Пневматический камерный зарядчик для непатронированных взрывчатых веществ

Авторы патента:

F42D1/08 - способы забойки; способы заряжания шпуров взрывчатыми веществами; устройства для них

Владельцы патента RU 2558550:

Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственно-коммерческое предприятие "МАВР" (RU)

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для механизированного заряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами, преимущественно в подземных горных работах. Зарядчик состоит из бункера, дозирующей камеры с загрузочным и разгрузочным отверстиями, трубопровода сжатого воздуха, конусного затвора с перемещающим устройством, соединенных полым штоком с аэрирующими отверстиями в нижней части. Перемещающее устройство выполнено в виде мембранного механизма, установленного в бункере на скобе. Мембранный механизм состоит из корпуса с крышкой, между которыми закреплена мембрана. Под мембраной установлены пружина и шток. Шток мембранного механизма жестко соединен со штоком конусного затвора, а трубопровод сжатого воздуха снабжен четырехходовым краном. Данный зарядчик позволит повысить надежность и безопасность заряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами. 2 ил.

Известно устройство для пневматического заряжания шпуров и скважин россыпным взрывчатым веществом, включающее бункер, дозирующую камеру с загрузочным и разгрузочным отверстиями, трубопровод сжатого воздуха и конусный затвор с перемещающим устройством, соединенные полым штоком с аэрирующими отверстиями в нижней части (см. а.с. СССР №338638, МПК E21C 37/00, опубл. 15.05.1972). В данном устройстве перемещающее устройство конусного затвора выполнено в виде пневмоцилиндра, который поршнем перемещает шток и закрывает или открывает загрузочное отверстие.

Недостатком аналога является низкая надежность, связанная с заклиниванием пневмоцилиндра. Это происходит из-за того, что шахтный сжатый воздух содержит много воды (конденсата), вымывающей смазку между цилиндром и поршнем и даже при регулярной смазке часто происходит заклинивание поршня при работе устройства в шахте.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является порционный пневматический зарядчик типа ЗП-2, включающий бункер, дозирующую камеру с загрузочным и разгрузочным отверстиями, трубопровод сжатого воздуха и конусный затвор с перемещающим устройством, соединенные полым штоком с аэрирующими отверстиями в нижней части (Л.И. Кантович, В.Г. Мерзляков. Горные машины и оборудование для подземных горных работ. М.: МГГУ, 2013, с. 306-307, рис. 6.55). В данном пневматическом зарядчике перемещающее устройство конусного затвора выполнено, подобно аналогу, в виде пневмоцилиндра, который поршнем перемещает шток и закрывает или открывает загрузочное отверстие.

Прототипу присущ такой же недостаток, как и аналогу, то есть низкая надежность. Перед каждым использованием устройств с пневмоцилиндром требуется уход и смазка, что снижает еще и эксплуатационные характеристики. Вместе с тем, использование пневмоцилиндра усложняет конструкцию зарядчика. Так как поршень должен быть притерт к цилиндрическому корпусу, что требует дополнительных затрат и точного оборудования.

Кроме того, аналог и прототип имеют еще один очень существенный недостаток - это возможность неуправляемой детонации взрывчатого вещества, которая может возникнуть в случае попадания посторонних предметов в дозирующую камеру, а затем в скважину при транспортировании их вместе с взрывчатым веществом по зарядному шлангу. Возможность попадания в дозирующую камеру посторонних предметов возникает из-за особенностей конструкции устройства, так как в нерабочем состоянии камера пневмозарядчика постоянно остается открытой, потому что пружина пневмоцилиндра, воздействующая на поршень и шток конусного затвора, держит загрузочное отверстие открытым. Этот недостаток конструкции делает зарядчики весьма опасными.

Техническим результатом является упрощение конструкции устройства и повышение надежности и безопасности заряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами.

Технический результат достигается тем, что в пневматическом камерном зарядчике для непатронированных взрывчатых веществ, включающем бункер, дозирующую камеру с загрузочным и разгрузочным отверстиями, трубопровод сжатого воздуха, конусный затвор с перемещающим устройством, соединенные полым штоком с аэрирующими отверстиями в нижней части, согласно изобретению перемещающее устройство выполнено в виде мембранного механизма, установленного в бункере на скобе, причем мембранный механизм состоит из корпуса с крышкой, между которыми закреплена мембрана, а под мембраной установлены пружина и шток, при этом шток мембранного механизма жестко соединен со штоком конусного затвора, а трубопровод сжатого воздуха снабжен четырехходовым краном.

Данный зарядчик позволит повысить надежность и безопасность заряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен зарядчик в положении загрузки, на фиг. 2 - он же в положении заряжания.

Пневматический камерный зарядчик для непатронированных взрывчатых веществ включает бункер 1, дозирующую камеру 2 с загрузочным 3 и разгрузочным 4 отверстиями, трубопровод сжатого воздуха 5 и 6, конусный затвор 7 с перемещающим устройством, соединенные полым штоком 8 с аэрирующими отверстиями 9 в нижней части. Перемещающее устройство выполнено в виде мембранного механизма, установленного в бункере 1 на скобе 10, причем мембранный механизм состоит из корпуса 11 с крышкой 12, между которыми закреплена мембрана 13, а под мембраной установлены пружина 14 и шток 15. При этом шток 15 мембранного механизма жестко соединен со штоком 8 конусного затвора 7. Трубопровод сжатого воздуха 5 снабжен четырехходовым краном 16.

Зарядчик работает следующим образом.

При установке четырехходового крана 16 в положение «загрузки» элементы конструкции зарядчика займут позицию, показанную на фиг. 1. В положении «загрузки» сжатый воздух поступает по трубопроводу 5 к мембранному механизму. Под воздействием давления сжатого воздуха мембрана 13 выгибается, сжимает пружину 14 и опускает шток 15, который в свою очередь давит на шток 8 и опускает конусный затвор 7. При этом отверстие 3 открывается и в дозирующую камеру 2 поступает взрывчатое вещество из бункера 1. После заполнения дозирующей камеры 2 четырехходовой кран 16 переводят в положение «заряжание» и элементы конструкции зарядчика займут позицию, показанную на фиг. 2. При этом пружина 14 разжимается, возвращая мембрану 13 в исходное положение. Воздух из-под крышки 12 через трубопровод 5 стравливается в атмосферу. Шток 15 поднимается, закрывая отверстие 3 конусным затвором 7. Одновременно по трубопроводу 6 сжатый воздух поступает в полость штока 8, выходит через аэрирующие отверстия 9 в дозирующую камеру 2 и транспортирует взрывчатое вещество через отверстие 4 в зарядный шланг, а затем в скважину.

В нерабочем состоянии зарядчика мембранный механизм обеспечивает постоянное прижатие конусного затвора 7 к краям загрузочного отверстия 3 и исключает попадание посторонних предметов в дозирующую камеру 2, что повышает не только надежность, но и безопасность работы зарядчика. Кроме того, такая конструкция не требует ухода, чем обеспечивается надежная бесперебойная и эффективная работа зарядчика в любой момент. Вместе с тем простота изготовления мембранного механизма, которая не требует сверхточного изготовления, упрощает конструкцию зарядчика в целом и повышает надежность его работы.

Использование предлагаемого пневматического зарядчика по сравнению с прототипом позволит упростить конструкцию, повысить надежность и безопасность заряжания шпуров и скважин непатронированными взрывчатыми веществами.

Пневматический камерный зарядчик для непатронированных взрывчатых веществ, включающий бункер, дозирующую камеру с загрузочным и разгрузочным отверстиями, трубопровод сжатого воздуха, конусный затвор с перемещающим устройством, соединенные полым штоком с аэрирующими отверстиями в нижней части, отличающийся тем, что перемещающее устройство выполнено в виде мембранного механизма, установленного в бункере на скобе, причем мембранный механизм состоит из корпуса с крышкой, между которыми закреплена мембрана, а под мембраной установлены пружина и шток, при этом шток мембранного механизма жестко соединен со штоком конусного затвора, а трубопровод сжатого воздуха снабжен четырехходовым краном.

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано при формировании шпуровых зарядов взрывчатых материалов. Забойный пыж шпурового заряда включает твердое тело цилиндрической формы, на боковой поверхности которого в плоскости, перпендикулярной оси пыжа, выполнены кольцевые канавки.

Устройство для заряжания скважины взрывчатыми веществами // 2548276

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при пневматическом заряжании шпуров и скважин гранулированными взрывчатыми веществами. Способ включает прием акустического сигнала, его усиление, фильтрацию, регистрацию и сравнение.

Способ ведения взрывных работ при разрушении горячих массивов // 2547885

Изобретение относится к горному делу, в частности к взрывным работам на горячих массивах, и может быть использовано в отраслях промышленности, применяющих взрывные работы в массивах горных пород, в частности при открытой разработке полезных ископаемых.

Подвесная скважинная забойка // 2542792

Изобретение относится к горному делу, к области буровзрывных работ, и предназначено для запирания продуктов взрыва в зарядной полости скважин. Изобретение может быть использовано в отраслях промышленности, применяющих взрывные работы в массивах горных пород, в частности при открытой разработке полезных ископаемых.

Способ открытой разработки с взрывным воздействием на пласт полезного ископаемого // 2539083

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к открытой разработке угольных пластов со скальными вскрышными породами. Способ включает удаление покрывающих скальных вскрышных пород взрывным рыхлением зарядами с воздушной подушкой в нижнем торце заряда, механическое рыхление и бульдозирование пород пласта, их штабелирование, погрузку в транспортные средства экскаватором.

Способ формирования водонепроницаемого экрана в трещиноватых обводненных горных массивах с использованием тампонажа // 2531410

Изобретение относится к горной и горно-химической промышленности, используется для ограждения и охраны трещиноватого горного массива от возможного проникновения за пределы создаваемого экрана жидких растворов.

Засыпная забойка взрывных скважин с элементами каменного материала // 2526950

Изобретение относится к области буровзрывных работ в крепких горных породах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывное рыхление скальных массивов горных пород.

Способ взрывания удлиненных скважин (варианты) // 2524065

Изобретение относится к горному делу, к отбойке горных пород. Способ взрывания удлиненных скважин включает бурение скважин, определение места размещения боевика для прямого и обратного инициирования заряда взрывчатого вещества (ВВ) расчетным путем, формирование удлиненного заряда ВВ, установку боевика в заряде ВВ, разделяющего его на две части, заполнение скважины в верхней ее части ВВ и забоечным материалом, взрывание скважины.

Подвесная скважинная забойка // 2506533

Изобретение относится к горному делу, к области буровзрывных работ в горных породах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в массивах горных пород, в частности при открытой разработке полезных ископаемых.

Способ разработки наклонных рудных залежей // 2504656

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подземной разработке наклонных рудных залежей малой и средней мощности. Способ включает проведение подготовительных и нарезных выработок, бурение шпуров в забое выемочного блока, заряжание и взрывание шпуров, уборку отбитой рудной массы, гидравлическую зачистку отработанного блока, при этом шпуры в нижнем ряду располагают на расстоянии 2-3 диаметров шпура, заряжают через один с рассредоточенным зарядом, при этом шпуры каждого последующего ряда ориентированы по одной линии в направлении восстания рудной залежи.

Способ формирования короткой комбинированной забойки взрывных скважин с каменным материалом и устройство для его осуществления // 2563265

Изобретение относится к области буровзрывных работ. Способ формирования короткой комбинированной забойки взрывных скважин включает формирование нижней засыпной части из инертных мелкодисперсных материалов высотой 1,0-1,5 диаметра скважины над воздушным промежутком и формирование на неё верхней части - слоя из элементов каменного материала, на высоту 0,5-1,5 диаметра скважины, для чего на нижнюю засыпную часть опускают транспортный контейнер с элементами каменного материала размером 0,2-0,7 диаметра скважины, разгружают его и удаляют из скважины. Процесс формирования слоёв повторяют до полного формирования комбинированной забойки высотой не более 10 диаметров скважины. Для формирования забойки используют транспортный контейнер, выполненный в форме цилиндра из металла или пластических масс, с верхним кольцом размером 0,8-0,9 диаметра скважины, снабженным несущим шнуром. В верхнем кольце равномерно закреплены прутки с шагом, исключающим попадание мелких кусков каменного материала между ними. На транспортном контейнере закреплен мягкий мешок длиной на 40-50% большей длины транспортного контейнера с несущим сдвоенным шнуром. Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности запирания продуктов детонации в зарядной полости короткой комбинированной забойкой. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Способ формирования короткой комбинированной забойки взрывных скважин и устройство для его осуществления // 2563266

Изобретение относится к области буровзрывных работ. Способ формирования короткой комбинированной забойки включает формирование нижней засыпной части из инертных мелкодисперсных материалов высотой 1,5-2 диаметра над воздушным промежутком и формирование на нижнюю засыпную часть верхней части из элементов каменного материала на высоту 0,5-1,5 диаметра скважины. На нижнюю часть опускают установленный в мягкий мешок транспортный контейнер с элементами каменного материала размером 0,2-0,6 диаметра скважины, разгружают его и удаляют из скважины. После этого снова засыпают инертный мелкодисперсный материал на высоту 1-1,5 диаметра скважины, на который опять разгружают каменный материал из транспортного контейнера. Процесс повторяют до полного формирования комбинированной забойки высотой не более 10 диаметров скважины. В способе используют транспортный контейнер, выполненный в форме цилиндра из металла или пластических масс. Верхнее кольцо контейнера размером 0,8-0,9 диаметра скважины, в котором равномерно закреплены прутки с шагом, исключающим выпадение мелких кусков каменного материала, снабжено несущим шнуром, Транспортный контейнер вставлен в мягкий мешок размером на 20-30% большим диаметра скважины, снабженный ушками для крепления несущего шнура. Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности запирания продуктов детонации в зарядной полости короткой комбинированной забойкой и снижение затрат на ее формирование. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Способ взрывания на открытых разработках разнопрочных слоистых массивов горных пород // 2563893

Изобретение относится к горной промышленности и строительству, а именно к способам взрывания на открытых разработках слоистых массивов горных пород с нижним менее прочным слоем породы и верхним более прочным слоем. Способ включает бурение нисходящих скважин, их заряжание комбинированными скважинными зарядами ВВ с размещением в нижней части скважин менее мощного ВВ. Нижнюю и верхнюю части зарядов рассредоточивают породным инертным промежутком. В верхней части скважин размещают более мощное ВВ. Затем осуществляют забойку скважин и инициирование зарядов. В процессе заряжания менее мощное ВВ в нижней части скважин размещают до уровня почвы более прочного слоя породы. Инертный промежуток выполняют с высотой от 1,75 до 2,5 диаметров скважин dскв. Инициирование зарядов осуществляют с опережающим короткозамедленным взрыванием верхней части зарядов относительно их нижней части. Техническим результатом заявленного изобретения является увеличение КПД взрыва при снижении выхода негабарита, среднего размера куска взорванной горной массы, удельного расхода ВВ и объема буровых работ. 1 ил.

Способ определения рационального удельного расхода взрывчатого вещества // 2563894

Изобретение относится к горной промышленности. Способ определения рационального удельного расхода ВВ включает производство массового взрыва, размещение экскаватора на блоке, определение рационального значения удельного расхода ВВ по формуле qp=f·Δq, кг/м3, выполнение черпания и разгрузки горной массы в транспортный сосуд. Перед определением рационального значения удельного расхода ВВ по формуле производят определение емкости ковша экскаватора, значение параметра Δq уточняют по формулам с учетом: рационального значения удельного расхода ВВ, qp; геометрической емкости ковша экскаватора, Е, м3; коэффициента f крепости пород по Протодьяконову; шага изменения qp, приходящегося на единицу коэффициента крепости пород, Δq, кг/м3; относительной эффективности удельного расхода ВВ, Эвв; диаметра куска взорванной горной массы, d, м, и далее выполняют черпание и разгрузку горной массы в транспортный сосуд в нормальном режиме. Изобретение позволяет улучшить качество буровзрывной подготовки, снизить затраты на буровую подготовку горной массы к выемке и выемочно-погрузочные работы.

Способ формирования в рукав короткой комбинированной забойки взрывных скважин и устройство для его осуществления // 2566522

Изобретение относится к области буровзрывных работ. Способ формирования в рукав короткой комбинированной забойки взрывных скважин послойно, включающий формирование нижней засыпной части из инертных мелкодисперсных материалов высотой 1-2 диаметра скважины над воздушным промежутком и верхней комбинированной части, заполненной элементами каменного материала размером 0,2-0,6 диаметра скважины. В опорную воронку рукава вводят вставленный в мягкий мешок транспортный контейнер с каменным материалом и отпускают мягкий мешок, который плавно соскальзывает по натянутому рукаву до слоя инертного мелкодисперсного материала. Транспортный контейнер удаляют из опорной воронки и снова засыпают слой инертного мелкодисперсного материала высотой 0,5-1,5 диаметра скважины. Опять разгружают каменный материал из транспортного контейнера. Процесс повторяют до полного формирования комбинированной забойки. Транспортный контейнер выполнен из металла или пластических масс в виде снабженного несущим шнуром верхнего кольца размером 0,8-0,9 внутреннего диаметра опорной воронки рукава, в котором равномерно закреплены прутки с шагом, исключающим выпадение мелких кусков каменного материала. Транспортный контейнер вставлен в мягкий мешок размером на 20-30% большим диаметра скважины. Изобретение позволяет повысить эффективность запирания продуктов детонации в зарядной полости. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство для заполнения нисходящих скважин веществом в рукаве // 2571317

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при заряжании вертикальных или крутонаклонных сухих и обводненных скважин взрывчатым веществом, а также при необходимости размещения в скважинах каких-либо сыпучих или жидких веществ, упакованных в рукава. Устройство для заполнения скважин веществом в рукаве содержит пустотелую направляющую, охватывающий ее пакетированный рукав и тормозные приспособления. Пакет рукава разделен на секции, а тормозные приспособления размещены в нижней части каждой секции. Пустотелая направляющая снабжена наружными кольцевыми выступами. Кольцевые выступы выполнены парными. Тормозные приспособления размещены между парами выступов. Рукав снабжен внешним дополнительным рукавом. Дополнительный рукав собран в пакет. Изобретение обеспечивает повышение надёжности формирования столба ВВ в рукаве и качество заряда ВВ. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Скважинный заряд переменного диаметра для рыхления горных пород // 2572260

Изобретение относится к области буровзрывных работ и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывное рыхление скальных массивов горных пород. Конструкция заряжаемой скважины включает воздушную полость и сформированный над ней заряд переменного диаметра. Заряд содержит два закрытых с нижнего конца рукава из эластичного материала разной длины, размещенных один в другом, выполненные на заданную высоту ВВ. Внешний рукав выполнен размером, большим диаметра скважины, внутренний-верхний рукав выполнен размером, меньшим диаметра скважины, нижняя часть внутреннего рукава с зарядом лежит на верхней части нижнего заряда. Между внешним и внутренним рукавами формируется воздушная оболочка. Боевик размещают в верхней части нижнего заряда либо в нижней части верхнего заряда. Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является снижение высоты развала горной массы и уменьшение затрат при дроблении горных пород средней крепости. 4 ил.

Способ заряжания скважин эмульсионным взрывчатым веществом // 2573660

Изобретение относится к области горного дела, в частности к способам заряжания взрывных скважин, и может быть использовано на подземных горных работах при разработке месторождений полезных ископаемых. Способ заряжания эмульсионным взрывчатым веществом (ЭВВ) заключается в том, что ЭВВ изготавливают в процессе заряжания путем смешивания эмульсии с газогенерирующей добавкой (ГГД) перед подачей смеси в скважину. При этом эмульсию и газогенерирующую добавку подают без смешения к смесителю по одному зарядному шлангу в виде коаксиального потока, в котором наружный кольцевой слой формируют из газогенерирующей добавки и используют для снижения внутреннего сопротивления центрально формируемого потока эмульсии при его движении в зарядном шланге. Смеситель, предназначенный для смешивания эмульсии и ГГД, размещают в непосредственной близости от устья заряжаемой скважины. Технический результат, получаемый при использовании предлагаемого способа, заключается в повышении эффективности использования ЭВВ за счет исключения разбавления эмульсии в процессе ее транспортирования по зарядному шлангу, проложенному по горным выработкам к смесителю.

Способ невзрывного разрушения горных пород и устройство для его осуществления // 2574088

Изобретение относится к строительству и горному делу, может быть использовано при разделке негабаритов, разборке сооружений, отделении каменных блоков от массива при добыче строительного камня и кристаллического сырья и т.д. Способ невзрывного разрушения горных пород включает заполнение скважин невзрывчатым разрушающим средством с оставлением в устье скважины свободного пространства для размещения запирающего устройства, включение в состав невзрывчатого разрушающего средства ускорителя действия. Высота оставленного в устье скважины свободного пространства - три диаметра скважины. Затем в скважину засыпают пенополистирол на высоту 0,5 диаметра скважины, а на него устанавливают запирающее устройство высотой 2.5 диаметра скважины, выполненное в виде полого цилиндра. Внутрь цилиндра и в зазор между цилиндром и стенками скважины заливают суспензию невзрывчатого разрушающего средства с ускорителем действия. Запирающее устройство выполнено в виде металлического цилиндра с несколькими рядами выступов снаружи в нижней части и продольными прорезями. Металлический полый цилиндр в верхней части на длине 0,1 диаметра и в нижней части на длине 0,3 диаметра имеет толщину стенок, втрое большую, чем по остальной длине. Цилиндр разрезан снизу на 80% длины вдоль образующих цилиндра не менее чем на четыре лепестка одинакового размера. Изобретение позволяет повысить эффективность невзрывного разрушения горных пород за счет запирания НРС в скважине запирающим устройством многоразового использования. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Патрон взрывчатого вещества с герметичным устройством ввода капсюля-детонатора, способ изготовления этого патрона и приспособление для изготовления этого патрона // 2591868

Изобретение относится к производству патронов предохранительных взрывчатых веществ. Способ изготовления патрона взрывчатого вещества с герметичным устройством ввода капсюля-детонатора заключается в герметизации одного из торцов трубчатой оболочки из полимерного материала, заполнении ее полости со стороны открытого торца эмульсионным или водногелевым промышленным взрывчатым веществом с последующей герметизацией открытого торца, а затем закрепляют капсюль-детонатор. Для трубчатой оболочки используют гибкий полимерный материал. Перед заполнением полости трубчатой оболочки из гибкого материала в эту оболочку со стороны открытого торца вводят штуцер дозирующего устройства и размещают оболочку со стороны ее герметизированного торца в стаканообразном элементе с упиранием этого торца в закрепленный на донной части этого элемента трубчатый шток. Затем производят заполнение полости трубчатой оболочки эмульсионным или водногелевым промышленным взрывчатым веществом, при котором происходит обхват стенкой трубчатой оболочки трубчатого штока для образования втянутой в полость оболочки выемки для последующего размещения в ней капсюля-детонатора. Изобретение позволяет повысить долговечность и надёжность сохранения свойств патрона. 3 н.п. ф-лы, 14 ил.