УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯЖАНИЯ СКВАЖИНЫ ВЗРЫВЧАТЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ Российский патент 2015 года по МПК E21B47/04 F42D1/08 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при пневматическом заряжании шпуров и скважин гранулированными взрывчатыми веществами при проведении буровзрывных работ.

Известно устройство для заряжания шпуров или скважин рассыпными взрывчатыми веществами, включающее пневмозарядчик с зарядным шлангом, приемник, систему обработки сигналов и командное устройство (см. а.с. СССР №733342, МПК² Е21С 37/00, опубл. 2004 г., Бюл. №15 (авторские свидетельства ранее не опубликованные, снят гриф ДСП)). В данном устройстве перед заряжанием на срезе зарядного шланга размещают излучатель, а по зарядному шлангу проводники, связывающие излучатель с ультразвуковым генератором.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции и необходимость позиционировать устройство и его узлы внутри скважины и непосредственно у скважины, что усложняет его применение в мобильных условиях заряжания шпуров и скважин, особенно в подземных условиях.

Наиболее близким к заявляемому устройству является устройство для заряжания шпуров и скважин рассыпными взрывчатыми веществами, включающее пневмозарядчик с зарядным шлангом, приемник, систему обработки сигналов и командное устройство, (см. а.с. №841439, МПК³ Е21С 37/00, опубл. 2004 г., Бюл. №15). В этом устройстве перед заряжанием на срезе зарядного шланга размещают излучатель-приемник-преобразователь, а по зарядному шлангу проводники, связывающие излучатель-приемник-преобразователь с циркулятором и ультразвуковым генератором.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции, необходимость позиционировать устройство и его узлы внутри скважины и непосредственно у скважины, а также низкая надежность, которая связана с тем, что узлы и детали расположены на самом зарядном шланге, который активно перемещается внутри скважины и трется о ее стенки.

Результатом предлагаемого технического решения является упрощение конструкции и повышение точности и надежности работы.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для заряжания скважин взрывчатыми веществами, включающем пневмозарядчик с зарядным шлангом, приемник, систему обработки сигналов и командное устройство, согласно изобретению приемник выполнен в виде микрофона и соединен с системой обработки сигналов, снабженной последовательно соединенными широкополосным усилителем, звуковым фильтром, запоминающим и анализирующим устройством с блоком базы данных эталонных тонов звучания и съемным накопителем информации, управляющим устройством, а также анализатором тонов звучания с задатчиком и съемным накопителем информации, и соединена с командным устройством, снабженным исполнительным механизмом, золотником с электромагнитными клапанами и запорным устройством, установленным непосредственно на пневмозарядчике на входе в него сжатого воздуха или на выходе взрывчатого вещества из пневмозарядчика в зарядный шланг, при этом исполнительный механизм соединен с запорным устройством через золотник с помощью шлангов подачи сжатого воздуха.

Данное устройство позволит упростить конструкцию, повысить надежность работы и точность заряжания.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема устройства для пневматического заряжания скважин гранулированными взрывчатыми веществами с запорным устройством, установленным на пневмозарядчике на входе в него сжатого воздуха, а на фиг. 2 - то же, с запорным устройством, установленным на выходе взрывчатого вещества из пневмозарядчика в зарядный шланг.

Устройство включает пневмозарядчик 1 с зарядным шлангом 2, приемник 3, систему обработки сигналов 4 и командное устройство 5. При этом приемник 3 выполнен в виде микрофона и соединен с системой обработки сигналов 4. Система обработки сигналов 4 соединена с командным устройством 5 и снабжена последовательно соединенными широкополосным усилителем 6, звуковым фильтром 7, запоминающим и анализирующим устройством 8 с блоком базы данных эталонных тонов звучания 9 и съемным накопителем информации 10, управляющим устройством 11, а также анализатором частот 12 с задатчиком 13 и съемным накопителем информации 10. Командное устройство 5 снабжено исполнительным механизмом 14, золотником 15 с электромагнитными клапанами и запорным устройством 16, установленным непосредственно на пневмозарядчике 1 на входе в него сжатого воздуха или на выходе взрывчатого вещества из пневмозарядчика 1 в зарядный шланг 2. При этом исполнительный механизм 14 соединен с запорным устройством 16 через золотник 15 с помощью шлангов подачи сжатого воздуха 17 и 18. Устройство устанавливают в скважину 19.

Устройство работает следующим образом.

Внутрь скважины 19 до ее днища вводят зарядный шланг 2, по которому из пневмозарядчика 1 подают взрывчатое вещество в смеси с сжатым воздухом. При этом в процессе заполнения скважина 19 издает звук, тон которого изменяется по мере наполнения ее взрывчатым веществом. Приемник 3 устанавливают в буровой камере. Тон звука воспринимают приемником 3, который затем усиливают широкополосным усилителем 6. Затем звук очищают фильтром 7 от помех и белых шумов, которые возникают при транспортировании взрывчатого вещества турбулентным воздушным потоком. Отфильтрованный звук регистрируют запоминающим устройством 8 и сравнивают с эталонными тонами звучания, хранящимися в блоке базы данных 9, которые заранее определены для диаметров скважин, наиболее распространенных в горной промышленности в подземных условиях и отградуированы по длине этих скважин.

Перед началом процесса заряжания задают параметры скважины при помощи задатчика 13, в который вносится информация о номере, количестве, диаметре, длине скважины и величине ее недозаряда со съемного накопителя информации 10. По тону звучания в начале заряжания скважины 19 определяют ее глубину. Если глубина скважины 19 не соответствует заданной в задатчике 13, то управляющее устройство 11, минуя анализатор 12, подает сигнал исполнительному механизму 14, который через золотник 15 отключает запорное устройство 16, прекращая процесс заряжания скважины. Если глубина скважины 19 соответствует заданной в задатчике 13, то процесс заряжания продолжается и управляющее устройство 11 подает сигнал на анализатор 12, с помощью которого производят сравнение тона звучания акустического сигнала по заряжаемой скважине из запоминающего устройства 8 с информацией по скважинам, хранящейся в задатчике 13. Если тоны звучания не совпадают, то процесс заряжания скважины 19 взрывчатым веществом продолжается. В процессе заряжания исполнительный механизм 14 включает электромагнит «а» и золотник 15 осуществляет подачу сжатого воздуха в линию 18, тем самым открывая запорное устройство 16, и из пневмозарядчика 1 через зарядный шланг 2 в скважину 19 подают взрывчатое вещество.

При совпадении тона звучания в анализаторе 12 тону, соответствующему величине недозаряда, заданной в задатчике 13, подается сигнал на срабатывание исполнительного механизма 14, который включает электромагнит «б», и золотник 15 начинает подачу сжатого воздуха в линию 17, тем самым закрывая запорное устройство 16. Запорное устройство 16 перекрывает проходное отверстие, соединяющее зарядчик 1 с магистралью сжатого воздуха, и процесс заряжания прекращается.

При использовании пневмозарядчика 1 малого объема (фиг. 1), а именно, меньше вместимости единичного шпура или скважины запорное устройство 16 устанавливают непосредственно на пневмозарядчике 1 на входе в него сжатого воздуха. В случае применения пневмозарядчика 1 большого объема (фиг. 2), а именно, больше вместимости единичного шпура или скважины запорное устройство 16 устанавливают на выходе взрывчатого вещества из пневмозарядчика 1 в зарядный шланг 2.

За счет того что приемник 3 устанавливают в буровой камере, а не внутрь скважины, исключается влияние внутренней среды на тон акустического сигнала и точность измерения повышается. Кроме того, отсутствие необходимости устанавливать детали на самом зарядном шланге существенно повышает надежность процесса заряжания и упрощает конструкцию устройства.

Использование предлагаемого устройства позволит по сравнению с прототипом повысить точность измерения степени заряжания скважины взрывчатыми веществами, повысить надежность работы и упростить конструкцию.

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. Причем осуществляют сравнение тона звучания акустического сигнала при ее заряжании с эталонными звуковыми тонами звучания из базы данных, затем анализируют соответствие тона звучания с информацией по скважине, регистрируют полученные данные и по ним управляют системой подачи взрывчатого вещества. Устройство включает пневмозарядчик с зарядным шлангом, приемник в виде микрофона, систему обработки сигналов, соединенную с командным устройством. Система обработки сигналов снабжена последовательно соединенными широкополосным усилителем, звуковым фильтром, запоминающим и анализирующим устройством с блоком базы данных эталонных тонов звучания и съемным накопителем информации, управляющим устройством, анализатором тонов звучания с задатчиком и съемным накопителем информации. Командное устройство снабжено исполнительным механизмом, золотником с электромагнитными клапанами и запорным устройством, установленным непосредственно на пневмозарядчике на входе в него сжатого воздуха или на выходе взрывчатого вещества из пневмозарядчика в зарядный шланг. Исполнительный механизм соединен с запорным устройством через золотник с помощью шлангов подачи сжатого воздуха. Данный способ и устройство позволят упростить конструкцию, повысить точность измерения и надежность работы. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство для заряжания скважин взрывчатыми веществами, включающее пневмозарядчик с зарядным шлангом, приемник, систему обработки сигналов и командное устройство, отличающееся тем, что приемник выполнен в виде микрофона и соединен с системой обработки сигналов, снабженной последовательно соединенными широкополосным усилителем, звуковым фильтром, запоминающим и анализирующим устройством с блоком базы данных эталонных тонов звучания и съемным накопителем информации, управляющим устройством, а также анализатором тонов звучания с задатчиком и съемным накопителем информации и соединенной с командным устройством, снабженным исполнительным механизмом, золотником с электромагнитными клапанами и запорным устройством, установленным на пневмозарядчике на входе в него сжатого воздуха или на выходе взрывчатого вещества из пневмозарядчика в зарядный шланг, при этом исполнительный механизм соединен с запорным устройством через золотник с помощью шлангов подачи сжатого воздуха.