DE285024C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVi 285024 KLASSE 78 e. GRUPPE ·

FRIEDRICH ENGELING in DORTMUND.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. Juli 1913 ab.

Das Verfahren bestellt darin, daß, nachdem der mit einer Zündung versehene Sprengstoff, und zwar kommen hauptsächlich brisante und sog. Sicherheitssprengstoffe in Betracht, in das in üblicher Weise hergestellte Bohrloch eingebracht und dieses an seiner Mündung mittels einer besonderen Abdichtungs- oder Verschlußvorrichtung, die die Einführung einer Flüssigkeit (Wasser) ermöglicht, fest

ίο abgeschlossen ist, Drückwasser, das in kohlenstaubgefährlichen Gruben den dort bergpolizeilich vorgeschriebenen Berieselungsleitungen entnommen werden kann, aber auch beim Fehlen solcher Anlagen mittels besonderer Druckpumpen oder ähnlicher Vorrichtungen in. das Bohrloch eingeführt wird. Ein möglichst hoher Druck der Flüssigkeit (etwa 25 bis 35 Atm.) erscheint wohl zweckmäßig, doch hängt der anzuwendende Druck von den besonderen . Verhältnissen des Einzelfalles, namentlich von der Festigkeit und Beschaffenheit des zu sprengenden Gesteins ab, und zwar wird man sich unter Umständen mit einem Druck von 5 Atm. und sogar noch weniger begnügen können.

Das in das Bohrloch eingeführte Wasser bildet mit dem Verschluß den Besatz, der auf den Sprengstoff aufgebracht werden muß; unter gewissen Umständen, z. B. zum Abtun von Sprengschüssen in Steinkohlenbergwerken, ist das Besetzen bergpolizeilich vorgeschrieben.

Äußerlich weicht das Verfahren von dem bisher allgemein üblichen Verfahren dadurch ab, daß nicht mehr ein fester oder nachgiebiger (plastischer) Besatz, bestehend aus Lehm oder Letten u. dgl., sondern ein flüssiger Besatz, in erster Linie Wasser, in das Bohrloch eingebracht wird.

Zwar ist das Besetzen mit Wasser vor Jahrzehnten von den Engländern M a c η a b bei Schwarzpulverschüssen und von Abel bei brisanten Sprengmitteln vorgeschlagen. Settle brachte dann die Sprengpatronen in einem großen Wassersack unter und sicherte sie gegen seitliche und achsiale Verschiebungen. Indes haben diese Verfahren keine allgemeine Anwendung gefunden. Neuerdings sind dann zur Durchführung des Wasserbesatzverfahrens besondere Wasserpatronen hergestellt worden,' lange, an einem Ende geschlossene . zylindrische Hüllen aus Papier, dünnem Gummi oder anderen wasserdichten Stoffen, die mit Wasser gefüllt wurden. Diese Wässerbesatzpatronen .werden auf die Ladung aufgeschoben, worauf vor. diesen Hüllen vorsichtig ein weiterer fester Besatz angebracht werden kann. Aber auch mit dieser Verbesserung hat das Verfahren keine ausgedehntere Anwendung gefunden, weil einmal die Handhabung verhältnismäßig umständlich war und die Hüllen beim Aufbringen des festen Besatzes vielfach platzten, worauf das Wasser dann aus dem Bohrloch herauslief, zum anderen, weil · der Preis der Hüllen selbst zu hoch war und diese auch schon nach kurzer Zeit infolge der Lagerung an Güte einbüßten. .

Von diesem Verfahren unterscheidet sich

Lagere

die vorliegende Erfindung indes dadurch, daß der Wasserbesatz unter Druck zur Anwendung gelangt.

Der Bohrlochverschluß wird — je nach der Stärke der Ladung — beim Absprengen des Gesteins gelockert und fällt zu Boden oder wird wohl auch einige Meter zurückgeschleudert; er ist jedoch beliebig oft wieder benutzbar, solange bis er in natürlicher Weise verschleißt, was erst nach Hunderten von Anwendungen eintritt.

Ihrem Wesen nach unterscheidet sich die Erfindung von dem bisherigen Besatz- bzw. Sprengverfahren in folgender Hinsicht:

i. Die Wirkung eines Sprengstoffes ist um so größer, je größer die Ladedichte, d. h. das Verhältnis des in der Raumeinheit untergebrachten Sprengstoffes, ist. Durch die Einführung von Druckwasser * in das Bohrloch wird der darin befindliche Sprengstoff zusammengedrückt. Dies ist namentlich bei Sicherheitssprengstoffen, denen man zur Herabsetzung der Explosionsgefahr diesem Zweck dienende Stoffe beimengt, die dann natürlich eine Vergrößerung des Volumens des Sprengstoffes zur Folge haben, von nicht zu unterschätzender Bedeutung.

2. Für die Wirkung des Sprengstoffes ist ferner die Vermeidung jeglicher Hohlräume zwischen den Sprengstoffen und den Wandungen des Bohrloches, des sog. schädlichen Raumes, von besonderer Bedeutung. Zu diesem Zweck sollen die Bohrlöcher tunlichst dem Durchmesser der Patronen angepaßt werden; doch ist dies, namentlich unter den. imBergbau obwaltenden Verhältnissen, nur im beschränkten Maße möglich; es wird deshalb vorgeschrieben, daß bei dem Laden der Sprengstoff mit dem Ladestock an die Bohrlochwandun-

40. gen angedrückt oder angepreßt werden soll.

Bei der Länge der Sprengstoffpatronen und ihrer Plastizität ist letzteres an und für sich in nennenswertem Maße nur für den jeweils . dem Ladestock nächsten Teil der Patrone möglich, bei den Zündpatronen darf es"jedoch wegen der Gefahr einer unzeitigen Zündung nicht allzusehr ausgeübt werden. Bei der großen Zahl von Schüssen, namentlich da, wo das Laden durch besondere Schießmeister erfolgen muß, geschieht das Anpressen des Sprengstoffes meistens nicht mit der genügenden Sorgfalt. So kommt es, daß fast ausnahmslos zwischen Sprengstoff und den Bohrlochwandungen doch noch Hohlräume vorhanden zu sein ,pflegen, so daß die Kraft des Sprengstoffes nur zum Teil ausgenutzt wird.

3. Beim vorliegenden Verfahren werden nun nicht nur die Hohlräume vollständig ausgefüllt, sondern infolge des Druckes, unter dem das Wasser steht bzw. gehalten wird, dringt es auch in die Hohlräume des zu sprengenden Gesteins, insbesondere bei der Steinkohle in die dort vorhandenen Schichtungsflächen (Schlechten) ein. Die von dem explodierenden Sprengstoff geleistete Arbeit wird ^; daher nicht nur voll nutzbar gemacht, sondern vermöge der Inkompressibilität des Wassers in einer außerordentlich günstigen Weise zur Wirkung gebracht, indem sie auf die gesamte Länge des Bohrloches allseitig übertragen wird, wie ohne weitere Darlegung ersichtlich ist.

Die von Settle vorgeschlagene Einbringung der Sprengstoffe in die Wasserpatronen selbst kann den vorliegenden Zweck aus dem schon oben angegebenen Grunde und wie aus vorstehender Schilderung hervorgeht, nur unvollkommen erreichen. Hier geht ebenso wie bei lediglich mit Wasser (ohne Druck) besetzten Bohrlöchern, wie sie z. B. beim Abteufen in nassen Schächten vorkommen, die in der Bohrlochachse gerichtete Arbeit des Sprengstoffes verloren, während sie bei der vorliegenden Erfindung infolge des festen Verschlusses des Bohrloches ebenfalls voll. ausgenutzt wird.

Die oben angeführten Erklärungen lassen ohne weiteres die erheblichen Vorteile erkennen, die durch das neue Verfahren gegenüber dem bisherigen zu erzielen sind. Sie bestehen go zunächst in , einem wesentlich geringeren Sprengstoffbedarf bzw. Verbrauch bei der Spreugarbeit.

Ferner wird infolge der verlustlosen Übertragung der Explosionsarbeit mittels des Druckwassers auf das Gestein dieses in die Schichtungsflächen des Gesteins eindringen und sie aufreißen. Dies ist bei der Gewinnung von Mineralien und namentlich von Kohle, bezüglich der die Bedeutung des Verfallrens näher dargelegt werden soll, von großer Wichtigkeit, weil damit die Zertrümmerung der Kohle, die beim Besetzen des Bohrloches mit festem Material in weitgehendem Maße eintritt, vermieden und ein größerer Entfall an Stückkohle, einem wertvolleren Produkt, erzielt wird. Die Zertrümmerung der Kohle ist größer als unbedingt nötig, weil die Bergleute zur Erzielung einer sicheren Wirkung der Schüsse in ihrem Sinne, d. h. zur sicheren Hereingewinnung der durch den Schuß loszusprengenden Massen, sie vielfach überladen. Diese Überladung des Schusses hat nun außer dem geschilderten Übelstande die weiteren im Gefolge, daß einmal eine bedeutende Vermehrung des gefährlichen Kohlenstaubes stattfindet, zum anderen infolge der Erhöhung der Lademenge, die vielfach bis an die zulässige Höchstlademenge, verbotswidrig auch darüber hinaus, herangetrieben wird, die Explosionsgefahr nahegerückt wird.

Durch die Anwendung des vorgeschlagenen

Verfahrens werden diese Gefahren vermindert, ja man kann sagen, gänzlich beseitigt, da einmal infolge der geringeren Menge des zur Sprengarbeit erforderlichen Sprengstoffes, an dessen zu reichlicher Verwendung bei der exakten Wirkung der Schüsse nunmehr für die Arbeiter keine Veranlassung mehr vorliegt, die Entwicklung des Kohlenstaubes auf ein Mindestmaß herabsinkt, zum anderen aber

ίο durch das zum Besetzen verwandte Wasser der etwa entstehende Kohlenstaub sofort bei der Bildung in gründlichster Weise, aber auch die übrige Kohle in der Nähe der Umgebung des Bohrloches angefeuchtet, außerdem aber auch infolge der sofortigen Ablöschung der Explosionsflamme jede Explosionsmöglichkeit ausgeschlossen und damit die von Kohlenstaub oder Schlagwetter herrührende Explosionsgefahr beseitigt wird.

Endlich ist noch hervorzuheben, daß bei Anwendung des Verfahrens ein Nachschwaden kaum auftritt. Die geringe Menge der erforderlichen Sprengstoffe hat schon an sich die Entwicklung geringer Nachschwadenmen-

s5 gen zur Folge; diese Menge selbst wird, da . sie zum größten Teil aus Kohlensäure besteht, die im Wasser löslich ist, in erheblicher Masse von dem Druckwasser absorbiert oder auch niedergeschlagen. Diese Beseitigung oder Verminderung der giftigen Schwaden, die in Bergwerken wiederholt Unglücksfälle herbeiführten, sobald die Bergleute sich dem Arbeitspunkt zu zeitig wieder näherten, ist aus diesem Grunde sehr wichtig.

Kurz zusammengefaßt bietet das Verfahren folgende Vorteile:

i. Es findet eine vollkommene Ausnutzung der im Sprengstoff nutzbar zu machenden Energie statt.

2. Es tritt eine wesentliche Ersparnis an Sprengstoff ein, die nach den vorgenommenen Vorversuchen bis zu 75 Prozent der sonst unter gleichen Umständen erforderlichen Menge beträgt.

3. Bei der Hereingewinnung abbauwürdiger Mineralien wird ein wertvolleres Stückgut erzielt.

4. Bei der Anwendung des Verfahrens in der Steinkohle tritt eine wesentliche Verminderung des Kohlenstaubes und der dadurch verknüpften Gefahren ein, einmal durch die geringere zur Anwendung gelangende Sprengstoffmenge, zum anderen durch das sofortige Abkühlen der Explosionsflamme.

5. Es tritt eine wesentliche Verminderung der Nachschwaden ein.

In solchen Gesteinsschichten, die von Wasser aufgelöst werden, z. B. im Steinsalzoder Kalibergbau, wird eine gesättigte Lösung von Chlormagnesium, Endlauge u. dgl. benutzt.

Bezüglich des Verschlusses sei bemerkt, daß dazu der beim Dorstfelder Stoßtränkverfahren angewandte Verschluß verwandt werden kann. Eine andere Konstruktion besteht aus einem der Dicke des Bohrloches entsprechenden Gummischlauch, in dem sich mit Gewinde versehene Einlagen befinden, die durch Eindrehen eines auf der Außenseite mit Gewinde versehenen konischen Rohrstückes an die Bohrlochwandungen angepreßt werden, wobei eine weitere Dichtung des Rohres gegen den Gummischlauch durch Andrehen einer Schraubenmutter auf dem außerhalb des Schlauches zylindrisch, hier ebenfalls mit Gewinde ausgestatteten Teile des Rohrstückes an die Schlauchmündung erzielt wird.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zum Sprengen im Gestein mittels in Bohrlö:hern eingesetzter brisanter und Sicherheitssprengstoffe unter Benutzung von Wasser als Besatz, dadurch gekennzeichnet, daß der nach außen abgedichtete, aus Wasser oder einer anderen Flüssigkeit bestehende Besatz unter Druck gehalten wird.