusammensetzung zu Sensibilisiermittel zuzugeben, bis die Teilchen gebilden. Diese Sprengstoffe sind im allgemeinen nicht 30 sättigt sind, und dann die überschüssige Flüssigkeit so günstig wie die anderen Sprengstoffe gemäß der abzugießen. In einem typischen Fall ergibt beispiels-Erfindung, in denen die Ammoniumnitratteilchen weise etwa 11 Sensibilisiermittel auf 6 kg Ammonientweder mit einer Mischung aus einem Nitroalkan umnitratteilchen einen annehmbaren Sprengstoff,
und einem flüssigen Kohlenwasserstoff oder mit Um beste Ergebnisse zu erhalten, sollten die einer Mischung aus einem Nitroalkan und einem 35 Sprengstoffzusammensetzungen gemäß der Erfindung flüssigen Kohlenwasserstoff und einem Lösungsver- nicht irgendeine ausgedehnte Zeitspanne in Berühmittler sensibilisiert sind. Die letztgenannten Spreng- rung mit Luft stehen gelassen werden. Wenn dies stoffe haben im allgemeinen eine höhere Brisanz als geschieht, kann eine merkliche Menge des flüssigen die Sprengstoffzusammensetzungen gemäß der Erfin- Sensibilisiermittels herausdampfen, so daß sich ein dung, in denen das Sensibilisiermittel einzig ein 40 weniger wirksamer Sprengstoff ergibt. Um das zu flüssiges Keton ist. Typisch für solche Ketone sind vermeiden, sollte der Sprengstoff innerhalb einiger Methyläthylketon, Cyclohexanon, Äthylisopropyl- Stunden nach Vermischung verwendet oder anketon u. dgl. sonsten in einem dampfdichten Behälter gelagert Die in den Sprengstoffen gemäß der Erfindung werden, um hierdurch Verdampfung des flüssigen verwendeten Ammoniumnitratteilchen sind normale 45 Sensibilisiermittels zu vermeiden.
Handelsartikel, wie sie verbreitet als Düngemittel ver- Das flüssige Sensibilisiermittel gemäß der Erfinwendet werden. In diesen Teilchen hat das Ammo- dung enthält zweckmäßig einen Farbstoff, der die niumnitrat die Form von Sphäroiden, wie sie beim Teilchen anfärbt, nachdem das Sensibilisiermittel mit Tropfen oder Sprühen einer übersättigten Lösung von ihnen vermischt worden ist. Ein besonderer er-Ammoniumnitrat durch einen Schuß- oder Sprüh- 5° findungsgemäß verwendeter Farbstoff ist Brillantturm durch einen entgegenfließenden Strom trockener ölgelb Nr. 2625, wie es von der National Aniline Luft erzeugt werden. Die einzelnen Kügelchen des Corporation hergestellt wird. Infolge der Farbe des Ammoniumnitrate liegen im allgemeinen im Größen- Farbstoffes nehmen die Teilchen die Färbung des bereich von etwa 2000 bis etwa 5000 Mikron Durch- Farbstoffes an, wenn sie mit dem Sensibilisiermittel messer. Obwohl die Teilchen nicht völlig gleichmäßig 55 gesättigt werden. Dies zeigt jeder mit dem Material sind, sind sie im allgemeinen von kugeliger Natur, umgehenden Person, daß der Sprengstoff fertig für und sie sind porös in bezug auf das flüssige Sensibi- die Verwendung ist und als ein Sprengstoff behandelt lisiermittel gemäß der Erfindung. Im gekauften Zu- werden sollte. Nachdem der Sprengstoff einige Zeit stand sind die Ammoniumnitratteilchen im allgemei- gestanden hat, so daß ein Teil des Sensibilisiermittels nen mit einem Mittel gegen Zusammenbacken über- 60 verdampft ist, nimmt der gelbe Farbstoff auf der zogen. Das Mittel gegen Zusammenbacken hat im Oberfläche des vermischten Sprengstoffs eine rote allgemeinen wenig oder überhaupt keinen Einfluß Färbung an. Dies zeigt den mit dem explosiven auf die Wirksamkeit der Sprengstoffe gemäß der Er- Material umgehenden Personen an, daß zusätzliches findung. Demgemäß umfaßt die Erfindung Spreng- Sensibilisiermittel benötigt wird, um den Sprengstoff stoffe, bei denen entweder überzogene oder nicht 65 wieder auf volle Leistungsfähigkeit zurückzubringen, überzogene Teilchen aus Ammoniumnitrat verwendet Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung sind. Vorzugsweise sind die Ammoniumnitratteilchen dienen die nachstehenden Beispiele, in denen alle von verhältnismäßig einheitlicher Größe, da gefun- Angaben bezüglich Teilen und Prozentsätzen au[

das Gewicht bezogen sind, sofern nichts anderes angegeben ist.

Beispiel I

Zu 84 Teilen teilchenförmigem Ammoniumnitrat wurden 16 Teile eines flüssigen Sensibilisiermittels zugegeben, das 5,8 Volumprozent Methyläthylketon, 9,8 Volumprozent Aceton und 84,4 Volumprozent einer Mischung umfaßte, die aus 30 Volumprozent Benzin und 70 Volumprozent Nitromethan bestand.

Säulenfortpflanzung und Plattenverbeulung

gegen eine 20-mg-Probe des Sprengstoffs. Die erhaltenen Ergebnisse werden durch die Minimalhöhe, bei der der Sprengstoff bei 100 % der Prüfungen detoniert, die Minimalhöhe, bei der der Sprengstoff bei 50 % der Prüfungen detoniert, und die Maximalhöhe, bei der der Sprengstoff bei 0% der Prüfungen detoniert, angegeben. Der Sprengstoff detonierte nicht bei Höhen bis herauf zu 100 cm mit dem 2-kg-Gewicht; dies war die obere Grenze der KaIibrierung bei der Empfindlichkeitsapparatur des Bureau of Mines.

Beispiel II

Zu 84 Teilen teilchenförmigem Ammoniumnitrat wurden 16 Teile eines flüssigen Sensibilisiermittels zugefügt, welches aus 5,8 Volumprozent Methyläthylketon, 9,8 Volumprozent Aceton und 84,4 Volumprozent einer Mischung bestand, die 70 Volum-

Ein 305 mm langes, spiralgefertigtes Papperohr mit einem Innendurchmesser von etwa 51 mm und einer Wandstärke von etwa 3,2 mm wurde mit dem Sprengstoff gefüllt. Daran anschließend wurde eine elektrische Sprengkapsel Nr. 8 in den Kopf der Sprengstoffsäule eingesetzt und das Material zur

Detonation gebracht. Bei der Detonation explodierte so prozent Nitromethan und 30 Volumprozent eines die gesamte Säule und das Rohr wurde in seiner ge- hochsiedenden aromatischen Materials enthielt (versamten Länge weggeblasen. Bei dieser Prüfung ruhte trieben von der Humble Oil & Refining Co. als das Papperohr auf einer etwa 25 mm starken Alu- »Aromatic HB«; dieses umfaßt das Destillationsminiumplatte, die rückseitig mit etwa 102 mm Stahl rückstandsprodukt aus Lousiana - Rohöl). Der abgestützt war. Bei der Detonation wurde gefunden, 25 Sprengstoff wurde dann verschiedenen Prüfungen daß eine Beule mit einer Maximaltiefe von 3,68 mm unterworfen, wie sie im Beispiel I beschrieben sind.

Er detonierte vollständig bei dem Fortpflanzungstest in der 5-cm-Säule, und eine etwa 454 g ausmachende Probe erzeugte einen Druck von 735 kg/cm² bei der Unterwasser-Explosionsprüfung. Der Sprengstoff detonierte nicht bei einer Höhe von 100 cm (der

in die Platte gemacht wurde.

Stoff- oder Schüttdichte

Eine kleine Probe des Sprengstoffs wurde in einen Meßzylinder eingebracht und gewogen, um hierdurch sein Schüttgewicht zu bestimmen. Das Schüttgewicht betrug 0,891 g/cm³.

Unterwasserdruckprüfung

Grenze der Kalibrierung) mit dem Stoßempfindlichkeitsapparat des Bureau of Mines.

Beispiel III

Zu 84 Teilen teilchenförmigem Ammoniumnitrat Eine Probe von etwa 454 g des Sprengstoffs wurde wurden 16 Teile Aceton zugegeben, dies ergab einen in einen Polyäthylenbeutel von zylindrischer Form Sprengstoff mit einer Stoff- oder Schüttdichte von eingebracht. Der Beutel hatte einen Durchmesser 40 0,862 g/cm³. Eine Probe wurde in ein 305 mm lanvon 76 mm und eine Länge von 127 mm. Nach Ein- ges Stahlrohr eingesetzt, das eine Wandstärke von füllen des Sprengstoffs in den Beutel wurde ein Deto- 6,35 mm und einen Innendurchmesser von 50,8 mm nator (Dupont E-83), der eine Basisladung von hatte. Der Boden des Rohres war konisch geschlos-13,5 g Pentaerythrittetranitrat (PETN) enthielt, etwa sen, und der Sprengstoff wurde mit einer elektrischen in der Mitte der Sprengstoffladung angeordnet, und 45 Sprengkapsel Nr. 8, die an einem Punkt auf der die Ladung wurde in einen zylindrischen Tank ein- Längsachse des Rohres in den Kopf des Sprengstoffs gesetzt, der einen Durchmesser von etwa 6,1 m hatte eingedrückt war, zur Detonation gebracht. Es wurde und mit Wasser gefüllt war. Etwa 102 mm von der gefunden, daß der Sprengstoff vollständig explodierte. Wandung des Tanks entfernt wurde ein Übertrager Bei Wiederholung des Beispiels III unter Ver-

an einer Stelle angeordnet, die etwa 1,83 m unter- 50 Wendung von Cyclohexanon an Stelle von Aceton halb des Wasserspiegels und etwa 1,22 m vom Boden detonierte die erhaltene Sprengstoffzusammensetzung des Tanks entfernt lag. Die Ladung wurde in der vollständig in dem Stahlrohr von 50,8 mm Innengleichen Tiefe wie der übertrager und etwa 1,83 m durchmesser, und sie hatte eine Stoff- oder Sehüttlängs dem Hauptdurchmesser des Tanks von dem dichte von 0,862 g/cm». Es wurden weitere Sprengübertrager entfernt angeordnet. Der Übertrager war 55 stoffe unter Verwendung noch anderer Ketone als mit einem Oszilloskop verbunden, das zur Ablesung dem flüssigen Sensibilisiermittel in der Art des Beispiels III hergestellt. Beispielsweise wurden Sprengstoffe gebildet, die 84 Gewichtsprozent Ammoniumnitratteilchen und 16 Gewichtsprozent Methyli-60 soamylketon, Methylisobutylketon oder Methyläthylketon enthielten. Diese Sprengstoffe hatten alle eine

des in dem Tank erzeugten Druckes geeicht war. Bei Explosion der Ladung wurde ein Spitzenunterwasserdruck von 378 kg/cm² aufgezeichnet.

Stoßempfindlichkeit (Bureau of Mines)

Eine 20-mg-Probe des Sprengstoffs wurde mittels der Standard-Stoßempfindlichkeitsapparatur des

Stoff- oder Schüttdichte von 0,891 g/cm³.

Bei Wiederholung des Beispiels I unter Verwendung einer homogenen Lösung aus einem flüssigen

Bureau of Mines gemäß der allgemeinen Definition 65 Kohlenwasserstoff, z.B. Benzol oder Hexan, und in U. S. Bureau of Mines Bulletin 346 (1931) ge- Nitromethan (ohne einen Lösungsvermittler) wurden prüft. Die Prüfung umfaßt das Herabfallen eines
2-kg-Gewichtes über einen abgemessenen Abstand

gute Sprengstoffe erhalten. Im allgemeinen sind etwa 12 bis 24 °/o des flüssigen Kohlenwasserstoffs mit dem

flüssigen Nitroalkan anwesend, um das homogene Sensibilisiermittel zu bilden.

Bei Wiederholung des Beispiels II unter Verwendung anderer flüssiger Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Brennöl, Kerosin, Hexan, Heptan, Toluol, Xylolen (rein oder gemischt) oder Isooctan, wurden ähnliche Sprengstoffe erhalten. Bei Verwendung anderer Lösungsvermittler wie beispielsweise Diisopropyläther, Butylalkohol, Diäthyläther und Dibutylketon, an Stelle des Methyläthylketons gemäß Beispiel II werden gleichfalls gute Sprengstoffe erhalten.

Bei noch anderen Ausfuhrungsformen der Erfindung werden, wenn der Prozentsatz des flüssigen Sensibilisiermittels von 25 bis 100% der Sättigungsmenge für die Ammoniumnitratteilchen geändert wird, ebenfalls gute Sprengstoffe erhalten.

Vorzugsweise beträgt die Viskosität des flüssigen Sensibilisiermittels weniger als etwa 125 Saybolt-Universal-Sekunden (SUS) bei etwa 38° C.

Wie in der vorstehenden Beschreibung dargelegt so ist, erfüllen die Sprengstoffe gemäß der Erfindung allgemein eine doppelte Funktion, da sie anstelle von Dynamit verwendet werden können und dennoch gleichzeitig auf einer Gewicht-Gewicht-Basis billiger als Dynamit und vom Kosten-Wirtschaftlichkeits-Standpunkt billiger als Ammoniumnitrat-Brennöl-Mischungen sind. Weiterhin werden die Sprengstoffe gemäß der Erfindung leicht und bequem im Feld gebildet und sie sind aus Bestandteilen zusammengesetzt, die für sich selbst keine Sprengstoffe sind. Demgemäß können die Bestandteile, die die Sprengstoffe gemäß der Erfindung ergeben, als gewöhnliche Handelsartikel versendet und gelagert werden. Dies führt dazu, daß die Sprengstoffe gemäß der Erfindung sowohl billig als auch sicher zu versenden und zu lagern sind.

Außer ihrer Billigkeit und Sicherheit sind die Sprengstoffe gemäß der Erfindung sehr kraftvoll oder energiereich. So ist bei Feldprüfungen beobachtet worden, daß die Sprengstoffe gemäß der Erfindung kraft- oder wirkungsvoller als Dynamit sind. Diese Tatsache macht sie in Verbindung mit ihrer Eigenschaft, frei zu fließen und ihrer Fähigkeit, in Bohrlöchern kleinen Durchmessers zu detonieren, hervorragend geeignet für eine Anzahl von An-Wendungen, bei denen gegenwärtig Dynamit benutzt wird.

Die Sprengstoffe gemäß der Erfindung können Dynamit nicht direkt ersetzen, da einige Dynamite unter Wasser oder in nasesn Bohrlöchern gezündet werden können. Im Gegensatz hierzu werden die Sprengstoffe gemäß der Erfindung unwirksam gemacht, wenn sie mit Wasser in Berührung kommen. Dies bildet jedoch kein schwerwiegendes Problem. Wenn ein Gebrauch der Sprengstoffe gemäß der Erfindung auf Anwendungsgebieten gewünscht ist, wo sie mit Wasser in Berührung kommen würden, können· sie in einen wasserabstoßenden Behälter eingebracht werden, z. B. in einen Polyäthylenbeutel, wie er bei der Unterwasser-Explosionsprüfung verwendet wurde.

Die Erfindung ist nur insoweit auf die vorausgehend ausführlich gekennzeichneten Sprengstoffzusammensetzungen und die Art ihrer Herstellung beschränkt, als das aus den nachstehenden Patentansprüchen hervorgeht.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Aus teilchenförmigen! Ammonnitrat und einem flüssigen organischen Sensibilisierungsmittel bestehendes Sprenggemisch, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensibilisierungsmittel ein Gemisch eines üblichen flüssigen Brennstoffes auf Kohlenwasserstoffbasis mit einem bei Raumtemperatur flüssigen Mononitroalkan, besonders Nitromethan, gegebenenfalls unter Zusatz eines Lösungsvermittlers, oder ein flüssiges Keton ist und daß die Sauerstoffbilanz des Sprenggemisches im Bereich von etwa —25 bis +25 liegt.

2. Sprenggemisch gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ammonnitratteilchen zu etwa 25 bis etwa 100% mit dem homogenen, flüssigen Sensibilisierungsmittel gesättigt sind.

3. Sprenggemisch gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lösungsvermittler ein flüssiges Keton oder Dialkylketon, besonders Methyläthylketon, ein Gemisch aus Methyläthylketon und Aceton oder ein Gemisch aus Benzol, Naphthalin und Aceton ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1081812,
1077589.

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