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Aufsatz zum Laden von Bohr- bzw. Schußlöchern mit
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Pulversprengstoffen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
Aufsatz zum Laden von Bohr- bzw. Schuß löchern mit Pulversprengstoffen, umfassend
ein am Laderohrende angeordnetes Zylinderrohr mit einer Lavaldüse an der Austrittsseite
sowie Führungseiementen. Sie kann am vorteilhaftesten in der Bergbauindustrie bei
der Durchführung von Schießarbeiten angewandt werden.
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Zur Zeit finden im Bergbau Pulversprengstoffe vom Typ AN-FO sowie
pneumatische Ladevorrichtungen breite Anwendung.
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Beim Laden der Bohrlöcher mit großem Querschnitt treten jedoch beträchtliche
Sprengstoffverluste durch Zerstreuen auf, die bis 50% betragen. Zur Reduzierung
dieser Streuverluste wird das Austrittsende des Laderohres gegenüber der Bohrachse
mit besonderen Führungsvorrichtungen im Bohrloch sorgfältig zentriert. Diese Maßnahme
reicht jedoch dann nicht aus, wenn das Verhältnis zwischen Bohrloch-und
Laderohrdurchmesser
mehr als 2 beträgt. Daher verwendet man zur weiteren Verringerung der Sprengstoffstreuverluste
einen besonderen Auf satz mit Düsen und Führungselementen, der am Laderohrende angeordnet
wird.
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Ein bekannter Aufsatz dieser Art enthält ein zylindrisches Rohr mit
einer Lavaldüse am Austritt und ein Führungselement. Der Aufsatz wird an seinem
unteren Ende mit dem Laderohr verbunden (siehe zum Beispiel die CA-PS Nr. 948 904).
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Bei diesem Aufsatz bleiben jedoch die Stoffteilchen aus dem Förderstrom
an den Rohrwänden infolge des bekannten Koando-Effektes haften, so daß die nach
dem Durchlauf des Zylinderrohres und der Düse austretende Sprengstoffackel von der
Bohrachse abweicht, wodurch die Sprengstoffverluste durch die Ausstreuung aus dem
Bohrloch zwar kleiner als bei den anderen Ladevorrichtungen, jedoch immer noch beträchtlich
sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufsatz zem Laden
der 30arl0chcr mit Pulversprengstoffen ZU entwickeln, bei dem die Bildung einer
in der Bohrlochachse liegenden rotationssymmetrischen Sprengstoffströmung gewährleistet
wird, so daß die Streuverluste des Sprengstoffs geringer und damit die Wirtschaftlichkeit
und die Sicherheit der Schießarbeiten höher werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß an der Eintrittsseite
des Zylinderrohres laderohrseitig eine weitere Lavaldüse vorgesehen ist, die zur
Bildung einer Nischkammer in einem Abstand zu der ersten, am Austrittsende des Zylinderrohres
liegenden Lavaldüse angeordnet ist, wobei der Durchmesser des die Mischkammer bildenden
Zylinderrohrabschnittes großer ist als der Durchmesser des Laderohres.
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Der Vorteil des erfindungsgemäßen Aufsatzes liegt darin, daß die zwei
jeweils am Ein- und Austrittsende des Zylinderrohres angeordneten Düsen und die
dazwischenliegende Mischkammer die Bildung einer in bezug auf die Bohrlochachse
symmetrischen Sprengstoffströmung bewirken. Dabei wird das Hängenbleiben der Sprengstoffteilchen
durch die Mischkammer praktisch vermieden. Die Austrittsdüse gewährleistet zudem
den erforderlichen öffnungswinkel der Sprengstoffackel und eine rotationssymmetrische
Konzentration der Sprengstoffteilchen in bezug auf die Bohr- bzw.
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Schußlochachse.
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Erfindungsgemäß ist es ferner vorteilhaft, daß die weitere Lavaldüse
an der Eintritsseite des Aufsatzes einen kleineren Durchmesser als das Laderohr
aufweist und derart gestaltet ist, daß sie in das Laderohr einsetzbar ist.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 einen erfindungsgemäßen
Aufsatz zum Laden von Bohrlöchern mit Pulversprengstoffen, eingesetzt in einem Bohrloch,
Fig. 2 eine Ansicht des Aufsatzes in Richtung des Pfeiles A der Fig. 1.
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Fig. 1 zeigt einen in das Bohrloch eingeführten Aufsatz, wobei die
Bohrlochsohle und die mit Hilfe des Ladeaufsatzes gebildete Sprengtstoffladung nicht
dargestellt sind.
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Der Aufsatz besitzt ein Zylinderrohr 1 mit einer Lavaldüse 2 am unteren
Ende, die als Verbindungsstück zwischen dem Rohr 1
und dem für die
Sprengstoffzuführung dienenden Laderohr 3 dient. Am oberen Ende des Zylinderrohres
1, das an der Austrittsscite liegt, befindet sich ebenfalls eine Lavaldüse 4, die
als Austrittsdüse dient.
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Lavaldüsen sind aus der Strömungslehre bekannt. Sie stellen Düsen
dar, die aus einem sich verjüngenden Einlaufabschnitt, einem sich erweiternden Auslaufabschnitt
und einem dazwischenliegenden zylindrischen Teil bestehen.
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Das Zylinderrohr 1 trägt elastische, beispielsweise sternförmige Führungselemente
5 (Fig. 2), die für eine zentrische Lage des Laderohrs im Bohrloch 6 sorgen und
einen Luftspalt 7 zum Austritt der aus dem Bohrloch abströmenden Förderluft begrenzen.
Am Austrittsende des Zylinderrohres 1 befindet sich ein Ring 8, an dem die Austrittslavaldüse
4 angeordnet ist. Auf dem Düsenkörper sind außen die Führungselemente 5 mit Hilfe
einer Hülse 9 und einer Mutter 10 befestigt. Das untere Führungselement 5 wird auf
der Eintrittsdüse 2 mit einer Mutter 9 befestigt.
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Die Lavaldüsen 28 4 sind auf dem Zylinderrohr 1 derart angeordnet,
daß zwischen dem Austrittsquerschnitt 11 der Düse 2 und dem Eintrittsquerschnitt
12 der Düse 4 eine Mischkammer 13 für die Sprengstoffströmung entsteht. Dabei ist
der Rohrdurchmesser des die Mischkammer 13 bildenden Rohrabschnittes größer und
der Durchmesser der Eintrittsdüse 2 kleiner als der Durchmesser des Lade rohres
3 Der Ladeaufsatz funktioniert wie folgt Eine Mischung aus Förderluft und Sprengstoff
tritt aus dem Laderohr 3 in die Düse 2 ein, wird hier beschleunigt und zur Achse
des Aufsatzes hin zentriert. Das Forderluft-Sprengstof emisch
tritt
dann durch den Auslaufteil 11 in die Kammer 13 des Zylinderrohres 1 ein. Beim Durchlauf
der Kammer werden die Sprengstoffteilchen gleichmäßig über den Kammerquerschnitt
verteilt. Darauf wird das Gemisch im Einlaufteil der Austrittsdüse 4 wieder beschleunigt
und zum Zentrum des Aufsatzes hin geleitet, der durch die elastischen Führungselemente
5 mit der Bohrlochachse gleichachsig angeordnet ist, auch wenn das Bohrloch eine
unregelmäßige geometrische Gestaltung aufweisen sollte. Die in der Bohrlochachse
liegende Luft-Sprengstoff-Strömung tritt durch den Auslaufteil 14 der Lavaldüse
4 zur Bohrlochsohle in Form einer in der Bohrlochachse liegenden rotationssymmetrischen
Fackel 15 mit dem erforderlichen Öffnungswinkel, aus.
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Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Aufsatzes lassen sich Sprengstoffstreuverluste
beseitigen, wodurch der Ausnutzungsgrad des geladenen Sprengstoffes und die Sicherheit
der Schießarbeiten steigt.
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