EP0123008B1 - Compositions du type "émulsion explosive" procédé pour leur fabrication et application de ces compositions - Google Patents

Compositions du type "émulsion explosive" procédé pour leur fabrication et application de ces compositions Download PDF

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EP0123008B1
EP0123008B1 EP83870026A EP83870026A EP0123008B1 EP 0123008 B1 EP0123008 B1 EP 0123008B1 EP 83870026 A EP83870026 A EP 83870026A EP 83870026 A EP83870026 A EP 83870026A EP 0123008 B1 EP0123008 B1 EP 0123008B1
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EP
European Patent Office
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inert
parts
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explosive
premix
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EP83870026A
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EP0123008A1 (fr
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Jean-Claude Libouton
Lucien Waterlot
Georges Van Roy
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Prb Nobel Explosifs SA
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Prb Nobel Explosifs SA
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Priority to US06/585,554 priority patent/US4566920A/en
Priority to JP59050148A priority patent/JPS59232988A/ja
Priority to AU25695/84A priority patent/AU563845B2/en
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    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B23/00—Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
    • C06B23/001—Fillers, gelling and thickening agents (e.g. fibres), absorbents for nitroglycerine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B21/00—Apparatus or methods for working-up explosives, e.g. forming, cutting, drying
    • C06B21/0033—Shaping the mixture
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B47/00—Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase
    • C06B47/14—Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase comprising a solid component and an aqueous phase
    • C06B47/145—Water in oil emulsion type explosives in which a carbonaceous fuel forms the continuous phase
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    • Y10S149/00—Explosive and thermic compositions or charges
    • Y10S149/11—Particle size of a component
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    • Y10S149/11—Particle size of a component
    • Y10S149/112—Inorganic nitrogen-oxygen salt

Definitions

  • the present invention relates to explosive compositions of the water-in-oil emulsion type, their manufacturing process and their application.
  • Another means, of more recent origin, consists in producing a much more intimate mixture between the solution of oxidizing nitrates and the fuel oil by combining them in the form of an emulsion.
  • an aqueous solution of the oxidizer is emulsified in the form of a dispersed phase inside a continuous carbonaceous combustible phase; a lightening constituent introduced in the form of mechanically included air, either in the form of a gas obtained by chemical means, or also in the form of microbubbles either spherical of the "microballoon" type, or in any form such as perlites, polyurethane, polyvinylidene chloride or expanded polystyrene is necessary to adjust the density and ensure sensitization in diameters which can be greatly reduced (of the order of 30 mm and less).
  • Patents US-A-3,447,978.4,008 108.4 110 134.4138,281 and 4,141,767, EP-A-0,019,458, DE-A-235,005 and BE-A-881,116 and 880,736 describe genre of compositions; numerous patents specify the nature of the oxidizer (s) used, that of the combustible oily phase, as well as that of the emulsifiers and gaseous constituents used.
  • an explosive emulsion consists of approximately 93 to 97% of an emulsified gel (in which 5 to 15 parts of water enter, 70 to 80 parts of one or more salts oxidizing minerals, 3 to 6 parts of combustible oil and possibly wax and 1 to 2 parts of emulsifier), to which approximately 3 to 7% of lightening material is added.
  • Document EP-A-18 085 discloses an explosive composition of the water-in-oil emulsion type comprising an emulsified gel, an inert lightening component and NaCl in an amount of 25%.
  • the emulsified gel consists of a solution of NH 4 N0 3 in water, an oily phase and an emulsifier.
  • the present invention relates firstly to an explosive composition of the water-in-oil emulsion type, comprising at least one emulsified gel, consisting of an oxidizing solution obtained from at least one mineral salt dissolved in water and d '' a combustible phase containing at least one liquid hydrocarbon and an emulsifier, associated with a lightening constituent, inert or reactive and, optionally, with one or more oxidizing salts or metallic fuels and / or inert materials, characterized in that '' it contains from 4 to 55% of inert or semi-inert solid materials which are silicates or diatomaceous earths or a mixture of the two at a rate of 1 to 4 parts of the former and 0 to 7 parts of the latter, depending on the degree of plasticity that we want to obtain.
  • emulsified gel consisting of an oxidizing solution obtained from at least one mineral salt dissolved in water and d '' a combustible phase containing at least one liquid hydro
  • inert and "semi-inert” must be understood in their acceptance of the technique of explosives. Mixtures of emulsified gel with inert or semi-inert materials, in proportions ranging from 96/4 to 45/55, always constitute true explosives whose detonation is complete and normal for as much as they contain the usual lightening component for water-in-oil type emulsions regulating their density and sensitization.
  • the safety character is obtained by the fact that the intervention of inert or semi-inert materials within the emulsified and aerated gel is marked by a reduction in its detonation speed (the latter being able to be adjusted to values less than 2000 m / s), and its energy potential, which are just as many fundamental factors in regulating the safety of an explosive.
  • the compositions comprise additions of inert materials from the family of chlorides or alkaline bicarbonates up to 10 to 45%, which makes it possible to obtain sureties such as those defined above, the salts to be taken into consideration being, inter alia, NaCI or NaHC0 3 .
  • This inert material can in particular be, in the case where it is desired to ensure safety of the P5 type, NaCl, with a particle size 250 to 500 microns and preferably at a content of 10 to 45%.
  • the inert material can be a premix of NaCl with a particle size of 250 to 500 microns, of calcium silicate and of diatomaceous earth, with a preferential content of 17 to 45%, comprising 15 to 38 parts of NaCl, 1 to 4 parts of calcium silicate and 0 to 7 parts of diatomaceous earth, which ensures both PS type security and paper cartridge filling on a conventional machine.
  • a semi-inert material which is a premix of N0 3 Na or N0 3 K, of which 80 to 90% of the grains are between 53 and 125 microns, and of NH 4 CI of which 50% of the grains are larger than 200 microns, calcium silicate and diatomaceous earth, at a content advantageously between 25 and 43%, comprising 11 to 24 parts of N0 3 Na or NO 3 K, 7 to 15 parts of NH 4 CI, 1 to 2 parts of silicate and 4 to 5 parts of diatomaceous earth, ensuring both P5 type safety and cartridge filling on a conventional machine.
  • part of the inert materials is calcium silicate, preferably of the silene or Calflo types and the diatomaceous earth is of the hyflosupersel type.
  • the lightening agent must have an apparent density of less than 30 g / liter; the one that has given the best results so far is expanded polystyrene at 18 g / liter.
  • an additional supply of oxygen must be provided to the composition by adding one or more inorganic oxidants.
  • This oxidant can be an inorganic nitrate, preferably of high molecular weight, optionally combined with an inorganic perchlorate.
  • inert materials the content of which remains between the limits already defined (from 4 to 55%), they consist essentially of extinguishing salts (NaCI for example) and sand.
  • NaCI extinguishing salts
  • the base gel content can be limited to 25 - 30% of the final composition.
  • the emulsion containing the lightening agent could be made extrudable on the cutting machine, without enjoying any kind of safety in the presence of an explosive gas atmosphere.
  • inert materials in the case where 10% of inert materials are used, it will be a premix comprising 2.5 to 3% of calcium silicate and 7.5 to 7% of diatomaceous earth; in the case where it is desired to use for example 45% of inert materials, it will be a premix consisting of 2.5 to 6% of silicate, 7.5 to 14% of diatomaceous earth and 25 to 35% of sand.
  • the diatomaceous earths could be replaced by hydrophobic, non-inert materials, such as calcium stearate; for this purpose, it is preferable to combine 1 to 3 parts of the latter with 3 to 7 parts of silicate; unlike the other additive materials taken into account until now, it is necessary to take into account in the calculation of the thermodynamic balance of the explosive of the fact that the stearates have an energy potential which takes part in the primary reaction of detonation.
  • Inert or semi-inert materials used both for extrusion and for safety in an explosive atmosphere, are, in the form of a premix, fed by means of a metering device into a continuous or discontinuous mixer, or they meet either the gel hot leaving the foaming device and the lightening component (continuous process) or a cold gel having already undergone a certain storage to which is also added the lightening component.
  • the finished product is poured or pumped onto the conveyor belt of the cartoning machine; if a hot gel is used, this strip must be cooled so that the temperature does not exceed approximately 40 ° C at the time of cutting.
  • the invention extends to the application of the explosive compositions of the invention having either a safety character with respect to the atmospheres encountered in coal mines, or the ability to be paper cartridges on a machine of the type classic, that is to say these two properties at the same time, while preserving with the explosive, even in small diameter of the normal characteristics of detonation.
  • the gel prepared at 75 ° C consists of:
  • 50% of the emulsified gel (hot or cooled) is mixed with 45% NaCl and 5% microbeads of type C15 - 250; NaCI is of a type whose particle size is between 250 and 500 microns.
  • Its safety is of the P5 type, it is not intended for extrusion on a Rollex machine, but it can be carted in plastic sheath on a Chub-Pack machine.
  • Example 1 50% of the emulsified gel of Example 1 is mixed with 45% of a premix consisting of 38 parts of NaCl and 7 parts of guhr and with 5% of Microbeads C15 - 250.
  • the explosive emulsion is such that it has both the safety characteristics of a P5 type explosive and the property of being paper-insertable on the cutting machine; in 30 mm, the density is 1.15 and the speed at detonator No. 8 is 2870 m / s for the fresh explosive; after 3 months, the speed is 2700 m / s.
  • the critical diameter of such a composition is between 10 and 15 mm; in diameter 15 mm, the speed is 2300 m / s. In ballistic mortar, the relative power is 20.8% of that of blasting gelatin.
  • the characteristics of the explosive emulsion of Example 2 do not change, but the extrudability is even better if the 7% of guhr is replaced by a mixture comprising 2% of calcium silicate, of type Silene or Calflo and 5% of diatomaceous earth of the Hyflosupersel type.

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Description

  • La présente invention concerne des compositions explosives du type émulsion eau dans l'huile, leur procédé de fabrication et leur application.
  • Les défauts inhérents aux mélanges simples de nitrate ammonique et d'huile appelés ANFO, à savoir leur basse puissance, leur faible détonabilité et leur mauvais comportement, en présence d'eau, ont amené, depuis longtemps déjà, les chercheurs à perfectionner ce type de compositions.
  • Une amélioration majeure a été apportée notamment en les fabriquant sous la forme de bouillies explosives dont de nombreuses formules sont maintenant commercialisées dans lesquelles, en présence de divers nitrates en solution concentrée, l'huile initiale a été remplacée progressivement par d'autres types de combustibles.
  • Un autre moyen, d'origine plus récente a consiste à réaliser un mélange beaucoup plus intime entre la solution de nitrates comburants et l'huile combustible en les associant sous la forme d'une émulsion.
  • Dans celle-ci, une solution aqueuse du comburant est émulsifiée sous forme d'une phase dispersée à l'intérieur d'une phase continue carbonée combustible; un constituant d'allégement introduit sous forme d'air inclus mécaniquement, soit sous forme d'un gaz obtenu par voie chimique, ou encore sous la forme de microbulles soit sphériques de type "microballons", soit de forme quelconque telles que les perlites, le polyuréthane, le chlorure de polyvinylidène ou le polystyrène expansé, est nécessaire pour régler la densité et assurer la sensibilisation dans des diamètres qui peuvent être fort réduits (de l'ordre de 30 mm et moins).
  • Les brevets US-A-3 447 978,4 008 108,4 110 134,4138 281 et 4141 767, EP-A-0 019 458, DE-A-235 005 et BE-A-881 116 et 880 736 décrivent ce genre de compositions; de nombreux brevets précisent la nature du (ou des) comburant(s) utilisé(s), celle de la phase huileuse combustible, ainsi que celle des émulsifiants et des constituants gazeux employés.
  • Ainsi, il est connu que d'une façon générale, une émulsion explosive est constituée d'environ 93 à 97 % d'un gel émulsifié (où entrent 5 à 15 parts d'eau, 70 à 80 parts d'un ou plusieurs sels minéraux comburants, 3 à 6 parts d'huile combustible et éventuellement de cire et 1 à 2 parts d'émulsifiant), auquel on ajoute environ 3 à 7 % de matériau d'allégement.
  • Si de cette manière, la sensibilité et la résistance à l'eau comparativement à ce qu'elles sont pour l'ANFO, sont effectivement améliorées, il n'en demeure pas moins que la puissance n'est pas changée et que la consistance molle, poisseuse et collante du produit obtenu rend son conditionnement difficile.
  • Jusqu'à présent, les modifications et perfectionnements connus qui ont été apportés à ce qui précède ont porté sur un renforcement de l'effet de puissance.
  • C'est dans ce but qu'on a été amené à introduire dans la composition jusqu'à 12 % de combustibles auxiliaires (c'est-à-dire autres que les huile et cire déjà citées), constitués principalement de métaux - dont le plus utilisé est l'aluminium - dans ce cas, la formule ne contient plus que 88 % du gel émulsifié allégé, à côté des 12 % de métal; le conditionnement, surtout s'il s'agit d'un encartouchage en diamètre réduit, reste malaisé comme il est dit plus avant.
  • L'étude des ANFO aluminisés ayant montré par ailleurs qu'au-delà de cette teneur, le gain d'énergie n'est plus économiquement justifiable et ce gain seul ayant été recherché jusqu'ici, il n'a pas paru intéressant de pousser plus loin l'étude des mélanges de gel avec d'autres matières, si ce n'est avec l'ANFO lui-même mais alors dans le but d'améliorer ce dernier.
  • On a découvert que dans le gel émulsifié contenant ou non les combustibles auxiliaires métalliques évoqués ci-dessus, l'introduction de matières solides inertes, non combustibles, ou semi-inertes, c'est-à-dire ne réagissent qu'en aval de l'onde de détonation, n'arrêtait pas le processus de détonation d'une cartouche, ou de plusieurs cartouches jointives, lors d'un amorçage au moyen d'un détonateur normalisé, à la seule condition que l'aération du mélange final soit similaire à celle des compositions du type émulsion eau dans l'huile ne comprenant pas de matières inertes ou semi-inertes.
  • Par le document EP-A-18 085, on connait une composition explosive du type émulsion eau dans l'huile comprenant un gel émulsifié, un constituant d'allégement inerte et du NaCI en quantité de 25 %. Le gel émulsifié est constitué d'une solution de NH4N03 dans l'eau, d'une phase huileuse et d'un émulsifiant.
  • Dans le document GB-A-2 086 363 est décrit une composition similaire comprenant des matières solides inertes, comme le NaCI en quantité de 3 à 5 %.
  • Le document EP-A-19 485 déjà mentionné ci-dessus d'erit une composition du type susmentionné comprenant la perlite comme matière inerte en une quantité de 1 à 8 %.
  • La présente invention porte en premier lieu sur une composition explosive du type émulsion eau dans l'huile, comprenant au moins un gel émulsifié, constitué d'une solution oxydante obtenue au départ d'au moins un sel minéral dissous dans l'eau et d'une phase combustible contenant au moins un hydrocarbure liquide et un émulsifiant, associé à un constituant d'allégement, inerte ou réactif et, éventuellement, à un ou plusieurs sels oxydants ou combustibles métaliques et/ou à des matières inertes, caractérisée en ce qu'elle contient de 4 à 55 % de matières solides inertes ou semi-inertes qui sont des silicates ou des terres de diatomées ou un melange des deux à raison de 1 à 4 parts de premiers et 0 à 7 parts des seconds, selon le degré de plasticité qu'on veut obtenir.
  • Les termes "inertes" et "semi-inertes" doivent s'entendre dans leur acceptation de la technique des explosifs. Les mélanges de gel émulsifié avec des matières inertes ou semi-inertes, dans des proportions allant de 96/4 à 45/55, constituent toujours de véritables explosifs dont la détonation est complète et normale pour autant qu'ils contiennent le constituant d'allègement habituel pour les émulsions du type eau dans l'huile réglant leur densité et leur sensibilisation. Il a été trouvé que cette propriété remarquable pouvait servir de base à la réalisation d'explosifs nouveaux dont l'originalité consiste à faire en sorte qu'ils procèdent toujours d'un gel émulsifié mais auquel l'addition desdites matières assure en finale soit certaines propriétés de sûreté aux atmosphères dangereuses des mines de charbon, soit une texture nouvelle non collante, plastique à semi- plastique, qui permet un encartouchage facile en étui de papier sur une encartoucheuse classique (à découpe, à vis ou à bourroirs), soit encore une combinaison de ces deux propriétes.
  • En particulier, le caractère de sûreté s'obtient par le fait que l'intervention des matières inertes ou semi-inertes au sein du gel émulsifié et aéré se marque par une réduction de sa vitesse de détonation (celle-ci pouvant être ajustée à des valeurs inférieures a 2000 m/s), et de son potentiel énergétique, qui sont justement autant de facteurs fondamentaux du reglage de la sûreté d'un explosif.
  • Cette sûreté se traduit notamment par l'établissement de compositions des types appelés P1, P3 et surtout P5 dans les pays anglo-saxons, et se détermine dans ce cas par des tirs au mortier rond en atmosphère grisouteuse et poussiéreuse selon des normes bien connues dans la profession.
  • Selon une forme d'exécution de l'invention, les compositions comportent des additions de matières inertes de la famille des chlorures ou des bicarbonates alcalins à concurrence de 10 jusqu'à 45 %, ce qui permet d'obtenir des sûretés telles que celles définies plus haut, les sels à prendre en considération étant entre autres le NaCI ou le NaHC03.
  • Cette matière inerte peut en particulier être, dans le cas où on souhaite assurer une sûreté du type P5, du NaCI, de granulométrie 250 à 500 microns et préférentiellement à une teneur de 10 à 45 %.
  • Le même effet relatif à la sûreté est obtenu par l'emploi de matières semi-inertes qui ont l'avantage de réduire moins la puissance que les matières inertes, car elles se comportent davantage comme ces dernières dans des tirs à l'air libre, tandis que, par contre, elles agissent comme des matières actives, à effet énergétique retardé, lors des tirs sous confinement; parmi celles-ci, les couples salins N03Na/NH4CI ou KN03/NH4CI en proportions proches de la stoechiométrie ont la préférence.
  • Il a été trouve que pour assurer un encartouchage aisé, en étui papier, sur une machine classique de l'explosif contenant les sels comme dit ci-avant, il faut associer à ceux-ci des matières inertes complémentaires qui sont des silicates ou des terres de diatomées ou un mélange des deux a raison de 1 à 4 parts des premiers et 0 à 7 parts des seconds dans la formule selon le degré de plasticité qu'on veut obtenir, compatible avec les possibilités de la machine; à cet égard, il faut signaler que la machine Rollex, qui est le type le plus connu des encartoucheuses à découpe, permet la boudinabilité d'une gamme assez large detextures allant du plastique au semi-pulvérulent à condition qu elles soient cohérentes et non collantes. Ainsi, il est parfaitement possible de combiner les matières inertes ou semi-inertes à introduire dans le gel de façon à ce que la même émulsion explosive jouisse à la fois des deux propriétés conférées à la formule par l'emploi de ces matières, à savoir la sûreté lors de l'emploi dans les mines de houille et la boudinabilité.
  • Dans de telles compositions, la matière inerte peut être un prémélange de NaCI à la granulométrie de 250 à 500 microns, de silicate de calcium et de terre diatomée, à la teneur préférentielle de 17 à 45 %, comprenant 15 à 38 parts de NaCI, 1 à 4 parts de silicate de calcium et 0 à 7 parts de terre de diatomée, ce qui assure à la fois la sécurité de type PS et l'encartouchage en papier sur une machine classique.
  • Selon la variante, on utilise une matière semi-inerte qui est un prémélange de N03Na ou N03K, dont 80 à 90 % des grains sont compris entre 53 et 125 microns, et de NH4CI dont 50 % des grains sont plus gros que 200 microns, de silicate de calcium et de terre de diatomée, à une teneur avantageusement comprise entre 25 et 43 %, comprenant 11 à 24 parts de N03Na ou NO3K, 7 à 15 parts de NH4CI, 1 à 2 parts de silicate et 4 à 5 parts de terre de diatomée, assurant à la fois la sécurité de type P5 et l'encartouchage sur une machine classique.
  • Avantageusement, une partie des matières inertes est du silicate de calcium, préférentiellement des types silène ou Calflo et la terre de diatomée est du type hyflosupersel.
  • Dans une deuxième étape et pour satisfaire aux règlements en vigueur notamment en France, en Belgique et en R.F.A. concernant les explosifs de haute sécurité, il s'est avéré nécessaire de mettre au point des compositions dont la vitesse de détonation est nettement inférieure à 2000 m/s. Pour atteindre ce résultat, la Demanderesse a introduit dans les gels émulsifiés, outre les sels inertes déjà cités, un agent d'allègement organique conduisant à une augmentation importante de la porosité de l'explosif (sa densité à l'encartouchage est de l'ordre de 0,8 g/cc).
  • L'agent d allègement doit avoir une densité apparente inférieure à 30 g/litre; celui qui a donné jusqu'à présent les meilleurs résultats est le polystyrène expansé à 18 g/litre. Pour équilibrer la réaction chimique de l'explosif, un apport supplementaire en oxygène doit être fourni à la composition par adjonction d'un ou plusieurs oxydants inorganiques. Cet oxydant peut être un nitrate inorganique, de préférence à poids moléculaire élevé, associé éventuellement à un perchlorate inorganique. Ces matériaux sont ajoutés au gel de base et réagissent probablement au niveau de l'onde de détonation. Quant aux matériaux inertes, dont la teneur reste comprise entre les limites déjà définies (de 4 à 55 %), ils sont constitués essentiellement de sels extincteurs (NaCI par ex.) et de sable. La détonabilité de la composition et son encartouchabilité sont améliorées par la présence de sable de granulométrie appropriée. Dans certains cas, la teneur en gel de base peut être limitée à 25 - 30 % de la composition finale.
  • Accessoirement, il à été trouve que l'émulsion contenant l'agent d'allègement pouvait être rendue boudinable sur lu machine à découpe, sans pour autant jouir d'un quelconque caractère de sûreté en présence d'atmosphère gazeuse explosive. Dans ce cas, il est toujours vrai que l'on peut introduire dans le gel émulsifié 4 à 55 % de matières inertes ou semi-inertes, comme dit plus haut, en conservant des propriétés explosives; comme parmi celles-ci, la sûreté n'entre pas en considération, on n'utilise pas les sels tels que le NaCl, le NaHC03, ni les couples N03Na ou N03K/NH4Cl, mais uniquement les matières complémentaires comme les silicates ou les terres de diatomées ou un mélange des deux dans la proportion préférentielle de 1 à 4 parts des premiers et 0 à 7 parts des seconds, de façon à constituer 10 à 20 % de la formule, le solde éventuel étant une matière de charge solide, inerte comme du simple sable ou participant à la réaction comme des poudres métalliques ou des produits combustibles.
  • Ainsi dans le cas où on utilisera 10 % de matières inertes, il s'agira d'un prémélange comprenant 2,5 à 3 % de silicate de calcium et 7,5 à 7 % de terre de diatomées; dans le cas où on veut employer par exemple 45 % de matières inertes, il s'agira d'un prémélange constitué de 2,5 à 6 % de silicate, 7,5 a 14 % de terre de diatomées et 25 à 35 % de sable.
  • Enfin, il a été remarqué que, pour assurer la boudinabilité, les terres de diatomées pouvaient être remplacées par des matières hydrophobes, non inertes, comme le stéarate de calcium; il faut à cet effet associer préférentiellement 1 à 3 parts de ce dernier à 3 à 7 parts de silicate; contrairement aux autres matières additives prises en considération jusqu à présent, il faut tenir compte dans le calcul du bilan thermodynamique de l'explosif du fait que les stéarates ont un potentiel énergétique qui participe à la réaction primaire de détonation.
  • Le procédé de fabrication permet l'emploi d'une technique continue ou discontinue. Les matières inertes ou semi-inertes, utilisées tant pour la boudinabilité que pour la sûreté en atmosphère explosive sont, sous forme d'un prémélange, amenées au moyen d'un appareil doseur dans un mélangeur continu ou discontinu, ou elles rencontrent soit le gel chaud sortant de l'appareil émulseur et le constituant d'allégement (procédé continu) soit un gel froid ayant déjà subi un certain stockage auquel vient s'ajouter également le constituant d'allègement.
  • Le produit fini est déversé ou pompé sur la bande transporteuse de la machine à encartoucher; dans le cas d'emploi d'un gel chaud, cette bande doit être refroidie de manière à ce que la température n'excède pas 40° C environ au moment de la découpe.
  • L'invention s'étend à l'application des compositions explosives de l'invention présentant soit un caractère de sûreté à l'égard des atmosphères rencontrées dans les mines de houille, soit la faculté d'être encartouchables en papier sur une machine du type classique, soit ces deux proprietés à la fois, tout en conservant à l'explosif, même en petit diamètre des caractéristiques normales de détonation.
  • L'invention sera décrite plus en détail à titre d'illustration sans caractère limitatif à l'aide des exemples qui suivent.
  • Dans les exemples 1 à 3, le gel préparé à 75°C est constitué de:
    Figure imgb0001
    • Exemple 1 de référence
  • On prépare à chaud, selon l'un ou l'autre des procédés décrits dans la littérature, un gel émulsifié, finement divisé, comprenant dans des proportions connues des règles de l'art:
    • - une solution de nitrates (≃ 92,7 %)
    • - une phase combustible (≃ 5,5 %)
    • - un émulsifiant (≃ 1,8 %)
  • 50 % du gel émulsifié (chaud ou refroidi) sont mélangés à 45 % de NaCI et 5 % de microbilles de type C15 - 250; le NaCI est d'un type dont la granulométrie est comprise entre 250 et 500 microns.
  • L'émulsion explosive résultante détone en diamètre 30 mm au détonateur n° 8, à la densité de 1,15 avec une vitesse de 2825 m/s; après 6 mois de stockage, cette vitesse est encore de 2630 m/s. Sa sûreté est du type P5, elle n'est pas destinée à un boudinage sur une machine Rollex, mais elle peut être encartouchée en gaine plastique sur une machine Chub-Pack.
    • Exemple 2 de reference
  • 50 % du gel émulsifié de l'exemple 1 sont mélangés avec 45 % d'un prémélange constitué de 38 parts de NaCI et 7 parts de guhr et avec 5 % de Microbilles C15 - 250.
  • Dans ce cas, l'émulsion explosive est telle qu'elle présente à la fois les caractéristiques de sûreté d'un explosif de type P5 et la propriété d'être encartouchable en papier sur la machine à découpe; en 30 mm, la densité est de 1,15 et la vitesse au détonateur n° 8 est de 2870 m/s pour l'explosif frais; après 3 mois, la vitesse est de 2700 m/s.
  • Le diamètre critique d'une telle composition est compris entre 10 et 15 mm; en diamètre 15 mm, la vitesse est de 2300 m/s. Au mortier balistique, la puissance relative est de 20,8 % de celle de la blasting-gélatine.
    • Exemple 3 (selon l'invention)
  • Les caractéristiques de l'emulsion explosive de l'exemple 2 ne changent pas, mais la boudinabilité est encore meilleure si les 7 % de guhr sont remplacés par un mélange comprenant 2 % de silicate de calcium, de type Silène ou Calflo et 5 % de terre diatomée de type Hyflosupersel.

Claims (11)

1. Composition explosive du type émulsion eau dans l'huile comprenant au moins un gel émulsifié, constitué d'une solution oxydante obtenue au départ d'au moins un sel minéral dissous dans l'eau et d'une phase combustible contenant au moins un hydrocarbure liquide et un émulsifiant, associé à un constituant d'allègement inerte ou réactif et, éventuellement, à un ou plusieurs sels oxydants ou combustibles métalliques, et/ou à des matières inertes caractérisée en ce qu'elle contient de 4 à 55 % de matières solides inertes ou semi-inertes qui sont des silicates ou des terres de diatomées ou un mélange des deux à raison de 1 à 4 parts des premiers et 0 à 7 parts des seconds selon de degré de consistance à obtenir.
2. Composition selon la revendication 1 caractérisée en ce que le silicate est le silicate de calcium.
3. Composition selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que les silicates et terres de diatomées constituent 4 à 15 % de la composition.
4. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce qu'elle comporte des additions de matières inertes de la famille des chlorures ou des bicarbonates alcalins, de préférence du NaCI ou de NaHC03, à concurrence de 10 jusqu'à 45 %, afin d'obtenir des explosifs de sécurité pour les mines de houille.
5. Composition selon la revendication 4 caractérisée en ce que ledit sel est du NaCI, de granulométrie 250 à 500 microns.
6. Composition selon la revendication 4 caractérisée en ce qu'on utilise dans un but de sécurité des couples salins N03Na/NH4CI ou KN03/NH4CI en proportions proches de la stoechiométrie à concurrence de 10 à 45 %.
7. Composition selon la revendication 1 caractérisée en ce que la matière inerte est constituée par un pré- mélange de NaCI à la granulométrie de 250 à 500 microns, de silicate de calcium et de terres de diatomées, à la teneur préférentielle de 17 à 45 %, comprenant 15 à 38 parts de NaCI, 1 à 4 parts de silicate de calcium et 0 à 7 parts de terres de diatomées.
8. Composition selon la revendication 1 caractérisée en ce qu on utilise une matière semi-inerte qui est un pré-mélange de N03Na ou N03K, dont 80 à 90 % des grains sont compris entre 53 et 125 microns, et de NH4CI dont 50 % des grains sont plus gros que 200 microns, de silicate de calcium et de terres de diatomées, à une teneur avantageusement comprise entre 25 et 43 %, comprenant 11 à 24 parts de N03Na ou N03K, 7 à 15 parts de NH4CI, 1 à 2 parts de silicate et 4 à 5 parts de terres de diatomées.
9. Procédé de fabrication de compositions selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que les matières inertes ou semi-inertes sont, sous forme d'un prémélange, amenées au moyen d'un appareil doseur dans un mélangeur continu ou discontinu, où elles rencontrent soit le gel chaud sortant de l'appareil émulseur le constituant d'allégement ainsi que les combustibles éventuels soit un gel froid ayant déjà subi un certain stockage auquel viennent s'ajouter également le constituant d'allègement et les combustibles métalliques éventuels.
10. Procédé selon la revendication 9 caractérisé en ce que le produit fini est déversé ou pompé, sur la bande transporteuse de la machine à encartoucher, dans le cas d'emploi d'un gel chaud, cette bande étant refroidie de manière à ce que la température n'excède pas 40° C au moment de l'encartouchage.
11. Application des compositions selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 à des explosifs présentant, soit un caractère de sûreté à l'égard des atmopshères dangereuses rencontrées dans les mines de houille, soit la faculté d'être encartouchables sur une machine classique (à découpe, à vis ou à bourroirs), soit ces deux propriétés à la fois, tout en conservant à l'explosif même en petit diamètre des caractéristiques normales de détonation.
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