BE1029008B1

BE1029008B1 - Sprengladungsstruktur

Info

Publication number: BE1029008B1
Application number: BE20215576A
Authority: BE
Inventors: Guang Yang; dian Cui; Huisheng Zhou; Xinghua Xie; Maolin Zhu; Peng Sun; Qiang Xie; Zi Wang; Hanxin Wang; Quan Wang; Xuerui Wang; Xingyan Zhang; Lingli Zhi
Original assignee: Univ Anhui Sci & Technology
Priority date: 2021-07-26
Filing date: 2021-07-26
Publication date: 2022-08-17
Also published as: BE1029008A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Sprengladungsstruktur bereit, die ein Außengehäuse und ein in dem Außengehäuse eingefülltes schwefelfreies Schwarzpulver umfasst, wobei innerhalb des schwefelfreien Schwarzpulvers eine Zündvorrichtung und/oder ein detonierender Kern vorgesehen sind, wobei sich das schwefelfreie Schwarzpulver in Massenteilen aus den folgenden Substanzen zusammensetzt: 80 Teilen Kaliumnitrat und 20 Teilen Holzkohle, wobei die Schlagempfindlichkeit des schwefelfreien Schwarzpulvers 0 beträgt und dessen 5-Sekunden-Explosionspunkt über 600 °C liegt. Zwischen dem schwefelfreien Schwarzpulver und der Zündvorrichtung ist auch Industriesprengstoff bereitgestellt, wobei das Außengehäuse rohrförmig ist, in dessen mittleren Teil der Industriesprengstoff eingefüllt ist, wobei das schwefelfreie Schwarzpulver zwischen dem Industriesprengstoff und dem Außengehäuse eingefüllt ist. Der detonierende Kern ist durch eine Kunststoffkappe am mittleren Teil eines Rohrkörpers des Außengehäuses befestigt. Das Außengehäuse weist am Oberteil einen Schlitz auf, in dem der Detonator befestigt ist.

Description

Sprengladungsstruktur

TECHNISCHES GEBIET

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sprengladungsstruktur, insbesondere auf eine Sprengladungsstruktur zur sicheren Verwendung in einer offenen Kohle-Selbstverbrennungszone.

STAND DER TECHNIK

[0002] China ist das Land mit der größten Kohleproduktion und -verbrauch in der Welt, und ist auch am stärksten betroffene Land der Welt von spontaner Verbrennung von Kohle (d.h. „Kohlenfeuer‘“). Im Jahr 2005 hat die bekannte Fläche spontaner Verbrennung von Kohle in China 720 Quadratkilometer erreicht, wobei es 62 brennende Kohlefelder und Bergbaugebiete gibt. Dabei werden jedes Jahr 20 Millionen Tonnen hochwertiger Kohle direkt im Kohlefeldbrandgebiet verbrannt, während die zerstörten Kohlereserven sogar 200 Millionen Tonnen erreichen. Die Forschung von Professor Stracher zeigt, dass die hochwertige Kohle, dass die in China von spontanen Kohlenfeuern verbrannte hochwertige Kohle 20 % des gesamten Energieverbrauchs der Vereinigten Staaten entspricht.

[0003] Die spontane Verbrennung von Kohle verbraucht wertvolle Kohleressourcen, behindert den normalen Abbau von Kohleressourcen und erhöht die Abbaukosten; die durch das Verbrennen der Kohlen entstandenen unterirdische Hohlräume haben zu Oberflächensenkungen und Einstürzen geführt, was die Sicherheit der Oberflächeninfrastruktur, der Produktion und des Lebens direkt bedroht; das Verbrennen von Kohlen setzt eine große Menge an Treibhausgasen und giftigen sowie schädlichen Stoffen frei, wobei die bei der Verbrennung dieser Gasstäube freigesetzte Energie aus den Oberflächenrissen und Bergwerksstollen abgegeben werden, was eine schwere Luftverschmutzung verursacht. Darüber hinaus hat das Auftreten von Kohlenfeuern zu Problemen wie Vegetationsdegradation, Landdegradation, Wasserverschmutzung und Treibhauseffekt geführt.

[0004] Spontane Brände in Chinas Kohlengruben machen etwa 70 % aller Minenbrände aus, die das Leben und die Sicherheit von Menschen ernsthaft bedrohen, die nachhaltige Entwicklung der Kohleindustrie behindern und riesige indirekte Verluste verursachen. Zudem investiert die Kohleindustrie jedes Jahr riesige Geldsummen für den Brandschutz.

Daher hat China die Selbstentzündung von Kohle als eine der größten Naturkatastrophen in die „Agenda 21“ aufgenommen.

[0005] Die bisherigen Forschungen konzentrierten sich hauptsächlich auf die Erkennung, Überwachung und Feuerlöschtechnologie von unterirdischen Kohlebränden, und erwähnten selten, wie Kohlebergwerke aktiv abgebaut und der Verlust der spontanen Verbrennung von Kohle reduziert werden kann. Daher ist es notwendig, eine Technologie zum schnellen Abbau von Kohle zu finden, die sich in Hochtemperaturgebieten von Kohle und Gestein befindet und noch nicht spontan verbrannt ist, um Kohleverluste zu minimieren.

[0006] Zum Abbau von offenem Kohlegestein mit hoher Temperatur gibt es gegenwärtig drei Möglichkeiten: Die erste ist die Sprengbautechnik, bei der je nach anormaler Situation von Bohrgas oder Rauch während der Bauarbeiten die Temperatur im Bohr- und Betriebsbereich überwacht ist, wobei Wasser zunächst in das Sprengloch gespritzt ist, um die Temperatur auf unter 40 °C abzukühlen, wonach der Sprengstoff zum Sprengen geladen werden kann, wobei es in der Praxis jedoch sehr unwahrscheinlich ist, dass das Kohlengestein im Bohrloch auf unter 40 °C abgekühlt ist. Die zweite besteht darin, einen einzelnen hochtemperaturbeständigen Sprengstoff in das Sprengloch zu laden, wobei gemäß den tatsächlichen Bedingungen vor Ort sich jedoch herausgestellt ist, dass sich die Leistung vieler hochtemperaturbeständiger Sprengstoffe stark ändert, wenn die Temperatur 200 ° C überschreitet, was zu einer unbefriedigenden Sprengwirkung führt, die einen großen Verlust für den Bergbau darstellt. Die dritte bezieht sich auf einen mechanischen Abbau, der einfach und bequem ist, dessen Kosten für die meisten Tagebaugebiete aber hoch ist und der hohe Bauintensität erfordert.

INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG

[0007] Die durch die vorliegende Erfindung zu lösende technische Aufgabe besteht darin, eine Sprengladungsstruktur zur sicheren Verwendung in einer offenen Kohle- Selbstverbrennungszone bereitzustellen.

[0008] Eine Sprengladungsstruktur ist bereitgestellt, die ein Außengehäuse und ein in dem Außengehäuse eingefülltes schwefelfreies Schwarzpulver umfasst, wobei innerhalb des schwefelfreien Schwarzpulvers eine Zündvorrichtung und/oder ein detonierender Kern vorgesehen sind, wobei sich das schwefelfreie Schwarzpulver in Massenteilen aus den folgenden Substanzen zusammensetzt: 80 Teilen Kaliumnitrat und 20 Teilen Holzkohle, wobei die Schlagempfindlichkeit des schwefelfreien Schwarzpulvers 0 beträgt und dessen 5-Sekunden-Explosionspunkt über 600 °C liegt.

[0009] Bei der erfindungsgemäßen Sprengladungsstruktur ist vorgesehen, dass die Zündvorrichtung ein Detonator ist.

[0010] Bei der erfindungsgemäßen Sprengladungsstruktur ist vorgesehen, dass der detonierende Kern durch eine Kunststoffkappe am mittleren Teil eines Rohrkörpers des Außengehäuses befestigt ist, wobei das Außengehäuse rohrförmig ist und am Oberteil einen Schlitz umfasst, in dem der Detonator befestigt ist.

[0011] Bei der erfindungsgemäBen Sprengladungsstruktur ist vorgesehen, dass das schwefelfreie Schwarzpulver oder seine Kombination mit dem Industriesprengstoff mit Folie oder Papier zu einer Rolle umgewickelt werden und danach in das AuBengehäuse geladen werden kann, oder dass das schwefelfreie Schwarzpulver zuerst in eine Form gepresst ist und dann der Industriesprengstoff geladen ist, wobei beim Vorliegen eines detonierenden Kerns er im Zentrum der Rolle befestigt ist.

[0012] Bei der erfindungsgemäBen Sprengladungsstruktur ist vorgesehen, dass der mittlere Teil des AuBengehäuses ferner einen Industriesprengstoff enthält, wobei das Füllverhältnis des schwefelfreien Schwarzpulvers zum Industriesprengstoff beträgt: 30 Teile schwefelfreies Schwarzpulver und 70 Teile Industriesprengstoff;

[0013] wobei der Industriesprengstoff einer der folgenden Sprengstoffe oder eine Kombination davon ist: modifizierter Ammoniumsprengstoff, Wassergel-Sprengstoff, expandierter Ammoniumnitratsprengstoff, pulverisierter Ammoniumsprengstoff, schwerer Ammoniumsprengstoff, Emulsionssprengstoff.

[0014] Bei der erfindungsgemäBen Sprengladungsstruktur ist vorgesehen, dass sich der porôse kôrnige Ammoniumsprengstoff aus Ammoniumnitrat und leichtem Dieselôl mit einem Massenverhältnis von 96:4 oder 94,5: 5,5 zusammensetzt:

[0015] wobei der modifizierte Ammoniumsprengstoff sich in Massenteilen aus den folgenden Substanzen zusammensetzt: 92 Teilen Ammoniumnitrat, 4 Teilen zusammengesetzte Ölphase und 4 Teilen Holzmehl;

[0016] wobei der Wassergel-Sprengstoff sich in Massenteilen aus den folgenden Substanzen zusammensetzt: 47 Teilen Ammoniumnitrat, 30 Teilen Monomethylaminnitrat,

9 Teilen Natriumnitrit, 3 Teilen Aluminiumpulver, 10 Teilen Wasser und 1 Teil Sesbania- Pulver;

[0017] wobei der pulverisierte Ammoniumsprengstoff sich aus Ammoniumnitrat, Stearylamin und Öl im Massenverhältnis 94,8:0,2:5,0 zusammensetzt;

[0018] wobei der Emulsionssprengstoff sich in Massenteilen aus den folgenden Substanzen zusammensetzt: 42,7 bis 58,5 Teilen Ammoniumnitrat, 8 bis 12 Teilen Natriumnitrat, 15 bis 25 Teilen Methylaminnitrat, 1,0 bis 2,5 Teilen Harnstoff, 8 bis 10 Teilen Wasser, 4 bis 6 Teilen zusammengesetzte Ölphase und 0,5 bis 1,0 Teilen Aluminiumpulver;

[0019] wobei die zusammengesetzte Ölphase sich aus Span-80, Sojalecithin Petrolatum, mikrokristallinem Wachs, Paraffinwachs und Verbundwachs mit einem Massenverhältnis von 1:0,5:0,1:0,5:1:1 zusammensetzt, wobei bei der Herstellung des Emulsionssprengstoffs ein Emulgator und ein Mischwachs geschmolzen und in einem Massenverhältnis von 1:2 gemischt oder nach dem Schmelzen gemischt sind, um eine spezielle zusammengesetzte Ölphase für den Emulsionssprengstoff zu erhalten, wobei der Emulgator sich auf eine Mischung aus Span-80, Sojalecithin und Petrolatum bezieht, wobei das Mischwachs sich auf eine Mischung aus mikrokristallinem Wachs, Paraffinwachs und Verbundwachs bezieht.

[0020] Bei der erfindungsgemäBen Sprengladungsstruktur ist vorgesehen, dass beide Enden des Rohrkörpers des AuBengehäuses mit einer Gewinde- oder Bajonettstruktur versehen sind, die mehrere Rohrkörper des AuBengehäuses verbindet.

[0021] Bei der erfindungsgemäBen Sprengladungsstruktur ist vorgesehen, dass der Rohrkörper des AuBengehäuses eine Länge von 200 bis 2000 mm, einen AuBendurchmesser von 50 mm, 70 mm, 90 mm, 110 mm, 130 mm, 150 mm, 170 mm, 190 mm oder 210 mm, und einen Innendurchmesser = AuBendurchmesser-2X aufweist, wobei der Wert von X entsprechend unterschiedlichen Temperaturen von Kohle und Gestein in verschiedenen Abbaugebieten und der Wärmeübertragungstheorie bestimmt ist und sein Wertebereich 2 bis 25 mm liegt.

[0021] Bei der erfindungsgemäBen Sprengladungsstruktur ist vorgesehen, dass der Detonator ein elektrischer Detonator oder ein Detonationsrohr ist.

[0023] Eine Sprengladungsstruktur ist bereitgestellt, die mehrere Sprengladungsstrukturen ohne Zündvorrichtungen verbindet und befestiget, wobei in einem oberen Schlitz der obersten Sprengladungsstruktur ein Detonator befestigt ist.

[0024] Die erfindungsgemäße Sprengladungsstruktur unterscheidet sich vom Stand der Technik durch:

[0025] 1. Bequemes Aufladen: Je nach Design der Ladestruktur eine Rolle auf dem Boden fertiggemacht ist, wonach die gesamte Rolle in das Sprengloch gesetzt ist, wobei der 5 elektrische Detonator oder das Detonationsrohr im oberen Schlitz des Außengehäuses zum Laden befestigt werden kann.

[0026] 2. Höhere Sicherheit: Um die Sicherheit zu verbessern, konstruiert die vorliegende Erfindung eine spezielle Sprengladungsstruktur in Hochtemperatur-Tagebaukohle. Am wichtigsten ist, dass die vorliegende Erfindung durch die Zugabe von hochtemperaturbeständigem schwefelfreiem Schießpulver das Sicherheitsproblem beim Sprengen von Hochtemperatur-Kohlengestein löst und sich positiv auf den Kohleabbau in Selbstentzündungszonen auswirkt.

[0027] 3. Starke Durchführbarkeit: Die Ladungsstruktur der vorliegenden Erfindung kann die Dicke des Schießpulvers der äußeren Schicht der Ladung entsprechend der Temperatur verschiedener Hochtemperatur-Kohlegesteine anpassen, um sicherzustellen, dass die Sicherheitsleistung und die Sprengleistung des Sprengstoffs innerhalb eines bestimmten Zeitrahmens aufrechterhalten werden.

[0028] 4. Guten wirtschaftlichen Nutzen: Im Vergleich mit dem Sprengen der gängigen Ladungsstruktur kann bei der vorliegenden Erfindung ein schneller Abbau in der Kohle- Selbstverbrennungszone ermöglicht werden, was für die Ressourcengewinnung von Vorteil ist.

[0039] Die Sprengladungsstruktur der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen weiter beschrieben.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

[0030] Fig. 1 zeigt eine schematische Strukturansicht der Sprengladungsstruktur gemäß Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung;

[0031] Fig. 2 zeigt eine schematische Strukturansicht der Sprengladungsstruktur gemäß Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung;

[0032] Fig. 3 zeigt eine schematische Strukturansicht der Sprengladungsstruktur gemäß Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung;

[0033] Fig. 4 zeigt eine schematische Strukturansicht der Sprengladungsstruktur gemäß Ausführungsbeispiel 4 der vorliegenden Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG

[0034] Ausführungsbeispiel 1

[0035] Wie in Fig. 1 gezeigt, umfasst die erfindungsgemäße Sprengladungsstruktur ein AuBengehäuse 1 und ein in dem AuBengehäuse eingefülltes schwefelfreies Schwarzpulver 2, wobei sich das schwefelfreie Schwarzpulver 2 in Massenteilen aus den folgenden Substanzen zusammensetzt: 80 Teilen Kaliumnitrat und 20 Teilen Holzkohle, wobei innerhalb des schwefelfreien Schwarzpulvers 2 ein detonierender Kern 3 und eine Zündvorrichtung vorgesehen sind. Die Zündvorrichtung ist ein Detonator 4, wobei der Detonator 4 ein elektrischer Detonator oder ein Detonationsrohr ist, wobei der detonierende Kern 3 durch eine Kunststoffkappe am mittleren Teil eines Rohrkörpers des AuBengehäuses 1 befestigt ist, wobei das AuBengehäuse 1 am Oberteil einen Schlitz umfasst, in dem der Detonator 4 befestigt ist.

[0036] Die Schlagempfindlichkeit des schwefelfreien Schwarzpulvers 2 beträgt 0 und dessen 5-Sekunden-Explosionspunkt liegt über 600 °C.

[0037] Der Rohrkörper des AuBengehäuses 1 weist eine Länge von 1000 mm, einen AuBendurchmesser von 130 mm und einen Innendurchmesser von 90 mm auf.

[0038] Beide Enden des Rohrkörpers des AuBengehäuses 1 sind mit einer Gewinde- oder Bajonettstruktur versehen, die mehrere Rohrkörper des AuBengehäuses 1 verbindet. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind Gewindestrukturen verwendet, wobei die Gewindestrukturen in beliebiger Weise angeordnet sein können, so dass sie zum Verbinden von zwei Rohrkörpern des AuBengehäuses 1 zusammenwirken, um eine normale Übertragung der Detonation zu gewährleisten. Zum Beispiel ist ein Ende jedes Rohrkörpers des AuBengehäuses 1 mit einer AuBengewindestruktur und das andere Ende mit einer Innengewindestruktur versehen.

[0039] Ausführungsbeispiel 2

[0040] Wie in Fig. 2 gezeigt, umfasst die Sprengladungsstruktur ein rohrförmiges AuBengehäuse 1 und einen in dem AuBengehäuse 1 eingefüllten Industriesprengstoff 5, wobei das schwefelfreie Schwarzpulver 2 zwischen dem Industriesprengstoff 5 und dem AuBengehäuse 1 eingefüllt ist, wobei der Detonator 4 ein elektrischer Detonator oder ein Detonationsrohr ist, wobei der detonierende Kern 3 durch Kunststoffkappen, die an beiden Enden des AuBengehäuses 1 angeordnet sind, in der Mitte des Rohrkôrpers des

Außengehäuses 1 befestigt ist, wobei das Außengehäuse 1 am Oberteil ferner einen Schlitz umfasst, in dem der Detonator 4 befestigt ist.

[0041] Das Füllverhältnis des schwefelfreien Schwarzpulvers 2 zum Industriesprengstoff 5 beträgt: 30 Teile schwefelfreies Schwarzpulver und 70 Teile Industriesprengstoff; wobei sich der Industriesprengstoff 5 aus Ammoniumnitrat und leichtem Dieselöl mit einem Massenverhältnis von 94,5: 5,5 oder 96:4 zusammensetzt; wobei sich das schwefelfreie Schwarzpulver 2 in Massenteilen aus den folgenden Substanzen zusammensetzt: 80 Teilen Kaliumnitrat und 20 Teilen Holzkohle, wobei die Schlagempfindlichkeit des schwefelfreien Schwarzpulvers 2 0 und beträgt dessen 5-Sekunden-Explosionspunkt über 600 °C liegt, wobei der Rohrkörper des AuBengehäuses 1 eine Länge von 200 mm, einen AuBendurchmesser von 110 mm und einen Innendurchmesser von 80 mm aufweist.

[0042] Beide Enden des Rohrkörpers des AuBengehäuses 1 sind mit einer Gewinde- oder Bajonettstruktur versehen, die mehrere Rohrkörper des AuBengehäuses 1 miteinander verbindet. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt sich um eine Schnappstruktur. Fig. 2 zeigt die im Sprengloch 6 gesetzte Sprengladungsstruktur.

[0043] Ausführungsbeispiel 3

[0044] Wie in Fig. 3 gezeigt, besteht der Unterschied zum Ausführungsbeispiel 2 darin, dass kein Detonator 4 vorliegt, wobei der Rohrkörper des AuBengehäuses 1 eine Länge von 200 mm, einen AuBendurchmesser von 110 mm und einen Innendurchmesser von 80 mm aufweist, wobei der Industriesprengstoff 5 ein Emulsionssprengstoff ist, der sich in Massenteilen aus den folgenden Substanzen zusammensetzt: 42,7 bis 58,5 Teilen Ammoniumnitrat, 8 bis 12 Teilen Natriumnitrat, 15 bis 25 Teilen Methylaminnitrat, 1,0 bis 2,5 Teilen Harnstoff, 8 bis 10 Teilen Wasser, 4 bis 6 Teilen zusammengesetzte Ölphase und 0,5 bis 1,0 Teilen Aluminiumpulver. Die zusammengesetzte Ölphase setzt sich aus Span-80, Sojalecithin Petrolatum, mikrokristallinem Wachs, Paraffinwachs und Verbundwachs mit einem Massenverhältnis von 1:0,5:0,1:0,5:1:1 zusammen, wobei bei der Herstellung des Emulsionssprengstoffs ein Emulgator und ein Mischwachs geschmolzen und in einem Massenverhältnis von 1:2 gemischt oder nach dem Schmelzen gemischt sind, um eine spezielle zusammengesetzte Ölphase für den Emulsionssprengstoff zu erhalten. Der Emulgator bezieht sich auf eine Mischung aus Span-80, Sojalecithin und Petrolatum, wobei das Mischwachs sich auf eine Mischung aus mikrokristallinem Wachs, Paraffinwachs und Verbundwachs bezieht.

[0045] Ausführungsbeispiel 4

[0046] Wie in Fig. 4 gezeigt, besteht der Unterschied zum Ausführungsbeispiel 2 darin, dass kein detonierender Kern 3 vorliegt, wobei der Rohrkörper des Außengehäuses 1 eine Länge von 2000 mm, einen Außendurchmesser von 210 mm und einen Innendurchmesser von 160 mm aufweist, wobei der pulverisierte Ammoniumsprengstoff sich aus s Ammoniumnitrat, Stearylamin und Öl im Massenverhältnis 94,8:0,2:5,0 zusammensetzt.

[0047] Ausführungsbeispiel 5

[0048] Das schwefelfreie Schwarzpulver 2 gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 ist mit einer Folie zu einer Rolle umgewickelt, die an dem Innendurchmesser des AuBengehäuses 1 angepasst ist, wobei der detonierende Kern 3 im Zentrum der Rolle befestigt ist.

[0049] Ausführungsbeispiel 6

[0050] Das schwefelfreie Schwarzpulver 2 und der Industriesprengstoff 5 gemäß dem Ausführungsbeispiel 2 sind mit einer Folie zu einer Rolle umgewickelt, die an dem Innendurchmesser des AuBengehäuses 1 angepasst ist, wobei der detonierende Kern 3 im Zentrum der Rolle befestigt ist, wobei der Industriesprengstoff 5 ein Wassergel- Sprengstoff ist, der sich in Massenteilen aus den folgenden Substanzen zusammensetzt: 47 Teilen Ammoniumnitrat, 30 Teilen Monomethylaminnitrat, 9 Teilen Natriumnitrit, 3 Teilen Aluminiumpulver, 10 Teilen Wasser und 1 Teil Sesbania-Pulver.

[0051] Ausführungsbeispiel 7

[0052] Die mehreren Sprengladungsstrukturen gemäß dem Ausführungsbeispiel 3 sind miteinander verbunden und am Oberteil mit einer Sprengladungsstruktur gemäß dem Ausführungsbeispiel 2 verbunden, wobei die Gesamtlänge nach diesem Zusammenbau an der Länge des Sprenglochs 6 angepasst werden sollte.

[0053] Ausführungsbeispiel 8 - Explosionspunkttest

[0054] Der Schwierigkeitsgrad, mit dem ein Sprengstoff unter Hitzeeinwirkung explodiert, wird als thermische Empfindlichkeit des Sprengstoffs bezeichnet. Die Empfindlichkeit des Sprengstoffs gegenüber gleichmäBiger Erwärmung wird im Allgemeinen durch den Explosionspunkt repräsentiert, wobei unter dem Explosionspunkt eine niedrigste Temperatur des Heizmediums verstanden ist, bei der eine bestimmte Menge Sprengstoff in einem bestimmten Zeitraum gleichmäßig bis zur Explosion erhitzt wird.

[0055] Testergebnis: Unter den bestehenden Laborbedingungen wurde kein Explosionspunkt von schwefelfreiem Schwarzpulver 2 getestet. Es gab keine Explosion oder Verpuffung während des Experiments. Nach sorgfältiger Überlegung wurde der Test durchgeführt, indem die Menge an schwefelfreiem Schwarzpulver 2 auf 100 mg allmählich erhöht wurde, bis die Menge auf 100 mg anstieg, wobei die Temperatur auf 590 ° C eingestellt wurde (die maximale Betriebstemperatur des Explosionspunktprüfers beträgt 600 °C), und die Testzeit entsprechend verlängert wurde. Es gab immer noch keine Explosion. Nach Entnahme des Sprengstoffs wurde beobachtet, dass das schwefelfreie Schwarzpulver 2 noch intakt war und noch eine gute Flammempfindlichkeit aufwies. Daher ist die thermische Empfindlichkeit des in diesem Experiment hergestellten schwefelfreien Schwarzpulvers 2 besonders gering und während der Lagerung und Verwendung relativ sicher.

[0056] Die vorliegende Erfindung schlägt eine Sprengladungsstruktur vor, die für technisches Sprengen geeignet ist, einer Temperatur von über 600°C standhält und sicher im Abbau von offenem Hochtemperatur-Kohlengestein verwendet werden kann, wobei die Ladung des Sprenglochs auch sehr einfach ist, was den Baufortschritt beschleunigen kann.

[0057] Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschreiben nur die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und schränken den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht ein. Der Fachmann kann verschiedene Modifikationen und Verbesserungen an den technischen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung vornehmen, ohne vom Designgeist der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wobei die Modifikationen und Verbesserungen in den durch die Ansprüche der vorliegenden Erfindung definierten Schutzumfang fallen sollen.

Claims

Patentansprüche

1. Sprengladungsstruktur, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Außengehäuse und ein in dem Außengehäuse eingefülltes schwefelfreies Schwarzpulver umfasst, wobei innerhalb des schwefelfreien Schwarzpulvers eine Zündvorrichtung und/oder ein detonierender Kern vorgesehen sind, wobei sich das schwefelfreie Schwarzpulver in Massenteilen aus den folgenden Substanzen zusammensetzt: 80 Teilen Kaliumnitrat und 20 Teilen Holzkohle, wobei die Schlagempfindlichkeit des schwefelfreien Schwarzpulvers 0 beträgt und dessen 5-Sekunden-Explosionspunkt über 600 °C liegt; wobei der mittlere Teil des Außengehäuses ferner einen Industriesprengstoff enthält, wobei das Füllverhältnis des schwefelfreien Schwarzpulvers zum Industriesprengstoff beträgt: 30 Teile schwefelfreies Schwarzpulver und 70 Teile Industriesprengstoff.

2. Sprengladungsstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündvorrichtung ein Detonator ist.

3. Sprengladungsstruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der detonierende Kern durch eine Kunststoffkappe am mittleren Teil eines Rohrkörpers des AuBengehäuses befestigt ist, wobei das Außengehäuse rohrförmig ist und am Oberteil einen Schlitz umfasst, in dem der Detonator befestigt ist.

4. Sprengladungsstruktur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das schwefelfreie Schwarzpulver oder seine Kombination mit dem Industriesprengstoff mit Folie oder Papier zu einer Rolle umgewickelt ist und danach in das Außengehäuse geladen ist, oder dass das schwefelfreie Schwarzpulver zuerst in eine Form gepresst ist und dann der Industriesprengstoff geladen ist, wobei beim Vorliegen eines detonierenden Kerns er im Zentrum der Rolle befestigt ist.

5. Sprengladungsstruktur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Industriesprengstoff einer der folgenden Sprengstoffe oder eine Kombination davon ist: modifizierter Ammoniumsprengstoff, Wassergel-Sprengstoff, expandierter Ammoniumnitratsprengstoff, pulverisierter Ammoniumsprengstoff, schwerer Ammoniumsprengstoff, Emulsionssprengstoff.

6. Sprengladungsstruktur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der modifizierte Ammoniumsprengstoff sich in Massenteilen aus den folgenden Substanzen zusammensetzt: 92 Teilen Ammoniumnitrat, 4 Teilen zusammengesetzte Ölphase und 4 Teilen Holzmehl;

dass der Wassergel-Sprengstoff sich in Massenteilen aus den folgenden Substanzen zusammensetzt: 47 Teilen Ammoniumnitrat, 30 Teilen Monomethylaminnitrat, 9 Teilen Natriumnitrit, 3 Teilen Aluminiumpulver, 10 Teilen Wasser und 1 Teil Sesbania-Pulver; dass der pulverisierte Ammoniumsprengstoff sich aus Ammoniumnitrat, Stearylamin und Öl im Massenverhältnis 94,8:0,2:5,0 zusammensetzt; dass der Emulsionssprengstoff sich in Massenteilen aus den folgenden Substanzen zusammensetzt: 42,7 bis 58,5 Teilen Ammoniumnitrat, 8 bis 12 Teilen Natriumnitrat, 15 bis 25 Teilen Methylaminnitrat, 1,0 bis 2,5 Teilen Harnstoff, 8 bis 10 Teilen Wasser, 4 bis 6 Teilen zusammengesetzte Ölphase und 0,5 bis 1,0 Teilen Aluminiumpulver; wobei die zusammengesetzte Ölphase sich aus Span-80, Sojalecithin Petrolatum, mikrokristallinem Wachs, Paraffinwachs und Verbundwachs mit einem Massenverhältnis von 1:0,5:0,1:0,5:1:1 zusammensetzt, wobei bei der Herstellung des Emulsionssprengstoffs ein Emulgator und ein Mischwachs geschmolzen und in einem Massenverhältnis von 1:2 gemischt oder nach dem Schmelzen gemischt sind, um eine spezielle zusammengesetzte Ölphase für den Emulsionssprengstoff zu erhalten, wobei der Emulgator sich auf eine Mischung aus Span-80, Sojalecithin und Petrolatum bezieht, wobei das Mischwachs sich auf eine Mischung aus mikrokristallinem Wachs, Paraffinwachs und Verbundwachs bezieht.

7. Sprengladungsstruktur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass beide Enden des Rohrkörpers des Außengehäuses mit einer Gewinde- oder Bajonettstruktur versehen sind, die mehrere Rohrkörper des Außengehäuses verbindet.

8. Sprengladungsstruktur nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper des Außengehäuses eine Länge von 200 bis 2000 mm, einen Außendurchmesser von 50 bis 210 mm und einen Innendurchmesser = Außendurchmesser- 2X aufweist, wobei der Wert von X entsprechend unterschiedlichen Temperaturen von Kohle und Gestein in verschiedenen Abbaugebieten und der Wärmeübertragungstheorie bestimmt ist und sein Wertebereich 2 bis 25 mm liegt.

9. Sprengladungsstruktur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Detonator ein elektrischer Detonator oder ein Detonationsrohr ist.

10. Sprengladungsstruktur, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Sprengladungsstrukturen ohne Zündvorrichtungen nach den Ansprüchen 1 bis 8 verbunden und befestigt sind, und in einem oberen Schlitz der obersten Sprengladungsstruktur ein Detonator befestigt ist.