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Verfahren zum wasserfesten Abdichten von Streng-
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s chnurenden Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren,
offene Enden von Sprengschnüren wasserdicht abzudichten.
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Solche offenen Enden werden beim Arbeiten vor Ort immer dann erhalten,
wenn Sprengschnüre auf eine gewünschte Länge zurechtgeschnitten werden müssen; dabei
entsteht zwangsläufig ein offenes Ende.
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Diese offenen Enden von Sprengschnüren bedingen folgende~ nachteiligen
Eigenschaften der Sprengschnur: An- diesen offenen Enden ist die Sprengstoffseele
ungeschützt allen äußeren Einflüssen ausgesetzt. Zu diesen äußeren Einflüssen zählen
u.a. mechanische Einwirkungen und das Eindringen von Wasser.
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Besonders das Eindringen von Wasser in das offene Ende einer Sprengschnur
bedingt ungewunschte Schäden, die ver-
hindert werden müssen, weil
das eingedrungene Wasser sehr leicht die Zündbarkeit der Sprengschnur beeinträchtigt
oder gar aufhebt. Die Möglichkeit, daß sich in Bohrlöchern in die Sprengscknürc
eingelegt werden, stehendes Wasser befindet, ergibt sich nicht nur bei wasserfüllrenden
Gebirgsschichten,. sondern auch in solchen Bohrlöchern, die durch Naßbohren unter
Verwendung von Hohlbohrern hergestellt sind. Dies gilt für die bei £prengarbeiten
senkrcill in die Sohle oder schräg einfallend(z.B. bei Abschlagsbohrungen) angesetzten
Bohrlöcher. In besonderem Maße tritt das Problem bei Abteufarbeitenauf.
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in die Sprengstoffseele dringt um so mehr Wasser ein, je höher die
Temperatur des in dem Bohrloch befindlichen Wassers ist und je größer der jeweilige
Wasserdruck ist.
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Bereits bei einem Druck von 0,5 bar (5 m Wassersäule) und einer im
Gebirge leicht auftretenden Temperatur von 40 CC dringt in eine Sprengschnur mit
einem offenen Ende und einem Füllgewicht von 100 g/m nach einer zweistündigen Lagerzeit
der Schnur unter diesen Bedingungen so viel Wasser ein, daß die Feuchtigkeit innerhalb
der ersten zehn cm von dem offenen Ende ab gerechnet durchschnittlich bei etwa 25
% liegt. In dem darauf folgenden 10 cm-Stück ist die durchschnittliche Feuchtigkeit
immer noch etwa 15 %. Diese hohen Feuchtigkeitswerte führen durchweg zu Versagern,
denn die Sprengschnur kann von de elektrischen Sprengzünder nicht gezündet werden.
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Es bestand deshalb die Aufgabe, offene oder angeschnittene Enden von
Sprengschnüren derart abzudichten, daß diese in Wasser von 40 0 bei einem Druck
von 0,5 bar mindestens sechs Stunden gelagert werden können, ohne daß die Detonationsübertragung
vom Zünder auf die Sprengschnur in Frag gestellt ist.
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In Erfüllung dieser Aufgabe wurde nun ein Verfahren zur
Verhinderung
des Eindringens von Wasser in die offenen Endflächen von Sprengschnüren gefunden,
das dadurch gekenn zeichnet ist, daß man über das offene Ende der Schnur eine Netallkappe
stülpt, die mit einem oder mehreren Verklammerungselementen versehen ist, und den
Zwischenraum zwischen Netallkappe und dem darunter befindlichen Schnurende mit einem
wasserundurchlässigen Schmierfett ausfüllt.
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Hunter einem wasserundurchlässigen Schmierfett wird erfindungsgemäß
ein solches Fett verstanden, das bei Raumtemperatureine pastenförmige Konsistenz
besitzt und diese Ausg'angskonsistenz möglichst unverändert bis zu Temperaturen
von 40 CO beibehält. Weiterhin soll es bis zu Temperaturen von 40 CC bei einem Druck
bis zu 0,5 bar kein Wasseraufnahmevermögen besitzen. Darunter fallen hauptsächlich
Schmierfette gemäß DIN 51 502, Tabelle 6, mit der Bewertungsstufe # gemäß DIN 51
807, Teil 1.
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Erfindungsgemäß lassen sich demzufolge zQBe Hochvakuumschmierfette
anwenden, wobei die darin enthaltenen fettähnlichen Stoffe natürlichen oder synthetischen
Ursprungs sein können; besonders gut sind silikonhaltige Hochvakuumfette geeignet.
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Weiterhin eignen sich zOBo solche SchmierSett die aus einem Gemisch
aromatischer Dicarbonsäureester mit Wachsen und Petrolatum bestehen, wobei der Anteil
der Dicarbonsäureester 5 bis 20 Gew-%, derjenige des Petrolatums zwischen 60 und
80 Gew.-% sein soll; der Rest entfällt auf Wachse. Als Wachse eignen sich besonders
solche mit einem Tropfpunkt über 80 CO und einer Säurezahl von 0 bis 5, vorzugsweise
von 0. Die aromatischen Dicarbonsäureester sind hauptsächlich Ester der isomeren
Phthalsäuren, wobei die Alkoholkomponente zwischen 6 und 12 C-Atome haben kann.
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Die Kappe, die über das offene Endstück der Sprengschnur gestülpt
wird, kann aus jedem beliebigen Metall oder
Metallegierung sein,
wie z.B. aus Kupfer oder Aluminium.
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Ihr Innendurchmesser ist etwa O,) bis 2 mm größer als der Außendurchmesser
der Sprengschnur, auf die sie aufgesteckt wird. Die hänge sollte mindestens 1,5
cm betragen, damit sie einen festen Sitz auf dem Schnurende hat. Die bevorzugte
Form der Kappe ist eine mit einem Boden versehene Hülse.
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Innerhalb der Kappe befinden sich, vorzugsweise in dem oberen Teil,
der dem Hülsenmund zugekehrt ist, Elemente, die nach Art eines Widerhakens wirken.
Diese sind z.B. als Nocken oder Nasen, bevorzugt jedoch als Haken oder hakenförmige
Elemente ausgebildet. Diese Haken haben ihr zugespitztes Ende in Richtung des Hülsenbodens,
so daß ein einwandfreies Aufstecken der Hülse auf das Sprengschnur ende gewährleistet
ist, während dem Herausziehen der Schnur aus der Hülse durch die Haken ein Widerstand
entgegengebracht wird. Diese Haken ragen etwa 0,3 bis 1,8 mm in das Hülseninnere
hinein.
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Die Wanddicke der Hülsen wird entsprechend der Duktilität des Metalls
gewählt. Sie soll mindestens so dick sein, daß eine Verformung unter Druck nicht
stattfindet. Im allgemeinen ist dies bei einer Mindestdicke von 0,2 mm gewährleistet;
im allgemeinen wählt man deshalb als Wanddicke Werte zwischen 0,2 bis 1,5 mm, obwohl
in besonders gelagerten Fällen auch größere oder geringere Dicken durchaus möglich
sind.
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Eine mögliche Ausführungsform wird in der Figur 1 im vergröberten
Maßtab in SeitzaaSdS aufgezeigt.Indieser Figur bedeutet 1 die Hülsenwand, 2 den
Hülsenboden und 3 die Widerhaken in zwei verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten.
Die Anzahl der Widerhaken kann beliebig sein; es sollten jedoch mindestung .-:?i
sich etwa gegenüberstehend Widerhaken vorhanden sein.
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Figur 2 zeigt eine Ausführungsforin mit drei Widerhaken von oben gesehen.
Die Bezeichnung der einzelnen Teile ist die gleiche wie in figur 1. Der darin eingezeichnete
Wink von 120 ° ist nicht unbedingt einzuhalten; selbst bei Abweichungen uni + 20
° ent-spricht er noch einer bevorzugten Ausführungsform.
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Die Kapl)en werden zu ihrer Anwendung über das offene Ende -der Sprengschnur
gestülpt. Unter dem offenen Eende der Sprengschnur wird die Schnittfläche verstanden,
die erhalten wird, wenn man ein Stück einer Sprengschnur quer zu seiner Längsachse
abgeschnitten hat. Die Kappen dürfen bei ihrem Aufsetzen auf die Sprengschnur nur
soweit üb-er die Sprengschnur-Schnittstelle gezogen werden, daß zwischen dem Kappenbodenteil
und der Schnittfläche eine Fettschicht erhalten bleibt, die eine Mindeststärke von
2 inia hat. Diese Mindeststärke ist in der Regel erreicht, wenn beim Aufziehen der
fettgefüllten Kappe das Fett- beginnt, durch die unterhalb der Widerhaken vorhandenen
Löcher in der iletallwand auszutreten.
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Die weiterhin erfindungsgemäß notwendige Maßnahme der Ausfüllung des
Zwischenraums zwischen der Kappe und dem darüber befindlichen Sprengschnurende mit
Schmierfetten wird zweckmäßigerweise so durchgeführt, indem man die Kappe vor ihrem
Überziehen über das Sprengschrlurendstück mit dem Schmierfett füllt. Der Füllgrad
hängt- von der Lange der Kappe ab; es ist jedoch weckmäßig, die Kappe etwa zur Hälfte
mit dem Fett zu füllen; bei längeren Kappen genügt ein geringerer Füllgrad.
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Während des Überstülpens der Kappe iiber das Schnurende verteilt sich
dann das Fett gleichmäßig in die Zwischenräume, die zwischen Kappeninnenwand und
Kappenboden und dem £;prengs chnurenu-e bestehen.
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Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es möglich, abgeschnittene
Sprengschnurenden so wasserdicht zu machen, daß man diese Enden mindestens sechs
Stunden lang in Wasser von 40 CC lagern kann, das einem Wasserdruck von 0,5 bar
ausgesetzt ist. Unabhängig von der Zusammensetzung der Bestandteile der Sprengstoffseele
sowie deni Aufbau der Sprengschnur läßt sich ein so gelagertes Sprengschnurende
einwandfrei zünden und die Sprengschnur detoniert durch.
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Beispiel 1 Es wurde eine etwa 6 m lange Nitropenta-Sprengschnur, deren
Füllgewicht 40 g/lfd.m betrug, verwendet. Uber eine der Schnittflächen wurde eine
Kupferkapsel gestülpt, die einen inneren Durchmesser von10,7 mm und eine Länge von
30 mm hatte. Die Kapsel hatte im Abstand von etwa 4 und 10 mm vom oberen Rand insgesamt
sechs Einkerbungen, diese wurden durch Aufstoßen der Hülle von der Außenseite mit
Hilfe eines Dorns erhalten und waren so ausgebildet, daß sie eine nach unten gerichtete
Zunge bildeten. Die Länge und die Breite dieser Zunge betrugen jeweils etwa 1,5
mm. -Die Kapseln wurden vor dem Überziehen über das Sprengschnu@ ende zur Hälfte
mit einem im Handel erhältlichen Silikon-Hochvakuumfett gefüllt. Das mit der Kapsel
und dem-Fett vcrsehene Sprengschnurende wurde auf den Boden eines 5 m langen Eisenrohres
gelegt, das mit Wasser von 25 CC gefüllt war- (Probe a). -Ein weiteres Sprengschnurende
wurde in gleicher Weise behandelt und in ein weiteres Eisenrohr von 5 m Länge -getaucht,
das mit Wasser von 40 QC gefüllt war und auf dieser Temperatur gehalten wurde (Probe
b). -Nach einer Tauchzeit von acht Stunden wurden die Spreng schnüre von der im
Wasser gelagerten Seite her mit einem Prüfzünder O,175 gezündet. Beide Schnüre detonierten
vollständig durch.
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Beispiel 2 Analog Beispiel 1 wurden etwa 6 m lange Sprengschnüre geprüft,
deren Sprengstoffseele mit 100 g Witropenta/lfd.m gefüllt war. Uber das offene Ende
der Schnüre wurden Kupferhülsen gestülpt, die mit den gleichen Einkerbungen wie
in Beispiel 1 angegeben, versehen waren. Der Durch
messer der Hülsen
betrug 15,5mm;sie waren etwa 40 mm langer und zu etwa einem Drittel mit einem Schmierfett
folgender Zusammensetzung gefüllt: Dioctylphthalat: 15 Gew.-% Vaseline: 75 Gew.-%
Wachs: 10 Gew,-.
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Das Wachs war ein im Handel erhältliches Wachs auf Poiy äthylenbasis
mit einem Tropfpunkt von 102 °C und einer Säurezahl von 0.
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Die mit dem Fett und den darüber befindlichen Kapseln versehenen Sprengsohnurenden
wurden in gleicher~Weise wie im Beispiel 1 gelagert. Nach einer Lagerzeit von acht
Stunden in 40 °C warmem Wasser bei einem Wasserdruck von 0,5 bar detonierten die
Schnüre nach Zündung mit einem Prüfzünder 0,175 einwandfrei durch.