NO753341L - - Google Patents

Abstract

"Fremgangsmåte til bruk ved sprengning, samt anordning bestemt til utførelse av fremgangsmåten."

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til bruk ved sprengning slik som angitt i innledningen til krav 1, samt en anordning bestemt til utførelse av fremgangsmåten slik som angitt i innledningen til krav 3.

Ved sprengningsarbeider foregår initieringen av spreng-midlet i meget stor utstrekning på elektrisk vei ved hjelp av elektriske sprengkapsler. Metoden anvendes ved sprengning såvel over- som under jorden, og har vist seg å være sikker og pålitelig.

Den er dog beheftet med visse ulemper. Således forelig-ger f. eks. en viss risiko for at salven etter oppkoplingen kan initieres ved innvirkning fra elektriske kraftfelt i omgivelsene,

f. eks. fra elektriske anlegg, eller av tordenvær.

Elektriske anlegg i arbeidsplassens umiddelbare nærhet gjøres derfor spenningsløse før ladningsarbeidet begynnes. Ved de fleste arbeidsplasser skal det dessuten forefinnes såkalte lynvarslere, instrumenter som registrerer den elektriske aktivitet i atmosfæren. Risikoen for lyn bedømmes før ladningsarbeidet på-begynnes, og ved oppstående tordenvær må arbeidet avbrytes og arbeidsstyrken må forlate arbeidsplassen, i visse deler av verden danner tordenvær et stort problem og et vesentlig risikomoment.

For å eliminere ulempene med elektrisk tenning er det utviklet et ikke-elektrisk system, hvor initieringen foregår ved hjelp av en støtbølge via en tynn plastslange, som fungerer som støtbølgeleder.

Støtbølgen i plastslangen kan initieres på mange forskjellige måter f. eks. ved hjelp av en spesiell tennpistol eller med vanlig fengtråd-sprengkapsel.

Slangen må strekke seg fra salven til et sted utenfor risikosonen. Dette er en praktisk og økonomisk ulempe,som spesielt gjør seg gjeldende ved utgraving av lange sjakter med 75-45°

fall, hvor hele sjaktlengden ligger innenfor risikosonen. Ved ut-

graving av f. eks. en trykksjakt for vannkraftverk kan sjaktlengden idag gå opp til 800-1200 m.

Hensikten med oppfinnelsen er å skaffe en initierings-måte og - anordning, hvormed ulempene ved såvel elektrisk tenning som støtbølgetenning helt elimineres.

Dette er ifølge oppfinnelsen oppnådd med en fremgangsmåte og en anordning med de i krav 1 resp. krav 3 angitte karakteri-stiske trekk.

En meget stor del av de sjakter som utgraves idag, graves ved hjelp av en heis av den art som brukes i lodrette grubeganger eller et styringsbåret boreaggregat, som klatrer på en på sjaktveggen montert styring, bestående av etter hverandre sammenkoplede standardiserte styringsseksjoner. I takt med utgravingsarbeidets gang forlenges denne styring med nye styringsseksjoner slik at den strekker seg "frem til i nærheten av sjaktens topp. Eksempler på slike sjaktutgravingsmåter og-anordninger er beskrevet i de sven-ske patentskrifter nr. 214.056 og 346.828.

Oppfinnelsen er blant annet anvendbar ved sjaktutgraving av den ovenfor beskrevne art, og for dette formål anvendes en trykkluftdrevet slagtenner, som er plasert ved den øvre ende av styringen, og som fjernmanøvreres fra bunnen av sjakten ved hjelp av trykkluft. Sprengladningene i borehullene forbindes med tenneren med støtbølgeledninger, som kan være av i og for seg kjent art. Tenneren er tilsluttet til en i styringen inngående manøvrerings-luftledning, som ved bunnen av sjakten, utenfor risikosonen kan tilsluttes til en ledning for komprimert luft.

Luft og vann for boremaskinene tilføres normalt gjennom styringen. For å beskytte den fri ende av styringen mot skader under sprengning, utstyres den med en toppbeskyttelse. Ved å kople tenninnretningen til undersiden av toppbeskyttelsen, blir tenninnretningen plasert inne i den øverste styringsseksjonen, hvor den ligger vel beskyttet.

Oppfinnelsen og dens forskjellige aspekter skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til vedlagte tegnin-ger, på hvilke fig. 1 er et lengdesnitt gjennom en lodrett sjakt for å illustrere en utførelsesform for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, og fig. 2 er et riss, hovedsakelig i lengdesnitt, gjennom en tenninnretning ifølge oppfinnelsen.

På fig. 1 betegner 2 generelt en lodrett sjakt, ved hvis

topp skjematisk viste borehull 4 er anbragt og fylt med sprengs co r r.. Utgravingen av den lodrette sjakten antas i alminnelighet å skje på

den innledningsvis omtalte måten, ved hvilken et styringsbåret boreaggregat klatrer på en på sjaktveggen montert styring bestående av etter hverandre sammenkoplede, standardiserte styrings-seks joner. Styringen er på fig. 1 betegnet med 6. Ved toppen av styringen 5 er en trykkluftmanøvrert slagtenner 3 beskyttende anordnet i styringen andet: en ikke nær me ro visi; toppbeskyttel^e .

Et foretrukket eksempel på f i- n slik slagtenner skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til F. iq. 2. Slagtenneren 8

er bestemt til å detonero en ved danne anordnet sprengkapsel, og den ved detoneringen oppståtte støtbølge føres via en til tenneren tilsluttet støtbølgeledning 10 og grenledning 12 til de forskjellige borehull 4.

Skjematisk viste ledninger 14 og 16 for luft og vann for de ikke viste boremaskiner, strekker seg gjennom styringen 6. Ledningene 14 og 16 passerer en kop.lingssentral 13, ved hvilken til-og fråkopling av de på styringssiden av koplingssentralen liggende tilsvarende ledninger kan foregå. Videre føres en trykkluftledning 20 gjennom styringen opp til den trykkluftmanøvrerte slagtenner 8. Ved 22 er antydet en . luftventil, via hvilken ledningen 20 er tilsluttet til en ikke nærmere vist mateledning.

Når sprengkapslen ved slagtenneren 8 skal detoneres, åpnes luftventilen 22 slik at trykkluft tilføres slagtenneren 8. Aktiveringen kan i praksis skje ved f. eks. 5 kp/cm". Under boring og lading av borehullene frakoples ledningen 20 og evakueres.

Med den ovenfor beskrevne initieringsmåten for å frem-bringe trykkbølgen i ledningene 10 og 12, elimineres helt de innledningsvis beskrevne ulemper med såvel elektrisk tenning som kon-vensjonell støtbølgetenning. Metoden ifølge oppfinnelsen er således uavhengig av elektriske kraftfelt i omgivelsene, og tordenvær, og videre kreves bare relativt meget korte støtbølgeledninger.

En foretrukket utførelsesform for an trykkluftdrevet

slagtenner som kan anvendes ved 8 på fig. 1 er vist på fig. 2..

Slagtenneren omfatter en sylinder 24, som via en ved 26 antydet gjengeforbindelse er tilsluttet til en koaksialt med sylinderen anordnet hylse 28 med i det vesentlige samme tverrsnitts-dimensjoner. I sylinderen 24 er et stempel med et stempelhode 30 og en koaksial manøvreringstapp 32,med mindre diameter, bevegelig lagret. En slagstift 34 strekker seg med en del av sin lengde gjennom en sylinderformet kuleholder 36 som er bevegelig med kla-ring i hylsen 28. Kuleholderen 36 oppviser i sin indre vegg en ringformet ansats 38 bestemt »for samvirkning med en tilsvarende ansats 40 på slagstiften 34, slik at bevegelse av slagstiften til venstre på fig. 2 i forhold til holderen 36 hindres, når de to ansatser ligger an mot hverandre. Derimot er slagstiften 34 bevegelig til høyre i forhold til holderen 36.

Kuleholderen 36 holder kuler 42 i ringformet fordelte, gjennomgående hull i beholderveggen. Kulene 42 er i den på fig. 2 viste stilling anbragt i et ringformet spor 44 i den indre vegg av hylsen 28 under samtidig anlegg mot slagstiftansatsens 40 om-kretsflate. Det venstre endeparti av slagstiften 34, som passerer gjennom ansatspartiet 38 på kuleholderen, har videre en slik diameter at når slagstiften inntar en stilling i forhold til holderen 36, i hvilken ansatsen 40 ligger helt til høyre på fig. 2 for åp-ningene i holderen for kulene 42, kan kulene bevege seg ned på nevnte endeparti av slagstiften, i en stilling mellom ansatsene 38 og 40, mens de samtidig kommer helt ut av det ringformede spor 44.

En skruefjær 46 er anordnet koaksialt omkring slagstiften 34 og ligger med endene an mot ansatspartiet 40 resp. en endevegg 48 ved sylinderens 28 lukkede bunn eller endeparti 50. På fig. 2 holdes slagstiften 34 av fjæren 46 i sperret stilling på grunn av kulesperren som består av kuleholderen 36, kulene 42 og sporet 44.

En skruefjær 52, som er anordnet koaksialt rundt manøv-rer ingstappen 32 på stemplet 30, er innspent mellom stempelhodet

30 og kuleholderen 36. Fjæren 52 holder stemplet 30 i den på fig.

2 viste venstre endestilling mot en indre ansats på en endehylse 54, som er gjenget på sylinderen 24. De bevegelige deler i den beskrevne tenninnretning kan sies å innta sine hvilestillinger på fig. 2 ettersom de to fjærer 46 og 52 befinner seg i sin minst spente tilstand.

I endehylsen 54 er festet et luft filter 56 og hylsen

54 bærer også en tilslutning 58 for en trykkluftledning. På fig.

2 betegner videre 60 en til tilslutningen 56 koplet propp, som anvendes^ når tenninnretningen ikke er i bruk. På samme måte kan et beskyttelseslokk 62 anbringes på den andre enden av tenninnretningen når denne ikke er i bruk. Proppen 60 og beskyttelseslokket 62 er ved hjelp av to kjettinglengdec 64 resp. 66 forbundet med en løkke 66, som er festet på en på sylinderen 24 anordnet ring 68..

Endepartiet 50 inneholder et luftehull 70, som fører til det indre av hylsen 28. Mellom endepartiet 50 og beskyttelseslokket 62 kan det være anordnet en ringpakning 72.

Det høyre endeparti 74 av slagstiften har redusert diameter og er styrt i et gjennomgående koaksialt hull 76 i hylsebun-nen 50, hvilket hull avsluttes av et rom 78 for en sprengkapsel.

Av ovenstående turde det sammenfattet fremgå at slagstiften 34 holdes i stilling fra sprengkapslen av fjæren 46, i hvilken endestilling slagstiften samtidig låser kuleholderen 36 gjennom kulene 42. Kuleholderen 36 fungerer derunder samtidig som mothold for fjæren 54, som holder stemplet 30 i stilling fra slagstiften.

Den beskrevne tenninnretning fungerer på følgende måte: Ved ladning av en sprengsalve* tilsluttes sprengladningene til en trykkbølgeledning, f. eks. en såkalt "NONEL"-slange, som i sin fri ende forsynes med en sprengkapsel, som anbringes i rommet 78 (beskyttelseslokket 62 er naturligvis fjernet). Tenninnretningen tilsluttes via koplingen 58 til en manøvreringsluftledning, f. eks. luftledningen 2 0 på fig. 1.

Når salven skal sprenges settes manøvreringsluftledningen under trykk. Når trykket stiger, kommer stemplet 30, 32 til å for-skyves til høyre på fig. 2 mens samtidig fjæren 52 sammenpresses. Etter en viss sammenpressing av fjæren 52 kommer den fri ende av stemplets manøvreringstapp 32 i kontakt med slagstiftens venstre endeparti. Slagstiften føres derunder til høyre i forhold til kuleholderen 36 under sammenpressing av fjæren 46. Fjæren 46 har en-betydelig mindre fjærkonstant enn fjæren 54.

Etter en kort forskyvning av slagstiften kommer kulene 42 til å frigjøres fra sporet 44, slik at kuleholderen 36 frigjø-res fra hylsen 28. Gjennom kraften i den nå sammenpressede fjær 52 kommer slagstiften til å slynges mot sprengkapslen og bringe denne til å detonere.

Slagtennere av forskjellige typer er kjent fra lang tid tilbake, hvorav de fleste grunner seg på det prinsipp at en forspent fjær påvirker slagstiften. Eri feil på en sperreanordning kan derfor utløse en uforutsett detonasjon. Ved gjentatt anvendelse må tenninnretninger av denne type dessuten demonteres og fjæren igjen spennes. Ved den ovenfor beskrevne tenninnretning finnes det ingen forspent fjær, idet slagfjæren først spennes i og med at tenninnretningen aktiveres. Ved avluftning av tilløpsledningen vender tenninnretningen tilbake til utgangsstillingen og er ferdig for ny anvendelse. Disse egenskaper utgjør vesentlige fordeler blant annet ut fra sikkerhetssynspunkt.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte til bruk ved sprengning, ved hvilken en sprengladning initieres ved hjelp av en støtbølge, som over en støt-bølgeledning er overført til ladningen, og som frembringes ved den ende av støtbølgeledningen som vender fra sprengladningen ved detonering av en sprengkapsel, karakterisert ved at detoneringen skjer ved hjelp av en trykkfluidumdrevet tennings-innretning.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, anvendt ved sjaktutgraving hvor arbeidet ved den indre ende av sjakten, f. eks. utboring av sprenghull og aptering av sprengladninger, foregår fra en plattformkonstruksjon, som bæres av styringsseksjoner montert på sjaktveggen, og som forlenges i takt med det fremskridende utgravningsarbeide, karakterisert ved at tenningsinnretningen anbringes i en beskyttet stilling inntil den nærmest sjaktens indre ende anordnede styringsseksjon, og tilsluttes til en i styringsseksjonen ført trykkfluidumsledning, hvis trykkfluidum anvendes for drift av tenningsinnretningen.

3. Anordning til utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1 eller 2, ved hvilken en sprengladning initieres ved hjelp av en støtbølge som over en støtbølgeledning er overført til ladningen, og som frembringes ved den ende av støtbølgeledningen som vender fra sprengladningen ved detonering av en sprengkapsel, karakterisert ved at en trykkfluidumsdrevet tennings-innretning er anordnet i tilslutning til sprengkapslen for detonering av denne.

4. -Anordning som angitt i krav 3, karakterisert v e d at tenningsinnretningen inneholder et trykkfluidumsdrevet manøvreringselement (30,32) som av trykkfluidet er bevegelig fra en hvilestilling til en manøvreringsstilling, i hvilken det ut- løser fremdriving av et slagelement (34,74) mot sprengkapslen for detonering av denne.

5. Anordning som angitt i krav 4, karakterisert ved at en sperreanordning (36,42,44) er innrettet til å holde slagelementet (34) i en hvilestilling i avstand fra sprengkapslen, og at en i slagelementets fremdrivningsretning på slagelementet virkende fjæranordning (52) er innrettet til å spennes under man-øvrer ingselementets (30,32) bevegelse til sin manøvreringsstil-ling, hvorunder sperreanordningen (36, 42,44) i den sistnevnte stilling er anordnet til å frigi slagelementet, som derved ved spenning av f jæranordningen drives rnot sprengkapslen.

6. Anordning som angitt i krav 5, karakterisert ved at slagelementet (34) er anbragt i en holder (36) som er bevegelig langs en styring (28) som strekker seg i slagelementets drivretning, -og som tillater en rel ativbevegeIse av slagelementet (34) i drivretningen, at sperreanordningen omfatter en mellom holderen (36) og styringen (28) virkende kulesperring (36,42,44) hvis kuler (42) er anordnet til å frigi holderen (36) ved en bestemt fra slagelementets (34) nevnte hvilestilling avvikende stilling av slagelementet (34) i forhold til holderen (36) samt at fjæranordningen (52) virker mellom manøvreringselementet (30) og holderen (36) og manøvreringselementet (30,32) i sin manøvreringsstilling er.anordnet til å tvinge slagelementet til nevnte bestemte stilling i forhold til holderen,

7. Anordning som angitt i krav 6, karakterisert ved at styringen utgjøres av en rett rørformet kanal (24,28) hvis ene ende oppviser organer (53) for tilslutning til en trykkfluidumsledning, og hvis andre ende oppviser et rom (78) for an-bringelse av en sprengkapsel, at manøvreringselementet, regnet fra kanalens førstnevnte ende i form av et i kanalen tettende styrt stempel (30,32),og slagelementet, i form av en slagstift (34) er bevegelig anordnet i linje med hverandre i kanalen (24,28) at holderen utgjøres av en ringhylse (36) som omgir slagstiften (34) med en mot kanalens (24,28) sprengkapselende vendende indre ansats (38) mot hvilken vender en tilsvarende ytre ansats (40) på slagstiften, hvorunder kulesperringens kuler (42) i slagelementets nevnte hvilestilling ligger i et tversgående spor (44) i kanalens indre overflate og ligger an mot omkretsflaten på slagstiftens ansats (40) og i den stilling som frigir holderen ligger mellom de to ansatser (38,49) som ligger an mot kanalens (28) indre overflate, at fjæranordningen utgjøres av en mellom stemplet (30,32) og holderen (36) anordnet skruefjær (52) samt at den ende av stemplet (30,32) som vender mot slagstiften (34) i stemplets nevnte hvilestilling ligger i en avstand fra slagstiften (34) som er til-nærmet like meget større enn den nødvendige sammentrykningsstrek-ning av skruefjæren (52) som avstanden mellom slagstiftens (34) hvilestilling og nevnte bestemte stilling av denne i forhold tii holderen (36).

8. Anordning som angitt i et av de foregående krav 1-7, karakterisert ved en returfjær (46) for slagelementet (34) .