Wynalazek niniejszy dotyczy naboju rozsadzajacego, zwlaszcza naboju sklada¬ jacego sie z odpornego na wysokie cisnie¬ nie zbiornika nadajacego sie do uzytku po¬ nownego, z ladunku materialu stalego, przeznaczonego do lokalnego pobudzania i nastepnego rozkladu niedetonacyjnego z wywiazaniem gazu, oraz ze srodków do lo¬ kalnego pobudzania rozkladu tego ladunku.Znane sa juz naboje rozsadzajace, któ¬ rych zbiornik jest zaladowany materialem stalym pod cisnieniem atmosferycznym i jest zaopatrzony w zawór albo przerywal- ne uszczelnienie krazkowe z materialu o duzej wytrzymalosci na rozciaganie, które produkty rozkladu ladunku przepuszcza dopiero wtedy, gdy cisnienie wewnetrzne osiagnie pewna okreslona i znaczna war¬ tosc.Stosuje sie juz naboje rozsadzajace, w których szybkosc egzotermicznego rozkla¬ du ladunku, a tym samym szybkosc wy¬ twarzania cisnienia gazu w przestrzeni za¬ mknietej nie staje sie tak wielka, aby na¬ stapilo rozsadzanie, dopóki rozklad ten nie zachodzi pod znacznym cisnieniem. Wla¬ sciwosc ta jest pozadana, poniewaz takimi mieszaninami materialów mozna bezpiecz¬ nie poslugiwac sie w przestrzeni otwartej.Dotychczas jednak nie uwazano i ich za odpowiednie do uzywania jako wybucho¬ wych srodków rozsadzajacych z wyjatkiem przypadków, gdy materialy te zostaja u- mieszczone we wlasciwy sposób w zbior¬ niku wydmuchowym, odpornym na cisnie-nie. Jesli materialy te luzno wlozy sie do otworu wiertniczego albo jezeli otwór wiertniczy ma szczeliny albo szwy, to cis¬ nienie podczas rozkladu poczatkowego .po¬ woduje zbyt szybkie wydzielanie sie gazu i calkowity rozklad nie moze wywolac roz¬ sadzenia skutecznego. Jako przyklady la¬ dunków o takich wlasciwosciach charakte¬ rystycznych mozna podac mieszaniny, za¬ wierajace chlorek amonu oraz azotyn sodu, opisane w patentach nr nr 22771, 23801 i 26354, oraz mieszaniny, których glównym skladnikiem jest azotan amonowy, opisane w patencie nr 27299.W urzadzeniach znanych dotychczas, w których wybuch w zaladowanym zbiorniku nastepuje wówczas, gdy cisnienie wewne¬ trzne osiagnie wartosc odpowiednia, cisnie¬ nie jest wytwarzane przez gaz, powstajacy podczas stosunkowo powolnego rozkladu ladunku bezposrednio po pobudzeniu go pod cisnieniem zasadniczo normalnym. W takich urzadzeniach caly zbiornik, a takze material uszczelniajacy albo czesc wydmu¬ chowa przez dlugi czas musza wytrzymy¬ wac cisnienie statyczne, az do osiagniecia cisnienia wydmuchowego. Zastosowanie za^ woru wypustowego albo przerywalnego krazka uszczelniajacego wymaga stosowa¬ nia zbiornika o specjalnej budowie oraz poslugiwania sie gwintowanymi polacze¬ niami oraz odejmowalna glowica wydmu¬ chowa. Usuniecie takich cech urzadzenia byloby pozadane nie tylko z punktu widze¬ nia ekonomicznosci i prostoty, lecz takze ze wzgledu na wydajniejsze zuzycie ener¬ gii wyladowania gazów oraz unikniecie uszkodzen (przy wydmuchowym koncu na¬ boju przez nagryzanie.Wykryto, ze naboje rozsadzajace typu wydmuchowego, dzialajace przy okreslo¬ nym i znacznym cisnieniu, moga nie posia¬ dac uszczelnienia z materialu mogacego wytrzymywac dlugotrwale cisnienie nizsze od cisnienia wydmuchowego, jezeli wyzy¬ ska sie odpornosc na cisnienie slupa mate¬ rialu ziarnistego albo podobnego, odpowied¬ nio ulozonego w sztywnej rurze.Stosowanie piasku i podobnych mate¬ rialów do zatykania otworów wiertniczych jest rzecza znana. Jest rzecza równiez pow¬ szechnie wiadoma, ze otwór wiertniczy, do¬ brze zatkany piaskiem, jest odporny na cis¬ nienie rozsadzajace materialu wybuchowe¬ go. Taka zatyczka jednak, pomimo ze jest zdolna do stawienia odpowiedniego chwi¬ lowego oporu wstrzasowi wybuchu, moze jednak zostac przesunieta przy stosunkowo slabym lub slabo wzrastajacym cisnieniu statycznym i moze byc w znacznym stop¬ niu przepuszczalna wzgledem gazów. A za¬ tem takiego sposobu zatykania nie mozna stosowac, jako jedynego srodka do uszczel¬ niania nabojów rozsadzajacych, wytwarza¬ jacych wysokie cisnienie.Okazalo sie zreszta, ze jesli odpowied¬ nio umocuje sie slup piasku wewnatrz ru¬ ry odpornej na cisnienie, najlepiej za (po¬ moca uszczelnienia szczelnego na gaz, to nabój moze byc zbudowany tak, iz wy¬ dmuch nastepuje dopiero w chwili, gdy ci¬ snienie osiagnie wartosc wydmuchowa.Uszczelnienie to musi wytrzymywac cisnie¬ nie statyczne, które jest stosunkowo male w porównaniu z cisnieniem, pod jakim ma nastepowac wydmuch ze zbiornika, musi ono byc jednak równiez odporne na cisnienia, znacznie przewyzszajace cisnienie atmo¬ sferyczne. A wiec, samo uszczelnienie musi wytrzymywac cisnienie wewnetrzne 40 at¬ mosfer, lecz moze juz nie byc odporne na cisnienie przewyzszajace w przyblizeniu 158 kg/cm2. Jezeli jednak takie uszczelnie¬ nie zastosuje sie lacznie ze slupem piasku, stosunkowo niskim w porównaniu z wyso¬ koscia dotychczas stosowanych zatyczek piaskowych przy uzyciu bezpiecznych ma¬ terialów wybuchowych, to calosc moze wy¬ trzymywac cisnienia przekraczajace np. 4725 kg/cm2.Opór, jaki przeciwstawia cisnieniu sta¬ tycznemu odpowiednio umocowany slup — 2 —materialu ziarnistego podano w nastepuja¬ cych wynikach doswiadczen. Podczas do¬ swiadczen rure stalowa o srednicy we¬ wnetrznej 3,2 cm ladowano do róznej wy¬ sokosci piaskiem, podtrzymywanym przez zatyczke z gipsu o wysokosci 5,1 cm, wla¬ na na miejscu. Cisnienie statyczne, potrzeb' ne w kazdym przypadku do wyrzucania ca¬ losci z rury, podano w nastepujacej tabeli.Cisnienie, potrzebne do wyrzucenia samej zatyczki gipsowej, mialo w przyblizeniu wartosc okolo 79 kg/cm2.Wysokosc slupa piasku cinienie wyrzutowa wcm w kg/cm3 2.5 84 5,1 137 7.6 641 8,9 1843,0 10,2 2284,0 Zwykle cisnienie wydmuchowe w nabo¬ ju rozsadzajacym o srednicy wewnetrznej 31,7 mm opisanego typu wynosi 1890 kg/cm2.Nastepujaca tabela podaje warunki, w których wykonano szereg skutecznych roz- sadzan. W fcazdym przypadku uzyty ladu¬ nek byl mialko sproszkowana mieszanina azotynu sodowego oraz chlorku amonowe¬ go, utrwalona za pomoca 1,5% tlenku ma¬ gnezu. Srednica wewnetrzna rury wynosi¬ la 3,2 cm, a otwarty koniec rury byl uszczelniony korkiem gipsowym. Prze¬ strzen miedzy ladunkiem a^ korkiem byla wypelniona piaskiem. Uzyto zapalnika we¬ dlug patentu nr 24852.Ladunek w gr, 150 200 Dlugosc Wysokosc slupa Maksymalne . rury piaskowege cisnienie w cm w cm. w kg/cm* 250 43,2 76,2 38,1 50,8 63,5 55,9 71,1 14,0—20,3 30,5^38,1 5,1—10,2 15,2—21,6 30,5—35,5 17,8—22,9 25,4^-38,1 1890 2362 1338 1890 2362 2362 3150 Zbiornikiem odpornym na wysokie cis¬ nienie i odpowiednim do uzytku wedlug wynalazku jest pozioma cylindryczna rura stalowa, zamknieta z jednego konca. Moz¬ na stosowac rury otwarte z obu konców, w których ladunek umieszczony jest mniej lub bardziej równo miedzy dwoma slupa¬ mi ziarnistego materialu pakunkowego oraz dwiema zatyczkami uszczelniajacymi, lepiej jest jednak stosowac .rure otwarta tylko z jednego konca Innym odpowiednim zbiornikiem jest cylindryczna rura stalowa, zamknieta pól- kulisto na dbu koncach i zaopatrzona w boczne otwory wydmuchowe w poblizu jed¬ nego z konców. W urzadzeniu tego typu rozsadzanie nie wytwarza takiej reakcji, zmierzajacej do przesuniecia rury w kie¬ runku osiowym, jak to moze ujawnic sie w razie uzycia zwyklej rury o otwartym koncu.Jako ladunki mozna stosowac ladunki opisane w patentach nr 22771, 22849 i 23801 26354 oraz 27299 albo tez inne mieszaniny gazotwórcze o opisanych wlasciwosciach charakterystycznych.Zaleca sie stosowac ladunki, które w warunkach panujacych w otworze wiertni¬ czym powoduja rozsadzanie tylko wtedy, jesli zostana zamkniete w zbiorniku, zdol¬ nym do utrzymywania produktów powsta¬ jacych podczas poczatkowych okresów roz¬ kladu.Jako srodki pobudzajace ladunki moz¬ na stosowac elektrycznie zapalane zapalni¬ ki prochowe albo detonatory lub tez zapal¬ niki wedlug patentów nr 22511 i 24852.Jako material uszczelniajacy najlepiej jest stosowac piasek, krede, kaolin albo po¬ dobny material. Mozna takze poslugiwac sie solami krystalicznymi albo ich miesza¬ ninami, przy czym w niektórych przypad¬ kach mieszaniny takie moga miec szczegól¬ ne zalety, np. zdolnosc pochlanania szko¬ dliwych dymów. Material gazotwórczy sam przez sie albo jego popiól moze tworzyc - i -calkowicie lub czesciowo materia): uszczel¬ niajacy.Jako srodek uszczelniajacy mozna sto¬ sowac korek z gipsu, odlany na miejscu, lub zatyczke drewniana albo podobna, wlo¬ zona do wylotu rury, pomimo iz odpornosc takiej zatyczki trudniej jest ustalic. Przy uzyciu uszczelnien wlanych na miejscu ko¬ rzystna jest rzecza stosowanie materialów rozszerzajacych sie podczas zestalania, z których najodpowiedniejszym jest gips W razie potrzeby uszczelnienie mozna wytwa¬ rzac po umieszczeniu naboju w otworze wiertniczym, np. przez oblewania woda za- tyczki ziarnistej przy wylocie rury oraz przez zatykanie otworu wiertniczego w po¬ blizu wylotu rury stalym dwutlenkiem We¬ gla, przez co wytwarza sie zatyczka lodowa.Jezeli material, z którego sklada sie la¬ dunek, nie jest zdolny do zapalenia atmo- •sfery zapalnej lulb zapylonej i jego roz¬ klad jest pobudzany z zewnatrz zbiorni¬ ka, nabój taki moze byc nawet ladowany w kopalni. W tym przypadku urzadzeniem pobudzajacym powinien byc bezpieczny za¬ palnik elektryczny, który nie zdola zapalic mieszaniny powietrza i metanu lub pylu weglowego. Przykladem takiego ladunku jest stechiometryczna mieszanina chlorku amonu i azotynu sodowego, zawierajaca maly procent weglanu sodowego lub amo¬ nowego albo innych slabo zasadowych zwiazków jako stabilizatorów. Przykladem zas takiego bezpiecznego zapalnika jest za¬ palnik, w którym splonka elektryczna i mie¬ szanina palna, wywiazujaca malo lub wca¬ le nie wywiazujaca gazu przy spalaniu, sa calkowicie zamkniete w rurce metalowej, której powierzchnia zewnetrzna nie moze osiagnac tmperatury wystarczajacej do za¬ palenia mieszaniny metanu lub pylu we¬ glowego z powietrzem i która pozostaje nie¬ naruszona podczas spalania sie w niej ma¬ terialu palnego.Nastepujace przyklady wyjasniaja wy¬ nalazek, Przyklad I Cylindryczna rure stalowa, odporna na wysokie cisnienia, o srednicy wewnetrznej 3,2 cm i o srednicy zewnetrz¬ nej 4,5 cm oraz o dlugosci 50,8 cm, zam¬ knieta z jednego konca, zaladowano 200 gramami mieszaniny azotynu sodowego i chlorku amonowego, majacej postac ziarn, przechodzacych przez sito o gestosci 10— 40 na 1 cm2, i zawierajacej 1,5% tlenku magnezu, jako utrwalacza. Do ladunku wlaczono odpowiedni zapalnik z 2 g pro¬ chu albo zapalnik bezpieczny. Przewody wyprowadzono naprzód przez otwarty ko¬ niec rury. Ladunek zajmowal okolo 27,9 cm dlugosci rury. Pozostala czesc rury az do 5,1 cm, liczac od wylotu, wypelniono pia¬ skiem dobrze utrzasnictym, lecz nie ubi¬ tym twardo. Nastepnie do pozostalej przestrzeni o dlugosci 5,1 cm przy otwar¬ tym koncu rury wlano zatyczke gipsowa, przy czym ten koniec rury zaopatrzono w rowki albo w otworki, sluzace do lepszego utrzymania zatyczki gipsowej w rurze. O ile ladunek zostal pobudzony w zwykly sposób, to wydmuch nastepowal przy cis¬ nieniu wewnetrznym, wynoszacym w przy¬ blizeniu 1418 kg/cm2, a jezeli urzadzenie to dobrze umieszczono w otworze wiertni¬ czym, to osiagano rozsadzenie zadowala¬ jace.Drugie doswiadczenie zrobiono z rura dlugosci 76,2 cm. Ladunek, zlozony z 150 gramów tej samej mieszaniny, zajmowal zaledwie 20,3 cm, tak iz slup piasku mial dlugosc 50,8 cm. Po pobudzeniu ladunku wydmuch z rury nie nastapil, lecz rura zo¬ stala wzdeta, a z odksztalcenia rury obli¬ czono, ze wywiazane cisnienie wynosilo 4725—5517 kg/cm2.Przyklad II. Rure, taka jak opisano w przykladzie I, o dlugosci 66 cm zalado¬ wano 250 gramami mieszaniny uzytej w przykladzie I. Nastepnie wprowadzono 20,3 korkiem z gipsu. Srodkiem pobudzajacym byl zapalnik z 2 g ziarn prochu u podsta- — 4 —Wy rury. Po pobudzeniu ladunek wywolal wydmuch pod cisnieniem 1575 kg/cm2, do¬ statecznie rozsadzajacy.Przyklad III. Rure o dlugosci 73,6 cm zaladowano 300 gramami mieszaniny we¬ dlug przykladu I. Zatyczka skladala sie ze slupa suchego piasku o dlugosci 30,5 cm oraz 5,1 cm korka gipsowego. Jako srodek pobudzajacy zastosowano bezpieczny za¬ palnik, opisany w patencie nr 24852, umie¬ szczony u podstawy rury. Po pobudzeniu nastapil wydmuch pod cisnieniem 2520 kg/cm2 PL