DE851313C

DE851313C - Blasting process

Info

Publication number: DE851313C
Application number: DEW958D
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl-Ing Fischer
Original assignee: WESTFAELISCHE BERGGEWERKSCHAFT
Current assignee: WESTFAELISCHE BERGGEWERKSCHAFT
Priority date: 1943-06-09
Filing date: 1943-06-09
Publication date: 1952-10-02

Description

Sprengverfahren Beim Sprengen im Bergbau und in anderen Betrieben wird häufig so gearbeitet, -daßbeim Abtun einer Mehrzahl von Schüssen diese nicht gleichzeitig, sondern in bestimmten Gruppen nacheinander zur Detonation gebracht werden. Dadurch soll erreicht werden, daß die Schüsse der früher kommenden Gruppen die Vorgabe für die Schüsse der später kommenden Gruppen frei machen.Blasting procedure When blasting in mining and other operations it is often worked in such a way that when a number of shots are dumped, they are not detonated simultaneously, but in certain groups one after the other will. This is to ensure that the shots of the groups coming earlier clear the default for the shots of the groups who come later.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung dieser Arbeitsweise mittels elektrischer Zündung und eine hierzu geeignete Vorrichtung.The invention relates to a method for performing this procedure by means of electrical ignition and a device suitable for this purpose.

Bisher wurden für die zeitlich voneinander verschiedenen Detonationen der einzelnen Schüsse bzw. Gruppen von Schüssen elektrische Zeitzunder, vorzugs«-eise Schnellzeitzünder, verwendet. Hierbei ergibt sich aber der Nachteil, daß die Zünder, die für Schüsse der gleichen Gruppe von Schüssen bestimmt sind, d. h. Zünder der gleichen Zeitstufe, keineswegs gleichzeitig kommen, sondern daß man vielmehr mit erheblichen Schwankungen der Brenndauern um einen Mittelwert rechnen muß. Dadurch wird einmal die Sprengwirkung der Schüsse herabgesetzt, zum anderen treten schwere sicherheitliche Gefahren, insbesondere durch sogenannte Kantenschüsse, Schußversager und durch Patronen im Haufwerk, auf. Im schlagwettergefährdeten Bergbau besteht ein weiterer Nachteil der elektrischen Zeitzünder darin, daß man den zeitlichen Abstand der einzelnen Zeitstufen wegen der unvermeidlichen Schwankungen der Brenndauern nicht so klein wählen kann, wie dies aus Gründen der Schlagwettersicherheit erwünscht ist.So far, detonations that are different in time have been used electric timer of the individual shots or groups of shots, preferably «-eise Rapid detonator, used. However, this has the disadvantage that the detonators, intended for shots of the same group of shots, d. H. Detonator the same time stage, by no means come at the same time, but rather that one comes with Considerable fluctuations in the burning times around an average value must be expected. Through this If the explosive effect of the shots is reduced on the one hand, on the other hand heavy ones occur safety hazards, in particular from so-called edge shots, shot failures and through cartridges in the pile. There is a fire-weather hazard in mining Another disadvantage of the electric time fuse is that you can use the time Distance of each Time steps because of the inevitable fluctuations the burning times cannot be as short as this for reasons of firedamp safety is desired.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile durch den Vorschlag, die Zeitstaffelung der verschiedenen Schußreihen gegeneinander mittels der Zündmaschine vorzunehmen, und ermöglicht es gleichzeitig, statt der bisher notwendigen Schnellzeitzünder in wirtschaftlich vorteilhafter Weise Momentzünder zu verwenden.The invention avoids these disadvantages by proposing time staggering to make the different rows of shots against each other by means of the blasting machine, and at the same time, instead of the previously necessary rapid detonator in economically advantageous way to use instant detonators.

Die Erfindung besteht darin, daß beim Abtun mehrerer Schußreihen in zweckmäßig bemessenen Zeitabschnitten für jede Schußreihe eine besondere Schießleitung verwendet wird, jedoch alle solche Schießleitungen an eine gemeinsame Zündmaschine geführt sind, die für jede Schießleitung mit einem besonderen Anschlußklemmenpaar versehen und derart beschaffen ist, daß bei ihrer Betätigung in die einzelnen Schießleitungen nacheinander in festgelegten Zeitabständen ein Stromstoß von bestimmter Stärke und Dauer geschickt wird.The invention consists in that when doing several rows of shots in appropriately dimensioned time segments for each series of shots a special shooting line is used, but all such firing lines to a common blasting machine are performed for each firing line with a special pair of terminals is provided and designed such that when they are operated in the individual firing lines one after the other at fixed time intervals a current impulse of a certain strength and Duration is sent.

Selbstverständlich ist die Anordnung so zu treffen, daß der Stromstoß, der in eine einzelne Schießleitung gelangt, ausreicht, die angeschlossene Zahl von Momentzündern versagersicher zur Entzündung zu bringen, und daß die Stromstöße in den verschiedenen Schießleitungen solche zeitlichen Abstände voneinander haben, daß jede Schußreihe für sich allein ihre Sprengwirkung ausüben kann. Zur Erfüllung der ersten Forderung muß jeder Stromstoß entsprechend der amtlichen Zündmittelregelung einen Impuls von nvin-destens 4 mWs/Ohrn haben, zur Erfüllung der zweiten Forderung dürfen die zeitlichen Abstände der einzelnen Stromstöße nicht zu klein, nach den bisher vorliegenden Erfahrungen größer als etwa 20 m/s sein. Für den schlagwettergefährdeten Bergbau' besteht darüber hinaus die Forderung, daß der zeitliche Abstand zwischen dem Kommen der ersten und der letzten Schußreihe so klein sein muß, daß etwa durch die erste Schußreihe frei gemachtes Grubengas innerhalb dieser Zeitspanne keine Gelegenheit hat, sich mit den Grubenwettern zu einem explosionsgefährlichen Gemenge zu vermischen; andernfalls könnte dieses Gemenge durch die letzte (oder eine vorhergehende) Schußreihe zur Explosion gebracht werden. Mangels anderer Möglichkeiten hat man sich bisher mit einer Zeitspanne von 5 Sek. Dauer begnügt. Die Erfindung gestattet als weiteren Vorteil eine wesentliche Herabsetzung dieser Zeitspanne, also eine erhebliche Steigerung der Schlagwettersicherheit der Sprengarbeit.It goes without saying that the arrangement is to be made in such a way that the current surge, that gets into a single firing line is sufficient, the connected number of Instant detonators fail-safe to ignite, and that the electrical surges in the different firing lines have such time intervals from each other, that each series of shots can exert its explosive effect on its own. To fulfillment The first requirement is that every current surge must comply with the official ignition control have an impulse of at least 4 mWs / ear to meet the second requirement the time intervals between the individual power surges must not be too small, according to the Experience available to date must be greater than about 20 m / s. For those at risk of firedamp Mining 'there is also the requirement that the time interval between the coming of the first and the last series of shots must be so small that about through the first series of fires released mine gas within this period of time none Has the opportunity to deal with the pit weather to an explosive mixture to mix; otherwise this mixture could be replaced by the last (or a previous) Series of shots are detonated. In the absence of other options, one has has been content with a period of 5 seconds. The invention allows as a further advantage, a significant reduction in this period of time, i.e. a Significant increase in firedamp safety of the blasting work.

Eine zur Durchführung des neuen Verfahrens geeignete Zündmaschine läßt sich durch geeignete Ausgestaltung der gewöhnlichen Zündmaschinen, seien es Elementzündmaschinen oder Kondensatorzündmaschinen, schaffen.A blasting machine suitable for carrying out the new method can be made by suitable design of the ordinary blasting machines, be it Element ignition machines or capacitor ignition machines.

Gewöhnliche Zündmaschinen sind nur dann zur brauchbaren Ausgestaltung für das neue Verfahren geeignet, wenn sie insgesamt einen Strom genügend langer Dauer hergeben, was sich aber in bekannter Weise erreichen läßt. Die besondere Ausgestaltung besteht dann darin, daß die Zündmaschine statt eines Anschlußklemmenpaares mehrere, beispielsweise zwei (Bild i, Ziffer i, 2 und 3, 4) trägt, und daß eine Kontaktscheibe eingebaut wird, die jeweils ein zur Zündung ausreichendes Stück der Stromkurve auf die verschiedenen Klemmenpaare schaltet (Bild i).Ordinary blasting machines are only useful for design suitable for the new process if they have a long enough current in total Give up duration, but what can be achieved in a known way. The special design is then that the blasting machine instead of a pair of terminals has several, for example two (picture i, number i, 2 and 3, 4) carries, and that a contact disc is installed, each of which has a sufficient piece of the current curve for ignition switches the various pairs of terminals (Fig. i).

Die als Verbundmaschine geschaltete (Bild i) und für zwei nacheinander abzutuende Ketten von Schüssen bestimmte Zündmaschine hat vier Außenklemmen i bis 4, an welche die beiden nacheinander abzutuenden Zünderketten 5 bis 6 paarweise angeschlossen werden. In geeigneter Verbindung mit der Antriebswelle der Zündmaschine ist die aus Isoliermaterial bestehende Endkontaktscheibe 7 angeordnet, die an einem Teil ihres Randes ein metallisches Kontaktstück 8 trägt. Gegen die Endkontaktscheibe schleifen die fünf Abnehmerfedern oder -bürsten 9, io, 12, 13 und 14, deren Verbindung einerseits mit den Außenklemmen i bis 4, andererseits mit den Maschinenklemmen 15 und 16 aus dem Bild hervorgeht. Die Wirkungsweise der sich beim Betrieb der Zündmaschine im Sinne des eingezeichneten Pfeiles drehenden Endkontakteinrichtung ist nun die, daß, sobald die Antriebswelle einen gewissen Winkel zurückgelegt und damit der Anker die erforderliche Drehzahl erreicht hat, die Zünderkette 5 über die Abnehmer 9 und io an Spannung gelegt wird. Nach gewünschter Zeit (4 m/s) wird der Strom aus der Zünderkette 5 herausgenommen. Wieder nach einer gewünschten Zeit wird die Zünderkette 6 über die Abnehmer 12, 13 und 14 an Spannung gelegt und nachher durch Kurzschließen der Maschinenklemmen 15 und 16 die Abnehmer 12 und 14 wieder von der Zünderkette fortgenommen.The one connected as a compound machine (Fig. I) and for two in a row The blasting machine, which is to be fired by chains of shots, has four external terminals i bis 4, to which the two detonator chains 5 to 6 to be fired one after the other in pairs be connected. In a suitable connection with the drive shaft of the blasting machine the end contact disc 7 made of insulating material is arranged, which is attached to a Part of its edge carries a metallic contact piece 8. Against the end contact disc grind the five collector springs or brushes 9, io, 12, 13 and 14, their connection on the one hand with the external terminals i to 4, on the other hand with the machine terminals 15 and 16 appears from the picture. The mode of operation of the blasting machine itself in the sense of the drawn arrow rotating end contact device is now the that as soon as the drive shaft has traveled a certain angle and thus the armature has reached the required speed, the detonator chain 5 via the consumer 9 and io is connected to voltage. After the desired time (4 m / s), the current is released from the Detonator chain 5 removed. Again after a desired time, the detonator chain 6 connected to voltage via the consumers 12, 13 and 14 and then by short-circuiting the machine clamps 15 and 16 remove the consumers 12 and 14 from the detonator chain taken away.

Die Länge des Endkontaktstückes 8, der Durchmesser der Endkontaktscheibe 7 und der gegenseitige Abstand der Abnehmer 9 bis 14 voneinander bestimmen-sowohl die Dauer der beiden Zündstromstöße wie ihren zeitlichen Abstand. Es sind also einfach bauliche Maßnahmen, die hier die jeweils günstigsten Wertegruppen einzustellen gestatten. Daß z. B. bei Zündmaschinen mit Doppel-T-Anker beider Zündstromstöße bei einer solchen Ankerstellung beginnen müssen, daß innerhalb ihrer kurzen Dauer (4 m/s) die Erreichung des erforderlichen Zündimpulses gewährleistet ist, braucht nur bei Bemessung der Kontakteinrichtung berücksichtigt zu werden.The length of the end contact piece 8, the diameter of the end contact disc 7 and the mutual spacing of the consumers 9 to 14 from one another determine both the duration of the two ignition current surges as well as their time interval. So it's easy structural measures that allow the most favorable value groups to be set here. That z. B. in blasting machines with double-T armature both ignition current surges with such Anchor position must begin that within its short duration (4 m / s) the achievement of the required ignition pulse is only required when dimensioning the Contact facility to be considered.

Grundsätzlich läßt sich das hier für eine Doppelzündmaschine Gesagte auch auf eine Zündmaschine anderer Kettenzahl beziehen.In principle, what has been said here for a double ignition engine can be used also refer to a blasting machine with a different chain number.

Anstatt die Kontakteinrichtung für alle nacheinander zu zündenden Ketten auf einer einzigen Scheibe unterzubringen, kann man sie auch auf mehrere Endkontaktscheiben verteilen, wie es im Bild 2 gezeigt ist, wo sowohl die Scheibe 7 wie eine weitere Scheibe je ein metallisches Kontaktstück 8 tragen, gegen das die Abnehmer 9, io bzw. 14 bis 17 schleifen. Es ist ohne Belang, ob die Endkontaktscheiben nebeneinander oder hintereinander auf einer Welle liegend angebracht sind. Die Wirkungsweisedieser Anordnung ist entsprechendderin Bild i. Eine Elenientzündmaschine ist in der Weise auszugestalten, daß ebenfalls das Gehäuse statt eines Anschlußklemmenpaares mehrere trägt und daß ein Uhrwerk ein- oder angebaut wird, das einen Schalter betätigt, der nacheinander in bestimmten Zeitabstiinden die Batteriespannung für bestimmte Zeitdauern auf die einzelnen Klemmenpaare schaltet.Instead of igniting the contact device for everyone one after the other To accommodate chains on a single disk, you can also put them on several Distribute the end contact washers as shown in picture 2 where both the washer 7 like another disk each carry a metallic contact piece 8 against which the pickups 9, io or 14 to 17 grind. It does not matter whether the end contact washers are attached side by side or one behind the other on a shaft. How this works The arrangement is as shown in Figure i. An electric ignition machine is to be designed in such a way that also the housing instead of a pair of terminals carries several and that a clockwork is installed or attached that operates a switch, which successively in certain time intervals the battery voltage for certain Time periods to the individual terminal pairs.

Zu beachten ist dabei, daß der Schalter bei seiner l\',iickwärtsl)ewegurig, d. h. beim Aufziehen des Uhrwerks, keine Spannung auf die einzelnen Klemmenpaare schalten darf, da sonst ungewollte Zündungen von Sprengschüssen stattfinden könnten. Das wird zwecl<ni;il.lig dadurch vermieden, (1a13 ein Sicherheitsschalter unmittelbar an die Stromduelle, also vor den eigentlichen Betiitigungsschalter, geschaltet wird, der beim Aufziehen (fies Uhrwerks zwangsläufig die Stromduelle abschaltet. Diese Zwangsläufigkeit kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Zündmaschine zwei Achsen hat, eine zum Aufziehen des L'hrwerl;s und die andere zur Betätigung. Die Betätigungsachse muß darin so eingerichtet sein, daß durch Drehen dieser Achse um einen bestimmten Winkel, beispielsweise um 9o°, zunächst nur der Sicherheitsschalter eingeschaltet und gleichzeitig oder vorher eine Betätigung der Aufziehachse unmöglich gemacht wird, ein Abziehen des Schlüssels in dieser Stellung muß dann in bekannter Weise unmöglich gemacht werden. Erst bei weiterem Drehen der Achse, wiederum um einen bestimmten Winkel, wird dann <las Uhrwerk ausgelöst. Um danach das Hirwerk wieder aufziehen zu können, muß zunächst die Betätigungsachse wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt werden, denn nur so wird eine Bet:itigung der Aufziehachse ermöglicht. Bei diesem Zurückdrehen der Betätigungsachse wird aber auch gleichzeitig der Sicherheitsschalter ausgeschaltet. Die Zündmaschine kann in bekannter Welse finit einer Aufzugsicherung ausgerüstet werden, die eine Bet:itigung des Uhrwerks bei nicht voll aufgezogener Uhrfeder hindert.It should be noted that the switch must not switch any voltage to the individual pairs of terminals when it is in its position, ie when the clockwork is being wound up, as this could result in unintentional detonations of explosive shots. This is avoided by switching a safety switch directly to the current duel, i.e. in front of the actual operating switch, which switches off the current duel when the clockwork is wound. This inevitability can be achieved, for example, by The blasting machine has two axes, one for pulling up the earring and the other for actuation. The actuation axis must be set up in such a way that by turning this axis through a certain angle, for example by 90 °, only the safety switch is initially switched on and at the same time or before actuation of the winding axle is made impossible, removing the key in this position must then be made impossible in a known manner To be able to open the Hirwerk again, the actuating axis must first be returned to its output It is the only way to enable the winding axis to be operated. When the actuating axis is turned back, the safety switch is also switched off at the same time. The blasting machine can in a known finite catfish an elevator safety be equipped to a bet: itigung the movement for not fully tucked clock spring prevents.

Eine Kondensatorzündntaschine wird zweckmäßig dadurch ausgeschaltet, (iaß sie statt eines Anmehrere solcher Paare erliiilt, rund (iaß sich im Innern der 1lasch.ine so viele Kondensatoren befinden, wie Anschlußkleintnenpaare vorhanden sind. Außerdem erhält die Maschine ein @'hrwerk, (las einen Schalter zu betätigen vermag, der bei Auslösung des Uhrwerks die einzelnen Kondensatoren nacheinander in bestimmten Zeitabständen auf die einzelnen Anschlußklemntenpaare schaltet. 1 'ei der Bet'itigung der Maschine werden die Kondensatoren, die zweckmäßigerweise parallel geschaltet sind, geladen. Gegen Schluß der Betätigung der Maschine werden durch das Antriebsmittel die Kondensatoren von dem Stromerzeuger al>geschaltct, und unmittelbar darauf wird ebenfalls (furch (las Antriebsmittel das Uhrwerk ausgelöst, (las den damit verbundenen Schalter betätigt. Um die einzelnen Kondensatoren restlos zu entladen, was vermittels der (furch die Wirkung der Schüsse in kürzester Zeit unterbrochenen Schießleitungen nicht immer geschieht, tind uni somit ungewollte Ziüidungen beim Zurücknehmen des Schalters zu vermeiden, muß der Schalter so eingerichtet sein, daß er kurz nach dem Schalten der Kondensatoren auf die Anschlußklemmenpaare die Kondensatoren kurzschließt. Das Uhrwerk kann entweder bei der llctiitigung des Antriebsmittels oder leim Zurücknehmen des Antriebsmittels gespannt werden.A capacitor ignition machine is expediently switched off by ( There are as many capacitors in the 1lasch.ine as there are small connection pairs are. In addition, the machine receives a @ 'mechanism, (read a switch to operate capable of activating the individual capacitors one after the other when the movement is triggered switches to the individual terminal pairs at certain time intervals. 1 When operating the machine, the capacitors are expediently are connected in parallel, charged. Towards the end of the operation of the machine the capacitors of the power generator are switched by the drive means, and immediately afterwards the clockwork is triggered (read the switch connected to it pressed. To the individual capacitors completely to discharge what by means of the (for the effect of the shots in the shortest possible time interrupted firing lines do not always happen, they are unintended The switch must be set up in this way to avoid ignition when taking the switch back be that he shortly after switching the capacitors to the terminal pairs shorts the capacitors. The movement can either be used when the Drive means or glue taking back the drive means are tensioned.

Eine Abart der oben beschriebenen Kondensatorzündmaschinen besteht in einer solchen Ausbildung, daß die einzelnen Kondensatorentladungen nicht iiiimittelbar auf die verschiedenen Schußreihen einwirken, sondern jeweils über eine Spule. Für jedes Anschlußklemmenpaar ist dabei eine besondere Spule vorzusehen. Der zugehörige Kondensator entlädt sich über die Primärwicklung der Spule, der in der Sekundärwicklung erzeugte Stromstoß bringt die angeschlossenen Schußreihen zur Entzündung. Bei dieser Anordnung ist ein besonderes Kurzschließen der Kondensatoren nach dem Losgehen der Schüsse nicht mehr erforderlich, da die Kondensatoren ohnehin durch die Primärwicklung der Spule dauernd kurzgeschlossen sind.There is a variant of the capacitor igniters described above designed in such a way that the individual capacitor discharges are not indirect act on the various rows of shots, but each via a coil. For each pair of connection terminals has to be provided with a special coil. The associated Capacitor discharges through the primary winding of the coil, the one in the secondary winding The generated current surge causes the connected series of shots to ignite. At this Arrangement is a special short-circuiting of the capacitors after starting the Shots no longer necessary as the capacitors are already through the primary winding the coil are permanently short-circuited.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend im einzelnen beschriebene und in den Abbildungen veranschaulichte Ausführungsform beschränkt, sondern kann in verschiedener Weise abgeändert werden ohne von ihrem Grundgedanken abzuweichen.The invention is not limited to that described in detail above and in the figures illustrated embodiment is limited, but may can be modified in various ways without deviating from their basic idea.

Claims

PA T GN T A NSP R UC H E i. Blasting method in which several rows of shots are fired at short intervals, characterized in that the different rows of shots are connected to a common blasting machine, each with a special firing line, which has a special pair of connecting terminals for each firing line and is designed in such a way that when they are fired one after the other An electrical current of a certain strength and duration is sent into the individual firing lines at fixed time intervals. Ignition device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that a common ignition machine is built into a coitaktvoi-iclipung which carries out the necessary switching under the action of the drive means. 3. Ignition device for performing the method according to claim i, characterized in that g, indicates. (Let a clock value: built into a conventional blasting machine, which is tensioned and released by (read the drive means. Ignition device for carrying out the method according to claim t, characterized in that a chemical current source is used as a current source and (let this Stroni (luelle connected to a clockwork that an electromagnetic or electrodynamic power generator charges a number of capacitors when it is operated and that at the same time when the power generator is operated a clockwork is tensioned and triggered, which in turn actuates a switch that switches the individual capacitors one after the other, either directly or through a coil various shooting lines switches.