САМОХОДНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ЛОКАЛИЗАЦИИ ВЗРЫВА Российский патент 2001 года по МПК F42D5/45 

Изобретение относится к области буровзрывных работ в крепких горных породах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород, в том числе в стесненных условиях.

Наиболее распространенным способом защиты от разлетающихся при взрывном дроблении кусков горной породы (локализации взрыва) является установка над взрываемой поверхностью специальных укрытий различных конструкций [1].

Основными их недостатками являются немобильность и значительный пылегазовый выброс от взрыва в окружающую среду.

Наиболее близким по существу решаемой задачи устройством является самоходная установка для укрытия мест взрыва, включающая транспортное средство в виде ходовой тележки с опорной платформой, вертикальную раму с ограждающими элементами для перекрытия окон решетки в виде гибких емкостей, связанную с опорной платформой посредством гидроцилиндров, и горизонтальную раму с гибкими емкостями с жидкостью, имеющими перепускные клапаны для выпуска последней под давлением в установленную на горизонтальной раме над гибкими емкостями герметичную емкость, в которой вертикальная рама связана с опорной платформой противооткатным механизмом с возможностью перемещения и наклона ее относительно опорной платформы, на которой дополнительно размещены пылеуловитель с гибким пылепроводом и эластичным кожухом, образующим замкнутое пространство над горизонтальной рамой, по контуру которой установлен герметизирующий фартук, и адсорбер, при этом горизонтальная рама выполнена секционной и подвешена к балке опорной платформы на тросах, гибкие емкости вертикальной рамы заполнены сыпучим материалом, а гибкие емкости горизонтальной рамы выполнены с пневмокарманами [2].

Установка позволяет за счет деформации гибких емкостей с жидкостью в горизонтальной раме погасить ударную волну взрыва, предотвратить разлет кусков горной массы, уловить пылегазовый выброс взрыва и очистить воздух от пыли и ядовитых газов.

Недостатком этого устройства, принятого за прототип заявляемому изобретению, является заполнение гибких емкостей горизонтальной рамы жидкостью, что создает серьезные трудности применения его в зимних условиях, особенно в районах с длительным периодом отрицательных температур.

Цель изобретения - повышение надежности и долговечности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в самоходной установке для локализации взрыва, включающей транспортное средство в виде ходовой тележки с опорной платформой, на которой размещены пылеуловитель и адсорбер, вертикальную решетчатую раму с ограждающими элементами в виде гибких емкостей с сыпучим материалом, связанную с опорной платформой противооткатным механизмом с возможностью перемещения и наклона, горизонтальную решетчатую раму с ограждающими элементами, выполненную секционно, связанную с балкой опорной платформы тросами и снабженную эластичным кожухом с герметизирующим фартуком по контуру, образующим замкнутое пространство над ней, согласно изобретению, окна решетки горизонтальной рамы перекрыты свободно подвешенными в них цепными матами.

Сопоставительным анализом с прототипом установлено отличие заявляемого устройства, заключающееся в перекрытии окон решетки горизонтальной рамы подвешенными в них газопроницаемыми цепными матами. Таким образом, заявляемая самоходная установка для локализации 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".

На фиг. 1 схематично изображена установка в рабочем положении, вид сбоку, на фиг. 2 - сечение Б-Б на фиг. 1, на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1.

Самоходная установка для укрытия мест взрыва включает вертикальную решетчатую раму 1 и горизонтальную решетчатую раму 2, состоящую из секций 3. Вертикальная решетчатая рама 1 связана с опорной платформой 4 транспортного средства, выполненного в виде массивной ходовой тележки 5, с помощью гидроцилиндров 6, 7, противооткатного механизма 8 и опорного элемента 9 с катками 10. Горизонтальная решетчатая рама 2 тросами 11 связана с балкой 12, которая через упор 13 гидроцилиндром 14 может поворачиваться вокруг шарнира 15 для складывания горизонтальной решетчатой рамы 2 в транспортное положение. Вертикальная решетчатая рама 1 и горизонтальная решетчатая рама 2 снабжены ограждающими элементами для перекрытия окон решетки, выполненными у вертикальной решетчатой рамы 1 в виде мягких емкостей 16, изготовленных, например, из резинокордовой ткани или полимерного материала и заполненных сыпучим материалом, например песком (см. фиг. 2). Ограждающие элементы горизонтальной решетчатой рамы 2 выполнены в виде газопроницаемых цепных матов 17, связанных, например, из якорных цепей и свободно подвешенных в окнах решетки (см. фиг. 3). На вертикальной решетчатой раме 1 установлена жесткая плита 18 позади мягких емкостей 16 (фиг. 2). Над горизонтальной решетчатой рамой 2 эластичным кожухом 19, выполненным, например, из эластика, образовано замкнутое пространство 20, соединенное гибким пылепроводом 21 с вихревым пылеуловителем 22, установленным на опорной платформе 4. Из последнего очищенный от пыли воздух поступает в адсорбер 23. По контуру горизонтальной решетчатой рамы 2 закреплен герметизирующий фартук 24, выполненный, например, из резинотросовой ленты. Горизонтальная решетчатая рама 2 выполняется такой ширины, чтобы накрыть ею всю горизонтальную поверхность взрываемого зарядами ВВ в скважинах 25 объема уступа, отделенного от основного массива контурной щелью, образованной зарядами в скважинах 26, с запасом, обусловленным требованиями Правил безопасности. На балке 12 установлены направляющие 27 для фиксации горизонтальной решетчатой рамы 2 в транспортном положении.

Самоходная установка для укрытия мест взрыва работает следующим образом.

Самоходную установку для укрытия мест взрыва с помощью ходовой тележки 5 подгоняют к подготовленному для взрыва участку уступа, предварительно подняв гидроцилиндром 14 через упор 13 вокруг шарнира 15 горизонтальную решетчатую раму 2 выше поверхности уступа. Гидроцилиндрами 6, 7 и противооткатным механизмом 8 смещают вертикальную решетчатую раму 1 до прижатия мягких емкостей 16 к поверхности откоса уступа, перемещая ее опорным элементом 9 по каткам 10. Гидроцилиндром 14 через упор 13 вокруг шарнира 15 опускают балку 12 в горизонтальное положение и тросами 11 опускают горизонтальную решетчатую раму 2 на поверхность уступа. Свободно висящие газопроницаемые цепные маты 17 ложатся на поверхность уступа, укрывая его, а герметизирующий фартук 24 герметизирует замкнутое пространство 20 над горизонтальной решетчатой рамой 2. Устройство готово к работе. Непосредственно перед взрывом запускают вихревой пылеуловитель 22 для улавливания пыли из горячих газов.

Вначале взрывают заряды в контурных скважинах 26, отделяя взрываемый объем от основного массива сплошной щелью, отражающей энергию взрыва и снижающей сейсмическое воздействие на массив горных пород. При поочередном взрыве зарядов рыхления в скважинах 25 верхнего слоя начинается подвижка отбиваемого каждой скважиной объема горных пород вверх и частично в сторону откоса уступа и происходит залповый прорыв пылегазового потока из массива через газопроницаемые цепные маты 17 в замкнутое пространство 20 под эластичный кожух 19, под ним возрастает давление и по гибкому пылепроводу 21 пылегазовый поток поступает в вихревой пылеуловитель 22, где происходит его очистка. Фартук 24 по контуру горизонтальной решетчатой рамы 2 предотвращает прорыв пылегазового потока из-под укрытия в атмосферу. Очищенный от пыли воздушный поток с ядовитыми газами продуктов взрыва, содержащими оксиды углерода и азота, поступает в адсорбер 23, где эти газы улавливаются и чистый воздух выбрасывается в атмосферу. Основная доля энергии взрыва расходуется на дробление горных пород и подброс укрытия. Эластичность цепных матов при вспучивании породы от взрыва не позволяет отрываться отдельным кускам от общей массы, разрыхленная горная масса плотно обхватывается матом и удерживается им в компактном состоянии. Инерционное сопротивление компактной массы породы, усиленное массой укрытия из цепных матов, уравновешивает силу взрывного удара. Высота подбрасывания породы с укрытием из цепных матов зависит только от толщины взрываемого слоя и коэффициента разрыхления породы, поскольку от последнего зависит величина вспучивания породы после ее разрыхления. Если массы газопроницаемых цепных матов окажется недостаточно для удержания взрываемого объема, вспученная горная масса натягивает до предела цепные маты 17 и в действие вступает общая масса секции 3 горизонтальной решетчатой рамы 2 над этой скважиной и движение гасится уже существенно большой массой. Если же и этого окажется недостаточно, усилие от взрыва передается на соседние секции 3, инерционная масса многократно возрастает и останавливает перемещение горной породы вверх окончательно. Существенно (в 3-4 раз) меньшие усилия от взрываемого массива на вертикальную решетчатую раму 1 через противооткатный механизм 8 передается на опорную платформу 4 и эта энергия взрыва гасится огромной массой устройства.

Взрыв скважин 25 следующего горизонтального слоя пород происходит в качественно новой ситуации. Уже имеется масса ранее взорванного слоя, многократно превышающая массу горизонтальной решетчатой рамы 2, и суммированная с последней. Эта суммарная масса столь велика, что полностью поглощает энергию взрыва зарядов ВВ нижележащего разрыхляемого слоя пород. Таким образом, укрытие обеспечивает удержание разлета породы только от верхнего разрыхляемого слоя, далее укрытием служит уже взорванная горная масса. В этом и заключается преимущество предлагаемого технического решения - укрытие срабатывает при разрыхлении незначительного (менее 20 %) объема взрываемого массива. Газопроницаемость цепных матов позволяет в 4-5 раз снизить массу горизонтальной рамы в сравнении с прототипом [3]. Кроме того, срок службы металлических цепей типа якорных существенно выше, чем гибких емкостей с жидкостью, что повышает долговечность устройства.

После взрыва тросами 11 горизонтальную решетчатую раму 2 приподнимают над взорванной горной массой. Гидроцилиндрами 6 и 7 отводят вертикальную решетчатую раму 1 от взорванного уступа. Устройство перемещают к подготовленному для взрыва участку уступа и цикл повторяют. При перегоне на большие расстояния горизонтальную решетчатую раму 2 тросами 11 поднимают вплотную к балке 12 и фиксируют направляющими 27. Затем поворотом вокруг шарнира 15 через упор 13 гидроцилиндром 14 балку 12 с горизонтальной решетчатой рамой 2 складывают в транспортное положение.

Подвеска горизонтальной решетчатой рамы 2 на тросах существенно расширяет диапазон применения установки, позволяя укрывать уступы различной высоты, вплоть до проходки разрезных траншей.

Таким образом, заявляемая самоходная установка для локализации взрыва обеспечивает отбойку горных пород со сниженной массой укрытия, повышенной его надежностью в зимнее время и долговечностью работы за счет применения газопроницаемых цепных матов вместо газонепроницаемых гибких емкостей с жидкостью, позволяя тем самым достичь поставленной цели.

Источники информации
1. Инструкция по производству взрывных работ с защитными укрытиями. - М. : ЦПЭС, 1987.

2. Патент Российской Федерации N 2125233, МКИ 6 F 42 D 3/04, 5/05 (прототип).

3. Авдеев Ф. А., Южаков С.В. Новый вид защиты от разлета кусков породы при взрывах // Взрывное дело. N 61/18. - М.: Недра. 1966. С. 218-223.

Изобретение относится к средствам поглощения или демпфирования взрывных волн при взрывных работах. Изобретение представляет собой самоходную установку для локализации взрыва, включающую транспортное средство в виде ходовой тележки с опорной платформой, на которой размещены пылеуловитель и адсорбер, вертикальную решетчатую раму с ограждающими элементами в виде гибких емкостей с сыпучим материалом, связанную с опорной платформой противооткатным механизмом с возможностью перемещения и наклона, горизонтальную решетчатую раму с ограждающими элементами, выполненную секционно, связанную с балкой опорной платформы тросами и снабженную эластичным кожухом с герметизирующим фартуком по контуру, образующим замкнутое пространство над ней. Окна решетки горизонтальной рамы перекрыты свободно подвешенными в них цепными матами. Изобретение позволяет повысить надежность и долговечность работы устройства. 3 ил.

Самоходная установка для локализации взрыва, включающая транспортное средство в виде ходовой тележки с опорной платформой, на которой размещены пылеуловитель и адсорбер, вертикальную решетчатую раму с ограждающими элементами в виде гибких емкостей с сыпучим материалом, связанную с опорной платформой противооткатным механизмом с возможностью перемещения и наклона, горизонтальную решетчатую раму с ограждающими элементами, выполненную секционно, связанную с балкой опорной платформы тросами и снабженную эластичным кожухом с герметизирующим фартуком по контуру, образующим замкнутое пространство над ней, отличающаяся тем, что окна решетки горизонтальной рамы перекрыты свободно подвешенными в них цепными матами.