DE2203488C - Besatzpatrone und Verfahren zum Besetzen von Sprengladungen in Bohrlöchern - Google Patents
Besatzpatrone und Verfahren zum Besetzen von Sprengladungen in BohrlöchernInfo
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Description
Bei der Gewinnung von Kohle, Ent odcc Mineralien
sowie bei dem Streckenvortrieb im Bergbau wird der Abbau noch weitgehend durch Sprengungen eingeleitet.
Dazu werden in das abzuräumende Gestein ©der die Kohle Bohrlöcher getrieben, in die die
Sprengladungen eingeführt werden. Aus schießtechnischen Gründen ist es erforderlich, nach dem Einbringen
der Sprengpatronen die Ladung zu verdammen, wozu ursprünglich Lehmzubereitungen, der
Sogenannte »Lettenbesatz«, verwendet wurden.
Im Bergbau wird seit langer Zeit angestrebt, die im betrieb anfallenden erheblichen Mengen an Kohlenlind Gesteinstaub weitgehend zu verringern, da sie
Wegen ihrer explosiven und gesundheitsschädigenden
Wirkung eine ernsthafte Gefährdung für den Bergbaubetrieb und die darin Beschäftigten darstellen.
t)iese Bestrebungen sind auch auf die Schießarbeit •usgedehnt worden, da gerade hierbei wesentliche
Staubmengen anfallen. Ein zur Lösung dieser Aufgabe vielfach verwendetes Mittel ist der sogenannte
»Wasserbesatz«. Hierbei werden nach der Sprengladung mit Wasser gefüllte und beidseitig verschlossene
Schlauchstücke aus Kunststoff in das Bohrloch eingeführt, deren Durchmesser etwas geringer ist als
der des Bohrlochs. Durch Nachstoßen werden diese Schlauchstücke im Bohrloch verdämmt. An Stelle der
Schlauchstücke sind auch aus Kunststoff gefertigte und mit Wasser gefüllte Ampullen in Gebrauch, die
sich auf Grund ihrer Form bzw. der Form ihrer Oberfläche in dem Bohrloch verklemmen und dieses
verdammen. Solche mit Wasser gefüllten und aus Kunststoff geferligten Schlauchstückc oder Ampullen
werden allgemein als »Wasserbesatzpatronen« bezeichnet. Um eine gute Verdammung zu erreichen,
sollen diese Wasserbesatzpatronen einen Innendruck von mindestens 0,1 atü aufweisen. Aus diesem Grund
und-um eine Beschädigung der Wasserbesatzpatronen auf dem Transport weitgehend auszuschließen, muß
die Wandstärke der Hüllen für diese Wasserbesatzpatronen mindestens 0,8 mm betragen. Beim Abtun
der mit Wasserbesatzpatronen verdämmten Schüsse
ίο zerreißen die Hüllen der Wasserbesatzpatronen, und
das darin enthaltene Wasser wird in Form feinster Tröpfchen in die gleichfalls entstehenden und aus
Verbrennungsgasen, Kohlen- und Gesteinstaub bestehenden Schießschwaden verteilt. Die auf diese
Weise entstandenen Wassertröpfchen sollen den in den Schießschwaden enthaltenen Staub niederschlagen
und flugunfähig zum Liegenden abscheiden. Außerdem sollen die Wassertröpfchen die Verbrennungsgase
aus den Schießschwaden auswaschen und
ao die gesundheitsschädigende Wirkung dieser Gase zumindest
vermindern.
Neben diesen Wasserbesatzpatronen sind weiterhin auch solche in Gebrauch, bei denen die Wasserfüllung
durch eine gelierende Substanz zu einer pastö-
sen Masse mit etwa 95 % Wassergehalt angedickt ist. Da diese Patronen keine gekrümmte Form haben,
läßt sich eine Verdammung im Bohrloch und ein Bohrlochabschluß nur dadurch erreichen, daß die
Patrone an einem Ende angestochen wird. Dadurch wird beim Nachschieben mit dem Ladestock etwas
Paste aus der Patrone herausgedrückt. Erst dann kann die Patrone sich so verformen, daß sie den
Bohrlochquerschnitt ausfüllt.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß die mit den Wasser-
bzw. Pastenbesatzpatronen beabsichtigten Wirkungen nur in geringem Umfang eintreten. Auch der Verwendung
von Besatzpatronen, die an Stelle von Wasser mit Natriumchlorid- oder Calciumchloridlösung
gefüllt sind, ergeben nur eine geringfügige Verbesse-
rung der Staub- und Gasbindung. Die Verwendung dieser wäßrigen Besatzmiltel kann außerdem zu einer
nachteiligen Verschlechterung des Grubenklimas durch Zunahme der relativen Feuchte in den Grubenwettern
führen.
Daher ist bereits vorgeschlagen worden, Besatzpatronen
zu verwenden, die mit feinteiligem, festem Calciumchlorid gefüllt sind. Diesem Calciumchloridpulver
können zur Verbesserung der staub- und gasbindenden Wirkung noch Netzmittel, alkalisch und/
oder oxydierend wirkende Stoffe zugemischt sein. Mit diesen Besatznutteln lassen sich die Mengen der bei
der Schießarbeit entstehenden Gase und Stäube erheblich vermindern.
Für die Wirkung solcher Besatzpatronen ist es wesentlich, sie im Bohrloch so fest anzuordnen, daß
sie durch die Explosion nicht als Ganzes wieder aus dem Bohrloch herausgedrückt werden. Vielmehr soll
die Kunststoffhülle der Patrone zerrissen werden, so daß der Inhalt der Patrone skli in den Explosionsgasen
verteilen kann. Die mit Wasser oder mit wäßrigen Lösungen gefüllten Patronen haben daher vielfach
eine leicht gekrümmte Form. Durch den leichten Überdruck der Flüssigkeitsfüllung und die Stärke der
Wandung sucht die Patrone diese Form beizubehalten. Sie druckt sich daher federnd an die Bohrlochwände
an und wird dadurch in ihrer Lage festgehalten.
Bei den gleichen, jedoch mit feinteiligen Feststoffen
gefüllten Besatzpatronen läßt sich eine solche Formelasti/i.ität
— 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 wurdi eine Besatzpatrone zum Verdammen von
Sprengladungen in Bohrlöchern, insbesondere im Untertage-Bergbau, bestehend aus einer mit feinteiligem
Feststod 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, cL'ren Volumen
durch den feinteiligen Feststoff nicht vollständig ausgefüllt ist, besitzt, im Gegensatz zu der starkwandi-JK1It,
prall mit Wasser gefüllten Patrone, keine Formciastizität.
.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 verdammt. Als besonders vorteilhaft haben sich Patronen erwiesen,
bei denen der !"einteilige 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
tue vorerwähnten Eigenschaften zu verleihen. Dieses
von Feststoff nicht ausgefüllte Volumen wird nachstehend als Leervolumen bezeichnet.
Die Ktinststoffhülle kann grundsätzlich aus allen
Kunststoffen bestehen, aus denen ohne Verlust ihrer Reißfestigkeit und Flexibilität schlaucliförmige Gebilde
mit einer Wandstärke von 50 bis 100 μ gefertigt
werden können. Besonders bewährt haben sich Polyolefin-Kunslstoffc, wie beispielsweise Polyäthylen.
Andere, geeignete Kunststoffe sind beispielsweise Polystyrol oder Polyvinylchlorid.
Fs ist weiter hin auch möglich, die Patroncnhüllen 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 verdammt 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 dcrcrfindungsgemäß zu verwendenden
Palroiienhüllen 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 Vent:1
vorzusehen, das sich nach dem Einfüllen der feinteiligen Feststoffe in die Patrone selbsttätig schließt und
ίο 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 ίο der Patrone fesi verbundene Spannvorrichtung vorzusehen,
die im wesentlichen aus zwei stabförmige;!
Kunstsloffteilen besieht, 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 Liingsausdeh'.iung
einzunehmen.
Außerdem ist es möglich, ein längeres Siück des einseitig verschlossenen Schlauches mit dem Füllgut
zu füllen und durch eine entsprechend ausgebildete Vorrichtung von dem gelullten Schlauchstück Pationen
in einer Länge von i5 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 ßcsatzpatronen der Erfindung sind trotz ihrer geringen Wandstärken gut
lager- und transportfähig. Zur Anwendung wird in das Bohrloch zunächst die Ladung mit den erforderlichen
Zündmittcln eingebracht. Dahinter wird dann die erfindungsgemiiße Ii'esatzpatrone in das Bohrloch
eingeführt und durch Nachstoßen so gegen die Ladung gedrückt, daß die Besatzpatrone gestaucht und
an mehreren Stellen geknickt wird. Dadurch verschieben sich dis 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 verdammt 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 dar:?' vorteilhaft, wenn der Bohrlochdurchmcsser weseiulich
größer als der Durchmesser der Besatzpatron. ist, die Besatzpatrone so stark anzudrücken, daß ^k
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
feinteiliges 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 zui Wasserbesatzpatrone, bei der durch die größere
Wandstärke der Folie ein Aufreißen der Ampulle unc ein Auslaufen des Inhaltes im Bohrloch unbeding
vermieden werden muß, eine Beschädigung der dünnen Folie bei der erfindungsgemäßen Besatzpatron«
und ein Austreten der Füllung in das Bohrloch ohni nachteiligen Einfluß auf die Wirksamkeit des Be
satzes.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Besatzpatrone zum Verdammen von Sprengladungen in Bohrlöchern, insbesondere im Untertage-Bergbau,
bestehend aus einer mit feinteiligem Feststoff gefüllten und allseitig geschlossenen,
schJauchförmigen Kunststoffhülle, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kunststoffhülle eine Wandstärke von 50 bis 100 μ. hat und die
Füllung aus feinteiligem Feststoff das Volumen der Patrone nicht vollständig ausfüllt.
2. Besatzpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feinteilige Feststoff in
loser Schüttung das Volumen der Patrone gerade ausfüllt.
3. Verfahren zum Besetzen von Sprengladungen in Bohrlöchern, insbesondere im Bergbaubetrieb,
unter Verwendung einer Besatzpatrone nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Patrone nach dem Einführen in das Bohrloch in solcher Weise angedrückt wird, daß
sie an einer oder mehreren Stellen einknickt und dadurch den gesamten Querschnitt des Bohrlochs
ausfüllt.
4. Verfahren zum Besetzen von Sprengladungen in Bohrlöchern, insbesondere im Bergbaubetrieb,
unter Verwendung einer Besatzpatrone nach Ansprüchen ! und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Patrone nach dem Einführen in das Bohrloch zerdrückt wird und die austretenden
feintciligen Salze den gesamten Querschnitt des Bohrlochs ausfüllen.
Priority Applications (16)
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---|---|---|---|
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SE7300999A SE400120B (sv) | 1972-01-26 | 1973-01-24 | Forfarande for forladdning av sprengladdningar i borrhal, i synnerhet vid underjordsarbete, med anvendning av en forladdningspatron bestaende av en allsidigt tillsluten konsthartshylsa innehallande finkornigt ... |
CS73539A CS164793B2 (en) | 1972-01-26 | 1973-01-25 | Method of blasting charges plugging in bore holes and packing for execution of this method |
US00327181A US3837280A (en) | 1972-01-26 | 1973-01-26 | Tamping cartridge made of filled, elongated polymeric tubing |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722203488 DE2203488C (de) | 1972-01-26 | Besatzpatrone und Verfahren zum Besetzen von Sprengladungen in Bohrlöchern |
Publications (2)
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DE2203488B1 DE2203488B1 (de) | 1972-11-09 |
DE2203488C true DE2203488C (de) | 1973-06-07 |
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