SE451758B - Anordning for pneumatisk laddning av spreng- och borrhal med bulkformiga sprengemnen - Google Patents

Description

451 758 emellertid ett komplicerat tekniskt problem. Det finns ett stort antal laddningsanordningar av varierande slag för laddning av språng- och borrhål men dessa laddningsanord- « ningar säkerställer icke någon godtagbar laddning av hål med stor diameter till följd av att de omöjliggör sta- bilisering av pneumatiska transportparametrar(dvs. sprängäm- nes-, gas- och vätskeförbrukningen)eller uppvisar kompli- cerad konstruktion och låg funktionssäkerhet samt ger låg parameterregleringskvalitet. Sprängämnesförlusterna ge- nom spridning och aammbildning vid gruvorter uppgår till 20 %. l borrhål bildas en laddning med olikformiga egens- kaper, samtidigt som berg krossas (sönderdelas) mindre effektivt.

En mer fullkomlig anordning, som ger bästa möjliga re- sultat, är baserad på att ett sprängämne från en fluidi- serad bädd (en svävbädd) inmatas i ett laddningsrör.

En utgångspunkt för anordningen enligt föreliggande uppfinning utgöres av en genom den västtyska patentskriften nr 2 911 148, c-3 känd anordning för pneumatisk laddning av språng- och borrhål med bulkformiga sprängämnen, som innefattar en med en gaskälla förbunden tryckmatnings- kammare (framtryckskammare) för åstadkommande av en fluidi- serad bädd (en svävbädd) av sprängämne i tryckmatnings- kammaren, vari ett rör för utmatning av det i fluidiserat (svävande) tillstånd befintliga sprängämnet är anordnat koaxiellt med kammaren. Rörets ena ande är genom ett tillslutningsorgan förbunden med tryckmatningskammarens inre hålfum» medan dess andra ände är förbunden med 451 758 _ 3 _ l ett laddningsrör för inmatning av sprängämnet i det hålrum, som skall laddas. Laddningsröret är även förbundet med en s}k.ejektor(ett luftinmatningsorgan) för luftinmatning 1 laddningsröret. Dessutom innefattar denna kända anord- ning dels en regulator för reglering av förbrukningen av den gas, som skall inmatas i tryckmatningskammaren i och för konstanthållande av en förutbestämd s.k.viktförbruk- ning av sprängämnet i beroende av skillnaden mellan det i den fluidiserade bädden uppträdandet trycket och ladd- ningsrörets utloppstryck, och dels en regulator för reg- lering av förbrukningen av den gas, som skall inmatas av ejektorn i laddningsröret, vilken regulator är avsedd att stegvis öka luftförbrukningen eller luftflödet i ladd- ningsröret, när tillslutningsorganet tillslutes. Gasflö- desregulatorn för reglering av förbrukningen av den gas, som skall inmatas i tryckmatningskammaren, innefattar givare för avkänning av trycket i tryckmatningskammaren och-trycket i laddningsröret. Givarna är tillsammans med varandra kopplade till en s.k. differentialkrets, som är avsedd för alstrande av en skillnadssignal mellan utsigna- lerna från givarna och kopplad till en tryckskillnadsför- _ inställningsgivare, varvid differentialkretsens utgång är kopplad till en påverkningsmekanism för inmatning och bortledning av gas i respektive från tryckmatningskammaren i och för att den från gaskällan tillförda gasens skall kunna bortledas , när ett förutbestämt tryckfall överstiges.

Regulatorn för reglering av luftförbrukningen i ladd- ningsröret innefattar en signal- eller styranordning som I 451 7 58 _ )4 _ är kopplad till tillslutningsorganets påverkningsmekanism och är avsedd att alstra en signal (som överföras till en ventil) för stegvis ökning av gasförbrukningen(gasflödet) i laddningsröret, när tillslutningsorganet tillslutes. En strypventil, genom vilken en undre del av en behållare för en vätska är förbunden med laddningsröret, är avsedd att öppnas i beroende av en styrsignal från signalanord- ningen, när tillslutningsorganet öppnar.

Näckdelen med denna kända laddningsanordning är att denna har komplicerad konstruktion, låg funktionssäkerhet och ger en låg regleringskvalitet för de pneumatiska trans- portparametrarna (dvs. sprängämnes-, gas- och vätske- förbrukningen), vilket resulterar i en låg vätningsnogg-n rannhet för sprängämnet i en av två faser, dvs; gas och sprängämne bestående ström, vilket beror på att materialen icke inmatas synkront i laddningsröret genom tillslutnings- organet för dmiav två faser bestående strömmen och påverk- ningsmekanismen för vätsketillförsel. I detta fall kan det inträffa, att vätskan alldeles ensam införas i gasström- men om sprängämnet fullständigt förbrukats i kammaren, vilket leder till en rubbning i egenskaperna hos en ladd- ning, som åstadkommits medelst den ovan beskrivna kända laddningsanordningen.

Under senare tid använder man oftare nya typer av sprängämnen inklusive s.k. separat laddningsbara sprängäm_l W men, som inmatas i torrt tillstånd i laddningsröret, sedan a - - . _. en °Serad m4fla§ Vatska vid pneumatisk transport _1nforts i d ._ ;. _; _ _ I. essa SPPan8dmHen, far laddningen de onskade egenskaperna 451 758 (exempelvis densitet, fukthalt, den mekaniska blandningens erforderliga finfördelningskvalitet e.dyl.).

I detta syfte är laddningsanordningar av detta slag försedda med en behållare eller tank för den vätska, som skall inmatas i laddningsröret. Genom att denna kän- da laddningsanordning icke ger den nödvändiga stabilise- ~ ringsnoggrannheten för den vätskeformiga tillsatsen kan emellertid laddningen icke få de önskade egenskaperna.

Eftersom styrkretsen har komplicerad utformning, minskas denna kända anordnings funktionssäkerhet under för underjordsgruvorter typiska förhållanden, samtidigt som styrkretsen kan bli delvis eller fullständigt funkti- onsoduglig, vilket resulterar i sprängamnesförluster vid laddningen, en låg laddningskvalitet i hålet samt i en rubbning av produktionscykeln.

Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en sådan anordning för pneumatisk ladd- ning av sprang- och borrhàl med bulkformiga sprängämnen, vari enheter för inmatning av gas, sprängämne och vätska-gen- om att de är sammankopplade med varandra på lämpligt sätt- möjliggör en synkron inmatning av doserade mängder vätska och sprängämne, samtidigt som anordningen säkerställer en uög regleringskvalitet vid inmatning av sprängämnet, ga- sen och vätskan, varför anordningens funktionssäkernet ökar och borr- och sprängarbetena kan utföras effektivare.

Detta syfte uppnås enligt föreliggande uppfinning medelst en anordning för pneumatisk laddning av sprang- och borrnàl med bulkformiga sprängämnen, vilken anordning 451' 758 _¿_ innefattar dels en tryckmatningskammare, vars inlopp är förbundet med en gaskälla för bildande av en fluidiserad bädd (en s.k. svavbädd) av sprängämne i Kammaren, vari är Koaxiellt med Kammarens undre del anordnat ett inmat- ningsrör, som är avsett för utmatning av det i fluidiserat (svavande)tillstånd befintliga sprangämnet och som med sin ena ände är förbundet med tryckmatningskammarens inre hål- rum, under det att inmatningsrörets andra ände genom ett tillslutningsorgan är förbunden med ett laddningsrör för inmatning av sprängämnet i det hålrum, som skall laddas, dels en vätskebehållare, vars inlopp är förbundet med tryckmatningskammarens inlopp och vars undre del genom ett utloppsröstycke är förbunden med inmatningsröret för vätning av sprängàmnet, dels en med en gasflödesregulator för reglering av gasförbrukningen försedd fördelningsrör- ledning, som är avsedd att förbinda gaskällan med tryck- matningskammaren och vätskebehållaren, och dels en regulator för reglering av tryckfallet över inmatningsröret i och för stabilisering av sprängämnesförbrukningen, varvid anord- ningen enligt föreliggande uppfinning utmärker sig av att fördelningsrörledningen över ett avsnitt mellan utloppet från regulatorn för reglering av gasförbrukningen och vätskebenållarens och tryckmatningskammarens inlopp är försedd med en backventil, medan regulatorn för reglering av tryckfallet över inmatningsröret är försedd med en kammare med högt tryck (en högtryckskammare ), som är förbunden medutloppet från regulatorn för reglering av gasförbruknin- gen, och en kammare med lågt tryck (en lågtryckskammare), ny, 451 758 _ 7 _ som är ansluten till laddningsröret efter tillslutnings- organet, under det att vätskebehållarens utloppsrörstycke är anslutet till inmatningsröret genom en reglerbar stryp- ventil mellan tillslutningsorganet och inmatningsrörets i tryckmatningskammaren liggande del på ett sådant sätt, att anslutningsstället för utloppsrörstycket till inmatnings- röret ligger ovamñrvätskenivån i behållaren.

Fördelen med den så utformade laddningsanordningen bes- tår huvudsakligen i att anordningen- genom att den är för- sedd med regulatorn för reglering av tryckfallet över in- matningsröret och fördelningsrörledningen är försedd med bacxventilen - få hög funktíonssäkerhet och ger en hög reg- leringsxvalitet für_förbrurningen av sprängämnet och gasen, som inmatas i laddningsröret. Genom att vätskebehållarens utloppsrörstycke är anslutet till inmatningsröret före tillslutningsorganet så, att vätskenivån i vätskebehálla- ren ligger under inmatningsstället för vätskan i inmatnings- röret, inmatas sprängämnena och de vätsxeformiga tillsat- serna(vätsKetillsatserna) synkront med varandra, samtidigt som vätskeförbrukningen är mycxet stabil under hela ladd- ningstiden.

Laddningsanordningen enligt föreliggande uppfinning ger särskilda fördelar, när man måste forma laddningar av bulxformiga sprangämnen i uppåtgående borrhål med stor dia- meter och speciellt under användning av separat 1addnings_ bara sprängämnen, eftersom en avvikelse från de optimala tillförselförhallandena för sprängämnet, gasen och vätskan genom laddningsröret till borrhålet resulterar i en ökning 451 758 av förlusterna av sprängämnena genom att dessa sprider sig ut från bom-klämt samt i att iaaaningens kvalitet i hålet försämras avsevärt (exempelvis dess densitet, fukthalt, finfördelningsgrad e.dyl. minskar avsevärt). Den enligt föreliggande uppfinning föreslagna anordningen är fri från samtliga nackdelar.

Uppfinningen beskrivas närmare nedan under hänvis- ning till bifogade ritning, som scnematiskt visar anord- ningen enligt föreliggande uppfinning för pneumatisx ladd- ning av sprang- och borrhål med bulkformiga sprängämnen fö- reträdesvis separat laddningsbara sådana (vissa av anord- ningens konstruktionsdelar visas i snitt).

Anordningen enligt föreliggande uppfinning för pneuma- tisk laddning av spräng- och borrnål med bulkformiga, se- parat laddningsbara sprängämnen(fortsättningsvis kallas denna anordning, för korthetens skull, anordning för pneuma- tisk laddning) visas i ritningsfiguren iert läge, som ligger utanför borrhålet.Ritningsfiguren visar icxe anordningens ytteriigare(extra) konstruktionselement, genom vilka sprängämnet införes i ett laddningsrum (ett hål), exempel- vis en speciell munstycksanordning, som är avsedd att an- bringas på laddningsrörets ände (jämför exempelvis den svensxa patentskriften nr 414 542).

I Anordningen för pneumatisk laddning innefattar en trycx- matningskammare (framtryckskammare) 1 för åstadkommande av en fluidiserad bädd eller en s.k. svävbädd av ett bulk- f°rmíEÜ (strömmande) sprängämne 2 i densamma. Kammaren l oesxrivs i detalj i det sovjetrysxa uppfinnarcertifikatet f» all* 451 758 nr ¿8O 285, varför den i fortsättningen endast beskrivas i korta drag. Kammaren l innefattar ett konformt hus 3, ge- nom vilket ett inmatningsrör 4 är infört i husets l inre hålrum. lnmatningsrörets 4 ena ände är försedd med en rund skiva 5, medan dess andra ande genom ett tillslutningsorgan 6 är förbunden med ett laddningsrör ?.(Genom lämpligt val av díameterförhållandet mellan kammaren l och skivan 5 förinställes den önskade volymkoncentrationen av blandningen i inmatningsröret 4)." Laddningsanordningen är försedd med en vätskebehållare 8, vars inlopp genom en fördelningsrörledning (ett fördel- níngsrör) 9 är förbundet med tryckmatningskammarens l in- lopp och vars undre del genom ett utloppsrörstycke 10 med en reglerbar strypventil ll är förbunden med inmatnings- röret 4 före tillslutningsorganet 6 på ett sådant sätt, att inmatningsstället för vätskan i inmatningsröret Ll- ligger ovanför vätskenivån i behållaren 8 ett avstånd h. lnloppet i tryckmatningskammaren l för sprängämnena och behållarens 8 vätseinlopp är förbundna med en rörled- ning (ett rör) 12 för matning av anordningen med gas genom en ventil 13, en direktverkande gasflödesregulator 14 för reglering av gasförbrukningen, en backventil 15 och för- delningsröret 9} Utloppet fràn regulatorn l4 för reglering av gasför- brukningen är förbundet med laddningsröret 7 genom en tryckfallsregulator 16, som är ansluten parallellt med in- matningsröret 4.

Tryckfallsregulatorn 16 innefattar en högtryckskammare 451 758 ._10 ... -17, en lågtryckskammare l8, vilka är skilda från varandra medelst exempelvis en s.k. membranenhet 19 och en pneuma- tisk Kontakt 20 av typ munstycke-spjällventil, och en av ett skruvpar 21 ocn en fjäder 22 uppbyggd tryckfalls- förínställningsanordning. = Anordningen för pneumatisn laddning fungerar på följan- de satt.

Sprängämnet införes i tryckmatningskammaren l, under det att behållaren 8 fylles med vätskan.

I beroende av laddningsrörets 7 diameter och s.k. re- ducerade längd, diametern och lutningsvinkeln för de spräng- eller borrhål, som skall laddas, förinställer man medelst tryckfallsregulatorn 16 genom vridning av skruven 21 det önskade tryckfallet mellan tryckmatningskammarens l in- lopp och laddningsrörets 7 inlopp, varefter man medelst regulatorn 14 för reglering av gasförbrukningen förinställer den nödvändiga gasförbrukningen(gasflödet). Genom reglering av den reglerbara strypventilen ll förinställes därefter en sådan genomströmningsyta, som för den förutbestämda för- brukningen av sprängämnet möjliggör inmatning av den nöd- vändiga vätskemängden i strömmen av sprängämnet och gasen.

Sedan den önskade förbrukningen av spräugämnet, ga- sen och vätskan förinställts, inmatas tryckluft i anord- ningen genom att man öppnar ventilen 13, samtidigt som laddningsröret 7 genomblåses. Vid utloppet från regula- torn l4 förinetälles den förutbestämda förbrukningen av gasen, som delvis strömmar genom backventilen 15 och Ju 451 753 _ 'll .. fördelningsröret 9 i och för åstadkommande av trycket i tryckmatningskammaren l och vätskebehållaren 8, under det att gasens andra del införes i laddningsröret 7. Det i trybkmatningskammaren l uppträdande trycket är i detta fall lika med trycket i kammaren 1? i tryckfallsregulatorn 16, medan trycket i laddningsröret 7 (vid anordningens ut- lopp) kommer att vara lika med det aerodynamiska motstån- det i laddningsröret 7 respektive med det gastryck, som inställts i kammaren l8 i tryckfallsregulatorn 16. _ Olika höga tryck i tryckfallsregulatorns 16 kamrar 17 och 18 inställes genom att membranenhetens 19 ena sida ut- sättes för inverkan av det gastryck från gasflödesregula- torns-14 utlopp, som strävar att sluta den pneumatiska kontakten 20 och genom att membranenhetens 19 andra sida utsättas för inverkan av den sammalagdra tryckkraft från gastrycket i laddningsröret 7 och från fjädern 22, som strävar att bryta den pneumatiska kontakten 20, varför en mot tryckkraften från fjädern ¿2 proportionell tryckskill- nad inställes i kamrarna 17 och 18.

Under genomblåsningstiden uppträder icke något tryck- fall över det avsnitt av röret 4, som är anordnat i kam- maren l, och över det avsnitt, som ligger före tillslut- ningsorganet 6. Icke heller uppträder tryckfallet över strypventilen ll, varför vätskan icke inmatas i inmat- ningsröret 4 genom strypventilen ll.

För att sprängämnet skall kunna inmatas i laddnings- föret 7 öppnar man tillslutningsorganet 6, vilket resul- 451 758 ;.12_ terar i att sprängämnet genom inmatningsröret 4, från den fluidiserade, i tryokmatningskammaren 1 befintliga bädden inmatas i laddningsröret 7 under inverkan av det tryckfall, som medelst regulatorn 16 förinställts mellan tryckmatnings- kammaren l och laddningsröret 7. Samtidigt inmatas väts- kan genom strypventilen ll, varvid tryckfallsregulatorn 16 på motsvarande sätt, tröghetslöst omfördelar gasen gass- trömmen och matar den till tryckmatningskammarens l inlopp och laddningsröret 7. Samtidigt fylles laddningsröret 7 med sprängämnet, varefter detta införes i det i ritningsfiguren icke visade hålet. Samtidigt som laddningsröret 7 fyllas med sprängämnet, ökar strömningsmotståndet i röret 7, varför trycket i tryckmatningskammaren l ökar i motsva- rande grad.

Inmatningen av sprängämnet i hålet brytes genom att man tillsluter tillslutningsorganet 6. Samtidigt blåses sprängämnet ut från laddningsröret 7 in i hålet med den medelst regulatorn 14 förinställda gasflödeshastigneten (gasförbrukningen) oavsett den omständigheten, att ladd- ningsrörets 7 strömningsmotstånd blir lägre. Sedan ladd- ningsröret 7 genomblåstas, brytes tillförseln av kompri- merad gas (tryckluft) genom att ventilen 13 stängas. Sam- tidigt hålles trycket i tryckmatningskammaren l konstant genom att backventilen 15 icke släpper igenom komprimerad gas från kammaren 1 in i laddningsröret 7. Anordningen är klar för efterföljande laddningscykel.

Om sprängämnet 2 i tryckmatningskammaren l vid ladd- ningen förbrukats fullstandigt, upphör vätsketillförseln 451 758 _ 13 _ genom strypventilen ll genom att inmatningsrörets 4 ström- ningsmotstånd mot ren gas(utan sprängämnet) är avsevärt lägre än strömninësmotståndet mot gasströmmen med sprängäm- net, under det att sxillnaden mellan vätskenivån i vätske- behållaren 8 och den i strypventilen ll är vald så; att strömningsmotståndet mot dena rena gasen i ínmatningsröret 4 icke är högre än det vätsketryck, som erfordras för att vätskan skall kunna höjas till höjden h. ¶ Xnordningen sättes i funktion och avställes efter en styrsígnal, som avges av operatören, som formar laddningen i borr- eller spränghàlet och kontrollerar laddningslängden i detta.

Claims (1)

1. 451 758 14' P a t e n t k r a v Anordning för pneumatisk laddning av spräng- och borrhål med bulkformiga sprängämnen, vilken anordning innefattar dels en tryck- matningskammare (1), vars inlopp är förbundet med en gaskälla för bildande av en fluidiserad bädd av ett sprängämne (2) i kammaren (1), vari koaxiellt med kammarens (1) undre del är anordnat ett inmatnings- rör (4), som är avsett för utmatning av det i fluidiserat (svävande) tillstànd förekommande sprängämnet (2) och som med sin ena ände är förbundet med tryckmatningskammarens (1) inre hâlrum, medan inmatnings- rörets (4) andra ände genom ett tíllslutningsorgan (6) är förbunden med ett laddningsrör (7) för inmatning av sprängämnet (2) i det hål- rum, som skall laddas, dels en vätskebehâllare (8), vars inlopp är förbundet med tryckmatningskammarens (1) inlopp och vars undre del genom ett utloppsrörstycke (10) är förbunden med inmatningsröret (4) i och för vätning av sprängämnet (2), dels en med en gasflödesregula- tor (14) för reglering av gasförbrukningen försedd fördelningsrörled- ning (9), som är avsedd att förbinda gaskällan med tryckmatningskam- maren (1) och vätskebehållaren (8), och dels en regulator (16) för reglering av tryckfallet över inmatningsröret (4) i och för stabili- sering av förbrukningen av sprängämnet (2), k ä n n e t e c k n'a d a v att fördelningsrörledningen (9) över ett avsnitt, som ligger mellan gasflödesregulatorns (14) utlopp och vätskebehållarens (8) och tryckmatningskammarens (1) inlopp, är försedd med en backventil (15), medan regulatorn (16) för reglering av tryckfallet över inmatnings- röret (4) innefattar en högtryckskammare (17), som är förbunden med gasflödesregulatorns (14) utlopp, och en lågtryckskammare (18), som är ansluten till laddningsröret (7) efter tillslutningsorganet (6), var- vid vätskebehållarens (8) utloppsrörstycke (10) är anslutet till in- matningsröret (4) genom en reglerbar strypventil (11) mellan tillslut- ningsorganet (6) och inmatningsrörets (4) i tryckmatningskammaren (1) liggande del på ett sådant sätt, att anslutningsstället för utlopps- rörstycket (10) till inmatningsröret (4) ligger ovanför vätskenivån i behållaren (8).