DE2714279C3 - Sprengsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein System zum Sprengen von Gestein. Beton u. ä. mit Niederenergiezündschnüren, die zweckmäßig inwendig mit Sprengstoff oder anderer reaktiver Substanz belegt sind. Sprengkapseln und Sprengstoff die in Bohrungen, mit denen das zu »prengende Material versehen ist. einbnngbar sind, wobei die Niiederenergie/ündsehnüre mit mit Start Sprengkapseln und mit Ausnehmungen zur Aufnahme von en· oder mehreren weiteren Niederenergiezünd- »chniiren versehener. Schdltblöcken und den Spreng kapsel') zusammenwirken

F-runcr wurden /um Sprengen Bohrlöcher hergestellt, in die eine mit einer Zündschnur versehene Sprengkap »el oder auch eine Sprengkapsel mit Zünder eingeführt worden ist. Danach wurde das Loch mit Sprengstoff wie beispielsweise Dynamit oder Wassergelsprengstoff gefüllt. Das aus dem Bohrloch hervorragende Ende bzw. die Ende« der Zündschnur oder des Zündefs hat man dann an einen Initiator — beispielsweise ein Zündgeräf — angeschlossen, wenn der Zünder aus einem elektrischen Zünder (Glühzünder) bestand.

Allerdings hat man bei gewissen Umständen und Bedingungen und für gewisse Arten von Spfengäfbeiten keine elektrischen Zünder mehr eingesetzt, da diese unabsichtlich durch beispielsweise unkontrollierbare Ströme oder Induktion gezündet werden können.

In letzterer Zeit wurde ein anderer Typ einer Zündschnur — die sogenannte Niedrigenergiezündschnur — vorgeschlagen, die in der schwedischen Patentschrift Nr. 3 33 321 für das Zünden von Sprengkapseln beschrieben ist.

Derartige Zündschnüre werden mit Sprengkapsel und

ίο Oberschlagelement zu Einheiten zusammengeöaut, die man dann an Zündsysteme anschließen kann (DE-OS 22 55 106). Aus jedem mit vorerwähnter Einheit geladenen Bohrloch ragt eine bestimmte Länge Niederenergiezündschnur mit zusammengesetztem

i> Oberschlagelement heraus, das aus einer Startsprengkapsel und einem Schaltblock besteht.

Bei Arbeiten in unmittelbarer Nähe von in solcher Art geladenen Bohrlöchern stellen der Schaltblock und die Startsprengkapsel einen offensichtlichen Risikofaktor dar, bevor die Sprengung erfolgt, da starke mechanische Beschädigung, wie heftiges Auffahren mit schweren Fahrzeugen oder fallende Körper die Startsprcngkapsc! so beeinflussen können, daß ein unbeabsichtigtes Zünden der Sprengkapseleinheit erfolgt. Zwar stellt der Schaltblock einen sehr guten Schutz dar. Durch ungünstige Umstände kann jedoch eine unerwünschte Zündung mit unübersehbaren Folgen herbeigeführt werden.

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ein System zum Sprengen mit Zündschnüren zu schaffen, bei dem die Gefahr eines unabsichtlichen Zündens beträchtlich reduziert ist.

Die erfindungsgemäße Lösung besieht darin, daß zwei Typen von Zündschnurelementen vorgesehen sind, und zwar ein erster Typ A mit einem freien Ende und einer Sprengkapsel am anderen Ende, die so in eine Bohrung einzubringen ist, daß das freie Ende der Zündschnur aus dieser herausragt, und ein zweiter Typ B. an dessen einem Ende der Schaltblock angeordnet ist.

•to der mit den freien Zündschnuren.Ien und/oder durch Umknicken gebildeten Enden verbunden ist. und wobei das freie Ende eines von den Zündschnurelementen B an einem Initiator zum Zünden des Systems angeschlossen ist.

Die Zündschnurelemente vom ersten Typ werden in Bohrlöcher eingebracht, die dann mit Sprengstoff gefüllt werden. Alle Bohrlocher werden so mit Zündschnur und Sprengkapsel sowie Sprengstoff versehen. Danach werden fur das Verbinden eine Anzahl von Zündschnurelementen vom zweiten Typ. d. h Zündschnurelementen mit einem freier Γ-.nde ur,' einem mit einem die Niartsprengkapse' enthaltend .'■(.haltblock versehenen Fndi. verwendet Aitrrnatr. dazu oder auch zusätzlich kann nan fur das /usaminci schalten einen dritter Typ von Zundschnurelemenu π mit Schaltblocken an beiden finden vorsehen, wohr diese .Schaltblöcke eine Startsprengkapsel enthalten.

Die Startsprengkapseln können Mnmentsprengkap sein oder Ver/ögerungssprenpkapseln sein Bei Ver

^ft(1 Wendung von Ver/ögerungssprenekapseln ergibt sich der Vorteil, daß die Sprengstoffmengen in verschiede nen Bohrlöchern nacheinander gezündet werden können. Lfm diese mit dem vörbekannlen System (DE'ÖS 22 55 106) zu erreichen, war es nötig, sehf viele verschiedene Sprengkapseln mit verschiedenen Ver* zogerungszeiten vorzusehen, da bei beim vorbekannten System für jede gewünschte Gesanitvefzögefungszeit eine besondere Sprengkapsel Vorgesehen Sein mußte.

Da sich beim erfindungsgernäBen System die Gesamtverzögerung für eine Sprengkapsel aus der Summe der Verzögerungszeit der Sprengkapsel selbst und der gesamten Verzögerungszeit der einzelnen Verzögerungsstartsprengkapseln entlang des Zündweges ergibt, können mit nur einem einzigen Typ von Verzögerungssprengkapseln, d. h. Sprengkapseln, mit einer vorgegebenen Verzögerung die Sprengvorgänge in der gewünschten Weise in ihrem Zeitablauf bestimmt werden.

Sämtliche Schaltblöcke können ein oder mehrere freie Zündschnurenden oder zweifach gefaltete Zündschnüre aufnehmen, die die Stoßwelle von der zündenden Startsprengkapsel aufnehmen können. Mithin können die aus den Bohrlöchern herausragenden Zündschnurenden mit den Schaltblöcken enthaltenden Zündschnurelementen und diese Zündschnurelemente wiederum miteinander verbunden werden, so daß man ein Schaltschema erhält, aufgrund dessen die Zündschnüre in den Bohrlöchern gezündet werden. Das verbundene Netz von Zündschnüren besitzt dann eine Zündschnur mit Schaltblock, die ein freies Ende aufweist, das an einem Initiator angeschlosse . ist, der im vorliegenden Fall beispielsweise eine Ollonpistole oder Eichpistole sein kann.

Der aufgrund der vorliegenden Erfindung erreichte Vorteil besteht also darin, daß sämtliche Sprenglöcher gebohrt werden und mit Zündschnur und Sprengkapsel sowie Sprengstoff geladen werden können, ohne daß an der Gesteinsfläche oder dem sonstigen zu sprengendem Objekt irgendwelche Startsprengkapseln angebrach! werden müssen. Die Startsprengkapseln treten erst dann in Erscheinung, wenn sämtliche Bohr- und Ladearbeiten beendet sind. Der weitere mit der Erfindung erreichte Vorteil besteht darin, daß eine wesentlich geringere Anzahl von unterschiedlichen Zündschnurelementen hergestellt und am Arbeitsort gelagert werden muß.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, die in den Fig.'. bis 14 vorteilhafte Ausführungsformen zeigen.

In Fig. 1 ist ein Zündschnurelement A gezeigt, bei dem das eine Ende der Zündschnur 1 frei ist, während die Zündschnur 1 an ihrem anderen Ende mit einer Sprengkapsel 2 mit oder ohne Verzögerungseinrichtung zum Zünden für den umgebenden Sprengstoff versehen ist.

Die F 1 g. 2 veranschaul'cht ein Zundschnurelenent R dessen eines Ende frei ist und dessen anderes Ende mn einem Schalblock 4 bes>ückt ist. der eine Startsprent' kapsei 3 mit oder ohne Verzögerungseinrichtung aufweist

In F i g. 3 ist cm Ziindschnurelement rdargestellt. das an beiden Enden mit einem eine Startsprengkapsel 3' bzw 3 enthaltenden Schaltblock 4' b/w. 4" versehen ist. wobei es sich um eine Momentstartsprengkapsel oder eine Verzögerungsstartsprengkapsel handelt' kann.

Die F ig I bis 3 veranschaulichen im Prinzip die Zündschnurelemerite aus .lcnen das hier angesprochene System aufgebaut ist. Die Elemente sind in der Reihenfolge mit A, B und C bezeichnet. Bei dem Element A in F i g. 1 ist die Zündschnur 1 an einem Ende an die Sprengkapsel 2 angeschlossen. Bei dem Element B in F i g. 2 ist die Zündschnur Γ an einem Ende art einen eine Staftsprefigkapsel 3 enthaltenden Schaltblock 4 abgeschlossen. In der V* i g. 3 — die das Element C

darstellt — ist die Zündschnur 1" an ihrem einen Ende an einen eine Startsprengkapsel 3' enthaltenen Schaltblock 4' angeschlossen und am anderen Ende an einen Schaltblock 4" mit einer Startsprengkapsel 3". Bei den Zündschnüren handelt es sich um Niederenergiezündschnüre. Eine Zündschnur dieser Art ist von sich aus nicht in der Lage, eine Detonation auf eine andere Zündschnur oder einen anderen Sprengstoff zu übertragen. Die Zündschnur ist rohrförmig und an ihrer inwendigen Mantelfläche mit Sprengstoff oder einer anderen reaktiven Substanz beschichtet Der Sprengstoff wird an einem Ende der Zündschnur gezündet, und man erhält eine sich selbst aufrechterhaltende Stoßwelle, die in der Zündschnur weiterwandert. Um diese Stoßwelle nutzvoll zu verwerten, muß am anderen Ende der Zündschnur eine Startsprengkapsel angeordnet sein, die von der Stoßwelle gezündet wird. Diese Startsprengkapsel kann in einem Überschlagelement oder Schaltblock angeordnet sein, der andere Zündschnüre aufnehmen und die Stoßwelle zu diesen übertragen kann.

In F i g 4 ist verdeutlicht, wie ein / "ndschnurelemeni das an seinem einen Ende eine Sprengkapsel 2' nach Fig. 1 trägt und an seinem anderen Ende an einen Schaltblock 4'" mit Startsprengkapsel 3 " angeschlossen ist. Es ist also gezeigt, wie ein aus der Zündschnur Γ und der Sprengkapsel 2' bestehendes Zündschnurelement A an seinem freien Ende an einen eine Startsprengkapsel 3 ' enthaltenden Schaltblock 4'" angeschlossen ist.

In F i g. 5 ist detallierter. teilweise im Querschnitt ein Beispiel eines Schaltblockes a gezeigt, der eine Startsprengkapsel b und einen Hohlraum zum Aufnahmen der Zündschnur caufweist.

F ι g. 6 zeigt in vereinfachter Darstellung des System in der Ladephase mit einer Anzahl Bohrlöcher 5, 5'. 5". wo in jedes einzelne Bohrloch ein Zündschnurelement A nach F i g. 1 so eingeführt ist. daß das freie Ende aus dem Felsen bzw. zt·. sprengenden Körper herau^cragt

F i g. 7 veranschaulicht die Schaltung von Zündschnurelementen bei einem unkomplizierten Anwendt· :gsfall. Es sind Zündschnurelemente A nach F ι g 1 unter Verwendung von Zündschnurelementen B nach F i g. 2 verdrahtet, die mit den schematisch dargestellten Schaltblöcken 6,6'. 6" usw. bestückt sind.

In den F i g. 8 bis 11 wird jedes Bohi loch mil H und der Schaltblock mit K bezeichnet Der Einsatz der verschiedenen Zündschnurelemente 4 B und C ist den Schaltplänen zu entnehmen. Das Zünden erfolgt mit einem im freien Ende D eines Zündschnurelementes B angeordneten Initiator. In Fig. 8 ist eine Schaltung fur ζ B eine Grabensprengung zum Rohrverlegen dargestellt, wobei jedes Zündschnurelement drei Bohrloch einhft^n sowie ein neues Zündschnurelemcnt nach Fig. 2 zünden kann. Die Fig. 9 und 10 zeigen ander· Beispiele für Verb'ndungssysteme. für ζ B. \iv„hen und Podestsprengung. Bei der Schaltung de^r F ig 10 besteh· das erforderliche Material aus einerseits Bohrlöchern heuen in zugerichteter Länge (Zündschnurelement A! und andererseits kurzen Zündschnurelementen B mit Momentstartsprengkapseln (Xi-BIoik) In F ig Π is' die Verdopplung der Kapazität durch Verwendung von Zündschnurelementen nach Fig.3 veranschaulicht. Diese Schaltung mit teilweise doppelten Schalteinheiten, die sich für unterirdische Arbeiten und andere Fälle mit dichter Bohrguometi'ie anbietet, bedarf keiner weiteren Beschreibung. Bei der Startsprengkapsei in den Schaltblöcken handelt es sich um eine Momentstart-

sprengkapsel (K\-B\ock).

In den Fig. 12 bis 14 sind Verschiedene Verdrahtungsalternativen dargestellt, wo Zündschnurelemente, die eine Starlsprengkapsel mit Verzögerung enthalten, so kombiniert werden, daß man die angestrebte ί Sprenggeometrie erhält.

Fig. 12 zeigt eine Kombination aus Intervallstartsprengkapseln. Das erforderliche Material besteht aus einerseits Bohrlocheinheiten in zugerichteter Länge mit nur einem Intervall, im vorliegenden Beispiel Nr to 10 = 250 ms (Zündschnurelement A), und andererseits kurzen Zündschnurelementen B mit Intervallstartsprengkapseln, im vorliegenden Beispiel ein Intervall Nr. 1=25 ms (Ki-Q\ock) zwischen allen Löchern und zwischen den Lochreihen. Es sollte angemerkt werden. daß das Zünden an der Oberfläche 10 Löcher neben oder 10 Reihen vor der sukzessiven Detonation der in den Bohrlöchern befindlichen Sprengladungen vorgenommen wird. Man erhält eine gute Sicherheit gegen Ahreißen Die Sprenggeometrie hnt eine ausgeprägte Pflugform. Die Numerierung der Bohrlöcher (10 bis"\7) gibt die Intervalle an und stellt die Summe des konstanten Intervalls (Nr. 10) im Bohrloch und einer Anzahl Intervallstartsprengkapseln dar, von denen jede einzelne ein Intervall 1 (Schaltblock K2) hat. Die Numerierung der Intervalle bezieht sich dabei auf deren Länge. Nr. 1 bedeutet ein Intervall von 25 ms, Nr. 6 ein Intervall von 6 χ 25 ms= 150 ms, Nr. 80 ein solches von έθ χ 25 ms = 2000 ms, usw.

Fig. 13 illustriert eine andere mögliche Kombination mit Intervallstartsprengkapseln. Erforderlich sind hierfür einerseits Bohrlocheinheiten in zugerichteter Länge mit einem Interball. im vorliegenden Beispiel Nr. 10 = 250 ms (Zündschnurelement A), und andererseits kurze Zündschnurelemente B mit Momentstartsprengkapsel fKi-Block) zwischen Löchern der gleichen Reihe, die gleiches Intervall haben sollen, und außerdem ferner kurze Zündschnurelemente B mit Intervallstartsprengkapsel, im vorliegenden Beispiel Nr. 1 =25 ms (K₂- Block zum Schalten, wo eine Verzögerung erwünscht ist, also ■«> z. B. zur Verbindung von Ecklöchern und zur Verbindung zwischen den Reihen). In diesem Beispiel findet das Zünden an der Oberfläche 10 Reihen vor der sukzessiven Detonation der in den Bohrlöchern befindlichen Sprengladungen statt, was eine gute -»5 Sicherheit gegen Abreißen beinhaltet

In Fig. 14 ist eine weitere Kombination mit Intervallstartsprengkapseln dargestellt. Erforderlich hierfür sind Bohrlocheinheiten in zugerichteter Länge, nur ein Intervall, im vorliegenden Beispiel Nr. = 2000 ms (Zündschnurelement A), und kurze Zündschnurelemente mit Intervallstartsprengkapseln, im vorliegenden Beispiel Intervall Nr. 6= 150 ms, mit iw-BIock. Die Numerierung der Bohrlöcher gibt die Reihenfolge an, in der das Zünden stattfindet. In dem Beispiel ist das Zünden an der Oberfläche nach 1200 ms beendigt, und dadurch wird vollständige Sicherheil gegen Abreißen erhalten.

Die Erfindung bringt neben der Tatsache ihrer einfachen Anwendbarkeit erhebliche Gewinne, was die Sicherheit betrifft, und ökonomische Vorteile bei der feldmeßigen Verwendung mit sich. Die Vorteile sind insbesondere die folgenden:

1. Die Ladearbeit wird oft gleichzeitig mit Gesteinsbohrung bei Gegenwart schwerer Maschinen betrieben, und es ist eine beträchtliche Anzahl von Arbeitskräften erforderlich. Bei diesem Stadium der Vorbereitung brauchen keine Schalteinheiten auf der Gesteinsfläche liegen; sie werden erst später in Erscheinung treten, wenn die Bohr- und Ladearbeit im Prinzip beendet ist. Die Schaltarbeit wird dabei gewöhnlicherweise von nur einem Mann oder zwei Männern und vorwiegend ohne maschinelle Hilfsmittel ausgeführt.

2. In einer fertigen Schaltung kann die Anzahl der S^haltpunkte auf ²Ii reduziert werden, was das Zündsystem verbilligt und die Besichtigung vereinfacht.

3. Durch die vereinfachte Schaltung vermindert sich die Gefahr, daß die Schaltung Fehler enthält, und somit auch die Gefahr eines Versagens.

4. Es besteht die Möglichkeit zur Schaltung von Systemen mit erhöhter Betriebssicherheit (verdoppelte Schaltung oder Zweiwegzündung).

5. Auch bei schon gebohrten und geladenen Bohrlöchern besteht immer noch die Möglichkeit, die Intervalle frei zu wählen.

6. Es ist eine erhebliche Verkleinerung des Sortiments der auf Lager zu haltenden Elemente möglich, und zwar auf 10% des früheren Sortiments.

7. Die Herstellung der Elemente ist einfacher und sicherer, es werden geringere Sprengstoffmengen bei der Herstellung in der Fabrik benötigt, als dies bisher der Fall war.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. System zum Sprengen von Gestein, Beton u. ä. mit Niederenergiezündschnüren, die zweckmäßig inwendig mit Sprengstoff oder anderer reaktiver Substanz belegt sind, Sprengkapseln und Sprengstoff, die in Bohrungen, mit denen das zu sprengende Material versehen ist, einbringbar sind, wobei die Niederenergiezündschnüre mit mit Startsprengkapseln und mit Ausnehmungen zur Aufnahme von ein oder mehreren weiteren Niederenergiezündschnüren versehenen Schaltblöcken und den Sprengkapseln zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Typen (A, B) von Zündschnurelementen vorgesehen sind, und zwar ein erster Typ (A) mit einem freien Ende und einer Sprengkapsel (2) am anderen Ende, die so in eine Bohrung (5, 5', 5") einzubringen ist, daß das freie Ende der Zündschnur aus dieser herausragt, und ein zweiter \ >p (B), an dessen einem Ende der Schäiibiock (4) angeordnet ist, der mit den freien Zündschnurenden und/oder durch Umknicken gebildeten Enden verbunden ist, und wobei das freie Ende (D) eines von den Zündschnurelementen (B) an einem Initiator zum Zünden des Systems angeschlossen ist.

2. Svstem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich dritte Elemente (C) vorgesehen sind, die eine Niederenergiezündschnur (1") und zwei an beiden Enden derselben befestigte Schaltblöcke (4', 4 ') aufweisen.

3. System nach AnsprucH 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Startsprengkapseln Moment- und/oder Verzögerungss^rengkapseln sind.

4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Startsprengkapseln Momentsprengkapseln sind

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Startsprengkapseln Verzögerungssprengkapseln sind.