Opul dnhk29 maja 1962 r * fiyilll *- BIBLIO- EK Ur-.-.. < i-riio*ego[ Haiti teiiffftiftl P*W POLSFaEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 45899 Glóumy Instytut Górnictiua*) KI. 18^21 Katowice, Polska Sposób urabiania mineralów uzytkowych materialami wybuchowymi i przyrzad do stosowania tego sposobu Patent trwa od dnia 8 listopada 1961 r.Przedmiotem wynalazku jest sposób urabia- nia mineralów uzytkowych materialami wybu¬ chowymi i przyrzad do stosowania tego sposo¬ bu.Mechanizacja urabiania mineralów uzytko¬ wych, a zwlaszcza, wegla w podziemiach kopal¬ ni, przyczynia sie w duzym stopniu do wzrostu wydobycia drobnych jego sortymentów w tym mialu wlacznie. Fakt ten ma szczególnie nie¬ korzystne nastepstwa w produkcji wegli ener¬ getycznych, których drobne sortymenty maja mniejsza przydatnosc, popyt i cene jednostko¬ wa niz wegle grubej granulacji. Z drugiej stro¬ ny wprowadzany postep i mechanizacja ulat¬ wiaja urabianie i zwiekszaja wydajnosc w wy¬ dobyciu tak, ze straty w jakosci nie moga byc czynnikiem decydujacym ujemnym dla wpro¬ wadzanej nowej techniki. Jednym z podstawo¬ wych warunków majacych wplyw na wydaj¬ nosc wydobycia wegla jest jak najszersze i wla- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest inz. Jan Mitrega. sciwe stosowanie materialów wybuchowych, dlatego obecnie prawie 90% wydobywanego wegla urabia sie wykorzystujac do tego celu technike strzelnicza.Urabianie wegla materialami wybuchowymi, znanymi metodami, ma. niestety te wielka wa¬ de, ze powazny procent wegla ulega nadmier¬ nemu niekorzystnemu kruszeniu, o którym wyzej wspomniano. Powszechnie stosuje sie w górnictwie tzw. strzelanie otworowe* które po¬ lega na odpalaniu ladunków naboi wybucho¬ wych umieszczonych w otworze o niewielkiej srednicy i stosunkowo niewielkiej glebokosci.Praktycznie odbywa sie to w ten sposób, ze w wywiercony w caliznie otwór wsuwa sie az do zetkniecia z jegoi dnem kilka podluznych o przekroju kolowym nabojów. Ostatni nabój, od strony wylotu otworu, jest nabojem udaro¬ wym., zaopatrzonym w splonke inicjujaca i za¬ palajaca. Srodkiem zapalajacym w naboju uda¬ rowym moze byc zapalnik elektryczny lub lont. Pozostala czesc otworu wypelnia sie przy¬ bitka wykonana z gliny, badz mieszaniny glitiyi piasku z dodatkiem wody, o konsystencji twardo^plas tycznej. Nalezyte przygotowanie i wprowadzenie przybitki do otworu strzalowe¬ go zapewnia dobry efekt odstrzalu i przyczynia sie do umkniecia zetkniecia sie plomienia ma¬ terialu wybuchowego z atmosfera przodka.Najczesciej stosuje sie w kopalniach gotowa przybitke w odcinkach od 10 do 20 cm, o prze¬ kroju kolowym równym mniej wiecej przekro¬ jowi otworu strzalowego, przy czym pierwszy odcinek przybitki dosuwa sae lekko nabi jakiem do naboju udarowego, a przy kazdym nastep¬ nym odcinku zwieksza sie nacisk tak, aby przy- biiika szczelnie i mocno wypelniala caly otwór.Dzialanie sil wybuchu ladunku wybuchowego skupia sie tutaj glównie w przestrzeni otworu, w której znajduje sie ten ladunek (nabój). Ta mala i ograniczona przestrzen ekspansyjna, jak wykazaly doswiadczenia, skupiala przy wy¬ buchu za duzy potencjal naprezajacy, powodu¬ jacy nadmierne dzialanie kruszace najblizszej okolicy calizny i byla przez to zasadnicza przy¬ czyna powstawania niekorzystnych gospodarczo drobnych sortymentów wegla.W celu ograniczenia kruszacego dzialania sily wybuchu, próbowano zwiekszyc przestrzen ekspansyjna przez utworzenie wolnej przestrze¬ ni w otworze strzalowym, pomiedzy materialem wybuchowym a przybitka. Metody tej jednak nie wprowadzono praktycznie do górnictwa z powodu wielu trudnosci w jej dotychczaso^ wym wykonaniu. Znane z wielu patentów me¬ tody wykonywania wolnej przestrzeni ekspan¬ syjnej, byly zbyt skomplikowane i kosztowne.Wedlug jednych patentów, po wsunieciu do otworu strzalowego ladunku wybuchowego, wkladano przytrzymywana reka za pomoca sznurka torebke z elastycznym materialem, na przyklad z glina. Po wsunieciu torebki na od¬ powiednia odleglosc od materialu wybuchowe¬ go, przytrzymujac ja jednoczesnie sznurkiem, wkladano material przybitki i mocno1 ubijano.Znane jest takze rozwiazanie, które ulepsza te metode przez zastosowanie odpowiedniego mar- terialu w torebce tak, ze przy dobijaniu przybit¬ ki, material plastyczny w torebce naciskal na scianki otworu strzalowego i w ten sposób two¬ rzyl lepsza zapore dla ubijanej przybitki. Opi¬ sane sposoby byly jednak zbyt skomplikowane i pracochlonne jak na górnicze warunki dolo¬ we i wielka ilosc oddawanych strzalów przy eksploatacji wyrobisk. Zakladanie sznurka do torebki, przytrzymywanie sznurka jedna reka dokladnie na odmierzona odleglosc od materia¬ lu wybuchowego, a druga wkladanie i ubijanie przybitki bylo bardzo niedogodne, przy czym jezeli jeszcze wezmie sie pod uwage, ze czyn¬ nosci te nalezalo wykonywac szybko i przy zlych warunkach oswietleniowych lub w ogóle bez swiatla, to praktycznie sposoby te'byly nie wykonalne. Poza tym istnialy trudnosci w do¬ braniu odpowiedniego materialu ognioodporne¬ go na torebki.Znane sa takze rozwiazania wedlug których dodatkowa przestrzen ekspansyjna tworzy sie przez wkladanie do otworu strzalowego elemen¬ tu elastycznego o przekroju kolowym, w które¬ go wycieciu stozkowym od strony wolnej prze¬ strzeni jest umieszczony inny element w postaci klina przytrzymywanego reka za pomoca wy¬ prowadzonego sznura na zewnatrz otworu. Po wlozeniu tego elementu do otworu na wyma¬ gana glebokosc i zabezpieczeniu np. dragiem, pociagano silnie sznurkiem tak, by klin spowo¬ dowal rozparcie elastycznego elementu w otwo¬ rze. Wedlug jeszcze innego rozwiazania, do otworu wkladano korek z niepalnego materialu, uwiazany na sznurku, przy czym na obwodzie tego korka bylo wykonane wyciecie na prze¬ wody elektryczne doprowadzane do zapalnika.Sposoby wedlug opisanych rozwiazan byly jeszcze bardziej skomplikowane i uciazliwe w wykonaniu, przy czym na przyklad prowa¬ dzenie przewodów w takim wycieciu bylo nie¬ pewne i moglo spowodowac, ze korek zaklesz¬ czyl sie w otworze o przewody na niewlasciwej glebokosci w otworze lub nastapilo uszkodze¬ nie, a nawet przeciecie przewodów.Wszystkie dotychczasowe trudnosci i niedoma¬ gania zostaly usuniete przez zastosowanie wy¬ nalazku; dzieki któremu mozna praktycznie wprowadzic (w górnictwie metcdie strzelania z dodatkowa przestrzenia ekspansyjna, pozwar lajaca na powazne zmniejszenie ilosci drobnych sortymentów wydobywanego wegla. Warunkiem stosowania tej metody jest prosty i nieskom¬ plikowany sposób tworzenia dodatkowej prze¬ strzeni ekspansyjnej, dostosowany do trudnych warunków dolowych i duzych ilosci oddawa¬ nych strzalów, przy czym przyrzad do wyko¬ nywania tego sposobu musi byc prosty w wy¬ konaniu, tani, zapewnic latwa obsluge, pewne dzialanie i bezpieczenstwo. Te zalety posiada i wszystkie warunki spelnia sposób oraz przy¬ rzad do wykonywania tego sposobu wedlug wynalazku. - 2 -Zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku do wykonanych poziomych lub pionowych otwo¬ rów strzelniczych w caliznie wprowadza sie ladunek materialów wybuchowych ze splonka inicjujaca i zapalajaca,, a nastepnie przyrzad dystansujacy i przybitke. Przyrzad dystansu¬ jacy z jednej strony swoja pierscieniowa pod¬ stawa opiera sie o czolowa powierzchnie ladun¬ ku zaopatrzonego w splonke, zwlaszcza o czesc obwodowa tej powierzchni tak, ze podstawa ta nie wywoluje zadnego nacisku na splonke, a przy dobijaniu przybitki rozszerza sie naci¬ skajac czesciowo na scianki otworu strzalowe- go, a z drugiej strony podstawa zaopatrzona w pierscien i promieniowa poprzeczke, opiera sie o material przybitki, przy czym przewody elek¬ tryczne splonki sa wyprowadzane na zewnatrz otworu strzalowego poprzez pierscieniowe pod¬ stawy przyrzadu. Sposób ten zapewnia tanie, bezpieczne i nieskomplikowane w czynnosciach wykonywanie dodatkowej przestrzeni ekspan¬ syjnej, przy czym czynnosci te moze górnik wykonywac nawet bez odpowiedniego oswie¬ tlenia!, bez skupienia najwiekszej uwagi, co przy czynnosciach tak odpowiedzialnych, wy¬ konywanych w ciezkich warunkach dolowych, jest udogodnieniem bardzo waznym.Przyrzad dystansujacy wedlug wynalazku* do wykonywania powyzszego sposobu, jest pokaza¬ ny na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia jego widok w rzucie aksjonometrycznym, a fig. 2 — przekrój calizny weglowej w osi otworu strzalowego,- w którym jest umieszczony ten przyrzad.Przyrzad dystansujacy, sluzacy do wytworze¬ nia dodatkowej przestrzeni ekspansyjnej 1 jest wykonany ze stalowego preta 2, którego jeden koniec jest zawiniety w oporowy pierscien 3 o plaszczyznie prostopadlej do osi otworu strza¬ lowego 4. Pierscien 3, który laczy sie na swoim obwodzie z pretem 2, jest przeznaczony do oparcia sie o nabój wybuchowy 5 zaopatrzony w czesci srodkowej przekroju w splonke 5 z drutami elektrycznymi 7 przeprowadzonymi przez srodek tego pierscienia. Takie uksztalto¬ wanie pierscienia 3, wyprowadzenie preta 2 z jego obwodu, zapewnia pelne bezpieczenstwo przy jego zakladaniu w otworze strzalowym 4 i przy dobijaniu przybitki 8.Drugi koniec preta 2 jest takze zwiniety w pierscien 9 o plaszczyznie prostopadlej do osi otworu strzalowego, lecz posiada promieniowo wyprowadzona poprzeczke 10 laczaica w osi otworu 4 pret 2 z obwodem pierscienia 9. Od¬ powiednie uksztaltowanie pierscienia 9 z po¬ przeczka 10 i pretem 2, umieszczonym w osi otworu, pozwala na wytworzenie najkorzyst¬ niejszego i zarazem maksymalnego oporu dla materialu przybitki 8. Ubijanie przybitki 8 juz od pierwszego jej odcinka moze odbywac sie przy zwiekszonym nacisku, co zapewnia lepsze wypelnienie i zamkniecie otworu strzalowego, a przez to lepszy efekt strzelniczy przy utworzo¬ nej wolnej dodatkowej przestrzeni ekspansyj¬ nej 1, PLOpul dnhk29 May 1962 * fiyilll * - BIBLE- EK Ur -.- .. <i-riio * ego [Haiti teiiffftiftl P * IN POLISH PEOPLE'S REPUBLIC PATENT DESCRIPTION No. 45899 Glóumy Instytut Górnictiua *) KI. 18 ^ 21 Katowice, Poland Method of mining consumable minerals with explosives and a device for using this method Patent valid from November 8, 1961 The subject of the invention is a method of processing consumable minerals with explosives and a device for using this method. The mining of utility minerals, and especially coal in the underground mines, contributes to a large extent to the increase in the extraction of its small assortments, including coal. This fact has a particularly disadvantageous effect in the production of power coals, the fine grades of which have a lower utility, demand and unit price than coarse granulation coals. On the other hand, the advancement and mechanization introduced facilitate the mining and increase the extraction efficiency, so that quality losses cannot be a decisive negative factor for the new technique being implemented. One of the basic conditions affecting the efficiency of coal extraction is as wide and as possible *) The owner of the patent stated that the inventor is Eng. Jan Mitrega. fair use of explosives, which is why nowadays almost 90% of the mined coal is mined with the use of a shooting technique. Coal mining with explosives, known methods, ma. unfortunately the great disadvantage is that a significant percentage of carbon is subject to the undesirable undesirable crushing mentioned above. The so-called hole shooting, which consists in firing charges of explosive cartridges placed in a hole with a small diameter and relatively small depth. Practically it is done in such a way that a few longitudinal holes are inserted into the hole drilled completely until it touches its bottom. the circular section of the cartridges. The last cartridge, from the mouth side, is an impact cartridge provided with an initiating and igniting disc. The igniting means in the impact cartridge may be an electric igniter or a fuse. The remaining part of the hole is filled with a clay cloth, or a mixture of clay and sand with the addition of water, of a hard plastic consistency. Proper preparation and introduction of the cartridge into the blast hole ensures a good shooting effect and contributes to the avoidance of contact between the flame of the explosive material and the atmosphere of the face. Most often in mines a ready-made cartridge is used in sections from 10 to 20 cm, with a circular cross-section equal to the cross-section of the blast hole, the first segment of the cartridge is lightly pressed against the impact cartridge, and with each subsequent segment the pressure is increased so that the hole fills the hole tightly and firmly. explosive is concentrated here mainly in the space of the opening in which this charge (cartridge) is located. This small and limited expansion space, as experience has shown, accumulated too much tensile potential during an explosion, causing an excessive crushing action in the immediate vicinity of the body, and was therefore the main reason for the formation of economically unfavorable fine coal sizes. force of the explosion, attempts have been made to increase the expansion space by creating a free space in the blast hole between the explosive and the wad. However, this method was practically not introduced to mining due to many difficulties in its previous implementation. The methods of creating free space known from many patents were too complicated and expensive. According to one patent, after inserting an explosive charge into the hole of an explosive charge, a bag with an elastic material, for example clay, was inserted by means of a string. After sliding the bag a sufficient distance from the explosive, holding it at the same time with a string, the pad material was inserted and tamped firmly. There is also a known solution that improves this method by using an appropriate material in the bag so that when tapping ki, the plastic material in the bag pressed against the walls of the blast hole and thus created a better barrier for the beaten pad. However, the described methods were too complicated and time-consuming for the mining underground conditions and the large number of shots fired during the mining of the workings. Putting the string in the purse, holding the string with one hand exactly the measured distance from the explosive, and the other hand inserting and churning the cartridge was very inconvenient, but if you also took into account that these activities had to be performed quickly and under poor conditions lighting or no light at all, these methods were practically impossible. In addition, there were difficulties in selecting the appropriate fireproof material for the bags. There are also known solutions according to which an additional expansion space is created by inserting an elastic element with circular cross-section into the arrow hole, in which the conical cut from the free side is Another wedge-shaped element is attached to the shoulder by a string guided outside the opening. After inserting this element into the hole to the required depth and securing it, for example, with a drag, the string was pulled strongly so that the wedge would cause the elastic element to expand in the hole. According to yet another solution, a plug made of non-flammable material was inserted into the hole, tied on a string, while the circumference of the plug was cut for electric wires fed to the fuse. The methods according to the described solutions were even more complicated and cumbersome to implement, while for example, running cables in such a cut was uncertain and could cause the cork to jam in the hole against the cables at the wrong depth in the hole, or damage or even cut the cables. have been removed by the use of the invention; thanks to which it is practically possible to introduce (in mining the method of firing with an additional expansion space, allowing for a significant reduction in the number of small assortments of mined coal. The condition for using this method is a simple and uncomplicated method of creating an additional expansion space, adapted to the difficult underground conditions and large amounts of shots to be fired, the apparatus for carrying out this method must be simple to make, cheap, provide easy operation, reliable operation and safety. These advantages have and all conditions are met by the method and the apparatus for carrying it out. According to the method according to the invention, a charge of explosives from an initiating and incendiary flap, and then a spacer and a wad, are introduced into the horizontal or vertical blanks made in the body. the ring-shaped base rests on the forehead the surface of the load provided with the liner, in particular the circumferential portion of this surface, so that the base does not exert any pressure on the liner, and when tapping the liner it expands, pressing partially against the walls of the bullet hole, and on the other side, the base provided with rings and a radial crossbar rests against the cartridge material, the electric wires of the bundle being led out of the blast hole through the annular base of the device. This method provides a cheap, safe and uncomplicated construction of additional expansion space, while the miner can perform these activities even without adequate lighting !, without paying the utmost attention, as in the case of such responsible activities, performed in difficult underground conditions. is a very important facility. A spacer according to the invention for carrying out the above method is shown in the drawing, in which Fig. 1 shows its view in an axionometric projection, and Fig. 2 shows a cross-section of the carbonaceous body along the axis of the blast hole, The spacer for creating an additional expansion space 1 is made of a steel bar 2, one end of which is wrapped in a supporting ring 3 with a plane perpendicular to the axis of the blast hole 4. The ring 3 which connects on its circumference with the rod 2, is intended to lean against the explosive cartridge 5 provided in the mid-section of the cross-section into a braid 5 with electric wires 7 passed through the center of this ring. Such a shape of the ring 3, leading the rod 2 out of its circumference, ensures full safety when it is inserted in the hole 4 and when tapping the cartridge 8. The other end of the rod 2 is also folded in the ring 9 with a plane perpendicular to the axis of the hole, but has the radially extended crossbar 10 of the joint in the axis of the hole 4 of the rod 2 with the circumference of the ring 9. Appropriate shaping of the ring 9 with the cross piece 10 and the rod 2 placed in the axis of the hole allows for the best and maximum resistance to the material of the cartridge 8 Tamping of the cartridge 8 from its first section can be done with increased pressure, which ensures better filling and closure of the blast hole, and thus a better shooting effect with the created free additional expansion space 1, PL.