Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 26.02.1973 Opis patentowy opublikowano: 10.06.1974 70575 KI. 78e, 21 MKP F42d 1/00 (CZYTELNIA Urzedu Patentowego pi i; izeczffKpsi'-*! l'J»lflwe| Twórcywynalazku: Waclaw Cybulski, Jan Gruszka, Marian Borkowski Uprawniony z patentu tymczasowego: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice (Polska) Sposób wypelniania otworu strzalowego Przedmiotem wynalazku jest sposób wypelniania otworów strzalowych zaladowanych materialem wy¬ buchowym.Znany dotychczas sposób wypelniania otworów strzalowych polegal na wczesniejszym zaladowaniu do otworu naboi materialu wybuchowego, a nastepnie wypelnieniu pozostalej wolna przestrzeni otworu za pomo¬ ca tak zwanej przybitki. Przybitka moze byc wykonywana z materialów sypkich, na przyklad z piasku, lub z materialów plastycznych, z gliny. Wada takiego sposobu wypelniania otworów strzalowych jest miedzy innymi to, ze wykonywanie przybitki z piasku lub z gliny jest bardzo klopotliwe i pracochlonne. Poza tym przybitka zarówno z piasku jak i z gliny niezbyt dokladnie wypelnia wolna przestrzen otworu strzalowego, przez co w otworze pozostaje wolna przestrzn, która w bardzo znacznym stopniu obniza efekt dzialania materialu wybu¬ chowego. Dodatkowa wada wypelniania otworu strzalowego za pomoca przybitki sypkiej lub plastycznej jest koniecznosc bardzo dokladnego oczyszczania otworu przed zaladowaniem naboi materialu wybuchowego oraz dokladne wykonywanie samej przybitki. Wskutek niedokladnego oczyszczenia otworu ze zwiercin ladunki ma¬ terialu wybuchowego nie stykaja sie z soba, co prowadzi do powstawania niewypalów. Natomiast niestaranne wykonanie przybitki moze stac sie przyczyna wyrzucenia z otworu tej przybitki i wydostania sie produktów detonacji przed ten otwór. Jezeli w otoczeniu takiego otworu znajduje sie metan lub pyl weglowy, wówczas moze nastapic grozny w skutkach wybuch lub pozar.Znane jest równiez stosowanie w otworach strzalowych, wody jako przybitki, która moze byc stosowana w specjalnych pojemnikach wypelniajacych czesc otworu uprzednio zaladowanego materialem wybuchowym.Natomiast reszte otworu, az do wylotu, wypelnia sie zwykle przybitka z gliny. Przeprowadzono równiez próby stosowania naboi materialu wybuchowego umieszczonych w otoczce plastikowej o podwójnych sciankach, mie¬ dzy którymi wprowadzona jest woda otaczajaca równomierna warstwa ladunek materialu wybuchowego. Znane jest takze stosowanie przybitki wodnej pod duzym cisnieniem wody. Stosowanie jednak wody jako przybitki jest bardzo kosztowne i nie zapewnia wlasciwego jej dzialania przy uszkodzeniu pojemnika lub otoczki. Poza tym stosowanie wody pod cisnieniem wymaga kosztownych i skomplikowanych urzadzen. Dlatego te sposoby wypel¬ niania otworu strzalowego nie znalazly szerszego, praktycznego zastosowania w przemysle. Ogólnie, dotychcza¬ sowe sposoby wypelniania otworów strzalowych przybitka, nalezaly do jednych ze skomplikowanychi uciazli¬ wych czynnosci przy robotach.2 70 575 Wynalazek postawil sobie za cel usuniecie w znacznym stopniu dotychczasowych wad iniedomagari wystepujacych przy wypelnieniu otworów strzalowych. Zwlaszcza celem wynalazku jest zwiekszenie efektyw¬ nosci, wykorzystania materialu wybuchowego, zwiekszenie bezpieczenstwa strzalu wobec atmosfery kopalnia¬ nej, zmniejszenie zapylenia powietrza i substangi szkodliwych dla zdrowia w gazach postrzalowych, wyelimino¬ wanie niewypalów, obnizenie zuzycia meterialów wybuchowych i ogólne obnizenie kosztów prowadzenia robót strzalowych.Cel ten zostal osiagniety dzieki temu, ze najpierw czesc otworu strzalowego wypelnia sie substancja pólplynna zawierajaca obojetne nie reagujace w czasie detonacji lub z produktami detoiiacji dodatki zelatynizu- jace lub zageszczajace oraz dodatki podnoszace efekt wybuchu. Nastepnie do tak przygotowanego otworu laduje sie naboje materialu wybuchowego bez otoczek, lub umieszczone w otoczkach róznego rodzaju. Na koniec pozostala wolna czesc otworu az do wylotu wypelnia sie ta sama substancja pólplynna, lub przybitka z gliny.Substancja pólplynna stosowana do wypelniania otworów strzalowych moze zawierac specjalne dodatki lub moze byc stosowana bez tych dodatków. Dodatkami takimi moga byc zele lub substancje biorace udzial w re- akqi detonacji, reagujace niezaleznie po detonacji, wzglednie reagujace z produktami powstalymi po detonacji.Moga to byc równiez dodatki zwiekszajace bezpieczenstwo materialu wybuchowego wobec atmosfery kopalnia¬ nej, lub dodatki speqalne jak na przyklad, wiazace gazy szkodliwe dla zdrowia, zwiekszajace gestosc ladowania itp.Zaleta sposobu wypelniania otworu strzalowego wedlug wynalazku jest miedzy innymi to, ze masa pólplynna bardzo dokladnie wypelnia wolna przestrzen otworu, co wybitnie zwieksza efekt odstrzalu i eliminu¬ je niewypaly czesciowo powstajace wskutel: wystepowania efektu kanalowego. Przez zwiekszenie efektu od- rzalu bardzo znacznie zmniejsza sie jednostkowe zuzycie materialu wybuchowego oraz koszt prowadzenia robót strzalowych. Zastosowanie dodatków specjalnych w substancji pólplynnej zwieksza bezpieczenstwo strzalu wo¬ bec atmosfery kopalnianej, zmniejsza zapylenie powietrza po strzale oraz zmniejsza ilosc substancji szkodliwych dla zdrowia w gazach postrzalowych.Wynalazek jest dokladniej wyjasniony na rysunku, na który fig. 1—3 przedstawiaja kolejne fazy wypelnia¬ nia otworu strzalowego fig. 4 — przekrój wzdluz linii A—A zaznaczonej na fig. 3, fig. 5 — odmiane sposobu wypelniania otworu, a fig. 6 i fig. 7 — inna odmiane sposobu wypelniania otworu strzalowego.Zgodnie z wynalazkiem, najpierw czesc strzalowego otworu 1 wypelnia sie pólplynna substancja 3.Przygotowanie substancji pólplynnej moze odbywac sie w miejscu pracy, przed wypelnieniem otworów strzalo¬ wych, lub w innych miejscach. Mase pólplynna moga stanowic przykladowo nastepujace mieszaniny: — woda + do 10%karboksymetylocelulozy, — woda + do 15% odpadów z produkcji celulozy metoda siarczynowa i do 2% dwuchromianu + FeCl3, — roztwór wodny NaCl + krochmal, — roztwór wodny NH4N03 + krochmal, — roztwór wodny NH4NO3 + guar gum.Nastepnie do czesciowo wypelnionego masa pólplynna otworu laduje sie naboje 2 materialu wybuchowego bez otoczek lub umieszczone w róznego rodzaju otoczkach. Umieszczona w otworze najpierw masa pólplynna umoz¬ liwia wprowadzenie naboi materialu wybuchowego az do dna otworu strzalowego, ale nie pozwala najej szybkie wyplyniecie nawet z otworu wierconego z pewnym wzniosem. Po wprowadzeniu materialu wybuchowego pozos¬ tala wolna czesc otworu strzalowego az do jego wylotu, wypelnia sie ta sama substancja pólplynna lub inna znana przybitka plastyczna na przyklad z gliny.Przyklad. Mase pólplynna 3 zawierajaca 10%wagowych karboksymetylocelulozy i90% wody naj¬ pierw wprowadza sie do otworu strzalowego 1 tak, aby jego objetosc wypelnic w 70%. Nastepnie wprowadza sie naboje 2 az do dna otworu strzalowego, a pozostala czesc wypelnia sie przybitka z gliny.Na fig. 5-7 rysunku przedstawione sa odmiany sposobu polegajace na zmianie kolejnosci wprowadzania masy pólplynnej w stosunku do materialu wybuchowego. Wedlug fig. 5 rysunku sposób polega na tym, ze do otworu 1 najpierw laduje sie naboje 2 materialu wybuchowego, a nastepnie wprowadza sie pólplynna substan¬ cje 3 za pomoca przewodu 5 zaopatrzonego w uszczelniacz 6. W innej odmianie sposobu wedlug wynalazku, uwidocznionej na fig. 6 i fig. 7 do otworu 1 zaladowanego nabojami 2 materialu wybuchowego wprowadza sie pojemniki wypelnione pólplynna substancja 3. Nastepnie za pomoca nabijaka 8 rozgniata sie te pojemniki, przy czym substancja 3 zostanie wcisnieta pomiedzy naboje' 2 i scianke otworu 1 wypelniajac dokladnie wszystkie wolne przestrzenie otworu strzalowego.3 70 575 PL PL