ШПУРОВОЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ МОНОЗАРЯД Российский патент 2000 года по МПК F42B1/00 F42B3/87 F42D5/00 

Изобретение относится к взрывным работам и может быть использовано для разрушения угля или породы с повышенным содержанием метана в очистных и подготовительных выработках шахт, опасных по газу и пыли.

Известны предохранительные патрон и заряд для отбойки горных пород [1,2] , в первом случае, включающий внешнюю и внутреннюю оболочки, заряд ВВ с инициатором, размещенные во внутренней оболочке, и нейтрализующее вещество в виде аммиачной селитры, или жидкого или газообразного аммиака, размещенное между внутренней и внешней оболочками, во втором случае, содержащий ВВ и пламягасящую конструкцию, которая размещена в центре заряда, а ее поверхность имеет акустический импеданс, больший, чем импеданс окружающего ее ВВ.

К недостаткам этих устройств относятся сложность конструкции зарядов, высокая стоимость и трудоемкость работ при их изготовлении.

Известна конструкция патронов П-12ЦБ-2, которые представляют собой полиэтиленовую ампулу, заполненную угленитом 12 ЦБ. В донной части патрон имеет стыковочный узел, в верхней - полиэтиленовую крышку. Шпуровой заряд (монозаряд) формируется из необходимого числа патронов, в один из которых вставляется электродетонатор. Каждый патрон соединяется с последующим путем прокалывания отверстия наколкой в крышке и введения в нее стыковочного узла предыдущего патрона или помещения выступов, выполненных в донной части ампулы, в "замок", расположенный в крышке предыдущего патрона. Патроны стыкуют по мере подачи в шпур, в результате чего образуется монозаряд из необходимого числа их [3].

Недостатком данной конструкций является несовершенство стыковочного узла, что приводит к рассоединению и раздвижке патронов при досылке их в шпуры, в результате этого образованию между патронами пересыпки из угольной мелочи, приводящей к отказам и выгоранию.

Наиболее близким техническим решением из известных в настоящее время является патрон для промышленных ВВ [4], который устраняет недостаток конструкции патронов П-12ЦБ-2 - слабый стыковочный узел, за счет того, что патрон для промышленных ВВ содержит цилиндрическую полиэтиленовую оболочку с глухим дном, вход которой снабжен крышкой и кольцевыми гофрами дна стыковки с другим патроном для образования монозаряда из нескольких патронов. Донная часть оболочки снабжена размещенными на цилиндрической поверхности кольцевыми гофрами, выполненными соответствующими кольцевыми гофрами на входе оболочки и цилиндрической проточкой на толщину стенки оболочки. Вход оболочки до первой гофры снабжен кольцевой обечайкой, внутренний диаметр и длина которой равны соответственно наружному диаметру и длине проточки в донной части оболочки.

Общим недостатком всех известных конструкций предохранительных зарядов является то, что после их размещения в шпуре необходимо согласно ЕПБ при взрывных работах провести обязательную операцию забойки. Учитывая "человеческий фактор" при производстве взрывных работ, не исключена возможность выполнения некачественной забойки или же вообще отсутствие ее.

Цель изобретения - повышение безопасности производства взрывных работ в шахтах, опасных по газу и пыли.

Для достижения поставленной цели предлагается шпуровой предохранительный монозаряд, совмещающий предохранительное взрывчатое вещество (ВВ) и ингибиторную забойку, обладающую свойствами воздействия на взрыв и взрывоопасную среду, в одной единой конструкции.

На фиг.1 изображен общий вид шпурового предохранительного монозаряда; на фиг.2 - разрез по A-A на фиг.1.

Шпуровой предохранительный монозаряд представляет собой полиэтиленовую оболочку, разделенную внутренними полиэтиленовыми перегородками 2 на три части: цилиндрическую часть 1, заполненную предохранительным ВВ 7, гофрированную часть 4, заполненную ингибиторной забойкой 8, и зачистной "совок" 3 в виде полого усеченного цилиндра в головной части монозаряда. На внешней поверхности оболочки в местах расположения перегородки 2 по кольцу расположены выступы 6, в виде отдельных стержней из материала оболочки (полиэтилена) для фиксации монозаряда в шпуре. Высота выступов 6 определяется по формуле
h=(d_зар-d_шп)/2+2,
где h - высота выступа, мм;
d_шп - диаметр шпура, мм;
d_зар - диаметр монозаряда, мм.

В гофрированной части полиэтиленовой оболочки монозаряда расположено гнездо 5 в виде полого полиэтиленового лотка для ввода электродетонатора во ВВ.

Шпуровой предохранительный монозаряд используется следующим образом.

Соответствующие части полиэтиленовой оболочки монозаряда 1 и 4 в заводских условиях заполняются предохранительным ВВ 7 и ингибиторной забойкой 8. Причем предусматривается обязательная унификация типоразмеров монозарядов в зависимости от условий применения (проходка горных выработок: полевые, угольные или смешанные забои, отбойка угля, специальные взрывные работы). Перед заряжанием шпуров, через гнездо 5 ввода электродетонатора, наколкой прокалывают отверстие в полиэтиленовой перегородке 2 и через это отверстие вводят электродетонатор во ВВ 7. Затем монозаряд подается в шпур, при этом одновременно происходят зачистка шпура от буровой мелочи зачистным "совком" 3 и фиксация монозаряда в шпуре при помощи выступов 6. После установки монозаряда в шпур производится досылка монозаряда, при этом гофрированная (забоечная) часть 4 сжимается и фиксируется в шпуре при помощи выступов 6. Взрыв электродетонатора надежно детонирует ВВ монозаряда, так как такая конструкция исключает воздушные и заполненные буровой мелочью промежутки, возникающие при применении патронированных ВВ, а применение ингибиторной забойки предотвращает воспламенение метановоздушных смесей в призабойном пространстве.

Источники информации, принятые во внимание
1. "Предохранительный патрон", авторское свидетельство СССР N 1833379, кл. F 42 B 3/02, БИ N 30, 1993 г.

2. "Предохранительный заряд для отбойки горных пород", патент РФ N 2027141, F 42 D 1/20, E 21 С 37/00, БИ N 2, 20.01.95 г.

3. А. Н. Горбатюк и др. "Предохралительное ВВ VI класса П-12 ЦБ-2", ж-л "Безопасность труда в промышленности", N 3, 1989, с. 34-35.

4. "Патрон для промышленных ВВ" патент РФ N 2080545, F 42 B 3/02, F 42 D I/02, 27.08.1997 г. (прототип).

Изобретение относится к взрывным работам и может быть использовано при проектировании и разработке зарядов промышленных взрывчатых веществ (ВВ), для применения в шахтах, опасных по газу и пыли. Шпуровой предохранительный монозаряд содержит предохранительное ВВ и ингибиторную забойку в одной единой конструкции, которая представляет собой полиэтиленовую оболочку, разделенную внутренними перегородками на три части: цилиндрическую, заполненную предохранительным ВВ; гофрированную, заполненную ингибиторной забойкой, и зачистной "совок" в виде полого усеченного цилиндра в головной части монозаряда. На внешней поверхности оболочки в местах расположения перегородок по кольцу расположены выступы в виде отдельных стержней из материала оболочки для фиксации монозаряда в шпуре, а в гофрированной части оболочки расположено гнездо в виде полого полиэтиленового лотка для ввода электродетонатора во взрывчатое вещество. Изобретение позволяет повысить безопасность производства взрывных работ в шахтах, опасных по газу и пыли. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Шпуровой предохранительный монозаряд, содержащий оболочку с гофрированной частью и цилиндрической частью с взрывчатым веществом, разделенные внутренней перегородкой, отличающийся тем, что он оснащен головной частью, отделенной от цилиндрической части внутренней перегородкой и выполненной в виде полого усеченного цилиндра для зачистки шпура, а в гофрированной части размещена ингибиторная забойка. 2. Монозаряд по п.1, отличающийся тем, что для ввода электродетонатора во взрывчатое вещество в гофрированной части оболочки расположено гнездо, выполненное в виде полого лотка. 3. Монозаряд по п. 1, отличающийся тем, что для фиксации монозаряда в шпуре на внешней поверхности оболочки в местах расположения перегородок по кольцу расположены выступы, выполненные в виде отдельных стержней, из материала оболочки, а высота выступов определяется по формуле
h = (d_зар - d_шп)/2 + 2,
где h - высота выступа, мм;
d_шп - диаметр шпура, мм;
d_зар - диаметр монозаряда, мм. 4. Монозаряд по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что оболочка, гнездо и выступы монозаряда выполнены из материала типа полиэтилена.