СПОСОБ ЗАРЯЖАНИЯ СКВАЖИН ЭМУЛЬСИОННЫМ ВЗРЫВЧАТЫМ ВЕЩЕСТВОМ Российский патент 2016 года по МПК F42D1/08 

Описание патента на изобретение RU2573660C1

Изобретение относится к способам заряжания взрывных скважин эмульсионным взрывчатым веществом (ВВ) при ведении подземных горных работ.

В настоящее время разработаны эмульсионные составы различного вида и областей применения, в том числе для подземных взрывных работ. Общими признаками всех ЭВВ и способов их получения являются приготовление при повышенной температуре и механическом перемешивании водной фазы из раствора солей-окислителей и горючей углеводородной фазы, содержащей добавку поверхностно-активного вещества, называемого эмульгатором, в виде индивидуального вещества или сложного состава из нескольких компонентов. Полученную в результате этой процедуры массу называют «матричной эмульсией», предполагая возможность добавления других ингредиентов, например, таких, как водный раствор химических реагентов для сенсибилизации газонасыщением, пористые частицы микросфер или гранулы аммиачной селитры. Все компоненты преимущественно добавляют в процессе заряжания специальными смесительно-зарядными машинами. Данные ЭВВ, изготавливаемые в смесительно-зарядных машинах на заряжаемых блоках карьеров, обычно сенсибилизируют водным раствором нитрита натрия концентрацией 5÷30%, диспергируя его с помощью статических или динамических миксеров, смонтированных вместе с другими агрегатами на шасси зарядных машин.

Опыт применения ЭВВ на открытых горных работах показал, что по работоспособности эти взрывчатые вещества не уступают, а по уровню механизации, безопасности, водоустойчивости и экологической чистоте - значительно превосходят ТНТ и алюмосодержащие гранулированные ВВ.

Основной проблемой, возникающей при заряжании ЭВВ в подземных условиях, является отсутствие мобильного оборудования для доставки заряда ЭВВ в подземные выработки небольшого поперечного сечения (5-10 м2) с использованием вагонеток и электровозной тяги.

При этом для обеспечения процесса заряжания необходимо транспортировать ЭВВ на относительно большие расстояния (до 200 метров) до скважин или шпуров по зарядному шлангу, диаметр которого составляет до 38 мм. Естественно, что в шланге из-за высокой вязкости ЭВВ развивается высокое давление, которое может привести к разрыву зарядного шланга с травматическими последствиями для обслуживающего персонала. Часто, чтобы снизить давление в зарядных шлангах, через специальные устройства подают воду.

Задача заряжания подземных скважин ЭВВ была решена при создании зарядной подземной установки, включающей зарядчик с зарядным шлангом и смесителем и дозатор с насосами компонентов и системой управления, в которой зарядчик и дозатор выполнены на разных разобщенных рамах и функционально связаны между собой посредством двух шлангов - шланга для подачи эмульсии и шланга для подачи газогенерирующей добавки (ГГД). На раме дозатора смонтированы: пневмосистема, насос эмульсии с напорным и всасывающим трубопроводами, система автоматического дозирования компонентов, система подачи воды и система подачи ГГД с формированием коаксиального потока с водным кольцевым слоем и центральным потоком из ГГД (см. описание к патенту РФ №141174, 2014). При этом был реализован способ заряжания скважин при ведении подземных взрывных работ эмульсионным взрывчатым веществом (ЭВВ), изготавливаемым в процессе заряжания, путем смешивания эмульсии с газогенерирующей добавкой (ГГД) непосредственно перед подачей смеси в скважину и подводом эмульсионного состава и ГГД к смесителю по двум раздельным зарядным шлангам.

Недостаток известного способа заряжания заключается в том, что при доставке компонентов ЭВВ по зарядным шлангам на большие расстояния эмульсионный состав подается к смесителю по одному зарядному шлангу вместе с водой, служащей в качестве смазки. При этом, вследствие значительных расстояний, на которые приходится подавать компоненты ЭВВ, требуется увеличенное количество воды, что ведет к разбавлению эмульсионного состава и, как следствие, к снижению качества ЭВВ.

Технической задачей предлагаемого решения является совершенствование способа заряжания взрывных скважин эмульсионным взрывчатым веществом (ВВ) при ведении подземных горных работ.

Реализация указанной задачи достигается тем, что вместо воды, которую в известном способе подают по зарядному шлангу наружным кольцевым потоком в качестве смазки при формировании совместно с эмульсией коаксиального потока, кольцевой поток в зарядном шланге формируют из ГГД, которую вводят в необходимом расчетном соотношении.

Технический результат, получаемый при использовании предлагаемого способа, заключается в том, что повышается эффективность использования ЭВВ за счет исключения разбавления водой эмульсии в процессе ее транспортирования по горным выработкам к смесителю, кроме того, используется один зарядный шланг вместо двух, используемых в известном способе, и при этом упрощается конструкция зарядной установки за счет исключения одной функции, связанной с использованием лишнего компонента (воды).

Указанный технический результат достигается тем, что в способе заряжания скважин при ведении подземных взрывных работ эмульсионным взрывчатым веществом (ЭВВ), изготавливаемым в процессе заряжания путем смешивания эмульсии с газогенерирующей добавкой (ГГД) перед подачей смеси в скважину, эмульсию и газогенерирующую добавку подают без смешения к смесителю по одному шлангу в виде коаксиального потока, в котором наружный кольцевой слой формируют из газогенерирующей добавки, которую используют для снижения внутреннего сопротивления центрально формируемого потока эмульсии при ее движении по шлангу, при этом смеситель размещают в непосредственной близости от устья заряжаемой скважины.

Способ осуществляется следующим образом.

На поверхности эмульсия загружается из доставщика в емкости, установленные на вагонетках из расчета сменной потребности. ГГД загружается в канистры и вагонетки транспортируются к месту ближайшего расположения рельсового пути, ведущего к месту заряжания скважин. Заранее в этом месте у рельсового пути устанавливается дозатор. Емкость с эмульсией, находящаяся на вагонетке, гибким всасывающим рукавом соединяется с патрубком эмульсионного насоса дозатора. ГГД из канистры подается насосом в расходную емкость. Оператор подключает дозатор к магистрали ГГД и воздуха, а в процессе работы контролирует параметры работы устройства по информации, отображаемой на панели пульта управления.

Система автоматического дозирования управляет работой насосов, установленных на дозаторе, поддерживая заданное соотношение эмульсии и ГГД, а также регулирует подачу ГГД по внутренней поверхности эмульсионного шланга. Система ведет отсчет веса компонентов. Включает насосы дозатора и останавливает их по беспроводной связи оператор, находящийся у зарядчика и контролирующий процесс заряжания скважины.

От дозатора к зарядчику прокладывается один шланг, по которому подаются одновременно эмульсия и ГГД. В зависимости от расстояния между дозатором и зарядчиком соединяется необходимое количество отрезков эмульсионного шланга, преимущественно по 40 м. Шланг транспортируется бухтами, разматывается и сматывается вручную или механически. При транспортировке шланг размещается в одной вагонетке с зарядчиком. Отрезки соединяются быстроразъемными соединениями. Зарядчик подключается к магистралям воды и энергоносителя.

С помощью барабана зарядчика, находящегося непосредственно у скважины, зарядный рукав опускается в скважину. На зарядчике установлен смеситель эмульсии и ГГД. Подача компонентов включается и останавливается оператором зарядчика, имеющим беспроводной пульт управления дозатором. Также возможна остановка по достижении заданного веса заряженного ЭВВ.

Зарядчик может быть установлен на расстоянии до 25 м от скважины. В этом случае подача зарядного шланга в скважину осуществляется через ролик, установленный у устья скважины. Заряжание горизонтальных и наклонных скважин глубиной до 30 м может производиться с ручной подачей шланга.

С помощью переключателя оператор включает барабан на опускание (размотку) зарядного шланга. При заряжании скважины оператор включает барабан на медленный подъем, скорость подъема устанавливается с помощью дросселя, регулируемого вручную или системой автоматического управления.

В процессе работы оператор устройства контролирует наличие эмульсии и ГГД в емкостях и при необходимости останавливает работу устройства для подсоединения следующей транспортной емкости с эмульсией.

Таким образом, зарядная установка обеспечивает высокопроизводительную работу по заряжанию горизонтальных и наклонных скважин глубиной до 60 м в подземных условиях.

Похожие патенты RU2573660C1

название год авторы номер документа
Малогабаритный пневматический зарядчик для приготовления промышленного эмульсионного взрывчатого вещества в подземных условиях 2023
  • Селин Иван Юрьевич
RU2813834C1
МАШИНА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭМУЛЬСИИ, ЭМУЛЬСИОННОГО ВЗРЫВЧАТОГО ВЕЩЕСТВА И ЗАРЯЖАНИЯ СКВАЖИН ИЗГОТОВЛЕННЫМ ЭМУЛЬСИОННЫМ ВЗРЫВЧАТЫМ ВЕЩЕСТВОМ 2007
  • Жученко Евгений Иванович
  • Иоффе Валерий Борисович
  • Александров Юрий Викторович
  • Хайрутдинов Фрад Хасылович
  • Жарков Андрей Михайлович
  • Елизов Олег Николаевич
  • Чиликов Алексей Михайлович
  • Фролов Александр Борисович
  • Кутьин Николай Георгиевич
RU2362116C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭМУЛЬСИОННОГО ВЗРЫВЧАТОГО ВЕЩЕСТВА И ЗАРЯЖАНИЯ ВЗРЫВНЫХ СКВАЖИН, СМЕСИТЕЛЬНО-ЗАРЯДНАЯ МАШИНА ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА 2012
  • Жученко Евгений Иванович
  • Иоффе Валерий Борисович
  • Александров Юрий Викторович
  • Жученко Иван Евгеньевич
  • Жарков Андрей Михайлович
  • Хайрутдинов Фрад Хасылович
  • Елизов Олег Николаевич
  • Фролов Александр Борисович
  • Чиликов Алексей Михайлович
  • Басевич Вадим Валерьевич
RU2498209C1
СМЕСИТЕЛЬНО-ЗАРЯДНАЯ МАШИНА 2005
  • Жученко Евгений Иванович
  • Иоффе Валерий Борисович
  • Чиликов Алексей Михайлович
  • Кутьин Николай Георгиевич
  • Фролов Александр Борисович
  • Жарков Андрей Михайлович
RU2285901C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ЗАРЯЖАНИЯ СКВАЖИН СМЕСЕВЫМ ЭМУЛЬСИОННЫМ ВЗРЫВЧАТЫМ ВЕЩЕСТВОМ 2006
  • Жученко Евгений Иванович
  • Иоффе Валерий Борисович
  • Александров Юрий Викторович
  • Хайрутдинов Фрад Хасылович
  • Жарков Андрей Михайлович
RU2312301C1
МАЛОГАБАРИТНАЯ СМЕСИТЕЛЬНО-ЗАРЯДНАЯ МАШИНА ДЛЯ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ РАБОТ 2015
  • Оверченко Михаил Николаевич
  • Мозер Сергей Петрович
RU2668894C2
Малогабаритная смесительно-зарядная машина для подземных горных работ 2016
  • Оверченко Михаил Николаевич
  • Толстунов Сергей Андреевич
  • Мозер Сергей Петрович
RU2640328C1
СМЕСИТЕЛЬНО-ЗАРЯДНАЯ СИСТЕМА 2018
  • Луньков Александр Геннадьевич
RU2723791C1
Смесительно-зарядная машина для роботизированной технологии создания скважинных зарядов с переменной энергетической насыщенностью и способы формирования детонационных систем на их основе 2019
  • Ефремовцев Никита Николаевич
  • Трубецкой Климент Николаевич
  • Жданов Юрий Викторович
RU2789093C2
СМЕСИТЕЛЬНО-ЗАРЯДНАЯ МАШИНА 2003
  • Жученко Е.И.
  • Иоффе В.Б.
  • Александров Ю.В.
  • Хайрутдинов Ф.Х.
  • Жарков А.М.
  • Зырянов И.К.
  • Чиликов А.М.
RU2232976C1

Реферат патента 2016 года СПОСОБ ЗАРЯЖАНИЯ СКВАЖИН ЭМУЛЬСИОННЫМ ВЗРЫВЧАТЫМ ВЕЩЕСТВОМ

Изобретение относится к области горного дела, в частности к способам заряжания взрывных скважин, и может быть использовано на подземных горных работах при разработке месторождений полезных ископаемых. Способ заряжания эмульсионным взрывчатым веществом (ЭВВ) заключается в том, что ЭВВ изготавливают в процессе заряжания путем смешивания эмульсии с газогенерирующей добавкой (ГГД) перед подачей смеси в скважину. При этом эмульсию и газогенерирующую добавку подают без смешения к смесителю по одному зарядному шлангу в виде коаксиального потока, в котором наружный кольцевой слой формируют из газогенерирующей добавки и используют для снижения внутреннего сопротивления центрально формируемого потока эмульсии при его движении в зарядном шланге. Смеситель, предназначенный для смешивания эмульсии и ГГД, размещают в непосредственной близости от устья заряжаемой скважины. Технический результат, получаемый при использовании предлагаемого способа, заключается в повышении эффективности использования ЭВВ за счет исключения разбавления эмульсии в процессе ее транспортирования по зарядному шлангу, проложенному по горным выработкам к смесителю.

Формула изобретения RU 2 573 660 C1

Способ заряжания скважин при ведении подземных взрывных работ эмульсионным взрывчатым веществом (ЭВВ), изготавливаемым в процессе заряжания путем смешивания эмульсии с газогенерирующей добавкой (ГГД) перед подачей смеси в скважину, отличающийся тем, что эмульсию и газогенерирующую добавку подают без смешения к смесителю по одному зарядному шлангу в виде коаксиального потока, в котором наружный кольцевой слой формируют из газогенерирующей добавки и используют для снижения внутреннего сопротивления центрально формируемого потока эмульсии при ее движении в зарядном шланге, при этом смеситель размещают в непосредственной близости от устья заряжаемой скважины.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2016 года RU2573660C1

Магнитно-твердый сплав на основе железа 1960
  • Раевская М.Н.
SU141174A1
СПОСОБ СЕНСИБИЛИЗАЦИИ ЭМУЛЬСИОННЫХ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ 2008
  • Илюхин Виктор Сергеевич
  • Макогон Лариса Викторовна
  • Смышляева Нина Алексеевна
  • Колганов Евгений Васильевич
  • Соснин Вячеслав Александрович
RU2381203C2
СПОСОБ ЗАРЯДКИ ГЛУБОКИХ СКВАЖИН ЭМУЛЬСИОННЫМИ ВЗРЫВЧАТЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ 2011
  • Торопов Андрей Николаевич
RU2462689C1
Униполярный электромашинный усилитель 1957
  • Никулин М.А.
SU114953A1
МАШИНА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭМУЛЬСИИ, ЭМУЛЬСИОННОГО ВЗРЫВЧАТОГО ВЕЩЕСТВА И ЗАРЯЖАНИЯ СКВАЖИН ИЗГОТОВЛЕННЫМ ЭМУЛЬСИОННЫМ ВЗРЫВЧАТЫМ ВЕЩЕСТВОМ 2007
  • Жученко Евгений Иванович
  • Иоффе Валерий Борисович
  • Александров Юрий Викторович
  • Хайрутдинов Фрад Хасылович
  • Жарков Андрей Михайлович
  • Елизов Олег Николаевич
  • Чиликов Алексей Михайлович
  • Фролов Александр Борисович
  • Кутьин Николай Георгиевич
RU2362116C1
СПОСОБ ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ЗДОРОВЬЯ СЕМЬИ 1996
  • Козлова С.Н.
  • Колпащикова Г.И.
  • Шлыкова А.Б.
  • Аверьянова С.С.
RU2122832C1

RU 2 573 660 C1

Авторы

Жученко Евгений Иванович

Иоффе Валерий Борисович

Александров Юрий Викторович

Жарков Андрей Михайлович

Хайрутдинов Фрад Хасылович

Елизов Олег Николаевич

Фролов Александр Борисович

Чиликов Алексей Михайлович

Иващенко Федор Иванович

Даты

2016-01-27Публикация

2015-01-28Подача