PL141062B1 - Method of and apparatus for mining minerals in out of control workings by safe firing using large explosive charges - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 1987 10 15 141062 Int. Cl* E21C 41/00 E21C 37/12 F42D 3/04 Twórca wynalazku Uprawniony z patentp: MECSEKI SZENBANYAK, Pccs (Wegry) Sposób i urzadzenie do urabiania materialów w niekontrolowanych wyrobiskach poprzez bezpieczne strzelanie duzymi ladunkami Wynalazek dotyczy sposobu i urzadzenia do ura¬ biania materialów w niekontrolowanych wyrobi¬ skach, zwlaszcza w twardych, silnie nachylonych zlozach wegla narazonych na wybuch gazów ko¬ palnianych i pylu weglowego, poprzez bezpieczne strzelanie duzymi ladunkami.W narazonych na wybuch gazów kopalnianych kopalniach, wzglednie w silnie nachylonych zlo¬ zach, zwlaszcza w przypadku twardego wegla nie przeprowadzalo sie dotychczas znanymi bezpiecz¬ nymi sposobami urabiania warstw wegla lezacy¬ mi wysoko, to znaczy warstw lezacych na wyso¬ kosci 6 m lub jeszcze wyzej ponad chodnikiem.Pod dzialaniem injektorowym lub urabianiem z wierceniem otworów wzdluznych za pomoca spre¬ zonego powietrza. pod wysokim cisnieniem zawala sie tylko odcinki nad chodnikiem o dlugosci okolo 5—6 m, przez co odrywa sie czesto w krótkim czasie takze bezposredni strop nad urabianym od¬ cinkiem, co z jednej strony zanieczyszcza juz uro¬ biony wegiel a z drugiej strony powstala pustka przeszkadza dalszemu urabianiu przez zawal.Zastosowanie tradycyjnych kruszacych materia¬ lów wybuchowych do urabiania wegla jest ze wzgledów techniki bezpieczenstwa pracy nie do¬ puszczone.Przy urabianiu za pomoca tak zwanych mate¬ rialów wybuchowych powietrznych uzywa sie ze wzgledów techniki bezpieczenstwa pracy tylko la¬ dunki wybuchowe o malej masie, które jednak do urabiania twardego wegla w duzych ilosciach sa nieodpowiednie. Tak zwane materialy wybuchowe powietrzne zawierajace -ladunek wybuchowy nie moga byc uzywane w duzej ilosci przy silnie na- • chylonych zlozach, poniewaz moze zdarzyc sie, ze sciana wegla moze zostac przebita otworem i póz¬ niej umieszczany ladunek wybuchowy w niekon¬ trolowanym wyrobisku, dociera na przyklad do takiego niebezpiecznego, wybuchowego medium, co 10 moze doprowadzic z powodu jego duzej ilosci do eksplozji.Zadaniem lezacym u podstaw wynalazku jest stworzenie sposobu i urzadzenia do urabiania przez strzelanie, narazonych na wybuch gazów kopal- 1A nianych i pylu weglowego, silnie nachylonych zlóz, zwlaszcza twardych zlóz wegla, które umozliwia¬ loby gospodarcze i wysokowydajne, jednak jed¬ noczesnie bezproblemowe pod wzgledem techniki bezpieczenstwa pracy urabianie takich zlóz przy 20 optymalnym wykorzystaniu zasobów.U podstaw wynalazku lezy rozpoznanie, ze gdy ladunek wybuchowy jest otoczony medium pochla¬ niajacym luk swietlny, wtedy te medium z jednej strony podczas wystepujacego z powodu eksplozji 29 duzego podwyzszenia temperatury i iskry zaplo¬ nowej, otacza strefa wysokotemperatura i luk swietlny jak zamknieta powloka oslaniajaca wy¬ soko cisnieniowa tak, ze ona moze powstrzymywac niskim cisnieniem narazona na wybuch miesza¬ lo nine powietrze-gaz i/lub mieszanine powietrze-pyl 141 0623 141 062 4 weglowy, przez co uniemozliwia sie wybuch tych mieszanin, a z drugiej strony to medium przeszka¬ dza w zasilaniu tlenem strefy wysokotemperatu¬ rowej i luku swietlnego i gasi luk swietlny jesz¬ cze zanim rozpadnie sie powloka oslaniajaca.Postawione zadanie zostalo rozwiazane wedlug wynalazku przez sposób, w którym w urabianym zlozu wykonuje sie co najmniej jeden otwór, w którym umieszcza sie ladunek wybuchowy o duzej masie, otoczony medium odbierajacym cieplo i ga¬ szacym luk swietlny np. wodnym roztworem chlor¬ ku magnezu, po czym ladunek wybuchowy ustala sie w odpowiednim miejscu otworu i rozrywa sie zabezpieczajaca go, pod wplywem powloki oslania¬ jacej, utworzonej przez medium, od gazów kopal¬ nianych, a material np. wegiel oddzielony przez odstrzal, wydobywa sie w miejscu otworu. Wedlug korzystnego wariantu sposobu wedlug wynalazku w jednym otworze umieszcza sie szereg ladun¬ ków wybuchowych, które osadza sie w odstepie miedzy soba, zapewniajacym swobodne pokrycie swoich obszarów dzialania, a przez jednoczesne uruchamianie kabla strzelniczego przeprowadza sie seryjny odstrzal ladunków wybuchowych.Urzadzenie wedlug wynalazku charakteryzuje sie .tym, ze zawiera pustke otaczajaca centralny, przelotowy otwór, odpowiednia do przyjecia la¬ dunku wybuchowego i zamykalna przez tarcze zamykajaca która jest otoczona dookola przez co najmniej jedna zamknieta pustke, odpowiednia do przyjecia odbierajacego cieplo i gaszacego luk swietlny medium, a kabel strzelniczy detonatora, umieszczonego w materale wybuchowym jest prze¬ prowadzany przez centralny, przelotowy otwór.Wedlug korzystnej postaci wykonania urzadzenie wedlug wynalazku ma w dolnej czesci sprezysto chwytajacy wystep, odpowiedni do przyjecia lu¬ kowej sprezyny podpierajacej, który jest funkcjo¬ nalnie zwiazany z glowica, mocujaca sprezyne podpierajaca przy swoim ruchu do przodu i ja wypuszczajaca przy swoim ruchu z powrotem. Wy¬ nalazek jest dokladnie wyjasniony za pomoca przy¬ kladu wykonania, który jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. i pokazuje osiowy prze¬ krój wzdluzny urzadzenia wybuchowego i przy¬ laczony do niego drag przesuwny, a fig. 2 — roz-, mieszczenie urzadzen wybuchowych w otworze, który jest wykonany w silnie nachylonym zlozu.Jak jest przedstawione na fig. 1 cylindryczny plaszcz zewnetrzny urzadzenia wybuchowego we¬ dlug wynalazku jest utworzony przez odcinek ru¬ rowy 1, który jest przylaczony przez dolna tarcze zamykajaca 2 zaopatrzona w kolnierz, do we¬ wnetrznego odcinka rurowego 3, który ogranicza wzdluz swojego wewnetrznego obwodu material wybuchowy 4 a jednoczesnie tworzy centralny przelotowy otwór przechodzacy przez urzadzenie wybuchowe. Centralny przelotowy otwór utworzo¬ ny przez odcinek rurowy 3 sluzacy takze do zabez¬ pieczenia przewodu strzalowego 6 detonatora 5, umieszczonego w materiale wybuchowym 4, prze¬ chodzacego przez urzadzenie wybuchowe do sta¬ nowiska strzelniczego. Z odcinkiem rurowym 3 jest polaczony, poprzez wewnetrzna tarcze zamy¬ kajaca 7, mocno zamocowana do niego, srodkowy -odcinek rurowy 8, który ogranicza wzdluz swoje¬ go zewnetrznego -obwodu material wybuchowy 4 tak, ze on wraz z wewnetrznym odcinkiem ru¬ rowym 3 i tarcza zamykajaca 7 tworzy pustke, przyjmujaca material wybuchowy 4.Po wypelnieniu tej pustki materialem wybu¬ chowym 4 jest ona zamykana przez tarcze za¬ mykajaca 9. Do górnej powierzchni czolowej ze¬ wnetrznego odcinka rurowego 1 i plaszcza we¬ wnetrznego odcinka rurowego 3 jest przylaczona górna tarcza zamykajaca 10, która Jest zaopatrzo¬ na w otwór odpowietrzajacy 11. W ten sposób tworzy sie pustka, otaczajaca z kazdej strony ma¬ terial wybuchowy 4, odpowiednia do przyjecia odbierajacego cieplo i gaszacego luk swietlny me¬ dium 12, która jest ograniczona przez odcinki ru¬ rowe 1, 3 i 8 oraz tarcze zamykajace 2, 7, 9 i 10.Odbierajace cieplo i gaszace luk swietlny medium 12 moze byc przykladowo wodnym roztworem chlorku magnezowego lub takze innym obojetnym materialem, spelniajacym takie samo dzialanie.Na dolnej powierzchni plaszcza zewnetrznego od¬ cinka rurowego 1 i powierzchni czolowej, która jest zaopatrzona w kolnierz, dolnej tarczy zamy¬ kajacej 2 jest zamocowany sprezyrfujaco chwyta¬ jacy wystep 14, wzmocniony przez zebra 13, w którym jest umieszczona lukowo zakrzywiona' sprezyna podpierajaca 15/Konce sprezyny podpie¬ rajacej 15 wystajace z wystepu 14 sa zamocowane wewnatrz pierscienia mocujacego 18, nakreconego na glowice 17 draga przesuwnego 16 przesuwaja¬ cego urzadzenie wybuchowe. Jezeli konce sprezy¬ ny podpierajacej 15 zostana uwolnione to, prze¬ mieszczaja sie one w polozenie 15, przy czym one wciskaja sie .w sciane 19 Otworu, utrzymujac urza¬ dzenie wybuchowe w zadanym polozeniu. Do dra¬ ga przesuwnego 16 jest przylaczona poprzez czesc posrednia 20 glowica 17. W glowicy 17 jest utwo¬ rzony przechodzacy ukosnie otwór 21 do prowa¬ dzenia przewodu strzelniczego 6. Do górnej po¬ wierzchni plaszcza zewnetrznego odcinka rury 1 jest przylaczony stozkowy pierscien kierujacy 22, ulatwiajacy wsuwanie w otwór.Na fig. 2 jest widoczne rozmieszczenie szeregu urzadzen wybuchowych .'(ladunków wybuchowych) w pojedynczym otworze. Jak jest widoczne z fig. 2 urzadzenia wybuchowe 25 sa umieszczone, w ustalonym odstepie od siebie w otworze 24 wy¬ chodzacym od dolnego chodnika 23 silnie nachylo¬ nego zloza, przy ozym urzadzenia wybuchowe 25 sa utrzymywane w zadanych polozeniach przez sprezyny podpierajace 15, pokazane na fig. 1. Wza¬ jemny odstep urzadzen wybuchowych 25 jest tak ustalony, ze one swoimi obszarami dzialania pra¬ wie pokrywaja sie, jednak nie zachodza na siebie., Zastawienie otworu 24, konieczne do urabiania przez odstrzal, jest zapewnione przez korek za¬ mykajacy 26* w którym jest uksztaltowany otwór do przeprowadzenia wszystkich przewodów strza¬ lowych 6 oraz otwór przylaczeniowy dla aparatu napelniajacego (np. miotarka piaskowa) przepro¬ wadzajacego podsadzke. Zamocowanie korka za¬ mykajacego 26 nastepuje za pomoca klina i urza¬ dzenia podpierajacego 27, skladajacego sie z bel¬ ki nosnej, jako rozparcie. 10 13 20 25 30 35 40 45 50 W «t ea141 062 6 Sposób wedlug wynalazku jest urzeczywistnio¬ ny za pomoca opisu urzadzenia wybuchowego.Material wybuchowy 4 i detonator (-y) 5 sa wsadzane w pustke ograniczona przez wewnetrzny odcinek rurowy 3, srodkowy odcinek rurowy 8 i wewnetrzna tarcze przylaczeniowa 7. Kabel strza¬ lowy 6 detonatora 5 jest przeprowadzony przez otwór w scianie wewnetrznego odcinka rurowego 3, ten odcinek rurowy 3 i zamocowany w otworze wystepu 14 i nastepnie jest wyciagniety przez przelotowy otwór 21 glowicy 17. Material wybu¬ chowy 4 umieszczony w pustce jest zamykany przez tarcze zamykajaca 9, po czym pustka, ograniczo¬ na przez zewnetrzny, wewnetrzny i srodkowy od¬ cinek rurowy 1, 3 i 8 oraz przez tarcze zamyka¬ jace 2, 7 i 9 jest wypelniana medium 12 gasza¬ cym luk swietlny i nastepnie zamykana przez tarcze zamykajaca 10.Na zewnetrzny odcinek rurowy 1 jest nasadzo¬ ny stozkowy pierscien kierujacy 22, umozliwiaja¬ cy latwe przesuwanie. Nastepnie w glowicy 17, lub w pierscieniu mocujacym 18 zamocowuje sie konce sprezyny podpierajacej 15, a na glowicy 17 mocuje sie przez sruby czesc posrednia 20, w któ¬ ra wkreca sie przedluzamy drag przesuwny 16 i urzadzenie wybuchowe 25 (ladunek wybuchowy) przesuwa sie za pomoca tego draga przesuwnego do pozadanego polozenia. Przez cofniecie, w ro¬ dzaju szarpniecia, draga przesuwnego 16 wysliz¬ guje sie sprezyna podpierajaca 15 (dokladniej mó¬ wiac, jej konce) z pierscienia mocujacego 18 i za¬ ciska sie w scianie 19 otworu i utrzymuje w ten sposób ladunek wybuchowy w zadanym poloze¬ niu.W przypadku zastosowania szeregu urzadzen wy¬ buchowych 25, najpierw kabel strzelniczy 6 juz wsunietego i zamocowanego urzadzenia wybucho¬ wego 25 mocuje sie w miejscu strzelania, a na¬ stepnie w kolejnosci takze inne kable. Po umiesz¬ czeniu urzadzen wybuchowych 25 (ladunków wy¬ buchowych) otwór 24 od strony chodnika 23 jest zamykany przez korek zamykajacy 26, on jest mocowany przez klin, a przestrzen pomiedzy naj¬ nizszym urzadzeniem wybuchowym 25 a ujsciem otworu 24 wypelnia sie za pomoca aparatu na¬ pelniajacego np. miotarki piaskowej piaskiem lub przez podsadzkowa tame workowa i ta podsadzke obudowuje sie przez urzadzenie podpierajace 27 np. belke nosna jako rozparcia. Po tym przez jed¬ noczesne uruchomienie kablem strzalowym 6 de¬ tonatorów 6 przeprowadza sie urabianie przez od¬ strzal.Urabianie sposobem wedlug wynalazku moze byc przeprowadzane naturalnie takze przy zastosowa¬ niu szeregu otworów w jednakowym zlozu. 5 PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób urabiania materialów w niekontrolo¬ wanych wyrobiskach, poprzez bezpieczne strzela¬ nie duzymi ladunkami, zwlaszcza w twardych, sil- io nie nachylonych zlozach wegla, narazanych na wy¬ buch gazów kopalnianych i pylu weglowego, przy czym w urabianym zlozu wykonuje sie co naj¬ mniej jeden otwór, w którym umieszcza sie la¬ dunek wybuchowy o duzej masie, otoczony odbie- 15 rajacym cieplo i gaszacym luk swietlny medium-, ladunek wybuchowy ustala sie w odpowiednim miejscu otworu i rozrywa sie zabezpieczajac go, pod wplywem powloki oslaniajacej, utworzonej przez medium' od gazów kopalnianych, a material, 20 np. wegiel oddzielony przez odstrzal wydobywa sie w miejscu otworu, znamienny tym, ze w jed¬ nym skierowanym ku górze otworze chodnika pod¬ stawowego umieszcza sie szereg ladunków wybu¬ chowych, które osadza sie w odstepie kolejno z 25 góry na dól zapewniajacym miedzy soba swobod¬ ne pokrycie swoich obszarów dzialania, przy czym kable strzelnicze polozone powyzej ladunków wy¬ buchowych przeciaga sie poprzez srodkowa czesc glebiej polozonych ladunków wybuchowych, a 30 przez jednoczesne uruchomienie kabla strzelnicze¬ go przeprowadza sie seryjny odstrzal poszczegól¬ nych ladunków wybuchowych, i
2. 2. Urzadzenie wybuchowe do urabiania mate¬ rialów w niekontrolowanych wyrobiskach, zwlasz- 35 cza w twardych, silnie nachylonych zlozach we¬ gla, narazonych na wybuch gazów kopalnianych i pylu weglowego, które zawiera pustke do przy¬ jecia materialu wybuchowego, która jest otoczona dookola przez co najmniej jedna zamknieta pust- 40 ke, odpowiednia do przyjecia odbierajacego cieplo i gaszacego luk swietlny medium, znamienne tym, ze w srodku urzadzenia wybuchowego jest utwo¬ rzony jako odcinek rurowy (3) centralnie przebie¬ gajacy otwór, a kabel strzelniczy (6) detonatora (5), 45 umieszczonego w materiale wybuchowym (4), jest przeprowadzony przez ten centralny przelotowy otwór, a ten ma w dolnej czesci sprezysto chwy¬ tajacy wystep (14), odpowiedni do przyjecia luko¬ wej sprezyny podpierajacej i(15), który jest funk- 50 cjonalnie zwiazany z glowica (17) mocujaca spre¬ zyne podpierajaca (15) przy swoim ruchu do przo¬ du i wypuszczajaca ja przy swoim ruchy z po¬ wrotem.141 062 Fig 1141 062 PL