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Explosif ANFO

1955
  • Melvin A. Cook
  • Robert Akre
Préparation en grande quantité d'explosif ANFO pour les opérations minières, illustrant l'ingénierie des explosifs.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

L'ANFO (nitrate d'ammonium/fioul) est un explosif industriel en vrac largement utilisé. Il se compose d'un simple mélange de granulés poreux de nitrate d'ammonium (AN), qui servent d'oxydant, et de fioul (FO), généralement du gazole, qui fait office de combustible. L'ANFO est classé comme agent de dynamitage en raison de sa relative insensibilité ; une charge d'amorçage est nécessaire pour sa détonation. Son faible coût en fait un explosif prédominant dans les secteurs minier et de la construction.

ANFO’s significance lies in its combination of low cost, safety, and effectiveness, which revolutionized the commercial explosives industry. The mixture typically consists of 94% ammonium nitrate and 6% fuel oil by weight. This ratio is close to the stoichiometric oxygen balance for the reaction, maximizing the energy output. The ammonium nitrate used is in the form of small, porous spheres called prills, which readily absorb the fuel oil, ensuring an intimate mix of oxidizer and fuel. This intimacy is crucial for detonation performance. Because ANFO is a blasting agent rather than a high explosive, it is very insensitive to shock, friction, and heat. It cannot be reliably detonated by a standard blasting cap and requires a high-explosive ‘booster’ (like a cast pentolite or TNT charge) to initiate a stable detonation.

One of ANFO’s main disadvantages is its poor water resistance; ammonium nitrate is highly soluble in water, and the presence of water desensitizes the mixture and reduces its effectiveness. To combat this, water-resistant variants like emulsions, watergels, and heavy ANFO blends have been developed. The performance of ANFO, particularly its Velocity of Detonation (VoD), is highly dependent on its confinement and charge diameter. In unconfined or small-diameter boreholes, it performs poorly, but in large, well-confined boreholes typical of open-pit mining, its performance is excellent and cost-effective. Its relatively low VoD (2,500-4,500 m/s) produces a strong heaving effect, which is ideal for breaking and moving large volumes of rock.

UNESCO Nomenclature: 3305
- Génie chimique

Taper

Procédé chimique

Perturbation

Substantiel

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • Procédé Haber-Bosch pour la production industrielle d'ammoniac, précurseur du nitrate d'ammonium
  • développement de la distillation fractionnée pour la production de fiouls
  • compréhension des mélanges comburant-combustible issus de la technologie de la poudre noire
  • Surplus d'après-guerre de nitrate d'ammonium initialement destiné aux engrais et aux munitions

Applications

  • exploitation minière à grande échelle, à ciel ouvert et souterraine
  • extraction de pierres et de granulats
  • projets de génie civil tels que la construction de routes et de tunnels
  • avalanche control
  • comme composant de mélanges explosifs plus complexes (par exemple, anfoal)

Brevets:

  • US2703528A

Idées d'innovations potentielles

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Related to: ANFO, ammonium nitrate, fuel oil, blasting agent, industrial explosive, mining, quarrying, booster, insensitivity, prills.

Contexte historique

Explosif ANFO

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(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

Inventions, innovations et principes techniques connexes

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