СМЕСИТЕЛЬНО-ЗАРЯДНАЯ МАШИНА Российский патент 2004 года по МПК F42D1/08 C06B21/00 

Изобретение относится к области горного дела, в частности, к конструкции смесительно-зарядных машин, используемых для механизированного приготовления и заряжания скважин на открытых горных работах.

Из области техники известна передвижная установка для приготовления взрывчатых веществ на местах применения, которая может быть использована в качестве смесительно-зарядной машины (см., например, патент РФ №2152587 опубл. 07.10.2000). Недостатком этой установки является ее неприспособленность к использованию для работы с эмульсионными взрывчатыми веществами (ВВ).

Наиболее близким техническим решением, как по решаемой задаче, так и по общему количеству совпадающих существенных признаков, является смесительно-зарядная машина, включающая транспортную базу, на которой смонтирован бункер для эмульсии с емкостями для газогенерирующей добавки и горячей воды для очистки смесителя и транспортной магистрали, насосы для подачи эмульсии, газогенерирующей добавки и горячей воды, статический смеситель эмульсии и газогенерирующей добавки, шланговый барабан с зарядным рукавом и дозаторы компонентов (см., например, патент РФ №1457501, опубл. 15.06.94).

Недостатком известной смесительно-зарядной машины является наличие отдельных емкостей для жидких компонентов эмульсионного ВВ и горячей воды, что ведет к увеличению высоты расположения центра тяжести установки и, как следствие, к повышению опрокидывающего момента и снижению безопасности ведения работ.

Задачей данного изобретения является повышение надежности конструкции смесительно-зарядной машины за счет увеличения жесткости ее несущей рамы при одновременном снижении опрокидывающего момента всей машины за счет рациональной компоновки ее конструктивных узлов.

Поставленная задача достигается тем, что в смесительно-зарядной машине, включающей транспортную базу, на которой смонтирован бункер для эмульсии, емкости для газогенерирующей добавки и воды, насосы для подачи эмульсии, газогенерирующей добавки и воды, статический смеситель эмульсии и газогенерирующей добавки, шланговый барабан с зарядным рукавом и дозаторы компонентов, бункер для эмульсии смонтирован на транспортной базе посредством рамы бункера, выполненной замкнутой по периметру бункера и состоящей из полых элементов, образующих как минимум две отдельные емкости для размещения газогенерирующей добавки и воды, при этом рама бункера смонтирована на транспортной базе посредством амортизаторов, между рамой и транспортной базой установлены тензодатчики дозаторов компонентов, а сами дозаторы размещены в нише между рамой бункера и транспортной базой.

Целесообразно выполнять каждый из полых элементов рамы в его поперечном сечении в форме треугольника.

Предпочтительно разместить статический смеситель между напорным патрубком эмульсионного насоса и трубопроводом для подачи эмульсии в скважину и выполнить его в виде корпуса с консольно закрепленной в нем неподвижной осью, на которой с равным шагом закреплены крыльчатки. Каждая последующая по ходу потока крыльчатка развернута относительно предыдущей на равный угол.

Кроме того, целесообразно корпус смесителя выполнить в виде патрубка, один конец которого присоединен к напорному патрубку эмульсионного насоса, а другой конец размещен коаксиально в кожухе, который является составной частью трубопровода для подачи эмульсии в скважину, с образованием между внутренней поверхностью кожуха и наружной поверхностью корпуса смесителя щелевого конического зазора для подачи воды в зарядный рукав.

Также целесообразно в раме бункера выполнить несколько дополнительных емкостей для размещения в них компонентов взрывчатого вещества, при этом отдельные емкости гидравлически попарно связаны между собой для увеличения или уменьшения объема какого-либо компонента.

Изобретение поясняется четырьмя чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид смесительно-зарядной машины; на фиг.2 - разрез по А-А (фиг.1); на фиг.3 - разрез Б-Б (фиг.2); на фиг.4 - разрез В-В (фиг.3).

Смесительно-зарядная машина включает транспортную базу 1, в качестве которой может быть использовано шасси автомобиля, например МАЗ 5516. На транспортной базе 1 смонтирован бункер 2 для эмульсии. Для повышения безопасности работы, в конструкцию машины введен упрочняющий элемент в виде рамы бункера 3, которая закреплена на шасси автомобиля посредством амортизаторов и тензодатчиков весовой системы. Рама бункера 3 выполнена замкнутой по периметру бункера 2 и состоит из полых элементов, образующих как минимум две отдельные емкости 4, 5. В случае необходимости, этих отдельных емкостей может быть выполнено и больше (например, четыре), при этом отдельные емкости могут быть гидравлически попарно связаны между собой для увеличения или уменьшения объема какого-либо компонента. Эти емкости предназначены для размещения в одной из них, например полости 4, газогенерирующей добавки (ГГД), а в полости 5 - воды, предназначенной для подачи водяного орошения в зарядный рукав. Для улучшения процесса заряжания вода может быть закачана уже горячей или подогреваться любым известным способом, например от выхлопных газов. На раме бункера 3 установлен бункер 2 для эмульсии. Полые элементы рамы бункера 3 служат одновременно элементами жесткости и емкостями для размещения газогенерирующей добавки, и горячей воды, служащей для разогрева эмульсии и снижения трения между эмульсией, подаваемой по зарядному шлангу 6 в скважину, и стенками зарядного шланга. В нижней части бункера 2 по его продольной оси расположен шнек 7. При помощи шнека 7 эмульсия подается к всасывающему патрубку эмульсионного насоса 8. Между фланцами на корпусе шнека и эмульсионном насосе установлен запорный шибер 9. К напорному патрубку эмульсионного насоса 8 присоединен корпус статического смесителя 10, конструкция которого показана на фиг.3.

Корпус смесителя 10 представляет собой выходной патрубок 11, один конец которого при помощи фланца присоединен к напорному патрубку эмульсионного насоса 8. Другой конец выходного патрубка 11 размещен коаксиально в кожухе 12, который является составной частью трубопровода для подачи эмульсии в скважину.

Между наружной поверхностью выходного патрубка 11 и внутренней поверхностью кожуха 12 образована кольцевая полость 13. В эту полость через радиальный штуцер 14 подается вода, которая через щелевой конический зазор 15 между внутренней поверхностью кожуха 12 и наружной поверхностью выходного патрубка 11 под небольшим углом нагнетается в поток эмульсии, подаваемой в скважину. Введение воды по такой схеме создает лучшие условия для снижения трения между эмульсией и стенкой трубопровода, что, в свою очередь, значительно снижает давление на эмульсионном насосе 8. Внутри выходного патрубка 11 консольно закреплена неподвижная ось 16, на которой с равным шагом закреплены крыльчатки 17. Каждая последующая по ходу потока крыльчатка развернута относительно предыдущей на равный угол.

Такая конструкция смесителя обеспечивает тщательное перемешивание ГГД и эмульсии и позволяет производить чистку или ремонт крыльчаток без снятия корпуса смесителя с трубопровода.

Между наклонными продольными стенками бункера 2 и нижними стенками рамы бункера 3 имеются отсеки. В отсеке с правой стороны машины размещены эмульсионный насос 8 и статический смеситель 10. В отсеке с левой стороны машины установлены насосы 18, 19 с трубопроводами и запорными кранами. Насос 18 для подачи воды и насос 19 для подачи ГГД. Шланговый барабан 20 установлен непосредственно на шасси транспортной базы 1.

Рама бункера 3 смонтирована на транспортной базе 1 посредством амортизаторов 21, при этом между рамой и транспортной базой установлены тензодатчики дозаторов компонентов (на чертеже не показаны), а сами дозаторы размещены в нише между рамой бункера 3 и транспортной базой 1.

Работа машины осуществляется в следующем порядке. После загрузки машины на стационарном пункте компонентами - эмульсия, ГГД, вода, машина переезжает на заряжаемый блок.

На заряжаемом блоке, двигаясь вдоль ряда скважин, машина останавливается у первой скважины. Оператор ориентирует зарядный рукав над ее устьем, включением барабана опускает его до дна скважины. Одновременным включением насосов для эмульсии, ГГД и воды начинается подача ВВ в скважину.

После подачи в скважину небольшого количества ВВ шланговый барабан включается на подъем зарядного рукава. Для обеспечения сплошности заряда зарядный рукав поднимается со скоростью, меньшей скорости подъема уровня ВВ в скважине. На дисплее весовой системы постоянно высвечиваются цифры количества ВВ поданного в скважину.

После достижения заданной величины заряда в скважине, оператор отключает насосы для эмульсии, ГГД, воды. Шланговый барабан в маневровом режиме извлекает зарядный рукав из скважины. После этого вращение барабана отключается. Машина переезжает к следующей скважине.

После полной разгрузки машины производится очистка зарядного рукава от остатков ВВ путем его промывки горячей водой.

Смесительно-зарядная машина относится к области горного дела, в частности к конструкции машин, используемых для механизированного приготовления и заряжания нисходящих скважин на открытых горных работах при карьерной разработке месторождений полезных ископаемых. Смесительно-зарядная машина включает транспортную базу, на которой смонтирован бункер для эмульсии с емкостями для газогенерирующей добавки и воды. Указанные компоненты посредством насосов через дозаторы компонентов подаются в шланговый барабан с зарядным рукавом и далее в скважину. Бункер для эмульсии смонтирован на транспортной базе посредством рамы бункера, выполненной замкнутой по периметру бункера и состоящей из полых элементов, образующих как минимум две отдельные емкости. Сама рама бункера смонтирована на транспортной базе посредством амортизаторов, между рамой и транспортной базой установлены тензодатчики дозаторов компонентов, а сами дозаторы размещены в нише между рамой бункера и транспортной базой. Повышается надежность работы машины при одновременном повышении ее устойчивости за счет рациональной компоновки узлов. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Смесительно-зарядная машина, включающая транспортную базу, на которой смонтирован бункер для эмульсии, емкости для газогенерирующей добавки и воды, насосы для подачи эмульсии, газогенерирующей добавки и воды, статический смеситель эмульсии и газогенерирующей добавки, шланговый барабан с зарядным рукавом и дозаторы компонентов, отличающаяся тем, что бункер для эмульсии смонтирован на транспортной базе посредством рамы бункера, выполненной замкнутой по периметру бункера и состоящей из полых элементов, образующих как минимум две отдельные емкости для размещения газогенерирующей добавки и воды, при этом рама бункера смонтирована на транспортной базе посредством амортизаторов, между рамой и транспортной базой установлены тензодатчики дозаторов компонентов, а сами дозаторы размещены в нише между рамой бункера и транспортной базой.2. Смесительно-зарядная машина по п.1, отличающаяся тем, что каждый из полых элементов рамы имеет в поперечном сечении форму треугольника.3. Смесительно-зарядная машина по п.1, отличающаяся тем, что статический смеситель размещен между напорным патрубком эмульсионного насоса и трубопроводом для подачи эмульсии в скважину и выполнен в виде корпуса с консольно закрепленной в нем неподвижной осью, на которой с равным шагом закреплены крыльчатки, при этом каждая последующая по ходу потока крыльчатка развернута относительно предыдущей на равный угол.4. Смесительно-зарядная машина по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что корпус смесителя представляет собой выходной патрубок, один конец которого присоединен к напорному патрубку эмульсионного насоса, а другой конец размещен коаксиально в кожухе, который является составной частью трубопровода для подачи эмульсии в скважину, с образованием между внутренней поверхностью кожуха и наружной поверхностью выходного патрубка щелевого конического зазора для подачи воды в зарядный рукав.5. Смесительно-зарядная машина по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что в раме бункера выполнено несколько дополнительных емкостей для размещения в них компонентов взрывчатого вещества, при этом отдельные емкости гидравлически попарно связаны между собой для увеличения или уменьшения объема какого-либо компонента.