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ANFO爆薬

1955
  • Melvin A. Cook
  • Robert Akre
鉱山作業におけるANFO爆薬の大量調製、爆薬工学の実例。

(画像はイメージです)

ANFO(硝酸アンモニウム/燃料油)は、広く使用されている工業用爆薬です。これは、酸化剤として機能する多孔質の硝酸アンモニウム(AN)粒と、燃料となる燃料油(FO、通常はディーゼル油)の単純な混合物から構成されています。ANFOは比較的感度が低いため、起爆にはブースター装薬が必要であり、爆破剤として分類されます。低コストであることから、鉱業や建設業で広く使用されています。

ANFOの重要性は、低コスト、安​​全性、有効性を兼ね備えている点にあり、商業用爆薬業界に革命をもたらしました。この混合物は通常、重量比で硝酸アンモニウム94%と燃料油6%から構成されています。この比率は化学量論比に近い値です。 酸素バランス 反応においてエネルギー出力を最大化するために、硝酸アンモニウムが使用されます。使用される硝酸アンモニウムは、プリルと呼ばれる小さな多孔質の球状で、燃料油を容易に吸収し、酸化剤と燃料の密接な混合を保証します。この密接さは、爆発性能にとって非常に重要です。ANFOは高性能爆薬ではなく爆破剤であるため、衝撃、摩擦、熱に対して非常に鈍感です。標準的な雷管では確実に起爆させることはできず、安定した爆発を開始させるには、高性能爆薬の「ブースター」(鋳造ペントライトやTNT爆薬など)が必要です。

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
化学工学

タイプ

化学プロセス

混乱

実質的な

使用法

広く普及している

前駆物質

  • 硝酸アンモニウムの前駆体であるアンモニアの工業生産のためのハーバー・ボッシュ法
  • 燃料油製造のための分留法の開発
  • 黒色火薬技術から得られる酸化剤・燃料混合物の理解
  • 第二次世界大戦後に余剰となった硝酸アンモニウムは、もともと肥料や軍需品として使用される予定だった。

アプリケーション

  • 大規模な露天掘りおよび地下採掘
  • 石材および骨材の採石
  • 道路やトンネルの建設などの土木建設プロジェクト
  • 雪崩対策
  • より複雑な爆薬混合物(例:アンフォール)の成分として

特許:

  • US2703528A

潜在的なイノベーションのアイデア

  • biodegradable fuel oils for environmentally sensitive blasting sites
  • on-site, automated ANFO mixing trucks with precise ratio control
  • nano-coated ammonium nitrate prills for enhanced water resistance
  • ANFO blends with embedded micro-sensors for real-time detonation performance feedback
  • reactive ANFO mixtures that produce valuable minerals as byproducts
  • ANFO-based propellants for hybrid rockets
  • controlled-release ANFO for agricultural soil aeration and fertilization
  • ANFO slurries for underwater construction and demolition
  • 3D-printable ANFO composites for creating custom-shaped charges
  • ANFO with non-toxic smoke tracers for better post-blast site analysis
関連: ANFO、硝酸アンモニウム、燃料油、爆破剤、工業用爆薬、鉱業、採石、ブースター、無感覚、粒状物。

歴史的背景

ANFO爆薬

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1955
1956
1960
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(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

10年目 周年

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