DE1299266B - Expandable explosive device for mining - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine dehnbare Sprengvorrichtung für den Bergbau, bestehend aus einem dehnbaren, elastischen Rohr, das eine aus Drähten bestehende Verstärkungsschicht aufweist und in ein Bohrloch eingeführt wird, Verschlüssen für dieses Rohr, von denen je einer an jedem Ende des Rohres angebracht ist, einem Anschluß, der mit einem dieser Verschlüsse verbunden ist, um ein Druckmittel mit dem Inneren dieses Rohres zu verbinden.The invention relates to an expandable explosive device for mining, consisting of a stretchable, elastic tube, the one consisting of wires Has reinforcement layer and is inserted into a borehole, closures for this pipe, one of which is attached to each end of the pipe, a connection, which is connected to one of these closures to a pressure medium with the interior to connect this pipe.
Das Sprengen von Gestein im Bergbau erfordert sehr umfangreiche Sicherungsmaßnahmen, wobei eine Arbeit in der Umgebung des Sprengbereichs verhindert wird, und zwar nicht nur zum Zeitpunkt der Sprengung, sondern auch eine beträchtliche Zeit darüber hinaus, um die Arbeiten vollständig sicher ausführen zu können.The blasting of rock in mining requires very extensive safety measures, preventing work in the vicinity of the blasting area, and indeed not only at the time of the demolition, but also for a considerable time afterwards, in order to be able to carry out the work completely safely.
Es sind dehnbare elastische Rohre zum Sprengen von Gestein bekannt, die mit Verstärkungsschichten aus Drähten versehen sind. Bei diesen Verstärkungsschichten sind die Drähte jedoch kreuzweise geflochten, wodurch die Ausdehnung der Rohre und dadurch die auf das Gestein übertragbare Kraft beträchtlich eingeschränkt wird. Ferner wird bei diesen geflochtenen Verstärkungsschichten keine gleichmäßige Belastung der einzelnen Drähte, bzw. Schichten erreicht.There are known expandable elastic pipes for blasting rock, which are provided with reinforcing layers of wires. With these reinforcement layers however, the wires are braided crosswise, which increases the expansion of the tubes and this considerably limits the force that can be transmitted to the rock. In addition, these braided reinforcement layers do not have an even load of the individual wires or layers.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu beseitigen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Rohr mit mehreren schraubenlinienförmig gewickelten Verstärkungsschichten versehen ist, deren jede bei den angewandten Drücken nicht dehnbare parallele Litzen enthält.The invention is based on these disadvantages of the known Eliminate fixtures. This is achieved according to the invention in that the Provide the pipe with several helically wound reinforcement layers each of which contains inextensible parallel strands at the pressures applied.
Der Steigungswinkel der Litzen in jeder Schicht kann unterschiedlich sein, wobei dieser Winkel in der äußersten Schicht größer ist als in der innersten Schicht, und vorzugsweise steigt dieser Winkel sukzessive von Schicht zu Schicht von der innersten Schicht zur äußersten Schicht.The angle of inclination of the strands in each layer can be different this angle being greater in the outermost layer than in the innermost Layer, and this angle preferably increases successively from layer to layer from the innermost layer to the outermost layer.
Benachbarte Schichten können entweder in derselben Richtung oder abwechselnd in entgegengesetzter Richtung zueinander aufgewickelt sein, und in jeder der obigen Konstruktionen bestehen die Litzen vorzugsweise aus Stahl.Adjacent layers can either be in the same direction or alternating wound in opposite directions to each other, and in any of the above In constructions, the strands are preferably made of steel.
Das rohrförmige Teil hat zweckmäßigerweise eine Innenauskleidung aus Polyurethan, und eine Vielzahl dehnbarer Hülsen, die ebenfalls aus Polyurethan bestehen, können um die Außenseite des rohrförmigen Teiles vorgesehen werden.The tubular part expediently has an inner lining Polyurethane, and a variety of stretchable sleeves, which are also made of polyurethane, can be provided around the outside of the tubular part.
Die Verschlußteile, die an. jedem Ende des rohrförmigen Teiles angeordnet sind, können aus Metall bestehen und eingebördelt oder eingezogen sein, so daß ein dichter Eingriff mit dem rohrförmigen Teil erreicht wird, und sie sind so aufgebaut, daß eine Erweiterung des rohrförmigen Teiles während des Betriebes dazu führt, däß die Verschlußteile von dem rohrförmigen Teil enger erfaßt werden, wodurch eine Trennung der Verschlußteile von dem rohrförmigen Teil vermieden wird, wenn die Vorrichtung unter Druck gesetzt wird. Der Druck kann durch eine hydraulische oder eine pneumatische Quelle geliefert werden.The closure parts that are attached to. arranged at each end of the tubular member are made of metal and crimped or indented, so that a tight engagement with the tubular part is achieved, and they are constructed so as to that an expansion of the tubular part during operation leads to the fact that the closure parts are more closely gripped by the tubular part, thereby separating the closure parts of the tubular part is avoided when the device is pressurized. The pressure can be hydraulic or pneumatic Source.
Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung beschrieben, in der F i g.1 einen Schnitt eines Endes des rohrförmigen Teiles der Sprengvorrichtung darstellt und den Endverschlußteil in einer Stellung zeigt, ehe er auf den rohrförmigen Teil aufgebördelt bzw. aufgepreßt wird; F i g. 2 ist ein Schnitt ähnlich demjenigen nach F i g. 1, zeigt jedoch, wie das Endverschlußteil auf das rohrförmige Teil der Sprengvorrichtung aufgepreßt oder eingedrückt ist.An example embodiment of the invention is provided below described with reference to the drawing, in the F i g.1 a section of one end of the represents tubular part of the explosive device and the end closure part in shows a position before being crimped or pressed onto the tubular part will; F i g. 2 is a section similar to that of FIG. 1, however, shows how the end closure part pressed onto the tubular part of the explosive device or is depressed.
In dieser Ausführungsform ist die Vorrichtung zur Verwendung in Goldminen geeignet und wird in vorgebohrte Löcher in den Gesteinsschichten der Mine eingesetzt, wobei die Löcher einen Durchmesser von annähernd 5 cm haben.In this embodiment the device is for use in gold mines suitable and is inserted into pre-drilled holes in the rock layers of the mine, the holes being approximately 5 cm in diameter.
Die Sprengvorrichtung hat ein etwa 1,2 m langes, verstärktes Gummirohr 10 mit einem Außendurchmesser, der etwas kleiner als 5 cm ist, so daß das Rohr, wenn es nicht aufgeblasen ist, leicht in das Bohrloch mit einem Durchmesser von 5 cm paßt, das in dem Gestein ausgebildet ist. Das Rohr hat vier Verstärkungsschichten aus hochzugfesten, gummierten Stahllitzen 11, die übereinander gewickelt sind, wobei jede Schicht schraubenlinienförmig aufgewickelt ist und die innere Schicht in einem Steigungswinkel von 28° und die nächsten Schichten sukzessive mit 30, 32 und 34° aufgewickelt sind. Die Änderung des Winkels der Schichten muß genau eingehalten werden und ist dazu vorgesehen, daß jede Schicht ihren vollen Anteil der Spannung aufnimmt, die auf die Litzen ausgeübt wird, wenn das Rohr in einer noch zu beschreibenden Weise aufgeblasen wird, und ferner dazu, daß ein vorbestimmter Grad einer radialen Ausdehnung des Rohres durch die Litzen ermöglicht und begrenzt wird. Das gewickelte Rohr ist mit einer Innenauskleidung 12 aus Polyurethanelastomer versehen.The explosive device has a reinforced rubber tube about 1.2 m long 10 with an outer diameter that is slightly smaller than 5 cm, so that the pipe, if it is not inflated, easily into the borehole with a diameter of 5 cm that is formed in the rock. The pipe has four layers of reinforcement made of high-tensile, rubberized steel strands 11, which are wound one on top of the other, wherein each layer is helically wound and the inner layer in one Incline angle of 28 ° and the next layers successively with 30, 32 and 34 ° are wound up. The change in the angle of the layers must be strictly adhered to and is designed to give each layer its full fraction of the tension receives which is exerted on the strands when the tube in a yet to be described Way is inflated, and also to that a predetermined degree of radial Expansion of the pipe is made possible and limited by the strands. The coiled Tube is provided with an inner lining 12 made of polyurethane elastomer.
An jedem Ende des Rohres sind Verschlüsse vorgesehen, wobei jeder Verschluß eine ringförmige Aussparung hat, die koaxial zu ihm verläuft und in die die Enden des Rohres in einer unten beschriebenen Weise eingepaßt werden. Der in der Zeichnung dargestellte Verschluß ist mit einem Anschluß 21 versehen, um das Gummirohr an eine Einrichtung für hydraulischen Druck anzuschließen, und zwar bis zur Höhe von etwa 700 kg/cm2, während der Verschluß am anderen Ende des Rohres verschlossen ist.Closures are provided at each end of the tube, each Closure has an annular recess which is coaxial with it and into which the ends of the tube are fitted in a manner described below. The in The closure shown in the drawing is provided with a connection 21 to the To connect rubber pipe to a device for hydraulic pressure, namely up to to a height of about 700 kg / cm2, while the shutter at the other end of the tube was closed is.
Jeder Verschluß hat einen etwa zylindrischen Zapfen 13 mit äußeren Wellungen oder Wulsten 14 zum Einsetzen bzw. Einpassen in das Innere des Rohres und ferner eine Hülse 15 mit Innenwulsten 16 und einer ringförmigen Lippe 17. Der Verschluß, das Gummirohr und die Auskleidung 12 werden, wie in F i g. 1 gezeigt ist, zusammengebaut, worauf die Hülse 15 auf das Rohr bzw. gegen das Rohr, die Innenauskleidung und den Zapfen 13 gepreßt wird, und die Lippe in die Aussparung 18 an dem Zapfen eintritt und eingepaßt wird, wodurch diese Teile die in F i g. 2 gezeigte Lage einnehmen.Each closure has an approximately cylindrical pin 13 with external corrugations or beads 14 for insertion or fitting into the interior of the tube and further a sleeve 15 with internal beads 16 and an annular lip 17. The closure, the rubber tube and the liner 12 are, as in Fig. 1, assembled, whereupon the sleeve 15 is pressed onto the tube or against the tube, the inner liner and the pin 13 , and the lip enters the recess 18 on the pin and is fitted, whereby these parts are the ones shown in F i G. Take up the position shown in FIG.
Obwohl ein solches Einpressen eine einwandfreie Abdichtung bzw. einen einwandfreien Verschluß gegen den Druck in dem Rohr schafft, kann die Festigkeit des Verschlusses weiter erhöht werden durch Verwendung eines Epoxyharz-Klebmittels, das auf die entsprechenden Teile eines jeden Verschlusses aufgebracht wird, ehe das Einpressen ausgeführt wird. Eine Anzahl geschlitzter Hülsen 19 aus Polyurethanelastomer und Gummidistanzstücke 20 sind zum Schutz am Außenumfang des Rohres über den Schraubenwindungen und zwischen den Verschlüssen angeordnet, wobei jede Hülse 19 axial geschlitzt ist, und der Schlitz um einen spitzen Winkel zur Längsachse der Hülse und des Rohres geneigt ist. Beim Betrieb wird jeweils eine solche Vorrichtung in jedem Bohrloch in der Gesteinsschicht angeordnet und mit einer Quelle für hydraulischen Druck verbunden. Beim Aufbringen des hydraulischen Drucks auf die Vorrichtungen dehnt sich jede Vorrichtung aus und kommt in engen Kontakt mit dem Bohrloch, in welchem sie sitzt, und da die Vorrichtung eine vorbestimmte radiale Ausdehnung von praktisch 2511/o über ihren ursprünglichen Durchmesser hinaus ausführen kann, während welcher Zeit der Steigungswinkel von jeder der Schichten auf etwa 541/z° geändert wird, entsteht in der Gesteinsschicht eine extrem hohe Zugbeanspruchung, die zum Aufbrechen der Schicht führt. Die schraubenlinienförmige Verstärkungswicklung reicht aus, ein Aufreißen der Vorrichtung zu verhindern, und wenn die durch die Vorrichtung aufgebrochene Schicht entfernt ist, genügen die schraubenlinienförmige Verstärkung und die Polyurethan-Abdeckhülsen zu ihrem Schutz, so daß die Vorrichtung in nachfolgenden Operationen in gleicher Weise wieder verwendet werden kann.Although such a press fit a perfect seal or a creates a perfect seal against the pressure in the pipe, the strength can the closure can be further increased by using an epoxy resin adhesive, which is applied to the corresponding parts of each closure before the pressing is carried out. A number of slotted sleeves 19 made of polyurethane elastomer and rubber spacers 20 are on the outer circumference of the pipe over the screw threads for protection and arranged between the closures, each sleeve 19 being axially slotted, and the slot at an acute angle to the longitudinal axis of the sleeve and the tube is inclined. In operation, such a device is in each Borehole placed in the rock layer and connected to a source of hydraulic pressure. As the hydraulic pressure is applied to the devices, each device expands from and comes into close contact with the borehole in which it sits, and there the Device a predetermined radial extent of practically 2511 / o over their original diameter can also run during which time the pitch angle is changed by each of the layers to about 541 / z °, arises in the rock layer an extremely high tensile stress, which leads to the breaking of the layer. The helical one Reinforcement winding is sufficient to prevent the device from tearing open, and once the layer broken up by the device has been removed, the helical one suffices Reinforcement and the polyurethane cover sleeves for their protection, so that the device can be used again in the same way in subsequent operations.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann selbstverständlich in gleicher Weise vorteilhaft auch in anderen Anwendungsgebieten außerhalb des Bergbaus verwendet werden, wenn eine Vorrichtung mit einem gesteuerten, vorbestimmten radialen Ausdehnungsgrad erforderlich ist. Beispielsweise kann eine solche Vorrichtung als Akkumulator in einem hydraulischen Drucksystem oder als hydraulische Dämpfungseinrichtung verwendet werden.The device according to the invention can of course be used in the same Way advantageously also used in other areas of application outside of mining when a device with a controlled, predetermined degree of radial expansion is required. For example, such a device can be used as an accumulator in a hydraulic pressure system or used as a hydraulic damping device will.
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