Самоходная установка для локализации взрыва

Самоходная установка для локализации взрыва

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области буровзрывных работ в крепких горных породах и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывные работы в скальных массивах горных пород, в том числе в стесненных условиях.

Наиболее распространенным техническим решением защиты от разлетающихся при взрывном дроблении кусков горной породы (локализации взрыва) является установка над взрываемой поверхностью специальных укрытий различных конструкций [1].

Основными их недостатками являются немобильность и значительный пылегазовый выброс от взрыва в окружающую среду.

Наиболее близким по существу решаемой задачи устройством является самоходная установка для локализации взрыва, включающая транспортное средство в виде ходовой тележки с опорной платформой, на которой размещены пылеуловитель и адсорбер, вертикальную решетчатую раму с ограждающими элементами в виде гибких емкостей с сыпучим материалом, связанную с опорной платформой противооткатным механизмом с возможностью перемещения и наклона, горизонтальную решетчатую раму с ограждающими элементами, выполненную секционно, связанную с балкой опорной платформы тросами и снабженную эластичным кожухом с герметизирующим фартуком по контуру, образующим замкнутое пространство над ней, в которой окна решетки горизонтальной рамы перекрыты свободно подвешенными в них цепными матами [2].

Установка позволяет за счет инерционного сопротивления компактной массы породы, усиленного массой укрытия из цепных матов, уравновесить силу взрывного удара по горизонтальной раме, предотвратить разлет кусков горной массы, уловить пылегазовый выброс взрыва и очистить воздух от пыли и ядовитых газов.

Недостатком этого устройства, принятого за прототип заявляемому изобретению, является заполнение гибких емкостей вертикальной рамы сыпучими материалами, что создает трудности при порыве их кусками горной массы.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение надежности работы устройства за счет упрощения элементов конструкции.

Поставленная задача достигается тем, что в самоходной установке для локализации взрыва, включающей транспортное средство в виде ходовой тележки с опорной платформой, на которой размещены пылеуловитель и адсорбер, вертикальную решетчатую раму с ограждающими элементами, связанную с опорной платформой противооткатным механизмом с возможностью перемещения и наклона, горизонтальную решетчатую раму с ограждающими элементами в виде свободно подвешенных цепных матов, выполненную секционно, связанную с балкой опорной платформы тросами и снабженную эластичным кожухом с герметизирующим фартуком по контуру, образующим замкнутое пространство над ней, согласно изобретению ограждающие элементы вертикальной решетчатой рамы выполнены из изношенных автомобильных шин.

На фиг.1 схематично изображена установка в рабочем положении, вид сбоку, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Самоходная установка для укрытия мест взрыва включает вертикальную решетчатую раму 1 и горизонтальную решетчатую раму 2, состоящую из секций 3. Вертикальная решетчатая рама 1 связана с опорной платформой 4 транспортного средства, выполненного в виде массивной ходовой тележки 5, с помощью гидроцилиндров 6, 7, противооткатного механизма 8 и опорного элемента 9 с катками 10. Горизонтальная решетчатая рама 2 тросами 11 связана с балкой 12, которая через упор 13 гидроцилиндром 14 может поворачиваться вокруг шарнира 15 для складывания горизонтальной решетчатой рамы 2 в транспортное положение. Вертикальная решетчатая рама 1 и горизонтальная решетчатая рама 2 снабжены ограждающими элементами для перекрытия окон решетки, выполненными у вертикальной решетчатой рамы 1 из изношенных автомобильных шин 16. Ограждающие элементы горизонтальной решетчатой рамы 2 выполнены в виде газопроницаемых цепных матов 17, связанных, например, из якорных цепей и свободно подвешенных в окнах решетки. На вертикальной решетчатой раме 1 установлена жесткая плита 18 позади автомобильных шин 16. Над горизонтальной решетчатой рамой 2 эластичным кожухом 19, выполненным, например, из эластика, образовано замкнутое пространство 20, соединенное гибким пылепроводом 21 с вихревым пылеуловителем 22, установленным на опорной платформе 4. Из последнего очищенный от пыли воздух поступает в адсорбер 23. По контуру горизонтальной решетчатой рамы 2 закреплен герметизирующий фартук 24, выполненный, например, из резинотросовой ленты. Горизонтальная решетчатая рама 2 выполняется такой ширины, чтобы накрыть ею всю горизонтальную поверхность взрываемого зарядами ВВ в скважинах 25 объема уступа, отделенного от основного массива контурной щелью, образованной зарядами в скважинах 26, с запасом, обусловленным требованиями Правил безопасности. На балке 12 установлены направляющие 27 для фиксации горизонтальной решетчатой рамы 2 в транспортном положении.

Самоходная установка для укрытия мест взрыва работает следующим образом.

Самоходную установку для укрытия мест взрыва с помощью ходовой тележки 5 подгоняют к подготовленному для взрыва участку уступа, предварительно подняв гидроцилиндром 14 через упор 13 вокруг шарнира 15 горизонтальную решетчатую раму 2 выше поверхности уступа. Гидроцилиндрами 6, 7 и противооткатным механизмом 8 смещают вертикальную решетчатую раму 1 до прижатия автомобильных шин 16 к поверхности откоса уступа, перемещая ее опорным элементом 9 по каткам 10. Гидроцилиндром 14 через упор 13 вокруг шарнира 15 опускают балку 12 в горизонтальное положение и тросами 11 опускают горизонтальную решетчатую раму 2 на поверхность уступа. Свободно висящие газопроницаемые цепные маты 17 ложатся на поверхность уступа, укрывая его, а герметизирующий фартук 24 герметизирует замкнутое пространство 20 над горизонтальной решетчатой рамой 2. Устройство готово к работе. Непосредственно перед взрывом запускают вихревой пылеуловитель 22 для улавливания пыли из горячих газов.

Вначале взрывают заряды в контурных скважинах 26, отделяя взрываемый объем от основного массива сплошной щелью, отражающей энергию взрыва и снижающей сейсмическое воздействие на массив горных пород. При поочередном взрыве зарядов рыхления в скважинах 25 верхнего слоя начинается подвижка отбиваемого каждой скважиной объема горных пород вверх и частично в сторону откоса уступа и происходит залповый прорыв пылегазового потока из массива через газопроницаемые цепные маты 17 в замкнутое пространство 20 под эластичный кожух 19, под ним возрастает давление и по гибкому пылепроводу 21 пылегазовый поток поступает в вихревой пылеуловитель 22, где происходит его очистка. Фартук 24 по контуру горизонтальной решетчатой рамы 2 предотвращает прорыв пылегазового потока из-под укрытия в атмосферу. Очищенный от пыли воздушный поток с ядовитыми газами продуктов взрыва, содержащими оксиды углерода и азота, поступает в адсорбер 23, где эти газы улавливаются и очищенный воздух выбрасывается в атмосферу. Основная доля энергии взрыва расходуется на дробление горных пород и подброс укрытия. Эластичность цепных матов при вспучивании породы от взрыва не позволяет отрываться отдельным кускам от общей массы, разрыхленная горная масса плотно обхватывается матом и удерживается им в компактном состоянии. Инерционное сопротивление компактной массы породы, усиленное массой укрытия из цепных матов, уравновешивает силу взрывного удара. Высота подбрасывания породы с укрытием из цепных матов зависит только от толщины взрываемого слоя и коэффициента разрыхления породы, поскольку от последнего зависит величина вспучивания породы после ее разрыхления. Если массы газопроницаемых цепных матов окажется недостаточно для удержания взрываемого объема, вспученная горная масса натягивает до предела цепные маты 17 и в действие вступает общая масса секции 3 горизонтальной решетчатой рамы 2 над этой скважиной, и движение гасится уже существенно большой массой. Если же и этого окажется недостаточно, усилие от взрыва передается на соседние секции 3, инерционная масса многократно возрастает и останавливает перемещение горной породы вверх окончательно. Существенно (в 3-4 раза) меньшие усилия от взрываемого массива на вертикальную решетчатую раму 1 частично поглощаются при деформации автомобильных шин 17, прижатых к жесткой плите 18, частично через противооткатный механизм 8 передаются на опорную платформу 4 и эта энергия взрыва гасится огромной массой устройства.

Взрыв скважин 25 следующего горизонтального слоя пород происходит в качественно новой ситуации. Уже имеется масса ранее взорванного слоя, многократно превышающая массу горизонтальной решетчатой рамы 2 и суммированная с последней. Эта суммарная масса столь велика, что полностью поглощает энергию взрыва зарядов ВВ нижележащего разрыхляемого слоя пород. Таким образом, укрытие обеспечивает удержание разлета породы только от верхнего разрыхляемого слоя, далее укрытием служит уже взорванная горная масса. В этом и заключается преимущество предлагаемого технического решения - укрытие срабатываем при разрыхлении незначительного (менее 20%) объема взрываемого массива.

После взрыва тросами 11 горизонтальную решетчатую раму 2 приподнимают над взорванной горной массой. Гидроцилиндрами 6 и 7 отводят вертикальную решетчатую раму 1 от взорванного уступа. Устройство перемещают к подготовленному для взрыва участку уступа, и цикл повторяют. При перегоне на большие расстояния горизонтальную решетчатую раму 2 тросами 11 поднимают вплотную к балке 12 и фиксируют направляющими 27. Затем поворотом вокруг шарнира 15 через упор 13 гидроцилиндром 14 балку 12 с горизонтальной решетчатой рамой 2 складывают в транспортное положение.

Подвеска горизонтальной решетчатой рамы 2 на тросах существенно расширяет диапазон применения установки, позволяя укрывать уступы различной высоты, вплоть до проходки разрезных траншей.

Таким образом, заявляемая самоходная установка для локализации взрыва обеспечивает отбойку горных пород с повышенной надежностью за счет применения более простых решений по ограждению вертикальной рамы.

Источники информации

1. Инструкция по производству взрывных работ с защитными укрытиями. - М.: ЦПЭС, 1987.

2. Патент Российской Федерации №2163347, МКИ⁷ F 42 D 5/045 (прототип).

Самоходная установка для локализации взрыва, включающая транспортное средство в виде ходовой тележки с опорной платформой, на которой размещены пылеуловитель и адсорбер, вертикальную решетчатую раму с ограждающими элементами, связанную с опорной платформой противооткатным механизмом с возможностью перемещения и наклона, горизонтальную решетчатую раму с ограждающими элементами, выполненную секционно, связанную с балкой опорной платформы тросами и снабженную эластичным кожухом с герметизирующим фартуком по контуру, образующим замкнутое пространство над ней, отличающаяся тем, что ограждающие элементы вертикальной решетчатой рамы выполнены из изношенных автомобильных шин.