УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ НЕГАБАРИТОВ ГОРНЫХ ПОРОД Российский патент 2002 года по МПК E21C37/16 

Изобретение относится к технологии буровзрывных работ и может быть применено для разрушения негабаритов породы как на карьерах, так и в подземных условиях.

Известно устройство для разрушения горных пород взрывом, включающее рабочий орган, установленный на манипуляторе с корпусом для основной форсунки и с двумя дополнительными корпусами, в которых установлены такие же форсунки; при этом корпуса шарнирно соединены с манипулятором так, что корпуса вместе с форсунками имеют возможность углового перемещения в вертикальной плоскости навстречу друг другу, кроме того, для поворота корпусов установлены поворотные силовые домкраты, каждый из которых шарнирами и штоками соединен с корпусами, а другими шарнирами и цилиндрами соединен с манипулятором, а шарниры корпусов связаны гидроцилиндром; подводящие магистрали окислителя и горючего с клапанами управления соединены так, что обеспечивают синхронную работу форсунок в заданном режиме инициирования (с оптимальной частотой взрывов) зарядов, которые формируют на поверхности, подлежащей разрушению (авт. свид. СССР 1553673, МКЛ Е 21 С, 37/16, БИ 12, 1990) - ПРОТОТИП.

Недостатком предложенного устройства является большой расход взрывчатого вещества и повышенные требования к безопасности проведения работ.

Задача изобретения состояла в том, чтобы применение устройства для разрушения негабаритов горных пород было безопасным при проведении взрывных работ, например, на грохотах при скреперной доставке руды в очистных забоях.

Задача решается таким образом, что устройство для разрушения негабаритов горных пород, содержащее стрелу с рабочим органом, включающим заполненные компонентами взрывчатого вещества, один из которых является горючим, а второй - окислителем, корпуса, форсунки и систему синхронизации подачи компонентов взрывчатого вещества, гидроцилиндры для пространственного перемещения рабочего органа, дополнительно оно снабжено самоходной тележкой с поворотной рамой и подвешенным на стреле кожухом, в котором жестко закреплены заполненные компонентами взрывчатого вещества корпуса, один из которых содержит инициирующее ВВ, и конфузор со сменной головкой, выполненной с воздушными пазухами, при этом система синхронизации включает расположенные в кожухе насосы подачи компонентов взрывчатого вещества с дозирующими магнитоэлектрическими клапанами, а форсунки горючего и окислителя компонентов взрывчатого вещества объединены в насадке смешивания, установленном в верхней части конфузора с расположением форсунки горючего внутри форсунки окислителя, а оси форсунки инициирующего ВВ и насадка смешивания образуют угол 45-60^o.

На фиг. 1 изображена схема устройства для разрушения негабаритов горных пород.

Устройство для разрушения негабаритов горных пород, содержащее стрелу 1 с рабочим органом 2, включающим заполненные компонентами взрывчатого вещества корпуса 5, один из которых является горючим 3, а второй - окислителем 4, форсунки 6, систему синхронизации подачи компонентов взрывчатого вещества 7, гидроцилиндры 8 и 9, самоходную тележку 10, поворотную раму11, кожух 12, корпус, содержащий инициирующее ВВ13, конфузор 14, сменную головку15, воздушные пазухи 16, насосы 17 подачи компонентов взрывчатого вещества с дозирующими магнитоэлектрическими клапанами 18.

Форсунки горючего 3 и окислителя 4 компонентов взрывчатого вещества объединены в насадке смешивания 19. Форсунки горючего 20 расположены внутри форсунки окислителя 21, причем оси форсунки инициирующего ВВ 22 и насадка смешивания 19 образуют угол 45-60^o.

Устройство работает следующим образом.

Повернув стрелу 1, устанавливают рабочий орган 2 над негабаритом 23 и опускают кожух 12 до тех пор, пока головка 15 не упрется в поверхность негабарита 23. Включают насосы 17 (Н₁, Н₂, Н₃), системы дозирующих магнитоэлектрических клапанов 18 и синхронизации 7 и регулируют частоту взрыва в зависимости от крепости породы негабарита. Насосом Н₂ подается керосин (горючее ВВ), насосом Н₁ - перекись азота (NO₄), окислитель, насосом Н₃ - сплав натрия и калия (Na+К) - инициирующее взрывчатое вещество. Конструктивно конфузор 14 и головка 15 выполнены так, чтобы угол α между продольными осями насадка смешивания 19 и форсунки инициирующего ВВ 22 был 45-60^o.

Смешанная струя горючего и окислителя и струя инициирующего ВВ пересекаются в одной точке на поверхности негабарита 23, и происходит взрыв порции с образованием трещины или лунки на поверхности негабарита.

Затем цикл повторяется.

Стрела 1 с гидроцилиндрами 8 и 9 позволяет опускать кожух 12 в любую точку пространства радиусов горизонтального и вертикального перемещения.

Если негабарит породы очень больших размеров, то кожух 12 перемещают вдоль поверхности негабарита и производят взрывы так, чтобы образовалась щель, и повторяют перемещение несколько раз, пока негабарит не разрушится на более мелкие части.

Сменные головки 15, имеющие внутреннюю поверхность сферической формы 24, выполнены с воздушными пазухами 16.

Для различных по крепости пород применяют головки 15, выполненные с разными углами α (от 45 до 60^o).

Для самых крепких пород ставят сменную головку 15 с углом α = 45^°.
Следует отметить "собирательный" эффект воздействия взрывной волны на негабарит 23 при сферической форме внутренней поверхности 24 головки 15.

Эффект заключается в уменьшении затрат на бурение шпуров и уменьшении количества ВВ для разрушения негабарита, в улучшении условий работы при проведении взрывных работ, а также в автоматической цикличности процесса разрушения.

Изобретение относится к горному делу, в частности к буровзрывным работам. Предложенное устройство для разрушения негабаритов горных пород характеризуется тем, что включает рабочий орган, стрелу с тремя подвешенными корпусами с форсунками, силовыми домкратами, гидроцилиндром, трубопроводы с клапанами управления для подачи компонентов взрывчатого вещества и дополнительно снабжено самоходной тележкой с поворотной рамой и стрелой, на которой подвешен кожух с жестко закрепленными в нем корпусами, насосами, системой синхронизации, дозирующими магнитоэлектрическими клапанами и конфузором со сменной головкой, выполненной с воздушными пазухами и внутренней поверхностью сферической формы, при этом форсунки горючего ВВ и окислителя объединены в насадке смешивания, установленной в верхней части конфузора с расположением форсунки горючего ВВ внутри форсунки окислителя, а оси форсунки инициирующего ВВ и насадка смешивания образуют угол 45-60^o. Благодаря этому достигается эффект в уменьшении затрат на бурение шпуров и уменьшении количества ВВ для разрушения негабарита, в улучшении условий работы при проведении взрывных работ, а также в автоматической цикличности процесса разрушения. 1 ил.

Устройство для разрушения негабаритов горных пород, содержащее стрелу с рабочим органом, включающим заполненные компонентами взрывчатого вещества, один из которых является горючим, а второй окислителем, корпуса, форсунки и систему синхронизации подачи компонентов взрывчатого вещества, гидроцилиндры для пространственного перемещения рабочего органа, отличающееся тем, что оно снабжено самоходной тележкой с поворотной рамой и подвешенным на стреле кожухом, в котором жестко закреплены заполненные компонентами взрывчатого вещества корпуса, один из которых содержит инициирующее ВВ, и конфузор со сменной головкой, выполненной с воздушными пазухами, при этом система синхронизации включает расположенные в кожухе насосы подачи компонентов взрывчатого вещества с дозирующими магнитоэлектрическими клапанами, а форсунки горючего и окислителя компонентов взрывчатого вещества объединены в насадке смешивания, установленном в верхней части конфузора с расположением форсунки горючего внутри форсунки окислителя, причем оси форсунки инициирующего ВВ и насадка смешивания образуют угол 45-60^o.