Способ патронирования гранулированных и эмульсионно- гранулированных взрывчатых веществ и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для патронирования готовых взрывчатых веществ местного изготовления. Способ включает подачу материала в полимерную оболочку, формирование заряда в оболочке и герметизацию концов оболочки. Подачу материала производят сжатым воздухом с предварительным разгоном материала с определенной скоростью разгона. Способ осуществляется с помощью устройства, содержащего узел подачи материала в оболочку, узел формировани заряда в оболочке и узел герметизации концов оболочки. В качестве узла подачи материала используют порционный пневмозарядчик, а узел формирования заряда в оболочке содержит разгонный трубопровод, соединенный со снаряжательной насадкой с калиброванным сужением. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области производства патронированных взрывчатых веществ (ВВ) из гранулированных (ГВВ) и эмульсионно-гранулированных (ЭГВВ) взрывчатых веществ и может найти применение в горнодобывающей промышленности при изготовлении ВВ на местах производства взрывных работ.

Задачей предлагаемого изобретения является осуществление патронирования гранулированных и эмульсионно-гранулированных взрывчатых веществ.

Поставленная задача достигается использованием сжатого воздуха для подачи ГВВ и ЭГВВ в полимерные оболочки с предварительным разгоном материала.

Для осуществления способа используют специальную технологическую линию, содержащую по ходу технологического процесса узел подачи материала в оболочку, в качестве которого используют порционный пневмозарядчик, и узел формирования заряда в оболочке, содержащий разгонный трубопровод.

Предлагаемое устройство для патронирования ГВВ и ЭГВВ схематически изображено на чертеже. Для дозирования и пневмотранспортирования исходного продукта используется пневмозарядное устройство нагнетательного действия типа зарядчиков ЭП- 2 или РП3-0,8, отрегулированное на порцию, соответствующую весу одного патрона. Пневмозарядчик 1 с. загрузочной воронкой 2, заполненной исходным материалом 3, присоединен входным патрубком 4 к магистрали сжатого воздуха 5 через ресивер 6 с манометром 7, кнопку управления 8 и подстроечный вентиль 9. Пневмозарядчик состоит из дозирующей камеры 10 с запорным клапаном 11 и соединен выходным патрубком 12 и разгонным трубопроводом 13 со снаряжательной насадкой 14. Концевой участок трубопровода 13 с насадкой 14 помещен внутрь снаряжательного стола 15, имеющего тканевый фильтр 16 для выхода очищенного воздуха и поддон 17 для сбора просыпи ВВ. В боковой стенке стола 15 выполнен снаряжательный проем 18, в который вдвинут жесткий футляр 19 с полиэтиленовой оболочкой 20. При этом насадка 14 своим концом расположена внутри оболочки 20. Массовая скорость потока ВВ контролируется фотометрическим способом. Для этого на конце разгонного трубопровода 13 перед входом в снаряжательный стол в нем выполнены сквозные окна 21, герметично закрытые прозрачной пленкой, а снаружи размещены лампы подсветки 22 и фотодиоды 23, сигнал от которых выведен на двухканальный самописец 24. Для замера расхода сжатого воздуха установлен воздухомер 25.

Снаряжение взрывных патронов производится следующим образом. Предварительно заготавливают полиэтиленовые оболочки необходимого диаметра от 32 до 150 мм. После этого снаряжают взрывные патроны необходимого диаметра из предварительно заготовленных оболочек. Оболочку 20 из полиэтиленового рукава необходимого диаметра помещают внутрь футляра 19, после чего футляр вставляют в проем 18 таким образом, чтобы снаряжательная насадка 14 вошла внутрь оболочки 20 на глубину 4-6 см. Фиксируя футляр 19 в этом положении, нажимают кнопку управления 8. При этом сжатый воздух поступает в пневмозарядчик 1 и запорный клапан 11 поднимается и перекрывает загрузочное отверстие воронки 2, а сжатый воздух истекает в дозирующую камеру 10, подхватывает отдозированную порцию ВВ, выдувает ее через выходной патрубок 12 и, разгоняя порцию ВВ в разгонном трубопроводе 13 до скорости V_ф выносит с еще большей скоростью, равной скорости V_р через калиброванное сужение насадки 14 в оболочку 20. При этом масса и скорость потока ВВ достигают такой величины, когда за счет сплошности потока и динамического воздействия гранул на поверхность сечения патрона постоянное давление потока превышает прочность гранул на раздавливание. В результате этого происходит дробление и уплотнение ВВ в оболочке. Исходящий из оболочки 20 внутрь стола 15 сжатый воздух очищается на фильтре 16 от остатков ВВ, которые падают вниз в поддон 17, а затем их собирают и уничтожают. Снаряженный в оболочке 20 патрон ВВ вытаскивают из футляра 19 и клипсуют с помощью обжима конца оболочки 20 проволочным кольцом, или конец оболочки поджимают к патрону и фиксируют на нем клейкой лентой. Затем цикл снаряжения следующего патрона повторяется.

Таким образом, за счет скорости потока ВВ достигается критическое значение давления потока на единицу площади сечения патрона, при котором происходит дробление и уплотнение ВВ в патрон, но не происходит выдува ВВ из оболочки.

Вентиль 9 в обычном положении недооткрыт на 5-10%, резервируя тем самым возможность для подстройки режима летящего потока ВВ с целью незначительного увеличения или уменьшения его энергии в зависимости от протекания процесса и. выхода снаряженных взрывных патронов. При переналадке с одного диаметра снаряжаемого патрона на другой заменяют с соответствующим этому диаметру сужением внутреннего канала и изготавливают пробную партию на трех положениях вентиля 9: нормальном, большем и меньшим нормального на 3-5%. Изготовленные на трех положениях подстроечного вентиля патроны испытывают на плотность ВВ и замеряют потери от выноса ВВ из оболочки для каждого из трех положений вентиля 9 расхода сжатого воздуха. После этого изготавливают требуемую партию взрывных патронов на оптимальном положении вентиля 9.

Пример выполнения способа.

Из приготовленных ВВ типа гранулята А6 с содержанием гранулированной аммиачной селитры 90%, дизельного топлива 4% и алюминиевого порошка марки ПА-О 6% отобрана проба, из которой методом квартования выделено 100 гранул аммиачной селитры, пропитанных дизельным топливом с частичками на них алюминиевого порошка. Микрометром замерили диаметры гранул ВВ, а динамометром сжатия определили усилия раздавливания этих гранул. Измерения и расчеты дали следующие показатели: S_г = 706·10^-8 м², P_о = 2,000 кг. Производительность замеряли фотометрическим способом. По началу и окончанию сигнала фотодиода на самописец продолжительность выдувания порции ВВ 0,8 кг составила 1,41 с. П = 0,8 : 1,41 = 0,567. В объемных единицах производительность составит: П = 0,567 : 900 = 0,00083 м³/с, где 900 - объемная масса ВВ, кг/м³. При расходе сжатого воздуха 0,074 м³/с объемная концентрация по K_ρ составляет: K_ρ= 0,00063:(0,074+0,00063) = 0,0084 Необходимая по условиям снаряжения взрывного патрона диаметром 32 мм (S_п)= 0,00080 м²) расчетная скорость потока ВВ, вычисленная по формуле (1), составила Фактическая скорость на конечном участке разгонного трубопровода с внутренним диаметром d_р = 0,028 м, замеренная фотометрическим способом, составила 9,52 м/с. По формуле (2) определен диаметр сужения внутреннего канала снаряжательного насадка 14 Использование насадки с сужением (d_с) 0,015 м и установление скорости V_р, равной 32,9 м/с, позволили запатронировать гранулит А6 и получить патроны с параметрами, отвечающими современным стандартам (плотность ВВ в патроне ρ = 1,1 г/см³).

Формула изобретения

1. Способ патронирования гранулированных и эмульсионно-гранулированных взрывчатых веществ, включающий подачу материала и формирование заряда в оболочке с последующей герметизацией концов оболочки, причем подачу материала в оболочку производят сжатым воздухом с предварительным разгоном материала со скоростью, необходимой и достаточной для измельчения и уплотнения материала, при этом скорость разгона определяют по формуле V_р= (S_п·K_ρ·P₀·g) : (П · S_r), м/с, где S_п - площадь поперечного сечения патрона, м²;
K_ρ - коэффициент объемной концентрации потока;
Р_о - усилие разрушения одной гранулы, кг;
g - ускорение свободного падения, м/с²;
П - производительность зарядного устройства, кг/с;
S_r - площадь поперечного сечения гранулы, м².

2. Устройство для патронирования гранулированных и эмульсионно-гранулированных взрывчатых веществ, содержащее узел подачи материала в полимерную оболочку, узел формирования заряда в оболочке и узел герметизации концов оболочки, при этом в качестве узла подачи материала используют порционный пневмозарядчик, а узел формирования заряда в оболочке содержит разгонный трубопровод, соединенный со снаряжательной насадкой с калиброванным сужением, диаметр которого определяют по формуле

где V_ф - скорость потока взрывчатого вещества в разгонном трубопроводе, м/с;
d_р - диаметр разгонного трубопровода, м.

РИСУНКИ

Рисунок 1