Результат интеллектуальной деятельности: Портативный эжекторный пневмозарядчик для гранулированных взрывчатых веществ

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к портативным устройствам для заряжания шпуров гранулированными взрывчатыми веществами в подземных условиях.

Известен портативный эжекторный пневмозарядчик ППЗ-2, включающий емкость для взрывчатого вещества, эжектор, всасывающий трубопровод, пусковой кран, зарядный и воздухоподводящий шланги (см. Петров Н.Г., Рогач М.С. Средства механизации заряжания шпуров, скважин и минных камер в шахтах. Центральный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований черной металлургии. Серия 1: Горнодобывающая промышленность, информация №7, М.: 1970, с. 9). При работе данного пневмозарядчика всасывающий трубопровод опускают в емкость с взрывчатым веществом и за счет создания разрежения кольцевым эжектором, подают смесь взрывчатого вещества с воздухом внутрь шпура с помощью зарядного шланга. При изготовлении зарядчика максимально используются стандартные трубопроводные фитинги, такие как тройники, стоны и т.д. Несмотря на кажущуюся простоту конструкции, данный зарядчик имеет существенный недостаток.

Недостатком аналога является, сложность и неудобство в эксплуатации, связанные с тем, что величина разрежения, создаваемая любым эжектором, ограничена, поэтому емкость с взрывчатым веществом должна находиться в непосредственной близости от зарядчика, что ограничивает работнику свободу перемещения вдоль забоя и создает дискомфорт в процессе заряжания шпуров. Вместе с тем, воздухоподводящий шланг от общешахтной магистрали, даже резиновый, достаточно тяжелый, а при наполнении сжатым воздухом еще и малогибкий, что также ограничивает свободу перемещения. Все это требует наличие второго человека, который будет манипулировать зарядным шлангом, направлять его внутрь шпура и отводить его от забоя по мере заполнения шпура взрывчатым веществом, а затем переставлять шланг в следующий шпур. Кроме того, в данной конструкции кран расположен прямо на зарядчике, поэтому его необходимо держать в руках в процессе заряжания, что также создает неудобство и сложность в эксплуатации, так как требует повышенной физической силы работника.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является портативный эжекторный пневмозарядчик Курама-7, включающий бункер для взрывчатого вещества, эжектор, разгрузочный и подводящий патрубки, зарядный трубопровод, воздухоподводящий шланг и пусковой кран (см. Емекеев В.И. Механизация взрывных работ в горной промышленности. М: Недра, 1976. 182 с.). В данном пневмозарядчике зарядный трубопровод выполнен в виде металлической зарядной трубки, вставленной в разгрузочный патрубок, бункер для взрывчатого вещества выполнен коническим, а эжектор кольцевым. Из общешахтной магистрали по воздухоподводящему шлангу к соплу эжектора через пусковой кран подают сжатый воздух, который, создавая разрежение, захватывает взрывчатое вещество из бункера, транспортируемое по зарядной трубке внутрь шпура.

Недостатками прототипа являются низкая надежность и неудобство при эксплуатации. Низкая надежность связана с возможностью зависания взрывчатого вещества на стенках бункера с образованием свода из-за конической формы бункера. Причем даже незначительное повышение влажности взрывчатого вещества способствует полному прекращению просыпания его к эжектору. В некоторых случаях не помогает даже встряхивание зарядчика. Тогда концентрация частиц взрывчатого вещества в воздушном потоке резко снижается, что снижает надежность зарядчика. Неудобство в эксплуатации связано с тем, что металлическая зарядная трубка предполагает заряжание верхних шпуров в забое на вытянутых руках. Это создает дискомфорт и требует повышенной физической силы работника, так как бункер вмещает 8 кг взрывчатого вещества, а сам зарядчик весит примерно 2 кг, то удерживать его пока идет процесс заряжания довольно трудно и еще одновременно нажимать на кран, расположенный прямо на зарядчике. Кроме того, воздухоподводящий шланг от общешахтной магистрали достаточно тяжелый, а при наполнении сжатым воздухом еще и малогибкий. Это также снижает удобство использования зарядчика.

Техническим результатом является повышение удобства и надежности заряжания шпуров и скважин гранулированными взрывчатыми веществами.

Технический результат достигается тем, что в портативном эжекторном пневмозарядчике для гранулированных взрывчатых веществ, включающем бункер для взрывчатого вещества, эжектор, разгрузочный и подводящий патрубки, зарядный трубопровод, воздухоподводящий шланг и пусковой кран, согласно изобретению, бункер выполнен в форме параллелепипеда, вдоль днища которого по всей длине расположен эжектор в виде нагнетательного и разгрузочного трубопровода, в каждом из которых выполнено щелевое отверстие, расположенные навстречу друг другу, а пусковой кран расположен на воздухоподводящем шланге.

Зарядный трубопровод выполнен в виде шланга.

Данный пневмозарядчик позволит повысить надежность за снижения возможности зависания взрывчатого вещества на стенках бункера и обеспечения бесперебойной и равномерной подачи взрывчатого вещества в шпур, а также позволит повысить удобство в эксплуатации за счет конструктивных особенностей, позволяющих не держать зарядчик в руках в процессе заряжания, а носить его за спиной или подвешивать непосредственно на забое выработки.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен поперечный разрез устройства, на фиг. 2 - продольный разрез устройства, на фиг. 3 - устройство в эксплуатации.

Заявляемый портативный эжекторный пневмозарядчик для гранулированных взрывчатых веществ, включает бункер 1 для взрывчатого вещества, эжектор, разгрузочный 2 и подводящий 3 патрубки, зарядный трубопровод 4, воздухоподводящий шланг 5 и пусковой кран 6. Бункер 1 выполнен в форме параллелепипеда, вдоль днища которого по всей длине расположен эжектор в виде нагнетательного 7 и разгрузочного 8 трубопровода, в каждом из которых выполнено щелевое отверстие 9 и 10, расположенные навстречу друг другу. Пусковой кран 6 расположен на воздухоподводящем шланге 5. Зарядный трубопровод 4 выполнен в виде шланга.

Работает пневмозарядчик следующим образом.

Перед заряжанием шпуров их необходимо продуть воздухом. Продувку шпуров производят при отсутствии в бункере 1 взрывчатого вещества. Для этого последовательно открывают и закрывают пусковой кран 6 и переставляют зарядный шланг 4 из шпура в шпур. Затем бункер 1 заполняют взрывчатым веществом. Зарядный шланг 4 вставляют внутрь шпура и открывают пусковой кран 6. В щелевом отверстии 9 нагнетательного трубопровода 7 образуется высокоскоростная струя, направленная в сторону щелевого отверстия 10 разгрузочного трубопровода 8. Это создает между трубопроводами 7 и 8 разрежение, что обеспечивает засасывание взрывчатого вещества из бункера 1 внутрь разгрузочного трубопровода 8. Смесь воздуха с взрывчатым веществом перемещается в зарядный шланг 4 и далее в шпур. После заряжания шпура взрывчатым веществом, кран 6 перекрывают, а зарядный шланг 4 переставляют в следующий шпур. Далее цикл повторяют.

Для снабжения пневмозарядчика сжатым воздухом из общешахтной магистрали, как правило, используют воздухоподводящий шланг, который подключают к зарядчику от буровой установки путем пересоединения. Этот шланг, чаще всего, выполнен резиновым. Причем он имеет диаметр и массу больше, чем требуется для пневмозарядчика. При подключении такого шланга к портативному пневмозарядчику создается дискомфорт и требуется повышенная физическая сила для работы с зарядчиком, ограничивается свобода перемещения, особенно когда шланг наполнен сжатым воздухом и его приходится перетаскивать совместно с зарядчиком вручную. Для облегчения работы с зарядчиком, пусковой кран 6 в заявляемом устройстве располагают на воздухоподводящем шланге 5 в районе бедра или пояса работника в зоне эргономической доступности (см. фиг. 3), а участок воздухоподводящего шланга 5 от пускового крана 6 до бункера 1 выполняют из специального более легкого и гибкого материала, диаметром меньшим, чем воздухоподводящий шланг от общешахтной магистрали. Таким образом, по сравнению с прототипом, масса воздухоподводящего шланга 5 будет восприниматься корпусом работника, занятого заряжанием шпуров, а не руками. Сам пневмозарядчик может быть закреплен, например, за спиной работника (фиг. 3) или, при соответствующем удлинении участка воздухоподводящего шланга 5 от пускового крана 6 до бункера 1, установлен на почве или закреплен на забое выработки. При этом обе руки работника заняты только манипуляциями зарядного шланга и при эксплуатации устройства не требуется участия второго человека при пополнении бункера 1 новой порцией взрывчатого вещества.

Кроме того, по сравнению с прототипом, снижается возможность зависания взрывчатого вещества на стенках бункера и образование свода за счет вертикальных стенок бункера 1 и эжектирования взрывчатого вещества по всей ширине бункера 1, а не в одной точке, как в кольцевом эжекторе. Это обеспечивает равномерную и бесперебойную подачу взрывчатого вещества внутрь шпура.

Использование предлагаемого пневмозарядчика по сравнению с прототипом позволит повысить удобство и надежность заряжания шпуров и скважин гранулированными взрывчатыми веществами.