DE102007063515B4

DE102007063515B4 - Verfahren zur nichtelektrischen Objektsprengung von nicht trittsicheren Bodenbereichen aus Flugobjekten heraus

Info

Publication number: DE102007063515B4
Application number: DE200710063515
Authority: DE
Inventors: Dr.-Ing. Eckart Axel; Dipl.-Ing. Atmann Oliver; Marcus Levy; Giuseppe Zollet
Original assignee: EMCP AG
Current assignee: EMCP AG, CH
Priority date: 2007-12-23
Filing date: 2007-12-23
Publication date: 2013-07-04
Anticipated expiration: 2027-12-24
Also published as: DE102007063515A1

Abstract

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur nichtelektrischen Objektsprengung einschließlich der entsprechenden Vorbereitungsarbeiten von nicht trittsicheren Bodenbereichen aus Flugobjekten heraus zu schaffen. Das Verfahren zeichnet sich durch mehrere Schritte aus, um eine optimale Sicherheit bei der Vorbereitung der Sprengung zu erreichen. In einem Schritt 1 wird die Aufnahme und der Transport des Personals und Bodenbohrtechnik und weiterer Kleingeräte zur Herstellung von Bohrlöchern zum Einsatzort durch ein Flugobjekt und das Herstellen von definierten Aufnahmeobjekten 9 mittels der Bodenbohrtechnik im gewünschten Zielgebiet vom Flugobjekt aus vorgenommen, in einem Schritt 2 wird die Aufnahme und der Transport des Personals und von nichtelektrischen zündbaren Sprengladungen 8 zum Einsatzort durch das Flugobjekt und das Einbringen und Setzen der Sprengladungen 8 in die Aufnahmeobjekte 9 sowie verschließen der Aufnahmeobjekte 9 mit Besatz bei herausragenden Zündleitungsansätzen 2 vorgenommen und in einem Schritt 3 erfolgt die Aufnahme und Transport des Personals und von Zündleitungen 10 zu den Aufnahmeobjekten 9 und die Verbindung wird zwischen den Zündleitungen 10 und den Zündleitungsansätzen 2 und einer zentral oder dezentral gelegenen Zündeinrichtung hergestellt und in einem vierten Schritt wird die Zündbereitschaft hergestellt und anschließend erfolgt die Zündung und Sprengung. Das Anwendungsgebiet des Verfahrens liegt in der Sanierung von Gebieten und Bereiche, die eine Trittsicherheit nicht mehr garantieren.

Description

Verfahren zur nichtelektrischen Objektsprengung von nicht trittsicheren Bodenbereichen, wie Abraumhalden oder Uferbereichen von gefluteten Tagebaurestlöchern, aus Flugobjekten, wie z. B. Drehflüglern oder Ballons heraus.
Verschiedene Verfahren zum Setzen von Sprengstoff auch mit unterschiedlichen Sprengstoffarten sind bereits bekannt. In der DE 20 31 282 A wird ein Verfahren zum Einbringen von gelförmigen bzw. gelbildenden Sprengstoff in Bohrlöcher beschrieben. Hierbei wird durch ein Hochdruckschlauch der dünnflüssige Sprengstoff in die Bohrlöcher gepumpt, wobei die Bohrlöcher vertikal oder steil nach unten gerichtet sein müssen. Alternativ kann der Sprengstoff als Patronen in Form von Plastikhüllen verpackt von Hand und/oder mit Hilfe eines Stabes in die Bohrlöcher eingeführt werden oder mittels Pressluft in die Bohrlöcher geblasen werden. Dabei ist jedoch zu beachten, dass der eingesetzte Sprengstoff bei einem Aufprall mit einer Geschwindigkeit von 88 m/s detoniert und somit die Betriebssicherheit sinkt. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Patronen platzen können und der austretende Sprengstoff die Innenwände des Bohrloches verklebt und somit das Einführen nachfolgender Patronen behindert wird.
Die DE 100 01 776 A1 beschreibt ein Verfahren zum Setzen und Zünden einer Sprengladung für geologische Untersuchungen. Dabei wird ein Bohrloch hergestellt und am Ende des Bohrloches ein gegenüber dem Bohrloch erweiterter Sprengraum ausgehöhlt. In diesen Sprengraum wird ein Sprengstoffbehälter herabgelassen und der Sprengstoff in den Sprengraum herausgedrückt und dann gezündet. Diese Verfahren ermöglicht zwar die erhebliche Reduzierung des Bohrlochdurchmessers, jedoch wird ein erweiterter Aufwand zum Aushöhlen des Sprengraumes betrieben. Etwaige kritische Bodenbeschaffenheiten bleiben hier aber außer der Betrachtung.
In der DE 10 2005 040 392 A1 wird eine Sprengschnur beschrieben, welche eine sich mindestens über die gesamte Länge der Sprengschnur erstreckende Explosivstofffüllung und mindestens einen sich ebenfalls über die gesamte Länge erstreckenden Außenmantel besitzt. So wird zur Behandlung von schlecht erreichbaren Oberflächen vorgeschlagen, dass koaxial zwischen der Explosivstofffüllung und dem Außenmantel ein Medium zur Behandlung von Oberflächen angeordnet ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren nach Anspruch 1 zur nichtelektrischen Objektsprengung einschließlich der entsprechenden Vorbereitungsarbeiten von nicht trittsicheren Bodenbereichen aus Flugobjekten heraus zu schaffen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ein kostengünstiges Verfahren zur Böschungssanierung entwickelt wurde. Mit diesem Verfahren werden Sprengungen mittels Flugobjekten durchgeführt, ohne dabei den Boden betreten zu müssen. Dies ist insbesondere in Bereichen notwendig, wo ein Betreten und/oder Befahren aus Sicherheitsgründen verboten ist, wie z. B. in Uferbereichen von gefluteten Tagebaurestlöchern. Mit diesem Verfahren können diese Bereiche gesichert, saniert und stabilisiert werden.
Durch den Einsatz von Flugobjekten ist die Möglichkeit gegeben in Bereiche vorzudringen, die eine Trittsicherheit nicht mehr garantieren. So können Böschungen von Lockergesteinstagebauen und Braunkohletagebauen saniert, gesichert, in eine trittsichere Lage gebracht oder abgeflacht werden. Es wird davon ausgegangen, dass diese Böschungen mittels Sprengung zum Rutschen, in eine flachere Neigung bzw. bei Gewässeranlagen bis unter die Wasseroberfläche, initiiert werden. Weitere Einsatzmöglichkeiten des Sprengens sind die Sicherungen von Pingen, zu Bruch gegangenen Gebieten oder unterirdischen Bränden.
Durch den Einsatz von nicht elektrisch zündbaren Sprengstoff und nicht elektrischen Zündern ist der Einsatz von Flugobjekten, wie zum Beispiel von Helikoptern, Ballons oder Luftschiffen, zum Transportieren des Sprengstoffs überhaupt erst möglich.
Zur Einhaltung geltender Sicherheitsvorschriften werden Außen-Startplätze und Außen-Landeplätze festgelegt, wobei die Aufnahme für den Sprengstoff und die Betankung des Flugobjektes von unterschiedlichen und voneinander getrennten Startplätzen und Landeplätzen zu erfolgen haben.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 6 dargestellt.
Bei der Weiterbildung nach Anspruch 2 werden die hergestellten Bohrlöcher sofort mit Stützrohren oder mit leeren Sprenghülsen gefüllt. Somit wird ein Zusammenrutschen des Bohrlochs bei benachbarten Bohrarbeiten vermieden. Das Stützrohr bzw. die leere Sprenghülse wird im zweiten Schritt des Verfahrens mit Sprengstoff und weiteren notwendigen Elementen gefüllt und für die Sprengung vorbereitet.
Nach Anspruch 3 werden im Schritt 3 die Herstellung einer kaskadierten Verbindung zwischen benachbarten Zündleitungsansätzen der Zünder der Sprengladungen vorgenommen, um somit entsprechend der Wunschvorstellung Flächensprengungen vornehmen zu können.
Nach Anspruch 4 sind die Schritte 1 und 2 in einem gemeinsamen Arbeitsgang durchführbar um vorhandene Ressourcen zu bündeln und um das mehrfache Überfliegen des Einsatzortes zu reduzieren, wodurch insbesondere bei äußerst kritischen Bodenbeschaffenheiten das Gefahrenpotential gesenkt werden kann.
Möglich ist auch ein Verfahren zur Oberflächensprengung, wodurch an Einsatzorten, an denen eine Herstellung von Aufnahmeobjekten in Form von Bodenlöchern nicht möglich ist oder nicht notwendig ist, durch eine Oberflächensprengung die gewünschte notwendige Veränderung des Bodens initiiert werden kann. Je nach Beschaffenheit des Untergrunds des Einsatzortes ist eine Oberflächensprengung möglich, wodurch das Verfahren erheblich vereinfacht wird und risikobehaftete Bodenbohrungen und ein dadurch unkontrollierter Abgang des Boden vermieden werden. Der durch die Sprengschnur gegebene linienförmige Sprengverlauf ermöglicht die streifenweise Sprengung am Einsatzort, wodurch die Sprengung strukturiert werden kann. Eine ebenfalls sternförmige oder kaskadierte Verbindung der Sprengschnüre mit der Zündeinrichtung ermöglicht zeitlich und räumliche Abläufe der Sprengung.
Bei der Weiterbildung nach Anspruch 5 ist die Kombination der Herstellung der Verbindungen von Zündleitungen je nach Anwendungsfall aus parallelen und kaskadierten Verbindungen frei wählbar, wodurch die Sprengung strukturiert werden und je nach Einsatzort zeitliche und/oder räumliche Abläufe der Sprengung erreicht werden.
In Anspruch 6 erfolgt vor dem Herstellen der Zündbereitschaft und der anschließenden Zündung ein abschließender Kontrollflug über den Einsatzort bzw. über jedes Aufnahmeobjekt, wodurch die Sicherheitsbestimmungen erfüllt und die Korrektheit der Verbindungen und der Verbindungen durch die Clipverbinder und die erwartete Qualität und Zuverlässigkeit der anstehenden Sprengung überprüft und gegebenenfalls korrigiert werden.
Im Folgenden werden mehrere Verfahren anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
1 Schematischer Aufbau und Darstellung einer Sprengladung in einem Stützrohr,
2 Schematische Darstellung des Besetzens der Bohrlöcher und der Verbindung der Sprengladungen in streng kaskadierter Ausführung,
3 Schematische Darstellung des Besetzens der Bohrlöcher und der Verbindung der Sprengladungen in streng sternförmiger Ausführung,
4 Schematische Darstellung des Besetzens der Bohrlöcher und der Verbindung der Sprengladungen in kombinierter sternförmiger und kaskadierter Ausführung,
5 Schematische Darstellung des Besetzens der Bohrlöcher und der Verbindung der Sprengladungen in kombinierter sternförmiger und kaskadierter Ausführung.
6 Schematische Darstellung der Oberflächensprengung durch Sprengschnüre und der Verbindung der Sprengschnüre in kombinierter sternförmiger und kaskadierter Ausführung,
7 Schematische Darstellung der Oberflächensprengung durch Sprengschnüre und der Verbindung der Sprengschnüre in sternförmiger Ausführung.
Bei der Sprengladung 8 in Form einer Sprenghülse 5 handelt es sich um ein Kunststoffrohr 5, dass an beiden Enden mittels eines Verschlusses 4 verschlossen ist. In dieser Sprenghülse 5 befindet sich ein patronierter Emulsionssprengstoff 6, welcher mit einem nicht elektrischen Zündsystem versehen ist. Der mit dem Zünder 7 festverbundene Zündleitungsansatz 2 in Form eines Zündschlauches ragt an einem Ende aus der verschlossenen Sprenghülse 5 heraus. Bei den Zündern 7 handelt es sich um Zünder 7 eines ebenfalls nicht elektrischen Zündsystems.
Mit diesem Verfahren werden Sprengungen mittels Flugobjekten vorbereitet und durchgeführt, ohne dabei den Boden betreten zu müssen. Dies ist insbesondere in Bereichen notwendig, wo ein Betreten und/oder Befahren aus Sicherheitsgründen verboten ist. Mit diesem Verfahren können diese Bereiche gesichert, saniert und stabilisiert werden.
Durch den Einsatz von Flugobjekten ist die Möglichkeit gegeben, in Bereiche vorzudringen, die eine Trittsicherheit nicht mehr garantieren. So können Böschungen 11 von Lockergesteinstagebauten und Braunkohletagebauten saniert, gesichert, in eine trittsichere Lage gebracht oder abgeflacht werden. Es wird davon ausgegangen, dass diese Böschungen 11 mittels Sprengung zum Rutschen, in eine flachere Neigung bzw. bis unter die Wasseroberfläche bei Gewässern, initiiert werden. Weitere Einsatzmöglichkeiten des Sprengens sind die Sicherungen von Pingen, zu Bruch gegangenen Gebieten oder unterirdischen Bränden.
Mittels des Flugobjektes erfolgt der Transport der Gerätetechnik für das Herstellen sowie das Herstellen selbst der Aufnahmeobjekte 9 in Form von Bodenbohrungen für den Sprengstoff. Mit dem am Hubschrauber angebrachten Gerät zur Herstellung der Aufnahmeobjekte 9 werden in definierten Abständen Aufnahmeobjekte 9 in Form von Bohrlöchern in das zu sichernde Objekt errichtet. Dabei schwebt das Flugobjekt über dem Objekt. Das Bedienpersonal zur Errichtung der Aufnahmeobjekte arbeitet aus einer offenen Seite des Flugobjektes. Nachdem die Aufnahmeobjekte 9 fertiggestellt sind, werden Stützrohre 14 oder die Sprengladungen 8 in Form von Sprenghülsen 5 mit Sprengstoffstoff 6, Zünder 7 und Zündleitungsansätzen 2, ebenfalls mit Hilfe des Flugobjektes im getrennten Arbeitsgang in die Aufnahmeobjekte 9 eingebracht. Anschließend werden die Aufnahmeobjekte 9 mit Besatz verschlossen. Dabei ist zu beachten, dass der Zündleitungsansatz 2 aus dem Aufnahmeobjekt 9 herausragt.
Diese Schritte werden nacheinander durchgeführt, sind jedoch auch unter Einhaltung allgemein geltender und individuell auferlegter Sicherheitsvorschriften in einem gemeinsamen Arbeitsgang kombinierbar und zusammenfassbar.
Zur Einhaltung geltender Sicherheitsvorschriften werden die Sprengladungen 8 in Form von Sprenghülsen 5 erst unmittelbar vor dem Einsatz zusammengebaut und in definierter Menge, in Abhängigkeit von einer erteilten Genehmigung in vorgesehene Aufbewahrungen, in Form von Kisten oder Halterungen, im Flugobjekt verladen und gesichert.
Nachdem die Aufnahmeobjekte 9 mit den Sprengladungen 8 bestückt und mit Besatz verschlossen sind, werden die aus dem Besatz herausragenden Zündleitungsansätze 2 mit einer weiterführenden Zündleitung 10 verbunden. Zum Erreichen des optimalen Sprengergebnisses werden dabei die Zündleitungsansätze 2 der Zünder 7 der Sprengladungen 8 mit zentralen und/oder dezentralen Zündleitungen 10 und/oder benachbarten Zündleitungsansätzen 2 verbunden. Durch eine kombinierte Anordnung aus kaskadierten und/oder sternförmigen Verbindungen wird eine zeitliche Verschiebung und räumliche Ausrichtung der Sprengung erreicht. Die Kopplung der Zündleitungen 10 und der Zündleitungsansätze 2 der Zünder 7 der Sprengladung 8 erfolgt über Clipverbinder 1.
Nachdem alle Zündleitungen 10 und Zündleitungsansätze 2 verbunden sind, erfolgt ein abschließender Kontrollflug über den Einsatzort und jedes Aufnahmeobjekt 9. Erst jetzt wird die Kopplung der Zündleitungen 1 mit der Zündeinrichtung durchgeführt. Danach wird unter Einhaltung der gesetzlich vorgeschriebenen Sicherheitsbestimmungen die Sprengladung 8 gezündet.
Die Oberflächensprengung ist an Einsatzorten notwendig oder möglich, an denen eine Herstellung von Aufnahmeobjekten 9 in Form von Bodenlöchern nicht möglich oder nicht notwendig ist und durch eine Oberflächensprengung die gewünschte notwendige Veränderung des Bodens initiiert werden kann. Durch den Einsatz von Sprengschnüren 12 erfolgt eine linienförmige Sprengung und keine punktuelle Sprengung mit kreisförmiger Ausbreitung, wodurch die zur Bodenveränderung notwendige Initialzündung auf einen langgestreckten Bereich erweitert und auf einen schmalen Bereich begrenzt wird. Durch die jeweilige Anordnung der Sprengschnüre 12 und durch eine sternförmige oder kaskadierte Verbindung der Sprengschnüre 12 mit der Zündeinrichtung 13 sind zeitlich und räumliche Abläufe der Sprengung erreichbar. Dabei werden die Sprengschnüre 13 für die korrekte Lage am Boden fixiert und mit Clipverbinder 1 mit der Zündleitung 10 zur Zündeinrichtung 13 verbunden.
Bezugszeichenliste

1: Clipverbinder
2: Zündleitungsansatz
3: Bohrung für Zündleitungsansatz durch den Verschluss
4: Verschluss
5: Sprenghülse, Kunststoffrohr
6: patronierter Emulsionssprengstoff, Sprengstoff
7: Zünder
8: Sprengladung
9: Aufnahmeobjekt, Bodenlöcher
10: Zündleitung
11: Böschung
12: Sprengschnur
13: Zündeinrichtung
14: Stützrohr

Claims

Verfahren zur nichtelektrischen Objektsprengung von nicht trittsicheren Bodenbereichen aus Flugobjekten heraus, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – Schritt 1: Aufnahme und Transport des Bedienpersonals und Bodenbohrtechnik und weiterer Kleingeräte zur Herstellung von Bohrlöchern zum Einsatzort durch ein Flugobjekt und Herstellen von definierten Aufnahmeobjekten (9) in Form von Bodenlöchern (9) mittels der Bodenbohrtechnik im gewünschten Zielgebiet vom Flugobjekt aus, wobei das Flugobjekt über dem Objekt schwebt und das Bedienpersonal aus einer offenen Seite des Flugobjekts arbeitet, – Schritt 2: Aufnahme und Transport des Bedienpersonals und von nichtelektrischen zündbaren Sprengladungen (8) in Form von Sprenghülsen (5) mit Sprengstoff (6), Zünder (7) und Zündleitungsansätzen (2) zum Einsatzort durch das Flugobjekt und Einbringen und Setzen der Sprengladungen (8) in die Aufnahmeobjekte (9) sowie verschließen der Aufnahmeobjekte (9) mit Besatz bei herausragenden Zündleitungsansätzen (2), – Schritt 3: Aufnahme und Transport des Bedienpersonals und von Zündleitungen (10) zu den Aufnahmeobjekten (9) und Herstellen einer parallelen Verbindung zwischen den Zündleitungen (10) und den Zündleitungsansätzen (2) der Zünder (7) der Sprengladungen (8) und einer zentral oder dezentral gelegenen Zündeinrichtung, – Schritt 4: Herstellen der Zündbereitschaft und anschließende Zündung.
Verfahren zur nichtelektrischen Objektsprengung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt 1 nach Herstellung der Bodenlöcher (9) diese mit Stützrohren (14) oder leeren Sprenghülsen (5) versehen werden und im Schritt 2 diese Stützrohre (14) mit Sprengladungen (8) oder die Sprenghülsen (5) mit Sprengstoff (6), Zündern (7) und Zündleitungsansätzen (2) gefüllt und anschließend mit einem Verschluss (4) verschlossen werden.
Verfahren zur nichtelektrischen Objektsprengung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass an Stelle der parallelen Verbindung zwischen den Zündleitungen (10) und den Zündleitungsansätzen (2) der Zünder (7) der Sprengladungen (8) im Schritt 3 die Herstellung einer kaskadierten Verbindung zwischen benachbarten Zündleitungsansätzen (2) der Zünder (7) der Sprengladungen (8) und der Zündeinrichtung erfolgt.
Verfahren zur nichtelektrischen Objektsprengung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt 1 und der Schritt 2 in einem gemeinsamen Arbeitsgang und damit in einem Flug durchgeführt werden.
Verfahren zur nichtelektrischen Objektsprengung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kombination der Herstellung der Verbindungen von Zündleitungen (10) je nach Anwendungsfall aus parallelen und kaskadierten Verbindungen vorgenommen wird.
Verfahren zur nichtelektrischen Objektsprengung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Herstellen der Zündbereitschaft und der anschließenden Zündung ein abschließender Kontrollflug über den Einsatzort bzw. über jedes Aufnahmeobjekt (9) erfolgt.