DE1087060B - Vorrichtung zum Laden von Bohrloechern mit Sprengstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Laden von Bohrlöchern in Gestein mit Patronen aus Sprengstoff in Form einer plastischen Masse oder eines Pulvers. Durch das deutsche Patent 877 275 ist es bekannt, für diesen Zweck ein Rohr zu benutzen, das in das Bohrloch hineingeschoben und an eine Druckluftquelle angeschlossen wird, nachdem Patronen in das Rohr eingebracht worden sind. Von der Druckluft werden die Patronen im Rohr vorwärts und aus dem entfernten Ende des Rohres herausgepreßt. Das Rohr besitzt über den größeren Teil seiner Länge einen Innendurchmesser, der den Außendurchmesser der Patronen übersteigt, sein entferntes Ende ist dagegen derart verengt, daß dessen Innendurchmesser der Dicke der Patrone entspricht. Auf der Innenseite des verengten Endteiles sind Messer oder Schneiden vorgesehen, die beim Durchgang der Patronen durch den Endteil deren äußere, aus Papier od. dgl. Werkstoff bestehende Hülle aufschneiden. Das Laden des einen größeren Durchmesser als die Patronen aufweisenden Bohrloches mit dem Sprengstoff erfolgt derart, daß die Patronen nach Verlassen der Unterkante des Rohres mit aufgeschlitzter Hülle dadurch zusammengepackt werden, daß das Rohr in bestimmten Abständen während seiner stufenweisen Zurückziehung aus dem Bohrloch in das Innere des Loches zurückgepreßt wird. In der Praxis hat diese Vorrichtung weitgehende Anwendung gefunden, und man hat dadurch eine wesentlich verbesserte Füllung der Bohrlöcher und damit eine Verbesserung der Ausnutzung des gebohrten Bohrlochvolumens erzielt. Beim Sprengen von Felsgestein bohrt man heutzutage oft sehr tiefe bzw. lange Löcher von 10 bis 15 Meter und mehr. Hierdurch ist es erforderlich, daß die bei den in der Praxis benutzten Ausführungen aus Metall bestehenden Rohre aus Rohrstücken mit Hilfe von besonderen Kupplungen zusammengefügt werden, die so ausgebildet sind, daß sie einen nur unbedeutend größeren Durchmesser als die Rohre selbst haben.

An eine Ladevorrichtung der vorbeschriebenen Art sind selbstverständlich besonders hohe Ansprüche in bezug auf Sicherheit gegen unbeabsichtigte Entzündung des Sprengstoffes zu stellen. So darf es beispielsweise unter keinen Umständen vorkommen, daß der Sprengstoff beim Vor- und Zurückführen während des Füllens des Loches einer solchen Reibung an der harten Lochwand ausgesetzt wird, daß an einer Stelle die Initialzündungstemperatur überschritten wird. Bei Reibung zwischen zwei Oberflächen, wie insbesondere einer Metall- und einer Steinoberfläche, können bekanntlich konzentrierte Partien einer sehr hohen Erhitzung ausgesetzt werden. Diese ist in gewöhnlichen Fällen ohne Bedeutung, weil die entwickelte Wärme schnell von diesen Partien weggeleitet wird. Während Vorrichtung zum Laden von Bohrlöchern mit Sprengstoff

Anmelder:

Nitroglycerin Aktiebolaget, Gyttorp (Schweden)

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Paap

und Dipl.-Ing. H. Mitscherlich, Patentanwälte,

München 22, Mariannenplatz 4

Beansprucht© Priorität: Schweden vom 30. Januar und 25. April 1957

Carl Hugo Johansson, Stocksund,

und Sten Herman Ljungberg, Stockholm (Schweden), sind als Erfinder genannt worden

des Ladevorganges jedoch entweicht die Druckluft in den Spalt zwischen der Lochwand und dem Rohr, und dann läßt es sich nicht vermeiden, daß kleinere Teilchen des Sprengstoffes mitgerissen werden. Bei umfassenden Versuchen mit verschiedenen Metallen hat es sich eigentümlicherweise herausgestellt, daß Aluminiumlegierungen eine erheblich größere Neigung haben, bei Reibung an einer mit Sprengstoff belegten Gesteinsoberfläche eine Explosion hervorzurufen, als es z. B. mit Messing der Fall ist. Derartige Versuche wurden unter Bedingungen durchgeführt, die bei Eintreten der Explosionen erheblich härter waren als die in der Praxis vorkommenden Bedingungen. Damit die Vorrichtung jedoch vollständig sicher sein soll, will man mit einem sehr großen Sicherheitsgrad rechnen können. Es sei in diesem Zusammenhang noch hervorgehoben, daß man als weitere Sicherheitsmaßnahme das Laden trockener Bohrlöcher nur mit einem solchen Sprengstoff zuläßt, dessen Gehalt an initialzündungsempfindlichen Bestandteilen wie Nitroglyzerin und Nitroglykol bestimmte Grenzwerte nicht überschreitet.

Die Erfindung bringt nun in Vorschlag, daß das an eine Druckmittelquelle angeschlossene Rohr im wesentlichen aus einem Plastikkunststoff, gegebenenfalls in Form eines biegsamen Schlauches besteht und auf seiner Innenseite mit längsverlaufenden Rinnen oder Nuten versehen ist. Hierdurch wird ein hastiges, unter

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hohem Druck erfolgendes Reiben an einer Gesteins- Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 2,

oberfläche gestattet, ohne daß hierdurch zwischen dem Fig. 5 ein Verschlußstück und ein Patronenmagazin,

Rohr und der Oberfläche befindlicher Sprengstoff die an das obere Ende des Rohres angeschlossen sind,

initial entzündet werden kann. Zugleich erhält das im Schnitt und

Rohr in vorteilhafter Weis.e.em wesentlich verringertes 5 Fig. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI in Fig. 5.
Gewicht, wodurch die Ladearbeit vor allem bei langen In der Zeichnung bezeichnet 10 ein in Felsgestein bzw. tiefen Löchern in hohem Grade erleichtert wird. gebohrtes lotrechtes Bohrloch, das mit Hilfe der geRohre aus einem Plastikkunststoff wie Polyäthylen maß der Erfindung ausgeführten Vorrichtung mit haben zufriedenstellende mechanische Festigkeit und Sprengstoff gefüllt werden soll. Sie besteht aus einem einen niedrigen Reibungskoeffizienten bei Reibung an io aus plastischem Kunststoff gefertigten biegsamen einer Gesteinsoberfläche; außerdem kann die Reibung Schlauch 12 mit einer Länge, welche die Tiefe des unter keinen Umständen eine solche Wärmeballung Bohrloches übertrifft. Das untere Ende des Rohres 12 hervorrufen, daß die Gefahr einer unbeabsichtigten hat einen verengten Teil 14, dessen Innendurchmesser Entzündung des Sprengstoffes auftritt, auch wenn er dem Außendurchmesser der Patronen entspricht und eine hohe Initialzündungsempfindlichkeit hat. Das 15 daher kleiner ist als der Innendurchmesser des übrigen Rohr läßt sich mit Vorteil biegsam ausführen, so daß Rohres. Der verengte Teil 14 kann durch Zusammenes eine zusammenhängende Einheit bilden kann. Der drücken des Rohrendes nach Erwärmung und anüber Tage befindliche Teil des Rohres wird dann in schließendes Aufschieben einer gleichfalls aus Kunsteine Schlinge oder in Schleifen ausgelegt, und trotz- stoff bestehenden Hülse 16 und deren Verschweißung dem stehen dem Vorschub der Patronen in dem Rohr 20 mit dem Rohrende geschaffen werden. Die Hülse 16 keine Schwierigkeiten entgegen. kann hierbei denselben Außendurchmesser wie das

Dadurch, daß das Rohr auf seiner Innenseite mit Rohr 12 oder einen etwas kleineren erhalten. In dem längsverlaufenden Rillen oder Nuten versehen ist, wird verengten Teil 14 sitzt eine Anzahl von Messern 18, eine vollständige Sicherheit-der Vorrichtung beim Be- zweckmäßig drei, deren Schneiden sich von der Innentrieb erreicht. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß 25 wand des Teiles 14 radial einwärts erstrecken. Die beim Fehlen der Rinnen hinter den Patronen, wenn sie Messer haben in der TJmfangsrichtung abgebogene auf dem Wege zum Auslaßende des Rohres aufgehalten Hefte 20, die zwischen dem Rohrteil 14 und der Hülse werden, eine so kräftige Drucksteigerung entstehen 16 eingeschweißt sind. Das Rohr 12 ist gemäß der Erkann, daß die wieder freikommenden Patronen zu einer findung auf der Innenseite mit längsverlaufenden Rinsehr hohen Geschwindigkeit beschleunigt werden, die 30 nen oder Nuten 22 versehen, die sich über die ganze die Gefahr einer Explosion bei Aufprallen der Patro- Länge des Rohres, zweckmäßig mit Ausnahme des nen auf dem Boden des Loches mit sich bringt. Die Auslaßendteiles 14, erstrecken. Die Rinnen 22 können Möglichkeit, daß die zylindrischen Patronen fest- halbkreisförmigen Querschnitt haben und sind vorgeraten, liegt vor allem dann vor, wenn der Schlauch zugsweise gleichmäßig über den ganzen Umkreis des über Tage in eine Schleife-mit einem derart kleinen 35 Rohres verteilt.

Krümmungshalbmesser gelegt worden ist, daß für die Das Rohr 12 ist, wie bereits erwähnt, aus Plastik-Patronen ein ungehinderter Durchlaß nicht gewahrt kunststoff hergestellt, der so beschaffen ist, daß er mit ist. Bei Ausbildung gemäß der Erfindung kann Luft beibehaltener mechanischer Festigkeit den an den stets durch die Rinnen durchtreten; damit ist das Auf- Sprengplätzen während des Winters vorkommenden bauen eines allzu großen Druckunterschiedes zwischen 40 niedrigsten Temperaturen widersteht. Außerdem soll den beiden Seiten der Patronen ausgeschlossen. Die der Kunststoff möglichst verschweißbar sein. Rohre Rinnen bringen auch den Vorteil mit sich, daß der aus Polyäthylen erfüllen diese Anforderungen in zuInnendurchmesser der Rohre kleiner ausgeführt wer- friedenstellendem Maße. Zur Vermeidung des Entden kann als bisher. Stehens von elektrischen Spannungsgefällen während

Die Erfindung bringt weiterhin in Vorschlag, daß 45 der Handhabung der Vorrichtung ist es weiterhin

das Rohr aus antistatisch behandeltem Kunststoff be- zweckmäßig, daß der Kunststoff in an sich bekannter

steht. Die Verwendung eines elektrisch leitfäbigen Weise antistatisch behandelt ist.

Schlauches für Tankstellen ist an sich bekannt. Diese Auf das Übertageende der Rohre 12 ist ein Ver-

Ausführungsform erhöht die Sicherheit gegen Initial- schlußstück 24 aufgesetzt, das mit einem rechtwinklig

Zündungen des Sprengstoffes. 50 zur Längsachse des Schlußstückes herausragenden An-

Die Erfindung bringt schließlich bei einer Vorrich- schlußstutzen 26 für einen mit einer Druckluftquelle in

tung, bei der das Ausstoßende des Rohres verengt und Verbindung stehenden Schlauch 28 versehen ist. An

mit einwärts vorspringenden Messern od. dgl. zum das Verschluß stück ist ferner eine mit dem Innern des

Aufschneiden der Hüllen der Patronen versehen ist, in Verschlußstückes gleichmittiges Rohr 30 angeschlos-

Vorschlag, daß die Messer in der Umfangsrichtung 55 sen. Auf diesem Rohr ist ein Magazin 32 in Form eines

des Rohres verlaufende Hefte besitzen, die zwischen nach oben offenen Behälters angebracht, in dem eine

dem zu einem Querschnitt mit kleinerem Durchmesser Vielzahl von Sprengstoffpatronen 34 Platz findet und

geformten Rohrende und einer auf diesem auf ge- der sich nach unten auf den Durchmesser des Rohres

schweißten Hülse angeordnet sind. 30 verjüngt. Zweckmäßig ist der Behälter insofern un-

In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Er- 60 symmetrisch als seine eine schräge Wand 36 etwas findung beispielsweise dargestellt. Dabei sind weitere, langer ist als seine andere schräge Wand 38, um zu verdie Erfindung kennzeichnende Eigenschaften an- hindern, daß die Patronen verklemmt werden und sogegeben. Es zeigt mit nicht von selbst in das Rohr 30 hinabfallen.

Fig. i ein Bohrloch, das mit Hilfe einer nacb der Hinter dem Behälter 32 ist in dem Rohr 30 ein KoI-

Erfindung ausgeführten Vorrichtung mit Sprengstoff 65 ben 40 angebracht, der mit einem in einem Längsschlitz

geladen wird, teilweise im Schnitt, 44 auf der Oberseite des Rohres laufenden Griff 42 ver-

Fig. 2 das untere Ende eines Rohres in größerem sehen ist. Die in das Rohr 30 hinabfallenden Patronen

Maßstab im Schnitt nach Linie II-II in Fig. 3, werden nacheinander durch den Kolben 40 in das Ver-

Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie III-III in schlußstück 24 und damit in den Schlauch 12 hinein-

Fig. 2, 70 geschoben. Das Verschlußstück ist mit einer Klappe 46

versehen, die von den Patronen durch Hochschwenken um die Achse 48 geöffnet wird. Die Klappe 46 ist am Endteil des Rohres 30 im Verschluß stück angebracht. Der Vorderteil des Verschlußstückes 24 kann sich zum Schlauch 12 hin kegelstumpfförmig verjüngen.

Beim Betrieb der Vorrichtung wird das Vorderende des Rohres 12 zum Boden des Bohrloches 10 hinabgelassen. In das Magazin 32 wird eine größere Anzahl von Sprengstoffpatronen 34 hineingelegt, welche die Form zylindrischer Stäbe haben und aus mit einer Hülle aus Papier oder ähnlichem Werkstoff umgebenem Sprengstoff bestehen. Die Patronen werden einzeln nacheinander durch den Kolben 40 an der Klappe 46 vorbei in das Rohr 12 eingeschoben. Nachdem eine genügende Anzahl von Patronen in dieser J-5 Weise eingebracht ist, wird durch den Schlauch 28 Druckluft zugeführt. Die Druckluft wirkt auf die Klappe 46, so daß diese selbsttätig die Verbindung zum Rohr 30 verschließt. Die Patronen werden von der Druckluft abwärts zum unteren Ende des Rohres 12 ao befördert und aus dem verengten Endteil 14 ausgestoßen, wobei die Messer die Papierhülle zerschneiden. Beim Zusammenpacken der Patronen im Bohrloch wird zweckmäßig so vorgegangen, daß das Rohr gleichzeitig mit seinem Emporziehen in gleichen Abständen gegen «5 die ausgestoßene Sprengstoffmasse gedrückt wird. Hierdurch wird diese zum Ausfüllen des ganzen Lochabschnittes veranlaßt, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist.

Beim Emporziehen des Rohrschlauches kann dieser über Tage in eine Schlinge oder Schleife gelegt werden. Sollte hierbei der Krümmungshalbmesser an einer Stelle zu klein für den Durchgang der Patronen werden, sorgen die Rinnen 22 dafür, daß die Druckluft weiterhin in solchem Ausmaß durch die Schlinge hindurchströmen kann, daß kein zu hoher Druck hinter den Patronen entsteht. Wenn die Patronen dann freikommen, z. B. durch Vergrößerung des Krümmungshalbmessers, kann ihnen dabei nur eine Geschwindigkeit erteilt werden, die weit unter dem für die Initialzündung des Sprengstoffes gefährlichen Grenzwert liegt.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigte und beschriebene Ausführungsform begrenzt, sondern im weitesten Sinne innerhalb des Rahmens des ihr zugrunde liegenden Leitgedankens abwandelbar. So kann der dem Verschlußstück 24 nächstgelegene Einlaßteil des Rohrschlauches einen etwas größeren Außen- bzw. Innendurchmesser haben als der übrige Schlauch. Die Bohrlöcher erhalten insbesondere bei großer Länge aus bohrtechnischen Gründen einen in der Richtung zum Gesteinsinnern abnehmenden Durchmesser. Beim Laden des inneren Lochteiles kann ein Rohr aus Metall, vorzugsweise Messing, benutzt werden, weil es dünnwandiger und daher mit kleinerem Außendurchmesser ausgeführt werden kann als ein Schlauch aus Kunststoff. Das Metallrohr wird an den Kunststoffschlauch dicht angeschlossen und mit einem Ausstoßmundstück mit verengtem Innenquerschnitt bzw. mit Messern ähnlich der vorstehenden Beschreibung ausgerüstet. Das Ausstoßende des Rohres 12 kann mit einem Mundstück aus elastischem Werkstoff, das sich damit an Veränderungen im Durchmesser der Patronen anpassen kann, ausgestattet sein. Die Rohre können auch aus einem mit Kunstharz imprägnierten Trägerteilstück aus Papier, Pappe od. dgl. zusammengesetzt sein.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Laden von in Gestein gebohrten Löchern mit Patronen aus Sprengstoff in Form einer plastischen Masse oder eines Pulvers, die mit einem in das Bohrloch hineinschiebbaren und an eine Druckmittelquelle anschließbaren Rohr versehen ist, das einen den Außendurchmesser der Patronen übersteigenden Innendurchmesser besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr im wesentlichen aus einem Plastikkunststoff, gegebenenfalls in Form eines biegsamen Schlauches, besteht und auf seiner Innenseite mit längsverlaufenden Rinnen oder Nuten versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr aus antistatisch behandeltem Kunststoff besteht.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Ausstoßende des Rohres verengt und mit einwärts vorspringenden Messern od. dgl. zum Aufschneiden der Hüllen der Patronen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer in der Umfangsrichtung des Rohres verlaufende Hefte besitzen, die zwischen dem zu einem Querschnitt mit kleinerem Durchmesser geformten Rohrende und einer auf diesem aufgeschweißten Hülse angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 877 275, 947 127.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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