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Verfahren und Vorrichtung zum Sprengen von Gebirge Zusatz zum Patent
664 485 ° Gegenstand des -Hauptpatents 664 485 ist ein Verfahren zum 'Sprangen von
Gebirgen, wie z. B. Kohle, mittels einer starren. Patrone, die über eine Leitung
voln .einer ientfernten Stelle aus durch allmähliches Füllen mit einem Druckgas
geladen wird und bei welchem .der Ladevorgang nach Erreichen des für @die Sprengung
gewünsehteln Druckes beendet und -da;nn der Patroneninhalt durch Herabsetzen des
Druckes in der Zuleitung von einer entfernten Stelle .aus in das Gebirge ientladen
wird.
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Es hat sich igezeigt, daß @dieses Verfahren in außerordentlich günstiger
Weisse in seinen Grundzügen für @die Mehrfachsprengung geeignet ist, wenn die durch
.die Ferüleiturig zugeführte Energie ;an einer Anzahl von Sprengstellen gleichzeitig
in unterteilten Mengen zur Auswirkung gebracht werden kann.
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Gemäß der Erfindung wird das, dadurch erreicht, @daß durch die Fernleitung
mehrere Kammern einer Patrone ;nacheinander mit Druckgas gefüllt werden, worauf
denn gemäß dem Verfahren nach dem Hauptpatent 664485 der Patroneninhalt durch Herabsetzen
des Druckes in der Zuleitung in das Gebirge entleert wird.
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' Die für die Ausübung des neuen Verfahrens !erforderliche Sprengpatrone
ist dabei erfindungsgemäß so ;ausgebildef, daß jede der Ladekammern mit seinem beim
Herab-'setzen des Druckas in der Zuleitung iin Tätigkeit gesetzten besonderen Eintladungsventil
und mit gesonderten Austrittsleitungen versetzen. ist, um dadurch die Sprengenergie
,aus ,den verschiedenen" Ladekammern den ihnen zugeordneten Spriengstellein im Gebirge
gleichzeitig zuleiten zu könnein.
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Weiter ist vorteilhaft, zwischen zwei an .den Enden der Patrone angeordneten
Ladekammern !ein Ventilgehäusie vorgesehen, in welches. die - Druckferüzuleitung
mündet und in welchem gegeneinander ,gerichtete, die Entladung der beiden Kammern
biei Druckün.tlastung in der Fer!üleitung herbeiführende Kolbenventile nebst radialen
Gasaustrittsbff'nungen sich b,efi4üdeu.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung sind die an die Druckgasferüzuleitung
aangeschlossenen Ladekammern verschieden groß. ausgeführt, und jede von ihnen ist
außerdem mit
.. Entladungsventil Bund Austrittsöffnungen versehen.
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Damit die Patrone bei der gemeinsamen Entladung der Kammern an ihrer
Arbeitsstelle festgehalten wird, werden vorteilhaft die Austrittsöffnungen sämtlicher
Kammern schräg zur Patronenachse geneigt angeordnet, wodurch eine bei der Entladung
auftretende, den gewünschten Erfolg ergebende Reaktionswirkung erzielt wird.
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Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele von Patronen
dargestellt, und zwar zeigt: Fig. i einen Längsschnitt durch eine Pa-. trone mit
zwei Entladekammern, Fig. 2 einen Schnitt durch ein Kohlenflöz, in dem :die Patrone
gemäß Fig. i in !einem geeigneten Bohrloch angeordnet ist, Fig.3 einen Längsschnitt
:durch eine andere Ausführungsform, Fig. 4 einen Teil der Fig.3 im vergrößerten
Maßstab- im Schnitt, -Fig. 5 die Patrone nach Fi,g.3 und 4., in einem Kohlenflöz
angeordnet, Fig.6 seinen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform und Fig.7
ein Kohlenflöz im Schnitt, in dem eine Patrone nach Fig. 6 sich befindet.
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Die in der Fig. i dargestellte Patrone besteht aus zwei zylindrischen
Behältern i, die durch ein mit Gewinde versehenes Verbindungsstück 36 miteinander
'verschraubt und deren Enden durch Kappen 2, 35 @abgeschlossen sind. In der Kappe
2 ist lein Stutzen i i eingeschraubt und durch eine Dichtung i 2 abgedichtet, der
das Zuleitungsrohr i o für die Druckluft mit dem zum Verbindungsstück 3 6 führenden
Rohr i 3 verbindet. Das Verbindungsstück 36 besitzt zwei Stopfen 26; vorn denen
Üereine mit dem Rohr 13 verschraubt ist und auf denen Ventilschieber gleiten, die
zum Abschluß der Auslaßöffnungen 25 dienen und durch Dichtungen 6, 7 gegenüber den
Behältern i und .den Stopfern 26 abgedichtet sind. Durch diese Ventilschieber wird
außerdem jeder Behälter i in zwei Kammern 16, 24 unterteilt. Die Kammern 24 sind
mit den Kammern 16 durch in den Stopfen i6 befindliche, durch Rückschlagventile
22 verschlossene Zuleitungen 17 bzw. 17,14 in Verbindung. Außerdem sind die beiden
Kammern 16 unter sich durch Leitungen 15 und 40 , verbunden.
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Die.Speisung der Bersten Kammer 24 mit Druckluft oder Druckgas
erfolgt über das Zuleitungsrohr i o und das Rohr 13, von dem aus die Druckluft
in die Bohrung 14 -und von hier über die Bohrung 15 in die Kammer 16 und außerdem
über die Bohrung 40 in die auf der ,anderen. Seite des Verbindungsstückes gelegene
Kammer 16 gelangt. Die Ladung der Kammern 2 4 erfolgt dann durch Einströmen .des
in den Kammern 16 befindlichen Druckmittels über die Leitungen 17 und die
Rückschlagventile 22.. Der Druck-Laufstrom aus den Röhren i o und 13 setzt also
die beeiden Kammern 16 unter Druck und veranlaßt hierdurch Idas Schließen der beiden
Ventilglieder. Ferner tritt er .in die Hauptkammern 24 ,der beiden Patronen ein
und erhöht dort den Druck. Die Entladung dieser mehrteiligen Patrone erfolgt in
der gleichen Weise wie die der einfachen Patrone, d.h. durch Druckabsenkung in der
-H,auptspciseleitung io, die gleichzeitig einen .Druckabfall in den Räumen 16 erzeugt,
:der so .stark wird, #daß sich ,die Ventilglieder ,öffnen können. Jeder Teil der
mehrteiligen Patrone hat seine ieigenen Auslaßöffnungen, die mit !der Hauptkammer
24 der Patrone. .durch eine größtmögliche Öffnung im Behälter in Verbindung stehen:
Demzufolge kann aus den Kammun 24 Beine Ladung von Druckmittel mit größtmöglicher
Geschwindigkeit Hausgeblasen werden und mit bester Wirksamkeit arbeiten.
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Fig. 3, 4 und 5 zeigen Beine andere Art der mehrteiligen Patrone:
Wie Baus Fig. 5 -zu ersehen ist, ist die Patrone in einem Bohrloch in dem zu sprengenden
Material eingesetzt. Sie weist eine Reihe von Auslaßöffnungen auf, von denen sein
Teil kurz hinter dem Bohrloc'hanfang liegt, ein zweiter Teil ungefähr in der Mitte
zwischen den ersten Austrittsöffnungen und !dem Bohrlochboden und endlich-ein dritter
Teil nahe dem Bohrlochboden liegt. Der Zweck dieser Einrichtung ist der, den Ges,amtheträg
der aufgespeicherten Sprengenergie in deiner Patrone von bestimmter Länge und Durchmesser
in mehrere bestimmte Ladungen zu unterteilen und diese an verschiedenen Stelen längs
des Bohrloches auszulösen. Aus Fig.3 und 5 kann man ersehen, daß die Größen der
Gaskammern in dem Verhältnis zueinander gestaffelt sind; wie die an Aden einzelnen
Stellen zu leistende Sprengarbeit Energie erfordert. Fig.3 zeigt, daß die Patrone
aus drei getrennten Gaskammern 41, 42, 43 bestellt, von denen die beiden ersten
durch den Entladekopf 45 und die beiden letzten durch einen zweiten Entladekopf
45 verbünden sind. Das Außenende der dritten Kammer ist mit einem Entladekopf 46
verschlossen. Ein @geeigneter Stopfen 44 schließt die Vorderseite der ganzen Patrone
,ab und ,enthält die Befestigung für die Speisezuleitung 1o. Ein Speiserohr 5o erstreckt
sich vom Stopfen 44 durch die erste Gaskammer, wähnend ein Speiserohr p i zwischen
den beiden Entlädeköpfen 45 angeordnet ist. Schließlich erstreckt Sich :ein Speiserohr
52 zwischen dem zweiten--Verbindwngsglied
und dem Abschlußkopf
46. Die Zwischenentlad:eköpfe ähneln größtenteils den oben ;schon beschriebenen;
sie unterscheiden sich in einigen Einzelteilen, wie dies Fig.4-zeigt. So ist das
Ventil :als ein Stopfen 54 ausgebildet, der in einer Ausbohrung .der Entladekappe
45 gleitet und abdichtend mit der Kante 5 6einer Büchse 5 5 zusanunenwirken kann.
Der Stopfen 54 ist mit mehreren Öffnungen 58, die parallel zur Achse laufen, versehen,
die von reinem Rückschlagventil abgeschlossen werden, das ,aus einer Scheibe 57
und einer Feder 33 besteht. Der Ventil-'Stopfen 54 ist außerdem mit reinem Didhtungslederring
6o und einem Halterilng 59 versehen. Das Ventil gleitet auf .dem Speiserohr. Der
Eintritt von Preßluft durch ,das Rohr 50 läßt hinter ,dem Ventilstopfen. 54 Beinen
Druckentstehen, unterdessen Wirkung dieser in dichtende Anlage mit der Kantre 5
6 der Muffe 5 5 gebracht wird. Hierauf folgt sofort der Durchtritt von Preßluft
durch die Ve;ntilöffnungen 58 und unter Zurückdrücken des Rückschlagventils in die
Hauptkammer :der Patrone. Das Speiserohr 51 für die zweite Kammer steht mit der
Kammer auf der Drückseite des ersten Ventilstopfens 54 ein Verbindung. Hierdurch
wird Druckluft in das zweite Verbindungsstück geleitet. Ähnliche Verbindungen bestehen
,auch zwischen. dem zweiten und dritten Verbindungsglied. Auf diese Art ist ies
möglich, zu gleicher Zeit _ die .drei verschiedenen Kammern 47, 48, 4g* mit Preßmitbel
;aufzuladen und zu lentladen. Die Anordnung hat .auß;er dem' Vorteil der verteilt
;ang esletzten Energie dein Vorteil günstigster Verhältnisse zwischen Gasvolumen
und Austrittsqüexschnitt für eine Patrone von gegebenem Außexidurchmesser.
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Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Patrone gemäß der
Erfindung. Diese Patrone besteht laus zwei Behältern 6i, die Kammern 24 aufweisen,
die ,durch ein Verbindungsstück 69 .miteinander verbunden sind. Das freite Ende
der einen Kammer 24 ist durch eine Gewindekappie 35 verschlossen, während ;auf dem
Ende der anderen Kammer 24 eine Entladekappe 68 .geschraubt ist, deren Ende durch
,eine Gewindekappe 67 :abgeschlossen ist. Letztere besitzt einen Stopfen 4, der
in die Entlädekappie 68 hineinragt und auf dem lein Ventilschiiebier 64 gleitet,
der zum Verschließen der schräg zur Patronenachse gerichteten Auslaßöffxiungeln
25 dient und ;gegenüber der Exitladekappe 68 durch eine Dichtung 6 iund gegenüber
dem Stopfen durch leine Dichtung 7 abgedichtet ist. Durch die Gewindekappe 67, dein
Stopfen 4, die Entladekappie 68 und die Kammer 24 ragt ,ein Rohr 13, das
:an dem leinen Ende mit dem Verbindungsstück 69 und ain dem anderen Ende mit der
vom Druckluftbehälter kommenden Leitung i o verschraubt ist. Am Verbindungsstück
68 sitzt lebenfalls ein Stopfen 4, der in :die mit dem zweiten Behälter 61 verschraubte
Entladekappe 68 hineinragt und auf -dem ebenfalls ein Ventilschieber 64 gleitet,
der schräg zur Patronenachse verlaufend: öffrnungen 25 ;abdeckt und durch Dichtungen
6a 7 gegenüber oder Entladekappe 68 und dem Stopfen 4 abgedichtet ist. In
beiden Stopfen 4 ist ,außerdem noch eine die Kammern.i6 mit ,den Kammern 24 verbindende
durch lein Rückschlagveatil 22 verschlossene Leitung vorhanden. Brei Betätigung
der Patrone tritt durch das Rohr i o Druckluft in den Raum 16 des ersten Eintladekopfes
ein und durch das Rohr 13 auch in .den ientsprecheinden Raum 16 des zweiten
Entladekopfies. Aus ldem Raum i 6 ,des ersten Entladekopfes tritt das Druckmittel
durch die im Stopfen 4 :gezeigte Leitung und -das Rückschlagventil 22 in die erste
Kammer 24 und ähnlich laus dem Raum 16 des zweiten Entladekopfens :durch die Leitung
im Stopfen 4 und Idas Rückschlagventil 22 im die zweite Kammer 24. Die Verbindung
des Rohres io mit der Atmosphäre iergibt leinen Druckabfall und 'demzufolge das
Öffnen der Schieber 64, wodurch die gleichzeitige Entladung beider Hiauptkammern
erfolgt.
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Die 'Patrone nach Fig. 6 wird nun ein. der Weise, wie res die Fig.7
zeigt, verwendet. Das Bohrloch 37 erstreckt sich hierbei noch hinter den Unterschnitt
39. Die besondere Länge des Bohrloches ermöglicht es, daß der zweite Entladekopf
mit seinen Auslaßöffnungen ,annähernd ;an edier Endstelle des Unterschnitts zu liegen
kommt. Dadurch biefndet -sich dann der Entladekopf des .ersten Patronenteils ungefähr
in der Mitte des Unterschnitts, so daß .die Sprengarbeit in zwei annähernd gleich
große: Teeile geteilt wird.