DE2203488B1 - Besatzpatrone und Verfahren zum Besetzen von Sprengladungen in Bohrloechern - Google Patents

Description

gefüllten Besatzpatronen läßt sich eine solche Formelastizität — wenn überhaupt — nur unvollkommen erreichen, so daß das Verdammen dieser Patronen im Bohrloch immer wieder Schwierigkeiten bereitet.

Daher wurde nach Besatzpatronen gesucht, die trotz einer Füllung mit feinteiligen Feststoffen sich in Bohrlöchern durch Nachstoßen leicht und dauernd verklemmen lassen.

Es wurde eine Besatzpatrone zum Verdammen von Sprengladungen in Bohrlöchern, insbesondere im Untertage-Bergbau, bestehend aus einer mit feinteiligem Feststoff gefüllten und allseitig geschlossenen, schlauchförmigen Kunststoffhülle, gefunden. Danach hat die Kunststoffhülle eine Wandstärke von 50 bis 100 μ, und die Füllung aus feinteiligem Feststoff füllt das Volumen der Patrone nicht vollständig aus.

Eine solche dünnwandige Patrone, deren Volumen durch den feinteiligen Feststoff nicht vollständig ausgefüllt ist, besitzt, im Gegensatz zu der starkwandigen, prall mit Wasser gefüllten Patrone, keine Formelastizität. Sie ist flexibel und kann daher, wenn sie in das Bohrloch eingeführt und fest an die Sprengpatrone angedrückt wird, sich der Form und Größe des Bohrlochs anpassen. Dabei wird sie fest an die Bohrlochwandung angepreßt und dadurch verdämmt.

Als besonders vorteilhaft haben sich Patronen erwiesen, bei denen der feinteilige Feststoff in loser Schüttung das Volumen der Patrone gerade ausfüllt. Durch die lose Schüttung des feinteiligen Feststoffs verbleibt zwischen dessen einzelnen Teilchen ein von Feststoff nicht ausgefülltes Volumen, das für eine Patrone insgesamt groß genug ist, um dieser Patrone die vorerwähnten Eigenschaften zu verleihen. Dieses von Feststoff nicht ausgefüllte Volumen wird nachstehend als Leervolumen bezeichnet.

Die Kunststoffhülle kann grundsätzlich aus allen Kunststoffen bestehen, aus denen ohne Verlust ihrer Reißfestigkeit und Flexibilität schlauchförmige Gebilde mit einer Wandstärke von 50 bis 100 μ gefertigt werden können. Besonders bewährt haben sich Polyolefin-Kunststoffe, wie beispielsweise Polyäthylen. Andere geeignete Kunststoffe sind beispielsweise Polystyrol oder Polyvinylchlorid.

Es ist weiterhin auch möglich, die Patronenhüllen aus Pergamentpapier, paraffiniertem Papier od. dgl. herzustellen, soweit diese Materialien hinreichend reißfest und flexibel sind, jedoch hat sich die Verwendung von Kunststoffolie als vorteilhafter erwiesen.

Der Durchmesser dieser schlauchförmigen Gebilde soll etwas, aber nur wenig kleiner sein als der Durchmesser des Bohrlochs, in dem die Sprengladung verdämmt werden soll. Es hat sich weiter als vorteilhaft erwiesen, wenn der Durchmesser des schlauchförmigen Gebildes etwas größer ist als der Durchmesser der zu verdämmenden Sprengladung. Bei den Abmaßen der heute gebräuchlichen Sprengpatronen soll deshalb der Durchmesser der erfindungsgemäß zu verwendenden Patronenhüllen zwischen 25 und 35 mm liegen.

Diese schlauchförmigen Hüllen können in Stücke von etwa 15 bis 30 mm Länge unterteilt und an ihrem einen Ende beispielsweise durch Verschweißen, Verkleben oder auf andere Weise verschlossen werden. Es entstehen so einseitig geschlossene, schlauchförmige Patronen, in die dann eine Menge an feinteiligen Feststoffen eingefüllt wird, die das innere Volumen der Patrone nicht vollständig ausfüllt. Vorteilhaft wird in die Patrone eine solche Menge an feinteiligen Feststoffen eingefüllt, daß bei loser Schüttung das innere Volumen der Patrone gerade ausgefüllt wird. Anschließend wird die Einfüllöffnung der Besatzpatrone ebenfalls durch Verkleben oder Verschweißen oder auf andere Weise verschlossen.

Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, an dem Einfüllende der Patrone ein selbstschließendes Ventil vorzusehen, das sich nach dem Einfüllen der feinteiligen Feststoffe in die Patrone selbsttätig schließt und einen Wiederaustritt der feinteiligen Feststoffe aus der Patrone sicher verhindert. Besonders bewährt haben sich Ventile, die aus einem gegebenenfalls trichterförmigen Schlauchstück bestehen, das den gleichen Durchmesser wie die zu verschließende Patrone hat und in dessen Verschlußöffnung hineingestülpt ist. Die beiden äußeren Ränder des Ventilschlauches und der zu verschließenden Patrone werden fest miteinander verbunden. Es kann vorteilhaft sein, an oder in der Nähe dieser Verbindung eine mit der Patrone fest verbundene Spannvorrichtung vorzusehen, die im wesentlichen aus zwei stabförmigen Kunststoffteilen besteht, die quer zur Längsachse der Patrone in der Nähe der Einfüllöffnung fest mit der Patrone verbunden werden und so elastisch sind, daß sie stets bestrebt sind, ihre größte Längsausdehnung einzunehmen.

Außerdem ist es möglich, ein längeres Stück des einseitig verschlossenen Schlauches mit dem Füllgut zu füllen und durch eine entsprechend ausgebildete Vorrichtung von dem gefüllten Schlauchstück Patronen in einer Länge von 15 bis 30 cm abzuquetschen, wobei jedoch sichergestellt sein muß, daß das Volumen eines jeden Teilstücks von dem Füllgut nicht vollständig ausgefüllt ist. Vorteilhaft soll das Füllgut dieses Volumen in loser Schüttung gerade ausfüllen. Diese Patronen werden dann an der noch offenen Seite ebenfalls dicht verschlossen.

Die allseitig verschlossenen Besatzpatronen der Erfindung sind trotz ihrer geringen Wandstärken gut lager- und transportfähig. Zur Anwendung wird in das Bohrloch zunächst die Ladung mit den erforderlichen Zündmitteln eingebracht. Dahinter wird dann die erfindungsgemäße Besatzpatrone in das Bohrloch eingeführt und durch Nachstoßen so gegen die Ladung gedruckt, daß die Besatzpatrone gestaucht und an mehreren Stellen geknickt wird. Dadurch verschieben sich die abgeknickten Teile der Besatzpatrone schräg zur Längsachse des Bohrlochs und verklemmen sich an dessen Wandung. Durch das in der Patrone vorhandene Leervolumen ist diese Verformung bleibend, so daß die Besatzpatrone den Querschnitt des Bohrloches vollständig und bleibend verschließt.

Die Abbildung zeigt eine schematische Darstellung eines Schnitts durch ein in das Gebirge 1 eingebrachtes, geladenes und besetztes Bohrloch 2, in dem sich die mit Zündmitteln versehene Sprengladung 3 befindet, die durch die erfindungsgemäße Besatzpatrone 4 verdämmt ist. An Stelle von einer Besatzpatrone können erforderlichenfalls auch mehrere Besatzpatronen in ein Bohrloch eingebracht und verdämmt werden.

Es ist jedoch auch möglich und insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Bohrlochdurchmesser wesentlich größer als der Durchmesser der Besatzpatrone ist, die Besatzpatrone so stark anzudrücken, daß sie an einer oder mehreren Stellen aufplatzt. Die aus feinteiligen Feststoffen bestehende Füllung tritt dann aus und läßt sich durch Andrücken auch über einen

größeren Bohrlochdurchmesser so gut verteilen, daß eine sichere Verdammung erreicht wird.

Als feinteilige Feststoffe hat sich als Füllung für die erfindungsgemäße Besatzpatrone insbesondere f einteiliges Calcium- und/oder Magnesiumchlorid bewährt, das vorteilhaft mehr als 80 Gewichtsprozent Teilchen mit einem Durchmesser von unter 1 mm und mehr als 60 Gewichtsprozent Teilchen mit einem Durchmesser von unter 0,3 mm enthält. Diese Salze können einen Wassergehalt bis zu 55 Gewichtsprozent haben und alkalisch wirkende Verbindungen und/oder Oxydationsmittel und/oder Natriumchlorid und/oder Netzmittel enthalten.

Durch das in den erfindungsgemäßen Besatzpatronen vorhandene Leervolumen und durch die geringe Wandstärke ist nunmehr die Möglichkeit gegeben, auch mit feinteiligen Feststoffen gefüllte Besatzpatronen in den Bohrlöchern leicht so zu verklemmen, daß der Besatz den gesamten Querschnitt des Bohrlochs bleibend verschließt. Außerdem ist im Gegensatz zur Wasserbesatzpatrone, bei der durch die größere Wandstärke der Folie ein Aufreißen der Ampulle und ein Auslaufen des Inhaltes im Bohrloch unbedingt vermieden werden muß, eine Beschädigung der dünnen Folie bei der erfindungsgemäßen Besatzpatrone und ein Austreten der Füllung in das Bohrloch ohne nachteiligen Einfluß auf die Wirksamkeit des Besatzes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 werden allgemein als »Wasserbesatzpatronen« bePatentansprüche: zeichnet. Um eine gute Verdammung zu erreichen, sollen diese Wasserbesatzpatronen einen Innendruck

1. Besatzpatrone zum Verdammen von Spreng- von mindestens 0,1 atü aufweisen. Aus diesem Grund ladungen in Bohrlöchern, insbesondere im Unter- 5 und um eine Beschädigung der Wasserbesatzpatronen tage-Bergbau, bestehend aus einer mit feinteili- auf dem Transport weitgehend auszuschließen, muß gern Feststoff gefüllten und allseitig geschlossenen, die Wandstärke der Hüllen für diese Wasserbesatzschlauchförmigen Kunststoffhülle, dadurch patronen mindestens 0,8 mm betragen. Beim Abtun gekennzeichnet, daß die Kunststoffhülle der mit Wasserbesatzpatronen verdämmten Schüsse eine Wandstärke von 50 bis 100 μ, hat und die io zerreißen die Hüllen der Wasserbesatzpatronen, und Füllung aus feinteiligem Feststoff das Volumen das darin enthaltene Wasser wird in Form feinster der Patrone nicht vollständig ausfüllt. Tröpfchen in die gleichfalls entstehenden und aus"

2. Besatzpatrone nach Anspruch 1, dadurch Verbrennungsgasen, Kohlen- und Gesteinstaub begekennzeichnet, daß der feinteilige Feststoff in stehenden Schießschwaden verteilt. Die auf diese loser Schüttung das Volumen der Patrone gerade 15 Weise entstandenen Wassertröpfchen sollen den in ausfüllt. den Schießschwaden enthaltenen Staub niederschla-

3. Verfahren zum Besetzen von Sprengladun- gen und flugunfähig zum Liegenden abscheiden, gen in Bohrlöchern, insbesondere im Bergbau- Außerdem sollen die Wassertröpfchen die Verbrenbetrieb, unter Verwendung einer Besatzpatrone nungsgase aus den Schießschwaden auswaschen und nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich- 20 die gesundheitsschädigende Wirkung dieser Gase zunet, daß die Patrone nach dem Einführen in das mindest vermindern.

Bohrloch in solcher Weise angedrückt wird, daß Neben diesen Wasserbesatzpatronen sind weiterhin

sie an einer oder mehreren Stellen einknickt und auch solche in Gebrauch, bei denen die Wasserfül-

dadurch den gesamten Querschnitt des Bohrlochs lung durch eine geherende Substanz zu einer pastö-

ausfüllt. 25 sen Masse mit etwa 95 % Wassergehalt angedickt ist.

4. Verfahren zum Besetzen von Sprengladun- Da diese Patronen kerne gekrümmte Form haben, gen in Bohrlöchern, insbesondere im Bergbau- läßt sich eine Verdammung im Bohrloch und ein betrieb, unter Verwendung einer Besatzpatrone Bohrlochabschluß nur dadurch erreichen, daß die nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich- Patrone an einem Ende angestochen wird. Dadurch net, daß die Patrone nach dem Einführen in das 30 wird beim Nachschieben mit dem Ladestock etwas Bohrloch zerdrückt wird und die austretenden Paste aus der Patrone herausgedrückt. Erst dann feinteiligen Salze den gesamten Querschnitt des kann die Patrone sich so verformen, daß sie den Bohrlochs ausfüllen. Bohrlochquerschnitt ausfüllt.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß die mit denWasser-

35 bzw. Pastenbesatzpatronen beabsichtigten Wirkungen

nur in geringem Umfang eintreten. Auch der Ver-

Bei der Gewinnung von Kohle, Erz oder Minera- Wendung von Besatzpatronen, die an Stelle von Waslien sowie bei dem Streckenvortrieb im Bergbau wird ser mit Natriumchlorid- oder Calciumchloridlösung der Abbau noch weitgehend durch Sprengungen ein- gefüllt skid, ergeben nur eine geringfügige Verbessegeleitet. Dazu werden in das abzuräumende Gestein 40 rung der Staub- und Gasbindung. Die Verwendung oder die Kohle Bohrlöcher getrieben, in die die dieser wäßrigen Besatzmittel kann außerdem zu einer Sprengladungen eingeführt werden. Aus schießtech- nachteiligen Verschlechterung des Grubenklimas rüschen Gründen ist es erforderlich, nach dem Ein- durch Zunahme der relativen Feuchte in den Grubenbringen der Sprengpatronen die Ladung zu verdäm- wettern führen.

men, wozu ursprünglich Lehmzubereitungen, der 45 Daher ist bereits vorgeschlagen worden, Besatzsogenannte »Lettenbesatz«, verwendet wurden. patronen zu verwenden, die mit feinteiligem, festem

Im Bergbau wird seit langer Zeit angestrebt, die im Calciumchlorid gefüllt sind. Diesem Calciumchlorid-

Betrieb anfallenden erheblichen Mengen an Kohlen- pulver können zur Verbesserung der staub- und gas-

und Gesteinstaub weitgehend zu verringern, da sie bindenden Wirkung noch Netzmittel, alkalisch und/

wegen ihrer explosiven und gesundheitsschädigenden 50 oder oxydierend wirkende Stoffe zugemischt sein. Mit

Wirkung eine ernsthafte Gefährdung für den Berg- diesen Besatzmitteln lassen sich die Mengen der bei

baubetrieb und die darin Beschäftigten darstellen. der Schießarbeit entstehenden Gase und Stäube er-

Diese Bestrebungen sind auch auf die Schießarbeit heblich vermindern.

ausgedehnt worden, da gerade hierbei wesentliche Für die Wirkung solcher Besatzpatronen ist es Staubmengen anfallen. Ein zur Lösung dieser Auf- 55 wesentlich, sie im Bohrloch so fest anzuordnen, daß gäbe vielfach verwendetes Mittel ist der sogenannte sie durch die Explosion nicht als Ganzes wieder aus »Wasserbesatz«. Hierbei werden nach der Spreng- dem Bohrloch herausgedrückt werden. Vielmehr soll ladung mit Wasser gefüllte und beidseitig verschlos- die Kunststoffhülle der Patrone zerrissen werden, so sene Schlauchstücke aus Kunststoff in das Bohrloch daß der Inhalt der Patrone sich in den Explosionseingeführt, deren Durchmesser etwas geringer ist als 60 gasen verteilen kann. Die mit Wasser oder mit wäßrider des Bohrlochs. Durch Nachstoßen werden diese gen Lösungen gefüllten Patronen haben daher viel-Schlauchstücke im Bohrloch verdämmt. An Stelle der fach eine leicht gekrümmte Form. Durch den leichten Schlauchstücke sind auch aus Kunststoff gefertigte Überdruck der Flüssigkeitsfüllung und die Stärke der und mit Wasser gefüllte Ampullen in Gebrauch, die Wandung sucht die Patrone diese Form beizubehalsich auf Grund ihrer Form bzw. der Form ihrer 65 ten. Sie drückt sich daher federnd an die Bohrloch-Oberfläche in dem Bohrloch verklemmen und dieses wände an und wird dadurch in ihrer Lage festgehalverdämmen. Solche mit Wasser gefüllten und aus ten.
Kunststoff gefertigten Schlauchstücke oder Ampullen Bei den gleichen, jedoch mit feinteiligen Feststoffen