DE1571267A1

DE1571267A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Schiessen mit in Form einer giessfaehigen feuchten Masse vorliegenden Sprengstoffen in einem Bohrloch

Info

Publication number: DE1571267A1
Application number: DE19661571267
Authority: DE
Inventors: Cook Melvin A; Clay Robert B; Pack Douglas H; Udy Lex L
Original assignee: INTERMOUTAIN RES AND ENGINEERI
Current assignee: INTERMOUTAIN RES AND ENGINEERI
Priority date: 1963-10-14
Filing date: 1966-12-24
Publication date: 1971-02-18
Also published as: GB1178970A; US3380333A

Description

Intermountain Research and
Engineering Company

Beschreibung

Intermountain Research and Engineering Company 870 West 26th South Street, Salt Lake City, Utah (V.St.A.)

Verfahren und Vorrichtung zum Schießen mit in Form einer gießfähigen feuchten Masse vorliegenden Sprengstoffen in einem

Bohrloch

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System .zum Mischen und Pumpen von "Slurry"-Sprengstoffen, und betrifft insbesondere ein verbessertes Verfahren und verbesserte Einrichtungen zum Steuern und Variieren einer "Slurry"-Mischung während des Mischens und Einbringens in das Bohrloch* Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Mischpumpeneinrichtung enthaltendes Lastfahrzeug, das zum an Ort und Stelle Vermischen von flüssigen und festen, zur Herstellung eines "Slurry"-Sprengstoffes erforderlichen Bestandteilen und außer-

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dem Einrichtungen zum direkten Anliefern des- "Slurry"-

Sprengstoffes in ein oder mehrere Bohrlöcher oder an sonstige

Schießstellen oder in für spätere Verwendung bestimmte

Pacloingen aufweist, wobei das Mischen und Anliefern des

" Slurry"-Sprengstoffes vorgenommen wird, während gleichzeitig

die Mischungszusammensetzung gesteuert und variiert werden

¹¹ Slurry"-Sprengmittel, wie sie in den britischen Patenten Nr. 869,155 und 898,681 von Cook und Parnham beschrieben sind, erfreuen sich infolge ihrer niedrigen Kosten, ihrer hohen Handhabungssicherheit, ihrer großen spezifischen Lademenge und ihrer hohen Zuverlässigkeit weitverbreiteter Anwendung. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- % gründe, eine sicherere und wirtschaftlichere Methode und Vorrichtung zur sicheren Herstellung und Anlieferung solcher Sprengmittel zu und an den Schießort zu schaffen.

Man hat bisher vorgeschlagen, pumpfähige Sprengmittel für Großeinsätze durch ein Einpumpverfahren in die Bohrlöcher wirksam einzubringen. Die bekannten Verfahren zum Einpumpen solcher Sprengstoffe setzen jedoch voraus, daß (1) der "Slurry"-Sprengstoff in einer Fabrikanlage hergestellt wird,

(2) der Sprengstoff an den Verbrauehsort transportiert #ird,

(3) der "Slurry"-Sprengstoff durch mechanische oder pneumatische Einrichtungen an die Einsatzstelle gepumpt wird. In manchen Fällen sind trockene und flüssige Bestandteile miteinander kombiniert und zusammen in die Schießlöcher einge-

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pumpt worden. Obgleich zahlreiche Einzelvorrichtungen in Vorschlag gebracht worden sind, mit denen fließfähige Sprengstoffe in Bohrlöcher, einschließlich Grundwasser enthaltende Bohrlöcher eingegossen oder eingepumpt werden sollen, hat man unter Bedingungen, in denen Wasser in den Bohrlöchern vorhanden war, nicht mit Erfolg arbeiten können.

Wenn man die Einpumparbeiten erfolgreich durchführen will, dann müssen verschiedene Bedingungen sicher eingehalten werden - (1) Der "Slurry"-Sprengstoff muß in geeigneter Weise pumpfähig sein, ohne daß die Bestandteile entwichen oder Schichten bilden; (2) wenn ein "Slurry"-Sprengstoff in das Bohrloch eingebracht worden ist, muß er relativ unempfindlich sein, d.h. er darf nicht auslaugen oder in sonstiger Welse durch fließendes Wasser ausgewaschen werden. Diese beiden Bedingungen sind etwas widersprechend und sind oft diametral gegeneinander wirkend. Wenn der "Slurry" in einer Fabrikationsanlage so gemischt oder hergestellt worden ist, daß er eine zum leichten Einpumpen ausreichend dünne Konsistenz aufweist, dann ist der "Slurry" so dünn, daß er gegenüber Wasser geringe Widerstandsfähigkeit hat. Ungelöste oder suspendierte Bestandteile scheiden sich leicht von der Flüssigkeit- ab. Auch 1st das Gemisch, wenn der Flüssigkeitsanteil hoch ist, häufig für wirtschaftliche Detonation nicht empfindlich genug. Wenn man andererseits den "Slurry" so steif herstellt, daß er ausreichend widerstandsfähig gegen Wasser und Abtrennung der spezifisch schwereren Teile ist,

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dann wird es äußerst schwierig, die Masse einzupumpen.

Es wurde bereits vorgeschlagen, einen in einer Pabrikationsanlage hergestellten "Slurry" bei so ausreichend hoher Temperatur zu halten, daß man ihn in das Bohrloch einpumpen kann, und ihn dann wenigstens teilweise erstarren zu lassen. Jedoch sprechen verschiedene Umstände gegen diesen Vorschlag. Die für die Pumpfähigkeit erforderlichen hohen Temperaturen können oberhalb des Schmelzpunktes bestimmter Bestandteile, die fest bleiben sollten, liegen. Eines solcher Bestandteile kann das verwendete Sensibilisiermittel sein. Darüber hinaus kann es auch vorkommen, daß die Zusammensetzung unerwünscht empfindlich wird, wenn man sie auf eine ziemlich hohe Temperatur erhitzt. Auch vermögen sich die festen Einzelteilchen des Sensibilisiermittels beim Stehen infolge ihres höheren spezifischen Gewichtes abzuscheiden, wenn die Viskosität des in der Pnbrikationsanlage gefertigten Sprengstoff-"Slurrys" niedrig wird, sofern man die Masse bei hohen Temperaturen hält. Dadurch resultieren nicht nur ungleichförmige Mischungen, sondern häufig treten dadurch auch Fehlschüsse auf, oder die Sprengstoff-Massen detonieren nur teilweise.

•Obwohl zahlreiche Bemühungen durchgeführt worden sind, einen in einer Pabrikationsanlage gefertigten "Slurry" zum Einpumpen in Bohrlöcher zu verwenden, konnte erst mit der vorliegenden Erfindung ein wirklicher technischer Erfolg erzielt und eine weitverbreitende Anwendung dieser Methode erreicht werden.

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Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, nicht nur "Slurry"-Sprengstoffe mit Erfolg einzupumpen, sondern auch die Zusammensetzung der Sprengstoff-Mischung entweder kontinuierlich oder absatzweise, zu ändern oder zu variieren, während man sie einpumpt.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren und eine Vorrichtung in Vorschlag gebracht, mit denen man wirksam an Ort und Stelle ein "Slurry"-Sprengmittel mischen und anliefern und gleichzeitig dessen Zusammensetzung einstellen und variieren kann.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich eine Flüssigkeit, beispielsweise kaltes oder heißes Wasser oder eine wäßrige Lösung eines Sauerstoffträger-Salzes mit einem in kleinen Einzelteilchen vorliegenden festen Sensibilisierungsmittel, das nicht gelöst ist, und gegebenenfalls mit anderen modifizierenden Bestandteilen mischen und dann kann man den resultierenden "Slurry" sofort auf den Boden eines Bohrloches pumpen, d.h. in wenigen Sekunden und schneller als die Trennung der verschiedenen Bestandteile durch Absetzen erfolgen kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich für kontinuierliches und gleichförmiges Vermischen von flüssigen und festen Bestandteilen eines "Slurry"-Sprengstoffes an Ort und Stelle und anschließendes schnelles Einpumpen des "Slurrys" in die Bohrlöcher einsetzen. Ίη einigen Fällen kann es unwesentlich sein, daß vollständig kontinuierlich gearbeitet wird. Jedoch ist Oleichartigkeit und Gleichförmigkeit der

Zusammensetzung in jedem Fall äußerst wünschenswert.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens besteht darin, daß man das Sprengstoff-Gemisch direkt an oder nahe bei der Stelle, an der sich das Bohrloch befindet, mischen kann. Dies hat den Vorteil, daß folgende Maßnahmen in Fortfall kommen können: (1) Jegliche Notwendigkeit irgendeiner speziellen Mischungsfabrikationsanlage. (2) Die Aufwendungen, die mit dem Transport des fertigen Sprengstoffes an den gewünschten Verbrauchsort verbunden sind und die damit auftretenden Gefahren. (3) Die Notwendigkeit, die Sprengstoffmischung für die Handhabung zu verpacken, obgleich man gegebenenfalls auch mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens verpackte Sprengstoffe fertigen kann. (4) Erhebliche Arbeitskraft, die bisher zum Einbringen der Sprengstoffe auf den Boden der Bohrlöcher erforderlich war.

Wenn man bestimmte Sensibilisierungsmittel, wie beispielsweise fein zerteiltes Aluminium oder andere nichtexplosive Sensibilisierungsmittel oder Brennstoffe verwendet, fallen praktisch jegliche Gefahren bei der Handhabung der Sprengmittel oder Zusammensetzungen fort. Man kann ganz allgemein sagen, daß die Rohbestandteile selbst nicht explosiv sind, obgleich unsensibilisierte selbstentzündliche granulierte Stoffe, wie beispielsweise Trinitrotoluol oder rauchloses Pulver,y*B*· usw. manchmal verwendet werden können.

Erst nachdem die verschiedenen Bestandteile miteinander vermischt oder kombiniert worden sind, wird die Zusammensetzung

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im allgemeinen detonationsfähig. Da das Vermischen nahebei oder an der Stelle, an dem der Sprengstoff benutzt werden soll, und in relativ kleinen Mengen in der Mischeinheit (in vielen Fällen kann die größte Masse des fertigen Sprengstoffes noch unterhalb des kritischen Durchmessers oder der kritischen Menge liegen, bei der das Gemisch detoniert) stattfindet, ist die Gefahr von Explosionsunglücken stark vermindert. Es können nach diesem Verfahren Sprengmittel in einer solchen Weise hergestellt und gehandhabt werden, daß sie sich unter gewöhnlichen Umständen solange nicht absetzen, bis sie sich wirklich in dem Bohrloch befinden. Man kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ferner eine Sprengstoffmischung herstellen, die Mischung an die Stelle einbringen, an der die Schießarbeit stattfinden soll, z.B. in ein Bohrloch, und die Zusammensetzung der Mischung während des Mischens und während des Einbringens verändern. So besteht beim erfindungsgemäßen Verfahren insbesondere die Möglichkeit, eine Sprengmittelzusammensetzung mit größerer Sprengkraft auf den Boden eines Bohrloches einzubringen und ein Sprengmittel mit einer weniger großen Sprengkraft, das weniger aufwendig ist, in den oberen Teil eines Bohrloches

einzubringen.

Vorrichtung Eine bevorzugte Ausführungsform einer -firf-i-neking- zur

Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einem Fahrzeug, das eine Mischeinrichtung und eine Pumpeinrichtung enthält. Dieses Fahrzeug besitzt ein Rahmengestell, auf dem ein oder mehrere Tanks für Flüssigkeiten, speziell

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ein Tank für eine Lösung des Sauerstoffträgers, und wenigstens ein, vorzugsweise mehrere Vorratsbehälter für trockene Bestandteile aufmontiert sind. Unterhalb der Entladeöffnungen des oder der Vorratsbehälter sind geeignete Fülleinrichtungen, z.B. 'Schneckevibratoren, oder dergleichen Einrichtung zur gleichmäßigen und kontrollierbaren Ausgabe der trockenen Bestandteile in den Mischer angeordnet. Die Bestandteile werden damit einer Mischeinrichtung, beispielsweise einem mit einer Zuflußleitung zu dem die Lösung des Sauerstoffträgers enthaltenden Tank verbundenen Trichter aufgegeben. Die Lösung kann infolge ihrer Schwerkraft fließen, jedoch ist es zweckmäßig, eine Pumpe für die Lösung vorzusehen, beispielsweise eine mit konstanter Geschwindigkeit arbeitende Pumpe vom Typ der Verdrängerpumpe. Die Flüssigkeit und die trockenen Bestandteile werden zu einem "Slurry" vermischt, und der resultierende Slurry, der vorzugsweise direkt in dem Fülltrichter oder in der Mischeinrichtung gebildet wird, fließt dann durch eine geeignete Anlieferungspumpe, die vorzugsweise, jedoch nicht notwendig, als Verdränger-Slurry-Pumpe ausgebildet ist. Diese pumpt den Slurry durch einen Anlieferungsschlauch direkt in die Bohrlöcher.

Die Vorrichtung wird mittels eines automatischen Kontrollsystems gesteuert, das so eingerichtet ist, daß man die Mischungsverhältnisse vorab einstellen und für die Dauer des gesamten Pump-Prozesses steuern kann. Dadurch wird sichergestellt, daß vorbestimmte Mengen des Slurrys ausreichend und in richtigen anteiligen Mengen gemischt und sofort in die

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Bohrlöcher eingepumpt werden. Ferner sind In der Vorrichtung Einrichtungen angeordnet, die es erlauben, die Zusammensetzung des Sprengstoff-Gemisches während des Vermischens und Einpumpens in die Bohrlöcher zu steuern und zu variieren.

Die bewegliche Misch- und Pump-Anlage macht es möglich, die einzelnen Bestandteile einer Sprengstoff-Zusammensetzung gesondert von den Anlieferungsorten an den Verbrauchsort zu transportieren und erleichtert das Kombinieren dieser Bestandteile draußen am Verbrauchsort in einmaliger und wirkungsvoller Weise. Da einige der in der Flüssigkeit löslichen Bestandteile sich am besten bei erhöhter Temperatur lösen, ist die Vorrichtung so ausgebildet, daß der Sprengstoff bei einer ziemlich hohen Temperatur sicher gemischt und ausgegeben werden kann. Die erforderliche Wärme wird auf die erhitzte Lösung des Sauerstoffträgers aufgegeben. Als eine solche Lösung verwendet man vorteilhaft eine wäßrige Ammoniumnitratlösung, jedoch kann man auch sonstige Materialien einsetzen. Der resultierende "Slurry"-Sprengstoff ist so ausreichend fließfähig, daß man ihn leicht durch eine rohrförmige Zuführung, beispiels--weise einen Schlauch, in das Bohrloch einpumpen kann. Dort kann das Material beträchtlich eindicken, beispielsweise ein QeI oder eine Paste oder sogar ein dickes oder praktisch festes Material bilden. Unter gewissen Umständen wird das Sprengstoffmittel in dem Bohrloch sofort fest, wenn es in Kontakt mit dem kalten Gestein kommt.

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ORiGlMAL INSFSCTKJ

Einige der durch diese Einpump-Methode erreichten technischen Vorteile können wie folgt zusammengefaßt werden:

(1) Die verschiedenen Zuführ- und Verteileinrichtungen erlauben eine wirksam zusammengefaßte Verarbeitung von trockenen und flüssigen Bestandteilen.

(2) Es können auf diese Weise gesonderte Arbeitsgänge für das Abpacken des Slurrys, das Lagern und/oder Transportieren des Slurrys und das Einbringen des Slurr/s in Bohrlöcher entfallen.

(3) Die niedrige Viskosität, in der der Slurry im frisch-gemischten Zustand vorliegt, ermöglicht das direkte Einpumpen in die Bohrlöcher durch Einfüllschläuche geringen Durchmessers. Dies wiederum macht es möglich, daß sich Bohrlöcher mit kleinem Durchmesser leicht füllen lassen und praktisch kein freier Raum verbleibt, sondern das Bohrloch-Volumen zu praktisch 100 % gefüllt ist.

(4) Normalerweise hat der Slurry einen gewissen naturbedingten Widerstand gegen Verdünnen mit Fremdwasser, jedoch wenn man eine vollständigere Widerstandsfähigkeit gegen Wasser zu erreichen wünscht, beispielsweise über eine lange Zeit vor der Detonation, dann kann man über die Enden des Schlauches ein dünnwandiges dehnbares Kunststoffrohr oder eine solche Kappe überziehen, das man dann auf den Boden des Bohrloches herunterläßt und mit dem "Slurry"-Sprengstoff vollpumpt.

In der beiliegenden Zeichnung 1st eine Ausführungsform einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ge-

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eigneten erfindungsgemäßen Vorrichtung beispielsweise beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine verkleinerte perspektivische Gesamtansicht eines mit Misch- und Pumpeinrichtung ausgerüsteten Fahrzeugs;

Fig. 2 die die Steuergeräte tragende Rückseite des Fahrzeugs der Fig. 1, von rückwärts vergrößert im Schnitt dargestellt,

Fig. 3 eine rückwärtige Ansicht des Fahrzeugs der FIg. 1, wobei zur Sichtbarmachung der Behälter, der Vibrator-Fülleinrichtungen und des Mischtrichters die die Steuergeräte tragende Wand entfernt ist,

Fig. 4 eine teilweise Draufsicht auf das Fahrzeug der Fig. 1 von oben, die die Lage des Lösungstankes und der Leitungen für einige Bestandteile erkennen läßt,

Fig. 5 eine perspektivische Gesamtansicht, in der etwas schematisch die Zuordnung der verschiedenen Geräte zum Mischen der Bestandteile zu dem Slurry und zum anschlie.3enden Anliefern des Slurrys veranschaulicht sind, ■

Fig. 6 ein Schaltbild des elektrischen Steuerkreises für die in Fig. 5 veranschaulichten Einzelteile, und

Pig. 7 ein Schaltbild eines alternativen Systems in Form eines Leitungsdiagramms mit schematisiert gekennzeichneten Vorrichtungselementen.

In Figur 1 ist die bewegliche, mit Misch- und Pumpeinrichtung ausgerüstete Vorrichtung in Form eines Motorlastwagens 1 mehr oder weniger üblicher Bauart dargestellt, der ein Rahmengestell 2 aufweist, auf dem ein übliches Fahrerhaus 3 und eine Maschinenschutzhaube 4 aufgebaut sind. Hinter dem Führerhaus befindet sich der Hauptteil des Rahmengestells 5a, der eine Plattform 5 trägt. Die rückwärtigen Enden des Lastrahmengestells 2 sind mittels eines U-Endstückes 6 abgeschlossen. Vorne an dem Lastwagen ist zwischen einer Stoßstange 7 und der Maschinenschutzhaube eine vordere Plattform 8 angeordnet. Auf dieser letzteren ist ein elektrischer Generator 9 befestigt, der für 7 bis 10 Kilowatt einphasige« oder mehrphasigen elektrischen Strom ausgelegt ist und der mittels einer geeigneten Antriebsvorrichtung 10 angetrieben wird. Alternativ kann man den Generator auch mit der Lastwagenmaschlne entnommener Energie antreiben.

Gegebenenfalls kann Energie zum Heizen, Abgeben, Mischen und Pumpen äußeren Quellen entnommen werden, beispielsweise In Form von elektrischem Strom. Geeignete elektrische oder heizölbetriebene Erhitzer oder Dampferzeuger können eingesetzt werden, um die Wärme zu liefern, und man kann gesonderte Antriebsmaschinen für die Misch- und Pumpfunktionen vorsehen.

Direkt hinter dem Führerhaus ist auf der Plattform 5 ein FlUsslgkeitstank 11 mit großem Fassungsvermögen angeordnet. Dieser Tank ist in geeigneter Welse ausgebildet, um eine wäß-

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rige Lösung des Sauerstoffträgers aufzunehmen, und vorzugsweise ist er aus Edelstahl oder einem sonstigen korrosionsbeständigen Material, das heißen Nitratsalz-Lösungen nicht angegriffen wird, gebaut. Der Tank hat eine Außenwand 12 und eine Innenwand 12a aus Glasfasern oder Edelstahl. Zwischen der Innenwand und der Außenwand des Tanks ist Isoliermaterial 15 eingelegt. Die Oberseite 14 des Tankes enthält eine Mannlochöffnung 15, ein Fallrohr 16 und einen Luftauslaß 17.

Der Tank ist vorzugsweise mit Heizvorrichtungen ausgerüstet

und kann eine Mischeinrichtung zur Zubereitung der Lösung des Sauerstoffträgers enthalten. In manchen Fällen ist ein Erwärmen nicht erforderlich. Das Fassungsvermögen des Tankes ist so ausgelegt, daß darin eine ziemlich große Vorratsmenge heißer Flüssigkeit für ausgedehnte Arbeitsgänge bereitgehalten werden kann.

Am Boden des Lösungstanks 11, der mit 18 bezeichnet ist, ist ein Pumpensumpf I9 vorgesehen, aus dem eine Auslaßleitung 20, die mit einem geeigneten Ventil, z.B. einem Kugelventil 21 bestückt ist, abgeht. Ein Steuergriff 22 ist am oberen Ende eines Verlängerungsstückes 25 vorgesehen« Eine Wasserleitung 24, die zum Zwecke des Ausspülens brauchbar ist, erstreckt sich vertikal nach unten durch den Tank und ist mit der Auslaßleitung 20 verbunden.

In der Seitenwand des Lösungstankes sind ein Thermometer 25 und eine elektrische Widerstandsheizung 26, die durch eine thermostatisehe Schalteinrichtung gesteuert wird, vorgesehen. Hinter dem Lösungstank befinden sich nebeneinander

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angeordnet zwei Vorratsbehälter 27 und 28. Jeder der Vorratsbehälter ist so eingerichtet, daß darin eine oder mehrere trockene Bestandteile, die für den "Slurry"-Sprengstoff benötigt werden, in Vorrat gehalten werden können. An den Kopfstücken 29, 29a der Behälter sind öffnungen 30, 30a vorgesehen. Jeder Behälter hat einen schräg-gerichteten Boden 31, 31a, mit einer Auslaflöffnung 32, 32a an dem unteren Ende jeder Bodenabsehrägung. Die Vorratsbehälter sind in geeigneter Weise auf dem Rahmengestell befestigt, sie können in geeigneter Weise verstärkt oder abgestützt sein, beispielsweise mit vertikalen Streben 33.

Der Vorratsbehälter 27 weist einen darin eingebauten gesonderten Raum 3^ auf, der zur Aufnahme eines weiteren oder gesonderten trockenen Bestandteils, beispielsweise einer gelbildenden Verbindung oder eines Verdickungsmittel dient. Der Raum 34 besitzt eine Auslaflöffnung 35 am Boden und einen (nicht gezeigten) geeigneten Deckel oder Auslaß am Kopfstück 36, der zum Einfüllen geöffnet werden kann.

unterhalb der Auslaßöffnungen 32 und 32a der Vorratsbehälter sind Einrichtungen zum Zuführen und At»sieben des r, trockenen ffeterials in vorbestimmten und unterschiedlichen , Mengen vorgesehen. Einige dieser Einrichtungen sind, ,als einstellbare Vibratorbeschickungen 37, 37a dargestellt« <Zu jeder Beschickung gehört ein Trog 38, 38a, der mit einem,eptfernbaren Gitter versehen ist. Diese Gitter sind unmittelbar unter den Auslaßöffnungen des Vorratsbehälters gelegen, so daß die

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trockenen Bestandteile daraus in den Trog fallen können. Die Abgabeenden der Tröge 38, 38a der Vibratorbeschlckung sind gegeneinander gerichtet, so daß die trockenen Bestandteile in einen Aufnahmebehälter 39# der zwischen ihnen und praktisch in der Mitte des Pahrzeugrahmengestells angeordnet ist, eingegeben werden. Der Aufnahmebehälter 39 stellt einen Mischtrichter 39 dar, der einen konischen oberen Trichtertei-1

40 besitzt, der in dem oberen Ende eines unteren Trichterteils

41 eingepaßt sitzt. Die obere Kante des unteren Trichters 1st nach innen gebogen, so daß sich eine ringförmige Kammer

42 bildet, wobei das äußere obere Ende nach unten und parallel zu den inneren Fläche des unteren Trichterteils umgebogen ist. Der untere Trichter hält einen gewissen Abstand nach auiSen von dem oberen Trichter, wie dies bei 43 gezeigt ist. Der Abstandsraum 43 ist vorgesehen, um die feuchten und trockenen Bestandteile vor dem vorzeitigen Vermischen und Ankleben an der Oberfläche des oberen Trichters zu bewahren. Dementsprechend verhindert diese Ausbildung ein Zusammenballen von halb-feuchten Bestandteilen an den Trichterwänden. Durch diese Ausbildung wird ein Verbacken der Trichter, das sonfct möglicherweise vorkommen kann, weitgehend ausgeschaltet.

Eine Pumpe 44, vorzugsweise eine Verdrängerpumpe, ist vorgesehen, um die den Sauerstoffträger enthaltende Flüssigkeit in genau eingestellten Mengen aus dem Tank auszuliefern. In die Pumpe sind ein Oberströmventil und eine Abmesseinrieh tung eingebaut. Diese ist so ausgelegt, da3 die ZufUhrmen-

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gen genau eingestellt werden können, und zwar unabhängig von der Höhe des Flüssigkeitsstandes in dem Tank 11. Der Pumpeneinlaß 45 steht in Verbindung mit der Auslaßleitung des Lösungstanks. Die Pumpe hat ferner einen Auslaß 46, der mit einer nach unten gebogenen und mit einer Kreuzverbindung oder einem modifizierten T-Stück 48 verbundenen Rohrleitung in Verbindung steht. Mit der Kreuzverbindung bzw. dem T-Stück 48 ist ein druckbetätigter Schalter 49, Figuren 5, 6, üblicher Art verbunden, mit dem die Beschickungen, die zur Kontrolle der Zuflußgeschwindigkeit der trockenen Bestandteile dienen, betätigt werden. Der Schalter 49 kann über ein Diaphragma arbeiten, so daß er den Stromkreis nicht eher schließt, bis ein gewünschter Druck auf das Diaphragma wirkt. Ober eine Leitung 50 ist die Kreuzverbindung oder das T-Stück 48 mit der ringförmigen Kammer 42 zwischen dem oberen und unteren Mischtrichter verbunden. Die Funktion des Schalters 49 besteht darin sicherzustellen, daß die trockenen Bestandteile üblicherweise nicht in den oberen Trichter eingespeist werden, bis die Lösung in den unteren Teil des Trichters gepumpt worden ist. Dadurch wird verhindert, daß sich feuchte Feststoffe an den Wänden der Einrichtung absetzen.

Die Pumpe 44 für die Lösung wird vorzugsweise mit einem explosionsgeschützten Motor 51 über einen störungsfreien V-Riemenantrieb, der in einem Riemenschutz 42 eingeschlossen ist. Figur 5, niit der Pumpe verbunden. Die Pumpe sprüht die den Sftuerstoffträger enthaltende Flüssigkeit kräftig in den

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unteren Trichterteil ein, so daß diese sich schnell und vollständig mit den fein verteilten Peststoffteilchen, die aus dem oberen Trichter herunterfällen, vermischt.

Nahe an der rückwärtigen Pumpe des Lastwagen-Rahmengestells 2 ist eine Haupt-Ausgabepumpe 53 für den Slurry, vorzugsweise eine Verdrängerpumpe, angeordnet.

Damit wird der Slurry an die Verbrauchsstelle oder, wenn das Material verpackt werden soll, an die Verpackungsstelle angeliefert. Die Pumpe 53 enthält ein eingebautes Überströmventil, und ihr Einlaß 5k steht in Verbindung zu dem Auslaß 55 des Mischtriohters, Figur 5. Die Slurry-Pumpe hat einen Auslaß 56, der zu einer schnell-lösbaren Kupplung 57 für eine Schlauchverbindung führt. Bevorzugt setzt man einen Hochdruckzuleitungsschlaüch ein, der mit Draht verstärkt und knickfest ist. Der Schlauch wird mit der Kupplung 57 verbunden, und dient zum Zuführen des "Slurry"-Sprengstoffs zu dem Verbrauchsort.

Die Slurry-Pumpe 53 wird mittels eines mit variierbarer Geschwindigkeit fahrbaren Antriebsaggregates, wie es bei 58 gezeigt ist, und das vorzugsweise einen explosionssicheren Motor enthält, angetrieben.

Zusätzlich zu dem Haupt-PlUssigkeitstank 11 ist ein Heißwasser-Tank 59 vorgesehen. Er kann gesondert auf der Plattform 5 getragen oder in dem größeren Tank 11 eingebaut sein. Der Heißwassertank ist mit einer am Kopfstück angeordneten Füllkappe ausgerüstet und weist einen Bodenauslaß 61 auf, der durch eine Schlauchverbindung 62 mit dem T-Stück oder

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der Kreuzverbindung 48 in Verbindung steht. Mit dem Bodenauslaß 6l ist ein Steuerventil verbunden. Wenn der Höißwassertank innerhalb des Flüssigkeitstanks 11 angeordnet ist, wie dies manchmal für ein zweckmäßiges Aufheizen wünschenswert ist, dann müssen die Verbindungen in geeigneter Weise abgeändert werden. Am Kopfstück des Wassertanks ist ein üblicher Zutritt 60 a gezeigt.

Eine Wasserpumpe 63, die von einem explosiceisgesehUtzten Motor gespeist wird, ist mit dem Bodenauslaß oder Schlauch 6l, der ein Ventil 63a enthält, verbunden. Die Vorrichtung ist so ausgebildet, daß die Pumpe in Tätigkeit sein kann, ohne daß Wasser abgegeben wird, wenn das Ventil 65a geschlossen ist. Wasser muß normalerweise bereitgestellt werden, um zu» Ausspülen und Reinigen der Einrichtung vor oder nach den tibljßhen Misch-Arbeitsgängen zur Verfugung zu stehen. Es kann jedoch auch vorkommen, daß man Hasser, oder gegebenenfalls andere Flüssigkeiten, wie flüssigen Brennstoff, z.B. Glykol, lOrmainid oder dergleichen während des Mischvorgangs aus dem Tank 59 zugeben muß. Wenn es die Anordnung des Tankes erlaubt, kann' diese Zuführung durch freien Pluß infolge Schwerkraft erfolgen, so daß eine Pumpe nicht immer erforderlich iät. Eine Pumpe hat jedoch den Vorteil, daß man die Zuflußmenge bzw. Geschwindigkeit exakter steuern kann, und dies kann "for Bestandteile, die in dem Gemisch notwendig sind, bedeutsam sein.

Mit der Auelaßöffnung 35 für die trockenen Bestandteile steht eine in einem rohrförmigen Gehäuse eingeschlossene Schneckenzuführung 64 in Verbindung. Die Schnecke und deren

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Gehäuse können entweder aus geeignetem Kunststoffmaterial oder aus Metall bestehen. Die Schnecke leitet das Material ,; direkt oder über eine Vibratorplatte von der Auslaßöffnung "55 zu dem oberen Trichter 40. Am Abgabeende des Schneckengehäuses an deren Unterseite ist ein länglicher Abgabeschlitz 66, Figur 4, vorgesehen, der sich genau oberhalb des Vibratortroges 38, der zur gleichmäßigen Verteilung der Materialbeschickung dient, öffnet. Ein Verdickungsmaterial, beispielsweise Guargummi oder irgendein anderer geeigneter fester zerkleinerter Bestandteil kann so in den Trog eingeliefert werden. Die Zuführschnecke wird vorzugsweise mittels eines mit verschiedener Geschwindigkeit betätigbaren Antriebs 67 angetrieben, so daß die zugegebenen anteilmäßigen Mengen dieses bestimmten trockenen Bestandteils in gewünschter Weise variiert werden können.

Um eine vorbestimmte ZufIu3menge für alle Bestandteile der Sprengmitte!Zusammensetzung genau sicherzustellen, ist das Fahrzeug vorzugsweise mit einer Nivelliereinrichtung versehen. Die Maschine des Lastwagens ist mit einem Energieantrieb zur Bedienung einer (nicht gezeigten) üblichen hydraulischen Pumpe versehen. Die Pumpe fördert Flüssigkeit zu einem hydraulischen System, das mit zwei hydraulischen Nivellier-Buchsen an der Rückseite des Lastwagens in Verbindung steht. Eine dieser Buchsen ist bei 70 gezeigt. Die unteren Enden der Nivellier-Buchsen sind mit Drehzapfenendgliedern oder Fußstücken 72 ausgerüstet, so daB eine feste Aufstellung auf unebenem Untergrund erfolgen kann.

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Für die verschiedenen Pump- und Einspels-Einrichtungen sind geeignete individuelle Steuerorgane vorgesehen, so daß die Zuführmenge und Geschwindigkeit jedes Bestandteils eng eingestellt werden kann. Wie in Figur 2 gezeigt, sind die Hauptsteuerorgane am rückwärtigen Ende des Lastwagens angeordnet. Eine Rückwand 72 mit den elektrischen Kontrollinsfcrumenten ist an den vertikalen Streben 33 befestigt. Die meisten Hauptkontrollinstrumente für das gesamte hier beschriebene Zuführsystern sind an dieser Rückwand gelegen. Bevorzugt wird die Schaltung so vorgesehen, daß die^Pumpe für die Lösung zur selben Zeit wie die Zuführeinrichtungen für das trockene Material abschaltet, jedoch die noch in der Leitung vorhandene restliche Flüssigkeit noch kurze Zeit, nachdem die Zuführung von trockenen Bestandteilen aufgehört hat, weiterfließt. Dies reicht aus, um die trockenen Bestandteile herunterzuspülen.

Ein elektrisches Schaltsystem ist in Figur 6 dargestellt. Es enthält übliche Einheiten, die so miteinander verbunden sind, daß man einen geeigneten Zusammenhang zwischen der Arbeitsweise der verschiedenen Einzelbestandteilereines Lastwagens erhält. Alle Leitungsverbindungen liegen in Form von explosionssicheren Leitungen und Anschlußdosen vor.

Die Steuerschaltung enthält einen Schalter 76 im Hauptstromkreis, der in Reihe geschaltet ist mit dem Generator 9 und einem doppelpoligen und doppelschaltbaren Unterbrecher 77» mit dem die elektrische Widerstandsheizung 26 (in dem Flüssigkeitstank 11) mit dem Generator verbunden wird. Es ist eine

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erste Einstelleinrichtung 78 vorgesehen, die einen Synchronmotor 78a enthält und die in Verbindung steht mit dem magnetischen Starter 75 der Steuervorrichtung für die Bestandteile. Ein Unterbrecher 79 ist zwischen dem Druckschalter 49, der durch den Flüssigkeitsdruck betätigt wird, und dem Schneckenmotor 68 verbunden, Wenn die Vorrichtung normal arbeitet, kann die Schneckenzuführung die Abgabe von trockenen Materialien solange nicht auslösen, bis die Flüssigkeit begonnen hat, in den unteren Trichter 4l zu fließen. Kalibrierte Nebenleitungen 80 und 8l sind jedoch über den druckbetätigten Schalter 49 verbunden. Dadurch wird es mög^ lieh, daß trockenes Material ohne Lösung ausgegeben werden kann, beispielsweise für Ausgleichszwecke.

Ein von Hand betätigter Steuerschalter 82 ist für den Pumpenmotor 51 für die Lösung vorgesehen. Die Vibratorbeschickung, mit der weitere trockene Materialien, wie beispielsweise Metallteilchen, granuliertes Brennmaterial, usw. zugegeben werden, wird in geeigneten Zeitabständen durch Unterbrecher 85 und 84 automatisch betätigt. Die Vibrationsgeschwindigkeiten der Vibratorbeschickung können mit geeigneten Einrichtungen, die hier als Variacs oder Rheostaten 85 und 86 veranschaulicht sind, eingestellt werden. Damit kann die Zufuhr-Menge und Geschwindigkeit der verschiedenen Feststoffbestandteile in engen Grenzen kontrolliert werden. Wie zuvor bemerkt, kann man neben oder anstatt der Vibratoren gewünschtenfalls ZufUhrschnecken oder dergleichen einsetzen, um die trockenen festen Materialien abzugeben. Sie wirken sich posi-

tiver im Arbeitsablauf aus.

Arbeltsablauf

Der Arbeitsablauf des Misch-Pump-Systems umfaßt im wesentlichen drei Phasen, von denen jede im einzelnen beschrieben werden wird:

(a) Einfüllen

(b) Genaue Einstellung

(c) Zubereitung an Ort und Stelle

(a) Einfüllen

Die Mischpumpen-Einrichtung wird in der Weise für das Einfüllen vorbereitet, daß man zunächst die Lastwagenmaschine abstellt und so absichert, daß wenigstens eine Bodenkette Kontakt mit dem Boden hat. Nachdem man sich vergewissert hat, daß das Kugelventil 21 des Flüssigkeitstanks geschlossen ist, dassdas Heißwasserventil geschlossen ist, und daß die Gitter, falls solche verwendet werden, auf den Trögen der VibratorbeSchickung geschlossen sind, werden die die Lukendeckel und Füllstutzen geöffnet, wobei man darauf achtet, daß keine Fremdstoffe eingetragen werden. Dann bringt man in die entsprechenden Tanks und Behälter geeignete Mengen einer Lösung der sauer stoff liefernden Verbindung, des sensibilisier*enden Materials, des Verdickungsmaterials und zum Ausspülen benötigten heißen Wassers ein. Für ein typisches "Slurry"-Sprengmittel kann man folgende Ansätze vorsehen:

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«ι

Bestandteile	Chargen-Gewichte	Gewicht(kg)
Ammoniumnitrat flüssigkeit *	75,0	8.505
TNT-PeTlets	24,0	2.720
Guarmehl	1,0	115

100,0 ' 11.338

In einem typischen Fall hatte die Ammoniumnitratflüssigkeit eine Stärke von 84,0 % wäßrigem Ammoniumnitrat. Für Heißverarbeitung des Slurrys kann man diese bei einer Temperatur von etwa 77 + 2,75 C behandeln.

Fein zerkleinertes Aluminium kann anstelle oder zusätzlich zu TNT verwendet werden. Andere feinteilige Feststoffmaterialien, wie beispielsweise pulverförmige Kohle oder Gilsonit, rauchloses Pulver (Nitrocellulose) usw. können benutzt werden. Für manche Zwecke ist Zuc.cer ein brauchbarer Brennstoff.

Die Füllrohre und Luken werden dann geschlossen, und der Generator 9 wird angestellt. Die Heizung 26 des Flüssigkeitstanks kann angedreht werden, wenn dies erforderlich ist, um die Temperatur zu halten, sofern heißer Slurry eingesetzt wird, und auch die Heißwasserzirkulationspumpe wird eingestellt, sofern eine solche verwendet wird. Diese Pumpe kann leer, ohne daß Wasser zugeliefert wird, laufen, bis das Ventil 63a geöffnet wird.

(b) Genaue Einstellung

Bevor man die genaue Einstellung beginnt, sollte der Lastwagen mittels Verwendung der hydraulischen Nivellierbuchsen 70, insbesondere dann, wenn er schräg steht, niveaugleich ausgerichtet werden. Für die Zusammensetzung im ersten Arbeitsgang können die Zuführmengen in einem typischen Fall etwa wie nachfolgend eingestellt werden:

Bestandteile Zuflußmengen kg/Min

Ammoniumnitratflüssigkeit 75,0 170,0 (63,0 AN)
(12,0 H₂O)

TNT Pellets 24,0 54,4

Ouarmehl 1,0 2,27

100,0 226,67

Die Zusammensetzungen können in weitemBereich variiert werden. Beispielsweise kann man eine Lösung von Ammoniumnitrat, plus trockenem zerkleinertem Ammoniumnitrat, zerkleinertem Aluminium, Gelmittel, Inhibitor zur Verhinderung einer Vorabreaktion mit Aluminium und heißes Wasser mit anderem festem oder flüssigem Brennstoff verwenden. Das feste und/oder das in Lösung befindliche Ammoniumnitrat kann man ganz oder teilweise durch Natriumnitrat ersetzen. Man kann auch andere Bestandteile, wie beispielsweise anorganische Chlorate oder Perchlorate benutzen.

109808/nnia

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Wenn die Pumpe 44 von der gewünschten Zuflußgeschwindigkeit abweicht, kann man die Zuführgeschwindigkeiten des Guarmehls und des anderen Peststoffbestandteiles entsprechend kompensiert einstellen, oder man kann die Pumpe 44 selbst in geeigneter Weise einregulieren, um die richtigen relativen Zuführgeschwindigkeiten zu erhalten.

Man kann die Pumpe 44 für die Lösung der sauerstoffliefernden Substanz dadurch kalibrieren, daß man heißes Wasser hindurchschickt und die Menge des in einer bestimmten Zeitspanne zugeführten Wassers zum Beispiel durch Wiegen genau abmessen. Die Vibratorbeschickungen 37 und 37^a können unabhängig durch Abwiegen des entsprechenden Ausstoßes pro Zeiteinheit kalibrieren. Die SehneckenzufUhrung 64 läßt sich in gleicher Weise einregulieren.

Nachdem alle Einstellmaßnahmen vollständig getroffen worden sind, ist die Vorrichtung für den normalen Arbeitsgang vorbereitet. Man stellt den Arbeitsgang dadurch ein, daß man die Kalibrierung in den Nebenleitungen 80, 8l, Figur 6, abstellt und dann den Schalter 82 zu der Pumpe für die Lösung, die Unterbrecher 83, 84, zu den Vibratorbeschickungen und den Unterbrecher 79 zu der Schneckenzuführung und so weiter aufdreht und die Heizung andreht. Siehe Schalter 90·

(c) Zubereitung an Ort und Stelle

An Ort und Stelle sollten die folgenden Bedingungen vorliegen, bevor mit dem Arbeiten begonnen wird.

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Wenigstens eine Bodenkette sollte den Boden berühren;

Der Generator, die Heizung (sofern verwendet) und die Wasserzirkulationspumpe (sofern sie eingesetzt wird, d.h. wenn die Leitungen heiß gehalten werden sollen, usw.) sollten angestellt sein;

Die Lastwagenmaschine sollte nur dann laufen, wenn der hydraulische Mechanismus oder der Energieausstoß benötigt werden. Im anderen Falle wird die Maschine abgestellt.

Die Kalibrier-Unterbrecher in den Nebenleitungen werden ausgeschaltet;

Der Schalter in der Pumpe für die Lösung und die Schalter in dem Vibrator und/oder der Schneckenzuführung werden angedreht;

Die Schalter in der Slurry- oder Zuführ-Pumpe und in der HauptzufUhrung für den Feststoffbestandteil werden abgestellt;

Das Ventil in der Heißwasserspülleitung sollte geschlossen werden;

Das Kugelventil für die Ammoniumnitratflüssigkeit in dem FlUssigkeitstank wird geschlossen, bis alles für den Arbeitsbeginn fertig ist.

Zunächst wird der die Misch- und Pumpeinrichtung aufweisende Lastwagen, wenn erforderlich, nivelliert und die Gitter an den Trögen der VibratorbeSchickungen werden entfernt oder geöffnet, so daß die trockenen Bestandteile während des Arbeitens zufließen können. Dann wird das

Wasserspülventil geöffnet, damit einige Liter an heißem Wasser durch das ganze Leitungssystem für die Ammoniumnitratflüssigkeit und den Slurry hindurchströmen und das System aufwärmen und ''oder zum Ausspülen dienen können. Der Zuführungsschlauch wird dann in das Bohrloch eingesenkt. Die Zeitstelleinrichtung 78 kann für irgendeine gewünschte Arbeitszeit, auf beispielsweise 5 Minuten oder, falls gewünscht, länger, eingestellt werden. Die Menge an Slurry, die in ein bestimmtes Bohrloch eingepumpt werden soll, wird vorberechnet, und die Einstelleinrichtung wird so einreguliert, daß die Vorrichtung eine ausreichend lange Zelt arbeitet, um diese Menge an Material einzupumpen. Wenn das Bohrloch Wasser enthält, sollte man den Schlauch zuerst auf den Boden des Bohrloches aufsetzen und dann etwa 15 cm hoch wieder heraufziehen. Der Hauptunterbrecher 27 wird von der Heizstellung in die Arbeitsstellung gedreht, denn üblicherweise setzt man das Aufheizen während des Arbeitsvorganges nicht fort. PUr langzeitig laufende Arbeiten kann jedoch die Heizung angestellt bleiben, und dann muß der Unterbrecher 77 in die dafür geeignete Stellung gebracht werden.

Wenn man die Einstelleinrichtung auf die für das Einbringen der gewünschten Menge an Sprengstoff berechnete Pumpzeit eingestellt hat, wird die Pumpe 53 zum Anliefern des Slurrys angestellt. Die Pumpe 44 für die Lösung wird angedreht, und nachdem die Lösung in den unteren Trichter

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zu fließen beginnt, stellt nan sofort die Zuführung für die trockenen Bestandteile ein, so daß der "Slurry"-Sprengstoff gemischt und direkt in das Bohrloch gepumpt wird, bis die eingestellte Zeit verstrichen ist. Dann setzt das Zuführsystem für die trockenen Bestandteile automatisch aus. Die Pumpe für die Lösung stellt sich am Ende des Zeitzyklus ebenfalls ab, jedoch arbeitet die Pumpe für den Slurry noch weiter, bis der Trichter 4l leer und der Zuführauslaß 56 der Pumpe klargespült ist.

Wenn die Lösung mit der sauerstoffliefernden Substanz mittels der Pumpe 44 gepumpt wird, schaltet der druckbetätigte Schalter 49 ein; dadurch beginnt der Zufluß der trockenen Bestandteile. Es können in einem oder mehreren der Vorratsbehälter 27, 28 eine Vielzahl von trockenen Bestandteilen gemischt werden, und es können zusätzliche Vorratsbehälter entweder zusammen mit den Vibratorbeschickungen oder mit den Schneckenzuführungen verwendet werden. Bei Verwendung einiger Feststoffe kann der Zufluß einfach durch Schwerkraft erfolgen. Wenn pulverisiertes oder zerkleinertes Aluminium eingesetzt wird, sollte eine der Abgabeeinrichtungen ausschließlich dafür benutzt werden, im anderen Falle können beide Vibratoren eingesetzt werden, um solche Sensibilisiermittel oder Brennstoffe wie TNT, TNT-Ammoniumnitrat-Mischungen oder dergleichen zuzuführen. Dieser Arbeitsgang wird solange fortgeführt, bis durch die Einstelleinrichtung die Zuführung für das trockene Material und die Pumpe für die Lösung abge-

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stellt werden. Nachdem der Slurry aus dem Zuführschlauch entleert ist und dieser von der Sprengstoffsäule entfernt worden ist, kann man heißes Wasser in den Mischtrichter einbringen und das System ausspülen. Nach dem Ausspülen wird die Pumpe für den Slurry abgestellt. Man kann nacheinander ohne Unterbrechung und ohne zwischenzeitliches Ausspülen mehrere Bohrlöcher beladen, wenn die Unterbrechungen kurz sind.

Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann man auch andere "Slurry"-Sprengmittel mischen und einladen, einschließlich solcher auf Basis von Ammoniumnitrat plus Natriumnitrat, und/oder Chloraten, Perchloraten oder sonstigen sauerstoffliefernden Substanzen. Diese Bestandteile können entweder trocken oder in Lösung zugeliefert werden; feste Brennstoffe, wie beispielsweise Gilsonit, Stärke, Schwefel, Harnstoff, Zucker, Kohlenstaub, können verwendet werden. Verdickungsmittel, wie beispielsweise Guargum und/ oder Stärke und hitze- oder energieliefernde Metalle, wie beispielsweise Aluminium, Magnesium und/oder Perrophosphor, können zugesetzt werden. Sprengstoff-Sensibilisiermittel, wie beispielsweise zahlreiche Arten von rauchlosem Pulver, TNT und sonstige gleichwertige Materialien, kann man verwenden. Flüssige Brennstoffe, wie beispielsweise Äthylenglykol, Propylenglykol und dergleichen, können entweder in den Flüssigkeitstank oder gesondert zugegeben werden. Als J Beispiele für typische Slurrys, die man verwenden kann, seien

" ²⁹ " 109808/0010

folgende genannt (wobei alle Teile als Gewichtstelle zu verstehen sind):

.30- 109808/0010

ORIGINAL INSPECTED

Lösung

	A	TNT	Ammonium nitrat	H₂O	Natrium nitrat	Guar- gum	Aluminium	Kartoffel stärke	Gilsonit	Schwefel
	B	20	50	12	0	1	0	0	0	5
	C	10	66	13	0	1	10	o·	0	0
	D	O	46	13	0	1	20	0	0	0
		0	60	15	10	1	9	1	2	2
ι Kjt
109808/
^^ ZD "=>

Nitrat

3»

Wenn man aluminiumhaltige "Slurry"-Sprengstoffe einsetzt, dann ist es oft zweckmäßig, ein geeignetes Stabilisierungsmittel mitzuverwenden, um vorzeitige Aluminium-Wasser-Reaktion zu verhindern. Solche Stabilisierungsmittel sind bekannt.

Typische Einfüllmengen Je Bohrloch können im Bereich von etwa 45 bis etwa 680 kg an Sprengmittel liegen. Die Vorrichtung wird vorzugsweise so ausgelegt, daß sie einen Slurry in einer Menge von etwa 135 bis 275 kg je Minute zu mischen und anzuliefern in der Lage ist, wenngleich auch niedrigere oder höhere Mengen verwendet werden können. Der Anlieferschlauch sollte vorteilhaft lang genug sein, daß eine Anzahl von Bohrlöchern von einer Stelle aus gefüllt werden können, ohne daß der Lastwagen bewegt werden muß.

Ein bisher noch nicht erwähnter Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Möglichkeit zum Erhitzen der flüssigen, die säuerstoffliefernde Substanz enthaltende Lösung besteht. Dadurch lassen sich häufig mit guter Wirkung Slurrys verwenden, die nicht empfindlich genug sind, um im kalten Zustand zu detonieren. In breiten Bohrlöchern benötigt heißer Slurry eine gewisse Zeit, um auf Normaltemperatur abzukühlen. Demzufolge kann er gezündet werden, während er sich noch auf etwas erhöhter Temperatur befindet. Zum Detonieren des Slurrys können geeignete Übertragungsladungen notwendig werden, da wäßrige Slurrys gewöhnlich sprengkapselunempfindlich und auch nicht

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109808/nmo

Primacord-empfindlich sind.

Ein spezieller Vorteil der vorliegenden Erfindung, der besonderer Erwähnung verdient, ist die Tatsache, daß die Mischeinrichtung, wie beispielsweise die Trichterzusammensetzung j59j ¹H* jederzeit vollständig leer gehalten werden kann. Die Abgabepumpe oder Slurrypumpe 55 hat eine ausreichend hohe Kapazität um zu verhindern, daß sich irgendeine größere Slurrymenge vor dieser Pumpe anstaut. Dadurch verminder-t sich die Explosionsgefahr und es werden Schwierigkeiten bei der Handhabung des Slurrys vermieden. Ohnedies besteht eine Neigung des Slurrys, in dem Trichter sich abzusetzen oder sich in seine Komponenten aufzuspalten. Es ist jedoch möglich, mit einigen Einsätzen in dem Trichter zu arbeiten oder den Trichter größer auszulegen, so daß er eine Reserve an vorbereitetem Slurry aufzunehmen vermag, wobei man dann so arbeiten muß, daß die Slurry-Anlieferungspumpe eine gewisse Ansammlung in den Zusatzeinrichtungen erlaubt. Dies kann in der Weise geschehen, daß man die Konsistenz des Slurrys in dem Trichter so einstellt, daß die Materialeinzelteilchen sich durch Schwerkraft nicht absetzen. Gleichzeitig sollte die Slurrypumpe keine so hohe Kapazität haben, daß Luft in den Slurry hineingezogen wird, wenn er angeliefert wird. Große Luftmengen verursachen Ungleichmäßigkeiten in dem Sprengstoff im Bohrloch. Wenn Wasser in dem Bohrloch vorhanden ist, können große Luftmengen auch aufsohäumen oder Turbulenz verursachen, wodurch die gewünschte Gelstruktur des Sprengstoffes ausgelaugt und zerstört werden kann. Diese Gel-

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struktur schützt gegen zu starke Verdünnung infolge Grundwassers.

Die zuvor erwähnten Schwierigkeiten, die durch Einpumpen von Luft auftreten, lassen sich vermeiden, wenn man die Pumpe 53 mit einem Luftnebenventil üblicher Art bestüokt. Jedoch ist es wünschenswert, den Slurry jederzeit oberhalb des Pumpeneinlasses zu halten, und dies läßt sich dadurch erreichen, daß man die Zuführgeschwindigkeit so einstellt, daß diese die Herstellungsgeschwindigkeit des Slurrys nicht wesentlich übersteigt.

Es wurde gefunden, daß man mit der in den Figuren 1 bis 6 beschriebenen Vorrichtung in der Praxis sehr erfolgreich arbeiten kann. Ein besonderer Vorteil bei diesem Verfahren ist die Bildung eines relativ schnell festwerdenden Gels, was nachstehend erläutert werden soll.

Im allgemeinen ist in der Zusammensetzung ein Verdickungsmittel enthalten, das ein ziemlich schnelles Pestwerden bewirkt. Es kann gegebenenfalls in zuvor gelöstem Zustand oder trocken zugegeben werden. In dem zuvor beschriebenen Verfahren wurde es gewöhnlich trocken beigegeben, jedoch können auch Vorteile erreicht werden, wenn man es in zuvor gelöstem Zustand verwendet. Die Gründe,, aus denen der Slurry zu einem Gel verdickt wird, sind verschiedene. Ein Gel widersteht dem Eindringen von Wasser und dem Auslaugen von löslichen Komponenten, wie beispielsweise Ammoniumnitrat oder dergleichen aus dem Slurry in dem Bohrloch.

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Weiterhin beugt man durch Verdicken des Slurrys einer Auftrennung von ungelösten Teilchen des Sensibilisierungsmittels und^/oder des Brennstoffes vor oder kann diese weitgehend reduzieren. Teilchen aus metallischem Aluminium» TNT, rauchlosem Pulver, Kohle, Oilsonit und dergleichen, haben die Neigung, sich infolge unterschiedlichen spezifischen Gewichtes abzusetzen. Man benutzt vorzugsweise ein solches Verdickungsmittel, das wenigstens ausreichend fest wird, um ein solches Absetzen während der Zeit, in der der . Slurry das Bohrloch erreicht, zu verhindern, das jedoch nicht so schnell fest wird, daß es das Einpumpen des Slurrys durch den ZufUhrschlauch hindert.

Guargum, vorzugsweise ziemlich fein vermählen, oder sogenanntes Guarmehl, 1st ein besonders geeignetes Verdickungsmittel fUr die beschriebenen Zwecke, Insbesondere, wenn man es als Feststoff zusetzt. Man kann jedoch auch andere Verdickungsmittel, wie beispielsweise Stärke und Mehle und verwandte Substanzen verwenden. Einige dieser Substanzen haben neben der Dickkraft auch einen gewissen Heizwert. FUr die Zwecke der vorliegenden Erfindung 1st es von besonderer Bedeutung, daß der Slurry in geeigneter Zeit und in ausreichendem Maße eindickt, um ein merkliches Auslaugen durch Wasser in den feuchten Bohrlöchern zu verhindern und einer beachtlichen Abtrennung oder Schichtbildung von ungelösten Bestandteilen vorzubeugen. Der Eindickeffekt sollte jedoch so ausreichend verzögert vor sich gehen, daß der Slurry oder das Gel durch Pumpen durch einen ZufUhrschlauch ohne unnötige Schwierigkeiten eingebracht werden kann_o

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In Pigur 7, auf die anschließend eingegangen werden soll« let eine abgeänderte Ausführungsform dargestellt, bei der die Vorratsbehälter und (nicht gezeigten) Einfülltrichter für die trockenen Bestandteile Jede einzeln mit Motor angetriebenen Schnecken ausgerüstet sind. Jede dieser Schnecken weist einen explosionsgeschUtzten Motor, die mit 165, 166 und 167 bezeichnet sind, auf. Obwohl drei dieser Einrichtungen veranschaulicht sind, kann die Anzahl der Zuführschnecken ebenso wie die Anzahl der Aufnahmebehälter für trockene Bestandteile je nach Wunsch variieren. Wenn mehrere trockene Bestandteile verwendet werden sollen, als Vorratstrichter und Einfülleinrichtungen vorhanden sind, können einige von ihnen durch vorheriges Zusammenmischen kombiniert werden. Lösliche Feststoffe können, sofern sie eingesetzt werden, wenigstens teilweise in der flüssigen Lösung der sauerstoffabgebenden Substanz vorgelöst werden. In der in Pigur 7 dargestellten Ausführungsform ist in der Nischeinrichtung ein mechanischer Mischer üblicher Bauart verwendet. Der Mischer 1st nicht dargestellt; er wird jedoch angetrieben durch einen geeigneten Motor I68. Mit einem explosionsgeschUtzten Motor I80 wird eine bei I90 skizziert veranschaulichte Pumpe für die Lösung angetrieben. Eine geeignete druckempfindliche Einrichtung 181 1st vorgesehen, die eine geeignete Schießeinrichtung betätigt, wenn der Flüssigkeitsdruck auf eine bestimmte Höhe angestiegen ist.

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Eine (nicht gezeigte) Anlieferungspumpe für Slurry, die jedoch in jeder Hinsicht der Pumpe 53 der Figur 5 entspricht, wird mittels eines oben in Figur 4 gezeigten Motors 195 angetrieben. Die Slurrypumpe dient auch als Mischeinrichtung, und das Vermischen des Slurrys geht infolge der Scherkräfte und der Reibung mit den Wänden weiter, während - der Slurry durch den EinfUlischlauch fließt.

Eine Mehrzahl von Einstelleinrichtungen IO6 und IO8 sind im System der Figur 7 vorgesehen. Eine Einstelleinrichtung, die üblicherweise 3 Minuten lang arbeitet, gestattet es ohne Unterbrechung eine Menge von etwa 5^4 bis 726 kg "Slurry"-Sprengstoff mit der Lastwagenpumpe In ein Bohrloch einzufüllen. Für viele Arbeitsarten ist dies ausreichend. Sind die Bohrlöcher sehr tief oder breit, oder wird aus anderen Gründen ein besonders großer Ansatz benötigt, so können mehrere Einstelleinrichtungen so einreguliert werden, daß sie nacheinander tätig werden und damit kann man einen kontinuierlichen Misch- und Pumpkreislauf von einer Dauer bis zu 6 Minuten erzielen.

Die Anordnung wird so getroffen, daß die einzelnen ZufUhrgeschwindigkeiten für die die flüssige Lösung fördernde Pumpe und für jede der drei Zuführeinrichtungen I65* I66 und 167 für die trockenen Bestandteile variiert werden können. Man kann die Vorrichtung auch so fahren, daß eine oder mehrere der Zuführvorrichtungen für die trockenen Bestandteile im Verlaufe eines Zyklus nur zeitweise arbeiten.

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Häufig 1st es für Schieöarbeiten, insbesondere dort, wo die Bohrlöcher tief sind und wo beachtliche Mengen an Gestein ausgebrochen werden müssen, wünschenswert, einen wirksameren Sprengstoff am Boden des Bohrloches und eine weniger wirksame und weniger aufwendige Zusammensetzung im oberen Teil einzusetzen. Dies läßt sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchführen. Der Bedienungsmann kann in jeder beliebigen Weise die ZufUhreinrichtungen für die Komponenten variieren. So kann beispielsweise ein Gemisch mehr Aluminium oder mehr granuliertes TNT und so weiter am Boden des Bohrloches und weniger in dessen oberstem Teil aufweisen. Oder man kann als Slurry-Mischung einen festeren Slurry einsetzen, um am Boden des Bohrloches vorhandenes Wasser zu kompensieren, und zum oberen Teil des Bohrloches hin einen stärker verdünnten Slurry, d.h. einen mehr Wasser enthaltenden Slurry, benutzen. Wenn man die Steuerorgane und Einstelleinrichtungen entsprechend aufeinander abstimmt, kann man die gewünschten Mischungen so abstellen und wieder anlaufen lassen, daß die Zusammensetzungen an irgendeiner beliebigen Stelle in dem Bohrloch während des Füllvorganges geändert werden können.

Die in Figur 7 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthält auch einen Luftkompressor 201 und einen Aufnahmebehälter 202. Damit steht komprimierte Luft, wie man sie für zahlreiche Zwecke benötigt, zur Verfugung. Gegebenenfalls kann in einem (nicht

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gezeigten) Tank eine gewisse Menge von vorgemischtem Slurry aufbewahrt und aus diesem Tank durch eine Auslaßleitung mittels Druckluft als der Treibstoff ausgeblasen werden.

In dem in Figur 7 dargestellten- System ist ein Dreiphasengenerator l40 vorhanden, der über einen geeigneten (nicht dargestellten) Antrieb angetrieben wird. Er kann mit von dem Lastwagenmotor abgenommener Energie laufen, oder er kann einen gesonderten Motor, wie im Falle der in Figur wiedergegebenen Vorrichtung, aufweisen.

Der von dem Generator I¹K) abgegebene Strom fließt durch den Schalter l4l im Hauptstromkreis und von dort in die Verteilerleitungen D₁, Dg und D^. Aus diesen wird er über Steuereinrichtungen auf die verschiedenen Motore verteilt, mit denen die Zuführeinrichtungen, der Mischer und die Pumpen angetrieben werden, wie dies bereits beschrieben worden ist.

Eine Schaltanlage 101 zum Einschalten und Ausschalten steuert die Pumpe für den Slurry. Eine Einstelleinrichtung 102 zum Regulieren des Ein- und Ausschaltens liefert Energie für die Einstelleinrichtungen 106 und 108. Normalerweise arbeitet zunächst die Einstelleinrichtung 106, und wenn es sich bei dem Ansatz nicht um einen großen Ansatz handelt, reicht diese aus, um den gesamten Ansatz beim Mischvorgang anzulassen und abzustellen. Nur wenn es sich um einen so großen Ansatz handelt, daß die Misch- und Anlieferzeit das zeitliche Fassungsvermögen der Einstelleinrichtung 106 Überschreitet (bei der Herstellung einer Mischung) dann tritt die Einstelleinrichtung 108 in Tätigkeit. In diesem Falle

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arbeiten die Zuführeinrichtungen, Mischeinrichtungen und die Pumpe für den Slurry solange weiter, bis der gesamte Ansatz vermischt ist und die Einstelleinrichtung 108 den Arbeitsgang, der durch die Einstelleinrichtung 106 ausgelöst worden ist, abstoppt. Zu diesem Zweck betätigen die elektromagnetischen Spulen 106a bzw. 108a die Schalter 106b bzw. 108b.

Das durch die Motoren 165 bzw. 166 bzw. I67 ausgelöste Tätigwerden der Schnecken wird durch die Reihenfolge der Schnecken und die Einstelleinrichtung bei 109 und 110 gesteuert. Die Einrichtung I09 kann durch Schließen des Schalters 106b über die Leitung L und die Motorstarteinrichtung 120 angeregt werden. In Figur 7 ist eine Behältervibratoreinrichtung 122 vorgesehen, die auf dem gleichen Weg mit Strom gespeist werden kann und die mit der Schnecke S\_t die von dem Motor I65 angetrieben wird, verwendet werden kann. Mittels des Schneckenumschalters II6, der das Verhältnis von Schnecke zu Einschalteinrichtung umkehrt, kann die Schnecke =^2, die mittels des Motors 166 angetrieben wird, in entsprechendem Zeitverhältnis zu der Schnecke *M 1 umgeschaltet werden. Der Motor 166 wird von dem Motor-Anlafl 123 gesteuert. Die Energie für diese Steuerung wird über den Druckschalter II5 geliefert, der unter dem von der Pumpe 190 aufgebrachten Flüssigkeitsdruck steht. Normalerweise können die ZufUhreinrichtungen für die Feststoffe solange nicht arbeiten, bis der Druckschalter in Tätigkeit

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gebracht wird. Dadurch wird verhindert, daß trockene Peststoffe in den Mischer gelangen, bevor darin Flüssigkeit vorhanden ist. Man kann jedoch für Kalibrierungszwecke den Druckschalter über eine Nebenleitung mittels eines von Hand zu betätigenden NebensGhalters 114 steuern, über Relais 111 bzw. 112 wird Energie an die Einstelleinrichtungen 106 bzw. 108 geliefert.

Über einen Schalter 117 wird Energie auf den Motoranlaß 118 für den Motor l80 der Pumpe für die Lösung geleitet. Behälter-Vibratoreinrichtungen 124, 128 und 138 werden in gleicher Weise wie die ähnliche Einrichtung 122 betätigt. Der Motor I67, der die Schnecke^ 3 betätigt, wird von dem magnetischen Anlaß I29 gesteuert. Es sind von Hand zu betätigende Schalter 119 bzw. 121 bzw. 127 vorgesehen, mit denen die entsprechenden Schneokenmotoren I65 bzw. 166 bzw. I67 ein- und ausgeschaltet werden können.

Die Schließeinrichtung 115 wird direkt durch Flüssigkeitsdruck betätigt, wenn die Pumpe I90 zu arbeiten beginnt. Der Schließvorgang der Einrichtung 115 bewirkt das Tätigwerden des Druckschalters II3 und bringt diesen unter Kontrolle der Einstelleinrichtung, d.h. der Einstelleinrichtung 106 oder 108.

Für die Gesamtzeiteinstellung der Schnecke =#2 ist eine Einstelleinrichtung 132 vorgesehen, die von einem Schalter 131 gesteuert wird, und in ähnlicher Weise ist für die Gesamtzeiteinstellung der Schnecke #1 eine Einstelleinrichtung 134 vorhanden, die von einem Schalter 133 gesteuert wird. Die Anordnung der Schneckensteueranlagen ist so getroffen, daß sie gemeinsam oder unabhängig arbeiten können,

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um die mengenmäßige Zugabe der Substanzen zu regulieren. Wenn die Einstelleinrichtungen 106 und 108 in geeigneter Weise eingestellt worden sind, kann Jede von ihnen in einem vorbestimmten Zeitpunkt in den Arbeitszyklus eingeschaltet oder ausgeschaltet werden. In dieser Weise kann die Zusammensetzung der Mischung, die in ein Bohrloch eingepumpt wird, zu jedem beliebigen Zeitpunkt während des Arbeitszyklus geändert werden, wenn man die Einstelleinrichtungen 106 und 108 zuvor entsprechend eingestellt hat.

Die dritte Schnecke =#3, die von dem Motor I67 angetrieben wird, ist nicht mit einer Gesamtzeiteinstelleinrichtung ausgerüstet, jedoch kann dies gewünschtenfalls auch vorgesehen werden. Die Regulierung der Schnecken ^ 1 und ^2 sichert jedoch für die meisten Fälle ausreichende Variationsmöglichkeiten.

Als weitere Steuerorgane sind ein absperrbarer Auslaß 135 für gegebenenfalls vorzusehende Hilfseinrichtungen, ein Reservemotor-Anlaß I36, der gegebenenfalls für den Motor I68 des Mischers eingesetzt werden kann, ein Schalter l4l im Hauptstromkreis, ein Signallicht 142 als Merkzeichen für den Stromfluß und Luftdrucksteuerorgane, und zwar ein Einschalter 144 für den Kompressor, ein auf ein- undaus-Stellungschaltbarer Umschalter 145 und ein mit dem Behälter 202 verbundener Schalter 146 zum Abstellen des Druckes, vorgesehen.

Mit 105 ist ein von Hand zu betätigender Schalter am Mischer bezeichnet, mit dem man den Mischer, wenn dies not-

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wendig sein sollte, an- oder abstellen kann. In zahlreichen Fällen ist die Turbulenz, der die Flüssigkeit und die trockenen Feststoffe ausgesetzt sind, wenn sie zusammengebracht werden, plus der Mischwirkung durch die Pumpe und infolge des Durchströmens des Anlieferungsschlauches vollständig ausreichend. Die Slurry-Anlieferungspumpe und der Schlauchsind in der Figur 7 nicht dargestellt, sie sind bei dieser Aus-· fUhrungsform im wesentlichen in der gleichen Art ausgebildet wie in den vorangehenden Figuren dargestellt.

Die gesamte Einrichtung arbeitet so, da3 man die ZufUhrmengen und Geschwindigkeiten der Flüssigkeit und der Feststoffe durch die verschiedenen Schnecken oder sonstigen Zuführeinrichtungen für Feststoffmaterialien vorbestImmen, vorab einstellen und ganz genau steuern kann. Zu jedem beliebigen Zeltpunkt in dem Arbeitszyklus kann man entweder die Schnecke Φ 1 oder die Schnecke Φ2 oder beide an- oder abstellen, um die Zusammensetzung zu ändern und eine wiederum ganz genau bestimmte Jedoch verschiedene Mischung zu erhalten. Man kann sogar den Zeitpunkt in dem Arbeitszyklus, an dem diese Änderung vorgenommen werden soll, vorbestImmen und genau einstellen. Darüber hinaus kann man die Zusammensetzung mehr als einmal in jedem Bohrloch ändern, wenn dies gewünscht wird. So kann man beispielsweise beim Einfüllen in ein Bohrloch die Bodenhälfte oder ein sonstiges Teilstück mit einer Zusammensetzung füllen, die von einem Bestandteil A eine größere Menge enthält als der obere Teil oder die oberen Teile, oder man kann einen Bestandteil B vollständig an einen bestimmten Punkt weglassen, und 'oder man kann einen weiteren

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Bestandteil C zusätzlich beigeben oder in Portfall kommen lassen. Ähnliche (nicht dargestellte) Steuereinrichtungen ermöglichen es weiterhin, die Flüssigkeitszugabe beliebig zu regulieren, so daß man beispielsweise in den oberen Teil einen höher feuohtigkeitshaltigen Slurry einbringen kann, oder umgekehrt.

Ein bedeutender Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß man eine Kontrolle über das Ausmaß und die Geschwindigkeit der Verdickung des Gels oder Slurrys an der Schießstelle hat. Das Eindicken sollte mit einer solchen Geschwindigkeit und bis zu einem solchen Ausmaß erfolgen, daß dadurch eine Abtrennung der suspendierten Peststoffe infolge unterschiedlichen spezifischen Gewichtes nach dem Vermischen nicht mehr erfolgt. Die suspendierten Peststoffe, die, wie zuvor erwähnt, von unterschiedlicher Art sind, können in den wäßrigen Slurrys von Natur aus unlöslich sein, wie dies beispielsweise für Aluminium, TNT, Nitrocellulose (rauchloses Pulver), usw. der Pail ist, oder sie können nur für den bestimmten Pail unlöslich sein, weil die Lösung übersättigt ist, beispielsweise dann, wenn man eine bei erhöhter Temperatur durch Mischen hergestellte gesättigte Lösung hat abkühlen lassen. Im letzteren Falle tragen die Peststoffe, die aus der Lösung ausfallen und kristallisieren, zu dem Anteil an vorhandenen ungelösten Feststoffeinzelteilchen bei, und dadurch dickt das Gel oder die Slurry-Suspension ein. Wenn man ein

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verzögert wirksam werdendes Verdickungsmittel einsetzt, d.h. ein solches, das nicht sofort und augenblicklich mit seiner vollen Verdickungskraft wirksam wird, jedoch einige Sekunden oder Augenblicke später zur Wirkung kommt, kann man das Gel oder den Slurry in das Bohrloch oder an eine sonstige Schießstelle pumpen, während es noch gut fließfähig und nicht viskos ist. Wenn man die Temperatur der Lösung im Verhältnis zu der Temperatur der Schießstelle selbst in geeigneter Weise auswählt und wenn man geeignete Mengen von Lösungsmittel und Lösung einsetzt und/oder geeignete Art und Menge eines Verdickungsmittels wählt, dann kann man das Gel oder den Slurry pumpen, solange er noch dünn ist, und dennoch ein so ausreichendes Erstarren und Eindicken erreichen, dass man praktisch vollständig ein Abtrennen der festen Einzelteilchen verhindert, wenn das Material an der Schießstelle oder im Bohrloch zur Ruhe kommt.

Die Anlieferleitung, üblicherweise ein rohrförmiger Schlauch oder auch, falls gewünscht, ein Rohr, wird vorzugsweise mit einem Durchmesser und einem Passungsvermögen gewählt, die der Kapazität der Slurrypumpe (Anlieferungspumpe) entspricht und so berechnet ist, daß ein wirksames Vermischen von Flüssigkeit und suspendierten'Feststoffen während der gesamten Zeit der Zuleitung und des Pump-Vorganges ununterbrochen stattfindet. Demzufolge ist im wesentlichen keinerlei · Schichtbildung oder Materialtrennung, Segregation, Aggregation .oder Agglomeration und dergleichen von Feststoffen möglich,

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ORIGINAL INSPECTED

solange der Slurry sich noch nicht in der Schießstelle befindet. Wenn man sicherstellt, da.3 die Viskosität oder Dicke des Slurrys ausreichend ansteigt zu dem Zeitpunkt, wenn der Slurry im Bohrloch eingebracht ist (oder sehr kurze Zeit danach), dann ist es nicht schwierig, die Peststoffbestandteile sehr wirksam in dem geeigneten Suspensionszustand zu halten. Weiteres Abkühlen und Pestwerden, das dann zum Beispiel innerhalb eines Bohrloches noch weiter stattfinden kann, trägt nur noch zur Vergrößerung der Stabilität des Sprengmittels gegen Abscheidung oder Segregation infolge unterschiedlichem spezifischem Gewicht bei.

Selbstverständlich ist es äußerst wünschenswert, daß die Gel- oder Slurry-Zusammensetzung makroskopisch gesehen vernünftig homogen ist, obgleich sie selbstverständlich im strengen physikalischen und chemischen Sinne des Wortes gänzlich heterogen zusammengesetzt ist. Eine gewisse Heterogenität ist sogar makroskopisch gesehen in vielen Fällen nicht vermeidbar, insbesondere dann, wenn die Peststoffteilchen relativ groß und von unterschiedlicherKorngröße sind. Jedoch ist es auch dabei notwendig, daß sie möglichst gleichförmig über den Ansatz verteilt eingemischt sind. Dies schließt nicht die Möglichkeit aus, die im Gegenteil in manchen Fällen äußerst wünschenswert ist, daß die

ei
meng^mäßigen Anteile und die Art der Bestandteile oder beides geändert wird, während ein Bohrloch gefüllt wird. Diese Möglichkeit ist, wie zuvor ausgeführt wurde, sehr erwünscht.

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Jedoch ist auch dabei eine sehr stark ungleichmäßige Verteilung von Feststoffen innerhalb eines gegebenen Abschnittes eines Bohrloches zu vermeiden.

In üblichen und bevorzugten Fällen wird die Pump-Misch-Einrichtung verwendet, um die Bestandteile an Ort und Stelle zu mischen und sie dann direkt in die Bohrlöcher einzufüllen. Man füllt dabei ein Bohrloch nach dem anderen, und demzufolge ist es zweckmäßig, den Anlieferungsschlauch lang genug vorzusehen, damit mehrere Bochlöcher (und jedes Bohrloch bis auf den Boden) erreicht werden können. Tatsächlich ist es üblich-und erwünscht, daß man einen Schlauch von mehreren 100 m Länge einsetzt, so daß die Einrichtung auch dort /erwendet werden kann, wo die Erfordernisse des Bergbaues erhebliche Distanzen zwischen sprengstoffführenden Fahrzeugen und Bergbaueinrichtungen verlangen.

Man kann jedoch die erfindungsgemäße Vorrichtung auch dazu verwenden, Schläuche oder Packungen oder sonstige Arten von Behältern zu füllen und diese für weiteren Transport und darauffolgende Verwendung vorzusehen, wenn dies gefordert wird. Experimente haben gezeigt, da3 das erfindungsgemäße Verfahren so wesentlich wirksamer ist als die bisher bekannten Methoden und eine so gute Kontrolle ermöglicht, daß es äußerst wünschenswert ist, das Mischen und Einfüllen bei der Schießarbeit vorzunehmen. Die Transportkosten zu dem Bergwerk sind wesentlich geringer, wenn man die Einzelbestandteile des Materials, die für sich gesehen keine Sprengstoffe sind, transportiert, im Vergleich mit den Beförderungskosten für Sprengstoffe. Die speziellen und sehr aufwendigen Beförderungs-

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maßnahmen, die die Sprengstoffe erfordern, lassen sich mit der vorliegenden Erfindung weitgehend ausschalten. Die vorliegende Erfindung kann mit dem Fachmann bekannten zahlreichen Variationen und Modifikationen durchgeführt und für zahlreiche AusfUhrungs- und Anwendungsarten eingesetzt werden.

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Claims

Patentansprüche

Patentansprüche

1. Verfahren zur Vorbereitung der Schießarbeit bei Verwendung einer gießfähigen feuphten "Slurry"-Sprengstoffmasse, dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst einen solchen "Slurry"-Sprengstoff einer bestimmten Zusammensetzung an eine bestimmte Stelle eines Einsatajortes, insbesondere

auf den Boden eines Bohrloches, ausgießt, dann die Zusammensetzung des Sprengstoffes in bestimmter Weise ändert, mit dem Sprengstoff in der geänderten Zusammensetzung die weiteren Stellen des Einsatzortes, insbesondere das Bohrloch,' beschickt und dabei das Einbringen von Sprengstoff ununterbrochen durchführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als anfänglich einzubringende Zusammensetzung einen energiereicheren Sprengstoff und als danach einzubringende Zusammensetzung einen energieärmeren Sprengstoff verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein fließfähiges oder plastisches Sprengmittel bestimmter Zusammensetzung kontinuierlich in den tiefsten

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Teil eines Bohrloches einbringt und dann die Zusammensetzung des Sprengmittels in bestimmter Weise ändert, während der Püllvprgang ununterbrochen aufrechterhalten wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Sprengstoff-Mischung an dem Einsatzort, insbesondere in dem Bohrloch, sogleich zum Eindicken bringt und eine Abtrennung der Mischungsbestandteile infolge unterschiedlicher spezifischer Gewichte ausschaltet.

5· Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung der sauerstoffliefernden Substanz des Sprengstoffes an einen Mischort anliefert, die Peststoff-Bestandteile des Sprengstoffes in zerkleinerter Form am Mischort in die Lösung einmischt, unter kontinuierlicher Bewegung die resultierende Mischung an den Einsatzort, insbesondere in das Bohrloch, einpumpt und die Zusammensetzung der Mischung während des ununterbrochenen Einpumpens ändert.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß man das Eindicken des Sprengstoffes am Einsätzort, insbesondere im Bohrloch durch Kühlen des Gemisches auf eine Temperatur unterhalb der Mischtemperatur vornimmt.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn* zeichnet, daß man das Einmischen der Peststoffbestandteile

in die Lösung bei^einer Temperatur oberhalb der am Einsatzort, beispielsweise am Boden des Bohrloches, herrschenden Temperatur, insbesondere bei über Zimmertemperatur erhöhter Temperatur durchführt«

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S. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Sprengstoff-Gemisch ein Verdickungsmittel zusetzt, das am Einsatzort, insbesondere im Bohrloch, wirksam wird.

Q. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man beim Zusammenmischen mit der flüssigen Lösung der säuerstoffliefernden Substanz zerkleinerte, vorzugsweise feste Substanzen mit gegenüber der Flüssigkeit unterschiedlichem spezifischem Gewicht und außerdem eine die Abtrennung dieser Substanzen aus dem Gemisch verhindernde ausreichende Menge eines verzögernd wirkenden Verdickungsmittel einbringt und die Mischung unter fortwährendem Weitermischen an den Einsatzort anliefert.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die Sprengstoffmischung an den Einsatzort durch eine rohrförmige Zuführung anliefert, in der kontinuierlich eine Vermischung stattfindet.

11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengstoffmischung mit einer gegenüber der Temperatur am Einsatzort höheren Temperatur angeliefert wird und in der Flüssigkeit lösliche Substanzen enthält, die am Einsatzort aus der Lösung ausfallen und ein Verdicken verursachen.

12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösung der sauerstoffliefernden Substanz eine

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flüssige
konzentrierte/Lösung dieser Substanz eingesetzt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet _s daß man die konzentrierte Lösung der sauerstoffliefernden Substanz und getrennt davon ein nicht-explosives trockenes festes Sensibilisierinittel in individuell vorbestimmten Mengen einem Mischrohr zuführt, dessen Durchmesser geringer ist als der für die Detonation des resultierenden Sprengmittels erforderlichen Durchmessers,und daß man die Zusammensetzung des "Slurrys" während der Zulieferung an den Einsatzort, insbesondere in die Bohrlöcher, ändert.

14. Verfahren nach Anspruch 1J>, dadurch gekennzeichnet, daß man als konzentrierte Lösung der sauerstoffabgebenden Substanz eine wäßrige Lösung einsetzt, die erhitzt worden ist.

15. Verfahren nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mischung praktisch ebenso schnell, wie sie gebildet wird, unter kontinuierlichem Weitermischen in und durch das Mischrohr leitet.

16. Verfahren nach Anspruch 1 bis 15* dadurch gekennzeichnet, daß man als säuerstoffabgebende Substanz ein anorganisches sauerstoffabgebendes Salz einsetzt und als trockene Bestandteile solche verwendet, die wenigstens zu einem gewissen Ausmaß in der Lösung dieses anorganischen Salzes unlöslich sind.

17. Verfahren nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß man als Verdickungsmittel ein Galacto-Mannan-Material, wie Guar Gum, einsetzt.

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l8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 17* dadurch gekennzeichnet, daß man Teilchen von Sprengstoff-Substanzen als solchen zusammen mit den trockenen Bestandteilen mitverwendet.

1.9. Verfahren nach Anqp ruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß man als die oder eine der trockenen Substanzen Aluminiumpulver verwendet.

20. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 19* gekennzeichnet durch die Kombination eines Flüssigkeitstanks, mindestens eines Behälters für feinteilige Feststoffe, einer Mischeinrichtung, einer mit gesteuerter Geschwindigkeit arbeitenden Zuführung für die Flüssigkeit zu dem Mischer, mit gesteuerter Geschwindigkeit arbeitende Zuführungen für die Feststoffe zu dem Mischer, einer Pumpe zum Abziehen der Mischung von dem Mischer und zur Anlieferung der Mischung an den Einsatzort in dem Maße, wie sie hergestellt wird, von der Flüssigkeitszuführung gesteuerte Anlaßeinrichtungen für die Feststoffbeschickungen, Einstelleinrichtungen für die Flüssigkeitszuführung und die Feststoffbeschickungen sowie Gesamteinstelleinrichtungen für die Zugabe wenigstens eines Bestandteils.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch eine zur Steuerung und Änderung der Zusammensetzung des "Slurry"-Sprengstoffes geeigneten Gesamtzeiteinstelleinrichtung.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, gekennzeichnet durch eine Kontrolleinrichtung zur Kontrolle der Temperatur der Flüssigkeit und gleichzeitigen Kontrolle der Temperatur

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der Mischung.

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23. Verfahren nach Anspruch 20 bis 22, gekennzeichnet durch eine Heizeinrichtung für die Flüssigkeit und einen Einfüllschlauch, durch den die von der Pumpe angelieferte Mischung in Form eines Slurrys mit einer zur Aufrechterhaltung des kontinuierlichen Mischens in dem Schlauch ausreichenden Geschwindigkeit geleitet und an den Einsatzort gebracht wird.

24. Vorrichtung nach Anspruch 20 bis 23» dadurch gekennzeichnet, daß als Mischer ein mechanischer Mischer vorhanden ist.

25. Verfahren nach Anspruch 20 bis 24, gekennzeichnet durch Steuereinrichtungen, die nach Beendigung des Einbringens von Flüssigkeit und Feststoffen die weitere Tätigkeit der Abgabepumpe bis zur vollständigenLeerung des Mischers aufrechterhalten.

26. Vorrichtung nach Anspruch 20 bis 25» dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung aus einer Mehrzahl von nacheinander arbeitenden Einstelleinheiten besteht und ein Einzelansatz, der größer ist als die Kapazität einer Einzeleinheit ohne Unterbrechung gesteuertwerden kann.

27. Vorrichtung nach Anspruch 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Misch- und Pumpeinrichtung auf einem beweglichen Fahrzeug, Insbesondere einem Lastwagen, montiert und eine Stromquelle zur Energieversorgung der Einzeleinriehtungen vorhanden ist.

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