Устройство для укрытия мест взрыва

 

Изобретение касается использования энергии взрыва и может быть применено в горном деле и строительстве. Устройство для укрытия мест взрыва содержит разъемную раму, выполненную из отдельных, шарнирно соединенных между собой звеньев, внутри которых размещены демпфирующие элементы, выполненные в виде нескольких полых секций, расположенных друг над другом и последовательно скрепленных между собой с совмещением отверстий всех уровней между собой. Демпфирующие элементы дополнительно снабжены боковыми отверстиями, при этом нижняя полая секция открыта в сторону расположенных под ней тяжелых цепных матов и соединена с ними по краям. Изобретение повышает эффективность работы устройства. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим безопасность проведения взрывных работ.

Известно устройство для укрытия мест взрыва, содержащее раму с цепными матами, смонтированную на осях опорных катков и выполненную из отдельных секций, соединенных между собой шарнирно с возможностью поворота вокруг осей катков и дополнительно связанных упругими элементами [1]. При взрыве средние секции смещаются вверх, остальные поворачиваются вокруг осей, а цепные маты препятствуют выбросу породы. Недостатком данного устройства является невозможность обеспечить полную безопасность проведения взрывных работ и большая масса устройства.

Наиболее близким по существу решаемой задачи является устройство для укрытия мест взрыва, содержащее разъемную раму, выполненную из отдельных, соединенных между собой шарнирно звеньев, внутри которых размещены демпфирующие элементы в виде секций с жидкостью, расположенных друг над другом и выполненных в виде последовательно соединенных между собой нескольких секций, снабженных отверстиями для перетока жидкости между ними и помещенных в прикрепленную к раме сетку для ограничения перемещения по вертикали [2].

Недостатком данного устройства является наличие в гибких емкостях жидкости, что влечет за собой сезонность их применения.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для укрытия мест взрыва, содержащем разъемную раму, выполненную из отдельных, шарнирно соединенных между собой звеньев, внутри которых размещены демпфирующие элементы, выполненные в виде нескольких полых секций, расположенных друг над другом и последовательно скрепленных между собой с совмещением отверстий всех уровней между собой, согласно изобретению демпфирующие элементы дополнительно снабжены боковыми отверстиями, при этом нижняя полая секция открыта в сторону расположенных под ней тяжелых цепных матов и соединена с ними по краям.

Сопоставительным анализом с прототипом установлено отличие заявляемого устройства, заключающееся в наличии у секций дополнительных боковых отверстий и соединении секций с тяжелыми цепными матами. Таким образом, заявляемое устройство для укрытия мест взрыва соответствует критерию изобретения "новизна". При изучении других решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, выявлены не были и поэтому они обеспечивают ему соответствие критерию " существенные отличия".

Устройство изображено на чертежах.

На фиг.1 - общий вид в рабочем положении, на фиг.2 - момент начала работы устройства при взрыве.

Устройство для укрытия мест взрыва содержит разъемную раму 1, состоящую, например, из отдельных звеньев 2, соединенных между собой шарниром 3. Внутри отдельных звеньев 2 размещены демпфирующие элементы 4, состоящие из соединенных друг с другом полых секций 5, с совмещением отверстий 6 всех уровней между собой. Демпфирующие элементы 4 помещены над тяжелыми цепными матами 7, с которыми нижняя полая секция 5 соединена своей открытой нижней стороной. Полые секции 5 дополнительно снабжены боковыми отверстиями 8, размер которых убывает снизу вверх. Разъемная рама 1 выполняется из такого числа отдельных звеньев 2, которых достаточно для полного укрытия конкретной площади взрыва. Ширина отдельных звеньев 2 также может быть различной. Число полых секций 5 определяется размерами конструкции. Полые секции 5 расположены друг над другом в несколько уровней 9.

Устройство для укрытия мест взрыва работает следующим образом. Его отдельными звеньями 2 размещают, например, краном над местом взрыва и соединяют их шарниром 3. При необходимости разъемная рама 1 может выполняться корытообразной формы и заполняться балластом для увеличения массы устройства, например бетонными блоками, песком и т.п. Расположенные друг над другом в несколько уровней 9 и последовательно соединенные полые секции 5 демпфирующих элементов 4, размещенные над тяжелыми цепными матами 7, сплющиваются под действием своей массы за счет перетока воздуха по отверстиям 6 и выхода его через отверстия 8 и вместе с тяжелыми цепными матами 7 укрывают взрываемую поверхность уступа (фиг.1).

При взрыве начинается подвижка взрываемого объема пород вверх, происходит залповый прорыв пылегазового потока взрыва через тяжелые цепные маты 7, которые в силу своей структуры проницаемы для газов, в полые секции 5, которые расправляются по стрелке, занимая все уровни 9 (см. фиг.2), прижимаются верхним уровнем 9 к разъемной раме 1, через отверстия 8 начинают демпфирующий выпуск газов и наступает первая фаза демпфирования перемещения взрываемой массы породы - за счет уменьшения сечения отверстий каждая следующая полая секция 5 оказывает все большее сопротивление смещению пород.

Основная доля энергии взрыва расходуется на дробление горных пород и подброс укрытия. Эластичность тяжелых цепных матов 7 при вспучивании породы от взрыва не позволяет отрываться отдельным кускам от общей массы, разрыхленная горная масса плотно охватывается тяжелым цепным матом 7 и удерживается им в компактном состоянии, разделяя таким образом взорванную горную массу и пылегазовый поток. Это позволяет исключить поражение полых секций 5 кусками горной массы. Инерционное сопротивление компактной массы породы, усиленное массой укрытия из тяжелых цепных матов 7 и нарастающим сопротивлением сплющиванию полых секций 5, уравновешивает силу взрывного удара. Высота подбрасывания породы с тяжелыми цепными матами 7 зависит только от толщины взрываемого слоя и коэффициента разрыхления породы, поскольку от последнего зависит величина вспучивания породы после ее разрыхления.

Если массы тяжелых цепных матов 7 окажется недостаточно для удержания взрываемого объема пород, вспученная горная масса натягивает их до предела и начинается сплющивание полых секций 5, прижатых к разъемной раме 1 отдельного звена 2, которые за счет сопротивления воздуха, выходящего через отверстия 8, смягчают воздействие взрыва на звено 2. При этом нижняя полая секция 5 имеет наибольшую суммарную площадь отверстий 8 и быстро сплющивается, смягчая действие первой, самой сильной ударной нагрузки породы. Последующие полые секции 5 за счет меньшей суммарной площади отверстий 8 оказывают более длительное сопротивление смещению породы вверх, поглощая все большую часть энергии взрыва. Затем в действие вступает общая масса звена 2 разъемной рамы 1 над этой скважиной и движение гасится уже существенно большей массой. Если же и этого окажется недостаточно, нагрузка передается на соседние звенья 2 разъемной рамы 1 и энергия поглощается окончательно.

Таким образом, заявляемое устройство для укрытия мест взрыва обеспечивает повышение эффективности работы за счет применения газопроницаемых тяжелых цепных матов, отсекающих куски породы, и полых секций с боковыми отверстиями, увеличивающих силу торможения породы, а отсутствие жидкости в устройстве делает его всесезонным.

Источники информации

1. SU, авторское свидетельство 646050, Е 21 С 37/00, 1979.

2. RU, патент 2171447, F 42 D 5/045, 2001 (прототип).

Формула изобретения

Устройство для укрытия мест взрыва, содержащее разъемную раму, выполненную из отдельных, шарнирно соединенных между собой звеньев, внутри которых размещены демпфирующие элементы, выполненные в виде нескольких полых секций, расположенных друг над другом и последовательно скрепленных между собой с совмещением отверстий всех уровней между собой, отличающееся тем, что демпфирующие элементы дополнительно снабжены боковыми отверстиями, при этом нижняя полая секция открыта в сторону расположенных под ней тяжелых цепных матов и соединена с ними по краям.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2