Brevet FR2006705A1 — publié le 19700102

i 2006705 : La présente invention concerne un explosif de mine amélio ré du type connu sous le nom d'exposif en suspension,dans lequel un sel oxydant hydrosoluble et un combustible se trouvent en suspension dans un milieu aqueux. 5 Les explosifs en suspension qu'on utilise dans des trous de aine de grand diamètre, .par exemple d'un diamètre de plus de 102 mir^n1 ont en général pas besoin/contenir de constituants autoexplosifs, mais dans le cas aes explosifs en suspension d'une densité supérieure à 1,3 à utiliser dans des trous de raine plus 10 étroits, il est habituel,pour éviter les ratés de propagation, d'incorporer à la composition un constituant auto-explosif sensibilisant, par exemple du trinitrotoluène,du tétranitrate de pen-taérythritol,de la cyclotriméthylènetrinitramine ou de la nitroglycérine. L'incorporation d'un tel constituant auto-explosif 15 rend la composition moins sûre à conserver et manipuler en raison de sa sensibilité accrue aux mises à feu par choc ou par friction. La présente invention a pour but de procurer un explosif de mine en suspension sensibilisé par un constituant non auto-explosif. 20 Suivant la présente invention, un explosif de mine en suspension,comme défini ci-dessus,contient un nitrate organique liquide non explosif comme constituant sensibilisant. Les nitrates organiques préférés sont le nitrate d'isopropyle et le nitrate d'amyle. Outre qu'ils améliorent la sensibilité des composi-25 tions explosives et permettent donc de les amorcer et mettre à feu plus facilement dans des trous de petit diamètre sans ratés de propagation, ces nitrates organiques incorporés réduisent le degré d'aération lors du mélange des compositions, ce qui permet la fabrication de compositions ayant une densité plus élevée. Les 30 nitrates organiques tendent également à empêcher les explosifs en suspension d'adhérer auxrécipients en matière plastique. Il est possible de préparer facilement des explosifs en suspension conformes à l'invention qui propagent la détonation dans des trous de mine étroits (moins de 102 mm),même pour des densités supérieures 35 à 1,3. De préférence, l'explosif en suspension de l'invention comprend 2 à 10;Ô en poids du nitrate organique liquide. La composition explosive comprend de préférence,comme sel oxydant , du nitrate d'ammonium, de sodium, de baryum, de po-40 tassium ou de calcium,ou un mélange de tels nitrates. Avantageu 69 12616 2 2006705 sement, la composition comprend un mélange de nitrate d'ammonium et de nitrate de sodium qui'contient aù' moins 50$ en pôids de nitrate d^aaaoniun. ' Le "combustible comprend avantageusement dff carbone, du fuel-oil, un hydrate"de carbone, comme du'sucre, 'un mé— 5 tal ou un métalloïde ,comme 1' aluminium, le magnésium, le bore ou le silicium, un lignosulfonate hydrosoluble,ou ion mélange de tels combustibles. Pour empêcher la ségrégation des constituants, il est avantageux d'incorporer à l'explosif en suspension un épaissis-10 ssnt tel cu'un polysaccharide hydrosoluble,comme la gomme de cyamopsis,pour épaissir l'eau,ou la nitrocellulose pour épaissir le nitrate organique. Lorsqu'on utilise de la nitrocellulose, sa vitesse de gélatinisation peut être accrue par incorporation d'éthanol à la composition. 15 L'explosif peut,si on le désire,comprendre un agent de réticulation, comme du chromate de zinc ou du borate de sodium, pour réticuler le polysaccharide. L'explosif de mine en suspension préféré qui fait l'objet de l'invention comprend,sur base pondérale,50 à 85$ de nitra-20 te d'ammonium, jusqu'à 15% de nitrate de sodium, jusqu'à 15,# d'aluminium, jusqu'à 5j° d'un combustible non métallique, 0,2 à 2,0% de gomme de cyamopsis, 5 à 25;* d'eau et 2 à 25% de nitrate d'isopropyle ou de nitrate d'amyle. L'invention est davantage illustrée par les exemples 25 suivants dans lesquels les pourcentages sont toujours en poids. EXEMPLES 1 à 8 - Le tableau ci-après donne des détails concernant la constitution et les propriétés d'explosifs en suspension. Pour préparer les explosifs, on mélange les constituants 30 solides d'abord, puis on ajoute les liquides qu'on incorpore par agitation,sauf dans les exemples 6 et 7 où. on épaissit d'abord le nitrate a'isopropyle et l'alcool au moyen de la nitrocellulose,après quoi on ajouté le mélange épaissi au mélange des autres constituants. 35 On détermine la vitesse de détonation en milieu 'confine sur une charge d'explosif remplissant un tube en acier doux d'un diamètre de 33,1 mm dont les parois ont une épaisseur de 2,38 mm , ou d'un diamètre de 76,2 mm dont les parois ont une épaisseur de 6,35 mm, la détonation étant provoquée par une amorce de 30 g de 4-0 Pentolite (mélange 50/50 de trinitrotoluène et de tétranitrgj^g ÔPllQlN 69 12616 3 2006705 pentaérythritol). On détermine la vitesse de détonation en milieu non confiné sur une charge d'explosif garnissant un tube en pellicule de polyéthylène d'un diamètre de 82,5 mm, la détonation étant provoquée par une amorce de 225 g de Pentolite. 5 La densité d'un explosif en suspension ayant la même composition que dans l'exemple 1, mais dont le nitrate d'isopro-pyle est remplacé par du sucre est de 1,20. TABLEAU 10 15 20 25 30 Exemple n° 1 2 3 5 6 7 8 Comuosition. îà Nitrate d'ammonium 68,0 62,0 68,0 70,0 64,5 63,2 58,2 64,3 Nitrate de sodium 5,0 10,0 5,0 8,0 10,0 5,0 5,0 5,0 Aluminium 10,0 10,0 10,0 - - 10,0 10,0 H O * O Sucre - - 3,0 - - - - - Anthracite - - - 3,0 - - - - - Silicium - - - - ?,5 - - - Nitrate d'isopropyle 6,0 7,0 3,0 8,0 7,0 15,0 20,0 - Nitrate d'amyle - - - - - - - 10,0 Nitrocellulose - - - - - 0,5 0,5 - Alcool (alcool dénaturé 'industriel) 1,0 1,0 . (Somme de cyamopsis 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,2 0,2 0,5 Chroaate de zinc - - - - - 0,1 0,1 0,2 Eau 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 5,0 5,0 10,0 Propriétés Densité 1,44 1, 40 1,40 1,43 1,45 1,39 1,43 1,45 Vitesse de détonation (km/seconde) En milieu confiné, diamètre 76,2 mm — 3,4 4,9 2,8 3,1 5,0 4,2 4,5 diamètre 33,1 mm 3,0 3,3 - - - - - - En milieu non confiné - 2,7 - - - - - - 12616 4 2006705 RE f EHDICATIO II S. 1 - Explosif de mine en suspension,dans lequel un sel oxydant hydrosoluble et un conbustible se trouvent en suspension dans un milieu aqueux, caractérisé en ce qu'il comprend 5 comme constituant sensibilisant un nitrate organique liquide non explosif. 2 - Explosif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le nitrate organique comprend du nitrate d'isopropyle ou du nitrate d'amyle. 10 3 - Explosif suivant la revendication 1 ou 2, caractéri sé en ce qu'il comprend 2 à 10% en poids au nitrate organique liquide. 4 — Explosif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il, comprend,comme sel oxydant. du 15 nitrate d'ammonium, de sodium, de baryum, de potassium ou de cal cium,ou un mélange de tels nitrates. 5 - Explosif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un mélange de nitrate d'ammonium et de nitrate de sodium contenant au moins 50% en • 20 poids de nitrate d'ammonium. 6 - Explosif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend comme combustible du car bone, du fuel-oil, un hydrate de carbone, un métal ou métalloïde, un lignosulfonate hydrosoluble ou un mélange de tels com- 25 bustibles. 7 - Explosif suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend du sucre, de l'aluminium,du magnésium, du bore ou du silicium. 8 - Explosif suivant l'une quelconque des revendications 30 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un épaississant. 9 - Explosif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'épaississant comprend un polysaccharide hydrosoluble. 10 - Explosif suivant la revenuication 9, caractérisé en 35 ce qu'il comprend un agent de réticulation pour le polysaccharide. 11 - Explosif suivant la revendication 10, caractérisé en ce que l'agent de réticulation comprend du chromate de zinc ou du borate de sodium. 40 . 12 - Explosif suivant l'une quelconque des revendications 69 12616 5 2006705 9 à 11, caractérisé en ce que le polysaccharide hydrosoluble comprend de la gomme de cyamopsis. 13 - Explosif suivant l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend de la nitrocellulose 5 comme épaississant. 14 - Explosif suivant la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend de l'éthanol pour un accroissement de la vitesse de gélatinisation de la nitrocellulose. 15 - Explosif de mine en suspension, caractérisé en ce 10 qu'il comprend, sur base pondérale, 50 à 85 $ de nitrate d'ammonium, jusqu'à 15 i° de nitrate de sodium, jusqu'à 15 fo d'aluminium, jusqu'à 5 d'un combustible non métallique, 0,2 à 2,0 i° de gomme de cyamopsis, 5 à 25 i° d'eau et 2 à 25 $ de nitrate d'isopropyle ou de nitrate d'amyle.