DE1195696B

DE1195696B - Einrichtung zum Traenkungsschiessen

Info

Publication number: DE1195696B
Application number: DED43329A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Stadler; Dr Heinz Gawlick; Rudolf Stahlmann; Hans Umbach
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1964-01-11
Filing date: 1964-01-11
Publication date: 1965-07-01
Also published as: BE658111A; SE309741B; NL6500191A; FR1420118A; US3307445A; GB1084942A

Description

Einrichtung zum Tränkungsschießen Ein seit einigen Jahren angewandtes Schießverfahren, vor allem zum Abbau von Kohle, ist das sogenannte Tränkungsschießen (Nobel-Hefte 1960, Seite 128 ff. und Seite 220 ff.). Es beruht darauf, daß in das Bohrloch zuerst die Ladung eingeführt und dann mit Hilfe eines Tränkschlauches Wasser eingepreßt wird. Gezündet wird unter Aufrechterhaltung des Wasserdruckes. Der Tränkschlauch wird durch den Wasserdruck aufgebläht und legt sich dichtend gegen die Bohrungswand an. Der Vorteil dieses Verfahrens liegt insbesondere darin, daß bei Kohle der Anteil der Stückkohle ansteigt, daß die Kohle nicht so weit geworfen wird, was für den Schutz des Schießpersonals wichtig ist, und daß die Staub- und Schwadenbildung verringert wird. Das Verfahren läßt sich auch bei anderen Gesteinsarten als Kohle anwenden.
Das Tränkungsschießen setzt sich aus folgenden Schritten zusammen: Bohren eines Bohrloches, Einführen der eingeschlauchten Patronen, Einsetzen einer Zündpatrone, Einführen des Tränkungsschlauches, Zuführung von Druckwasser, Schießen. Das Schießen darf erst durchgeführt werden, wenn der Schießmeister an einem Manometer festgestellt hat, daß der geforderte Wasserdruck vorhanden ist.
Die Schwierigkeiten, die in der Durchbildung dieses Verfahrens zu überwinden waren, lagen weniger in der Ausbildung des Tränkungsschlauches, als vielmehr in den Sprengpatronen. Einwandfreie -Ergebnisse ließen sich erst erzielen, als Sprengstoffe entwickelt waren, die unempfindlich gegen Druckwasser sind. Aber auch bei diesen Sprengstoffen konnten einwandfreie Zündungen nur erreicht werden, wenn sich die Patronen gegenseitig berühren. Sie dürfen nicht durch eingeschlämmte Partikel voneinander getrennt sein.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Schießgerätes, mit dem sich das Tränkungsschießen wesentlich einfacher und sicherer durchführen läßt. Die Erfindung besteht darin, daß die Sprengladung mit ihrer Zündung nach Art einer Patrone ausgebildet und unmittelbar als Kopf an eine Tränkungssonde angesetzt ist. An die Stelle der getrennten Teile: Tränkungsschlauch, Sprengladung, Zündladung, Zünder tritt jetzt ein einziges Gerät. Es ist zum Schießen nur erforderlich, das Sprengloch zu bohren, die Sonde mit ihrem Sprengkopf einzuführen und den Wasserdruck auf die Tränkungssonde zu geben. Die Schwierigkeiten des Einbringens der Sprengladung und deren richtigen Packung im Sprengloch und des Einbringens der Zündladung entfallen. Die Sprengladung hat in jedem Falle eine Form, in der im Gegensatz zur Verwendung von mehreren Einzelpatronen eine sichere Zündung gewährleistet ist. Die Größe des angesetzten, die Sprengladung enthaltenden Kopfes richtet sich nach der zur Sprengung benötigten Pulvermenge, läßt sich also beliebig wählen, ohne daß an dem Gerät etwas geändert zu werden braucht.
Mit der neuen Sonde durchgeführte Versuche haben überraschenderweise gezeigt, daß beim Schießen an der Sonde und den Halterungsteilen für die Patrone praktisch keine Beschädigungen auftreten, diese sich vielmehr auf leicht auswechselbare zur Patrone gehörende Teile beschränken, so daß die Kosten je Schuß nicht durch Ersatzteile für die Sonde belastet werden.
Ein wesentilches Kennzeichen des Tränkungsschießverfahrens ist es, daß es keine ausgesprochene Sprengwirkung auslöst, sondern eine schiebende Wirkung. Infolgedessen ist die Sprengladung, die besser als Treibladung zu bezeichnen ist;- ein langsam abbrennender Sprengstoff, beispielsweise Nitrozellulosepulver, der in loser Packung in die Patrone eingebracht ist. Es kommt nun darauf an, daß die Treibladung nicht nach und nach, sondern möglichst vollständig gleichzeitig abbrennt. Das läßt sich gemäß der Erfindung durch die Anwendung einer Leitrohrzündung erreichen. Längs durch die Treibladung wird ein Rohr, beispielsweise aus Pappe, hindurchgeführt, das einer Verstärkerladung nachgeschaltet ist, die durch einen Zünder gezündet wird. Der durch das Leitrohr geführte Zündstrahl der Verstärkerladung zündet die Treibladung sofort auf ihrer ganzen Länge. Zweckmäßig wird das Bodenstück der Patrone bzw. ihr Halterungsteil so ausgebildet, daß der Zünder erst vor dem Schuß eingebracht werden kann, so daß also Patrone und Zünder getrennt gelagert werden können. Die Patronenhülse wird zweckmäßig aus einem Kunststoff, insbesondere Polyäthylen hergestellt. Es hat sich gezeigt, daß die Hülse nicht verbrennt.
Bei einer weiteren Ausbildung ist auch das Bodenstück der Patrone, in das die Zündung eingesetzt ist, ebenfalls aus Kunststoff hergestellt. Da die Verstärkerladung in einen Kanal des Bodenstückes eingebracht ist, könnte es vorkommen, daß dieses durch den bei der Zündung entstehenden Druck deformiert wird. Dem kann vorgebeugt werden, wenn in einer besonderen Ausführungsform der Erfindung in das Bodenstück ein Metallzylinder eingesetzt ist, der den Druck aufnimmt und ihn vom Kunststoffteil fernhält.
Bei längeren Patronen für die Treibladung kann es zweckmäßig sein, die Treibladungshülse zu unterteilen. Die Teile werden durch Reibungs-Formschluß gegeneinander verspannt. Um bei geteilten Hülsen das Einführen des Leitrohres für den Zündstrahl der Verstärkerladung zu erleichtern, können die Hülsenteile durch Zwischenböden mit zylinderföhnigen Ansätzen zum Aufschieben der Rohrteile der Leitrohrzündung voneinander getrennt sein.
Es war bereits darauf hingewiesen, daß der Schießmeister die Zündung der Treibladung erst auslösen darf, wenn ein hinreichend hoher Wasserdruck vorhanden ist. Die richtige Durchführung des Schießvorganges ist damit seiner Aufmerksamkeit unterstellt. Das kann unter Umständen zu einem menschlichen Versagen führen. Um Möglichkeiten dieser Art auszuschalten, ist in einer Weiterbildung der Erfindung in den Zündstromkreis der elektrischen Zündung ein Schaltmanometer eingebaut, das die Abgabe eines Zündbefehles erst zuläßt, wenn der vorgeschriebene Wasser-Solldruck vorhanden ist. Für die Ausführung derartiger Schaltmanometer gibt es zahlreiche Möglichkeiten, so daß es näherer Ausführungen hierzu nicht bedarf. In der einfachsten Form hat ein solches Schaltmanometer die Form einer durch Druck aufblähbaren Membrankapsel, die bei einem vorgegebenen Druck einen Kontakt im Zündstromkreis schließt.
Die Erfindung sei an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Tränksonde mit angesetzter Patrone; F i g. 2 einen Querschnitt durch eine unterteilte Patronenhülse; F i g. 3 einen Schnitt durch ein Bodenstück der Patrone in einer anderen Ausführung als nach Fig. 1.
Die im ganzen mit 1 bezeichnete Tränksonde besteht aus einem Anschlußstück 2 für Druckwasser, dem Blähschlauch 3, den Verbindungsmuffen 4, dem Druckwasser-Austrittskopf 5 und der Treibladungspatrone 6. Die Druckwasserleitung wird an den Nippel 7 angeschlossen. Durch Zuleitung von Druckwasser wird der Schlauch 3 aufgebläht, so daß er sich dichtend gegen die Wand der Schießbohrung anlehnt. Außerdem tritt Druckwasser durch den Kopf 5 aus und füllt das Bohrloch um die Patrone 6 sowie vorhandene Spalte und Risse im Gestein in der Umgebung der Patrone aus. Der Treibdruck der Patrone 6 wird also über das Druckwasser auf das Gestein, insbesondere die Kohle, übertragen.
Die Patrone 6 besteht aus einer Hülse 7, die zweckmäßig aus Polyäthylen hergestellt ist, und einem einstückig damit verbundenen Bodenstück 8, durch das ein Kanal 9 hindurchgeführt ist. Die Hülse 7 ist mit einer als Treibladung dienenden Pulverladung 10 gefüllt. Durch die Pulverladung 10 hindurchgeführt ist ein Rohr 11, das bei 12 auf einen Ansatz des Bodenstückes 8 gehalten ist. Der Kanal 9 ist mit einer Verstärkerladung 30 gefüllt. Das Bodenstück 8 weist weiter klauenartige Ansätze 14 zur Bildung eines Bajonettverschlusses auf. Die Patrone 6 ist mit der Sonde 1 durch ein aufgeschraubtes Zwischenstück 15 verbunden, und zwar über eine Hülse 16, die den Klauen 14 entsprechende Aussparungen aufweist, so daß sie über die Klauen 14 geschoben und dann verdreht werden kann, bis sie mit Flächen 17 das Bodenstück 8 übergreift. Die Hülse 16 hat ein Gewinde 18, dem ein Gegengewinde am Zwischenstück 15 zugeordnet ist. Durch Anziehen der Verschraubung wird das Bodenstück 8 fest gegen die Fläche 19 verspannt. Zur vorsorglichen Abdichtung ist noch ein Ring 20 eingelegt. In das Zwischenstück 15 ist ferner der elektrische Zünder 21 eingesetzt.
Die Hülse 7 ist im Ausführungsbeispiel als zweiteilig angenommen. Die beiden Teile sind bei 22 durch eine Formschluß-Kraftschlußverbindung miteinander verbunden.
Wird die Patrone gezündet, nachdem der Schießmeister das Vorhandensein des erforderlichen Wasserdruckes festgestellt hat, oder nachdem das Schaltmanometer den Zündkreis hergestellt hat, so wird zunächst die Verstärkerladung 30 gezündet, deren Zündstrahl mit geringster Zeitverzögerung auf der ganzen Länge des Rohres 11 die Treibladung 10 zündet.
In F i g. 2 ist im Zusammenhang mit der Unterteilung der Hülse bei 22 eine Sondermaßnahme gezeigt. Der untere Hülsenteil 7a wird zunächst mit der Treibladung gefüllt. Dann wird eine Scheibe 23 eingelegt, die bei 24 beidseitig einen Rohransatz aufweist. Das Rohr 11 ist in die beiden Teile 11a und 11 b unterteilt. Die Scheibe 23 hält zunächst den Rohrabschnitt 11a. Dann wird der zweite Hülsenteil 7 b aufgesetzt und hierbei der Rohrteil 11b in den Ansatz 24 eingeführt.
Im Ausführungsbeispiel der F i g. 1 sind Hülse 7 und Bodenstück 8 einstückig hergestellt. F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der Bodenstück und Hülse getrennte Teile sind.
Das mit den Klauen 14 versehene Bodenstück 25 besteht aus Kunststoff und geht in einen Kragen 26 über, in den die Hülse 7 mit Formschluß und Kraftschluß eingesetzt wird, wie es in den F i g. 1 und 2 bei 22 dargestellt ist. Außerdem ist in das Bodenstück 25 eine konisch zulaufende Ringnut 27 eingeformt, in die das Ende der Hülse 7 klemmend eingeführt wird. 28 ist eine zur Aufnahme des Zünders dienende Vertiefung. Man erkennt sowohl aus F i g. 1 wie aus F i g. 3, daß der Zünder nicht fester Bestandteil der Patrone ist, sondern daß das Bodenstück und die Verbindung zur Sonde so ausgebildet sind, daß der Zünder erst kurz vor dem Schuß eingesetzt werden kann. Das aus Kunststoff bestehende Bodenstück 25 könnte durch den von der gezündeten Verstärkerladung herrührenden Druck unter Umständen deformiert werden. Um das zu vermeiden, ist gemäß der Erfindung ein Metallrohr 29 eingesetzt, das entsprechend dem Kanal 9 der F i g. 1 mit Verstärkerladung gefüllt ist. Im übrigen ist der Aufbau der Patrone grundsätzlich der gleiche wie in F i g. 1.

Claims

Patentansprüche: 1. Einrichtung zum Tränkungsschießen mit einer in das Bohrloch einzuführenden Tränksonde, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibladung mit ihrem Zünder nach Art einer Patrone ausgebildet und als Kopf an die Sonde eingesetzt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Treibladung ein in die Patronenhülse in loser Packung eingebrachter, langsam abbrennender Sprengstoff, insbesondere Nitrozellulosepulver dient.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Patrone mit einer Leitrohrzündung und einer Verstärkerladung in der Weise versehen ist, daß längs durch die Treibladung (10) ein von der Verstärkerladung (30) ausgehendes Strahlleitrohr (11) hindurchgeführt ist.
4. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Patronenhülse (7) aus Kunststoff, insbesondere Polyäthylen, besteht.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibladungspatrone mit den ihr zugeordneten Teilen auf die Tränkungssonde aufschraubbar ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Zünder (21) vor dem Abschuß in das Bodenstück (8, 25) der Patrone einsetzbar ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Patronenhülse (7) mehrteilig (7a, 7b) ist und die Teile über eine Formschluß- und Kraftschlußverbindung (22) aneinandergefügt sind. B.
Einrichtung nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Trennstelle der Hülsenteile (7a, 7b) eine Zwischenscheibe (23) mit rohrartigen Ansätzen - (24) zum Aufstecken der Rohrteile (11 a, 11 b) eines mehrteiligen Leitrohres für den Zündstrahl der Verstärkerladung (30) eingelegt ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenstück (25) aus Kunststoff besteht und sein Zündkanal mit einer Metallbüchse (29) ausgekleidet ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung der Patrone mit der Sonde (1) eine Bajonettverbindung (16) und eine Spannverschraubung (18) dienen.
11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zündstromkreis ein Schaltmanometer eingeschaltet ist, das den Zündstromkreis erst herstellt, wenn der vorgegebene Wasser-Solldruck erreicht ist.