エマルシ ョン爆薬 の耐衝撃性 について

エマルシ ョン爆薬 の耐衝撃性 について

養沢俊雄事 ,村上正治*,池田義之+,山本疏一郎事

エマルジs rン爆薬の衝撃圧力下での燦井蛙 を爾べるため,水中における耐衝撃帥故を実施 し た｡これ らの跳晩は輝源 となる励爆薬包 と試料の受爆薬包 との拒鮭,および受撫薬包の点火時 間を変化させることにより,耗料爆薬の爆発限界を飼べる方法 を用 いた.同時にダイナマイ ト スラl J‑爆薬 (アイ レマイ ト)についても行ない,それ らの耐衝撃性 を比較 した｡エマルジョ ン爆薬の完爆性は起爆疎か らの掩蔽 と受輝薬包の点火時間に彫守さA,その度合はエ1ルジョ ン爆非に含 まれるガラスバブルスの強度l こより臭 ることが判明 した｡即 ち,エl Tl t ･ ジ3 rン爆薬 の場合は空気泡 を保持 しているガラスJ {プI L ･ の物理的強度が 棒 銀性の維持 と強い相槻性 を有す ることが判った｡

1 . 緒 給

含水爆薬の技術が 日本に帝人され 各種の発鼓にお いで含水爆薬が実用化され始めて約

年が鼓過する｡

50mm以上の比較的大きな薬包径の含水爆薬を使用す

発破では.問題はそれほど見られないが,2

径の薬包を用いる発放.鰍 こ麻式噸 過等 の段 発 発破 では現在でもダイナマイ トに牧ペ威力が弔い.あるい は不発戎骨が多い噂の間切が棚 されてお り,このた めサ イナマイ トから含水爆薬‑の転換速度は当初考え られ ていJ tよ り萄るしく適いものとな. ,ている｡

含水燥痕はそのI 成分中に水 を含ん でいる辞が特徴で あ り. このたd l .その1 8位瓜丑当りの発生エネルギー はそれが完全に反応するとしても計井上はダイナマイ トに比較 して低 くなる｡ しか しJ l ､ 窮包径の含水爆薬 を 用いる為政で しば しf 棚 される低性能の英僻 を考え ると , これ らの発破で含水爆頻が升井上のエネルギ‑

を放出 しているとは考えられない場合がある｡何 らか 原田で含水爆薬が 一 部不発戎留,ない しは完全に全工 事I L ･ ギーを放出 しないたd) .全点的な発破功巣が悪い と考えられる｡もし' hくとも不発戎留が起 らないよう にするれ あるいは全エネルギーが完全に放出できる ようにすれば,/ J ､ 典色の含水爆薬の評価 もダイナマイ

トに近い もの となるであろう｡

この考えに基づいて,我々は含水爆薬の不発成骨の 原田について以下に盤理すると.

1 0 発破操作における過訊

昭和 5 7 年 8月2 6日受理 +日本化薬㈱ 火薬研究所

〒 7 5 7 山口県厚狭耶山陽町厚狭 耶2, ･ 3 0 0

67 ‑

･ . I ‑雷管脚線の り

,結線 もれ等

0 雷管に原田があるもの

･ ‑･ ･ 常管の不発戎留

8 含水爆薬に原因があるもQ )

A.

カ ッ トオ フ

チャンネル効果

C.段発苑故による隣接孔からの衝革による

死圧現象.不完全悼轟

である｡これ らの不発戎官の原田は夫々どの毎度の ウェイ トがあるかは今后の辞細な研究に持たねばなら ないいが,今回は特に上述の

^{Cの隣接孔 か らの}

衝撃による死圧現射 こ的 を放 って集散 を爽鹿 した｡

スラ l )‑爆薬のように弘力な脚 を保有 しない低 感度蝉薬にあっては.その爆敵性 を推持するためには 小さい気泡q ) 存在が必歩であ り,その割合はきわめで 蛮声であることが知られている.それ故, スラl J一糠 薬はその感掛 こよって多少典るが.小さい気泡 を爆薬 内にいかに導入するかが樺榊 造上の ノウハウである と雷っても退官ではない｡ある唖のものは化学反応の 発泡による適当な中空 を形成 させた り,その他のもの はエ1ルジョン爆薬のように空気泡 をガラス中空球件 の中に国定密封 して導入する方法もある｡このような 導入方法の差によっても隣接孔からの帯革に対する挙 動が興ることも予想 されるので.本典故では含水爆薬 アイレマイ トについても隣接孔に棋 した水中衝撃耽故 を実施 し,その耐性 も比較検討 した｡又参照や料 とし て, 2 号榎 ダイナマイ トについても同 じ柵 を爽施 し た｡加圧下 ( 静圧 と動圧の2 概の条件)における上述

磯の爆薬の爆速 を脚定 し.衝撃を受けた場合の威力 低下の度合を観耕 した｡

K的y 6K叩a k L J .Vo l . 4 3 .N0 . 5 .1 9 8 2

エ1 7ルジ℡ン燦燕については強度の外なる

範頼の ガラス中空球体 (以後 ガラスバブルと呼ぶ) を用 い.

気泡の強度 とエマルジョン爆薬の耐衝撃感度に関係がL あるかどうか を飼べた｡

2.束 験

2.1

爆薬とガラスバブル

本英故に供 した燦毒 掛 ま,ダイナマイ トとして E ]本化 薬製

号榎 ダイナマイ ト, また,従来の含水爆薬 とし

てアル ミ粉 を鋭盛期 とした日本化薬製 アイ レマイ ト, 又新 しいタイプの含水爆薬 として,エマルジ ョン爆薬 を使用 した｡エマルジョン爆薬は,比盃 と強度のみ を 変電 した3M牡封のガラスバブル3 範 を用 いて夫 々の 爆薬 を調整 した｡3 種のエ11 レジ ョン爆薬のガラスバ 11 L ･ を徐いたエマI L 'ジ ョンの組成は同一の ものを使用 した｡これ らの供試爆薬 を一覧費に して下記に示す｡

紀 骨 爆 薬 名 伯

考 A F ]本化薬襲 2 号梗 ダイナ. 7 ニ ト｡〆. Jt . )ン′ニ トt 7〆 . Jコ‑

' L , 含

イ ト 有丑 2

比琉

日本化薬熊含水爆薬 快感剤 としてアル ミ

掛 を使用,化学発泡

･ (アイレマイ ト) 剤によ り比鉱 を調節,比

並l ̲05‑1

C‑ 1

エマルジ ョン爆薬 エ

マ′ レジョンの組成 (韮丑%) ガラス, <プル

5

′

5 0. AN SN 水 燃料質

エマJ レジョン爆

薬 ガラスバ1ルー

( 氾●

70.0 9̲6 14.1 6.3 C⊥ト C‑3

の比A‑ は1

1 0になるよ うに

エマルジョン爆薬 ガラス, . ' 7' ル

5 0+ ガラスJ <プルの添加畳を調製

ヰ 竺 ^{写其 1}

²

8 P5 0 ( 3M社製)の顕微鏡写井 微分干

渉型鎖鎌鏡による倍率

. 0 00倍

3M社製のガラスバブルは次はような特徴 をもって

いる｡

また

についての通常の顕微鏡写井 と走 査型f

B子顕微鏡写拓 を写其1 ,

,に示 した｡

BlSJ250

;比

砿 0.15 10%の破壊圧力=250pSi B23J500; 〜 0.23 〝 =^500psi

B28P50; 〜0.28 11 =⁷⁵

0p岳i

粒径は

‑

^三

丘onoz･= etltilgiozLeよっ1osi▼e

ECCePtOr7

8的 le

( Z 1 2 8

25

さ

さ

l 印g

Fig.1 DynamicShockTestinWater

hydro8tatic pre991tre

40

加 地lo

巾

El叫 e

t 2

5

4

)

)喝 25

+･ l ob

Fig.2 Dctonalion

VelocityMcasJr占ment Und

erDynamicShock PVCpipe

(i.A.三75皿 )

の油租 は同時に行 った｡又 ア クセプタ‑の輝

判定はア クセプターの下称に長 さ3

.不燦の 線 を取

＼

りつけ,これの爆 ･不樺によって判定 した

｡ ア クセプターに取 り付け られた投売f E E 気雷管

とその 遅発秒時

段 数 平均秒時

MS‑3

段

/

･ 80 / /

MS‑7〝

125// Ds‑2〟

250// Ds‑4〝

7

50 / ∫

爽故 では各唖爆薬,各級遅発砂時についてそれぞ

3

回の釈放 でアクセプターが

回 とも完爆する最少の れ B E

髄 を求めて,限界爆発駆除 とした｡

2. 2 Jb 圧

下の熔逆潮定

水砕 1mの位位 に ドナー及びアクセナクーを

に示すように配位 し, ド十二 としてはエマルジ ョン爆 薬 B2 8

(

径

た｡ア クセ プ ターは釈放爆薬 3 8,ダイナ1イ ト,アイレマイ ト.

エ1ルジ ョン爆薬

/

2

1

(tn)ootrqfITV

4080125 250 750

d

i z B e ( nsec)

Fig.4.

1DynamicShockTe stinWater

ROoO卯的

N〜rlr̲√GrDP

x ) ｡ JFn

匂

q

Fjg.4.

EtnulsionExplosiveE28/750

(25x

inWater

すべての投売秒時

の俳 でドナーの皮革によりア クセプターは殉爆し.

の籍取ではドナーの彫野を 受けず . どの砂時でもす べて完棒した｡ アイレマイトの場合,段黄砂時に無周係です べての 秒時で限界爆哉搾取は一定で

0 mを示した｡ エマルジョン爆薬の場合は段尭秒時が

cから 25

cまではその限界距離が秒時とともに変化した｡ 25

cより長い秒時では限界籍僻は一定となり,負 も弱いガ ラスバブルを含むエマルジ ョン爆薬

は

,ついで

0 (C

⊥2)爆薬は

政も強いガラスバブルを含む

828P50(C‑3)

爆薬は

1'.2

エマルジ z

となった｡ Iン爆薬の突放結果から,ガラスJ l 'プルが

■ ノ 4

1 一

( o a E

I

J

t^ 4 t一 too 盲 )

〇 〇 t O A

O Ttt N｡

｡

0^{1 2 3}

⁵

8

t B

e

FJg.7 DetonalionVelocityU

nderStatic Press

ure

一定位 を示す中は.非常 に興味深 い. これ はダ イナマ イ ト

アイ レ1イ トの両者の場合 もホ ･ Jトスポ

･ /トと して気泡 が作用するが. この気泡 は ドナ‑か らの

帯

でほ とん ど南関的に圧椅 され るため と考 えられ る｡ ダ イナマ イ トの爆発の限界軽舵 が非常に短 いのは. ドナ ーか らの帯革 の彫野 を受 け軽 いことを示 し, この場合

はダイナマイ トの中に含 まれ ろ布感皮の. リ = ト｡グリセ ンが完糠性 を推持 す るのに役立 っていると考えられ ら. これ

に対 し

免感桐 としての効果はかな り低 い もの と思

われ る｡

3.2

動圧下の舶 内定結果

に示 した

の段発句気骨管 で起爆 したダイナマ

イ トは ドナーか らの搾取 に関係な く.約

0 0

TnSeC

の爆適任 を示 した｡ この

が通常首 われて

いるダイナマイ トの J l S 燦速 に比べ相当低 いの は.水中での条件が開放条件 に近 いgfを意味 している｡

アイ レマイ トでは ドナーか らの搾取 が減少すると

塩は爆

逆位 は徐 々に汝少 し

以 下 に接近す ると 不倫 と

なる｡

エマルジ ョン爆薬

‑3)では

蓬 は 爆 速 成は徐 々に減少十 る色度 であ

るが,その爆発の限 界箱根

附近 で急速に

減少 し不糠に至 る. このgf はガラ スバブルの強度 が粒子

径や好みに依 存 し.その 伍は比較的広 い範囲で分布 し

てお り,窺 いバブルは比 較的弱 い衝撃 で破壊 されて,そ

れT = ' け爆速 は低 くなる｡

限界鮭陛肘近 では. もはや

大鉢分のバブルは破壊 され.

破壊串 を実刑すると.

5 0%以上 となってお り.その時 のエウルジ 3ン爆非 の

比盃 は

2 5以上 となって

号 雷管 による起爆の限界に連す るもの と考 え ら

れ る｡大 気圧下 での工でルジ 9

ン爆薬の比盃 と爆 密 との関係 を 求めて て缶分的 に

に示 したが.同伴な関係 が.軌匹によっ

破 壊 され たガラス, <1ルを含有す るエマr L ･ ジ ヲン爆薬 について も求 め られ るもの と

考え られ る｡

3.3

静圧下における掛 速

測定点県

に示す.ダイナマイ トや

DetottAbiliboEEntlbiotIEqloSiyeBtLtlder

J

T叫 ure

byToshioMATSUZAWA+.Masaharu MURAKAMI+ YoshiyukiIKEDA'.KenichiroYAMAMOTO+

Wehaveexaminedl九edelonabilityofemulsion explosivesunder dynamic pressureinwater.comparingthatWith thoscofdynamiteand slurry explosives. Dyt)8mi cpressuresweregeneratedbyunderwaterexplosionsofdonorcha‑ges.1n thesetests,dyn ami cpressureswerevariedbyvaryingthedistancebetweendonor aJldacceplor(sample)chargesandthede)aytimesofini血tionoracαptor charges werea一sovariedbytheuseofseveralkindsofdelay

caps.

5

50

/ 7 5

Intheseemu)sionexplosiyes.therewasapropTtionaJity between the strength oEairbubb)esinthechargesandthecriticalpressureforthedetonability under dynami cshockIoading. ItwasCOnEirmedthatairbubblesp)ayan importantrole

ashotspotsinlhcinitiationoftheexplosives.

(●NipponK8yakuCo..L

t d.

r y, 2 3 0 0

‑322‑

_{工黄火薬協会蕗}