SE0900022A1 - Gasgenerator för klyvning och sönderdelning av material - Google Patents

Description

Emellertid, dessa föregående/ovannämnda gasgeneratorer kan ha flera nackdelar, speciellt vid arbeten med horisontella hål. När man använder en sådan gasgenerator i djupa borrhål kan ett tryckförmedlande medel såsom sand kan användas. Sand placeras på borrhålens botten, det kan utföras genom att använda pappersrör fyllda med sand och som är t.ex. ca 0,25 m långa.

Antalet pappersrör som krävs bestäms av borrhålens djup. För 1,5 m djupa hål behövs ca åtta sådana rör. Det kan vara svårt att automatisera en sådan packningsförfarande speciellt av djupa horisontella hål eftersom ett stort antal sandrör krävs.

Redogörelse för uppfinningen! Sammanfattning Det är ett ändamål med uppfinningen att få fram en gasgenerator där de ovannämnda nackdelarna reduceras samtidigt som ßrdelarna bibehålls.

Följaktligen generellt är en gasgenerator för en skonsam sönderklyvning av berg, stenblock och liknande objekt framställd, således generellt för sönderbrytning av naturliga och artificiella objekt.

Generellt är en gasgenerator designad att ha två separata huvudkaviteter eller utrymmen eller allmänt två delar. I den första delen eller första huvudutrymmet finns ett material för förbränning i ett skonsamt mod. Den första delen kan t.ex. utfonnas enligt det citerade ryska patentet 221 1923 och/ eller så kan den första kaviteten kan vara fylld med ett material som beskrivs i det ryska patentet 2153069 eller i det ryska patentet 2152376. Den ßrsta delen kan också vara designad till stor del som är beskrivet i det citerade svenska patentet 0201972-7.

Den andra kaviteten i den andra delen är fylld med en vmka som huvudsakligen är icke sammantryckbar vätska, t.ex. vatten. Vätskan är avskärmad från den första kavitetens kropp med den första delens och den ßrsta kavitetens bottenplatta.

Gasgeneratorn kan ha fördelar såsom reducerad tid som används för laddning av horisontella hål eftersom huvuddelen av borrhålet är fylld med den delen av gasgeneratorn som är fylld med vätska. Dessutom tack vare tryckspridningseffekten från delen som är fylld med vatten kan en mindre mängd av sprängämne användas. Till exempel, för borrhålen längre än 2,5 m har det tidigare ßreslagits att två gasgeneratorer med vikt av 120 och 90 gr skall användas medan med gasgeneratom som är beskriven här är en komposition med vikt på 150 gr placerad i gasgeneratorns bränsleomräde tillräckligt Naturligtvis kan användning av en långsammare förbränningsprocess i jämförelse med de konventionella sprängämnen ha fördelar såsom allmänt ”mjukare” operation , d.v.s. lägre ljudnivå, mindre avvikelse av den faktiskt skapade sprickan från den planerade spräckningslinj en.

Kortfattad beskrivning av ritningar Uppfinningen skall nu beskrivas genom icke begränsande utformningar med hänvisning till de medföljande ritningarna, i vilka: ~ Bild 1 är en tvärsnittlig ritning av gasgeneratom, - Bild 2 är en bild som är lik Bild 1 men med en alternativ utformning av gasgeneratom, - Bild 3 och 4 liknar Bild 1 men med gasgeneratorer gjorda av två avtagbara delar - Bild 5 är en schematisk ritning av ett objekt som skall klyvas Detaljerad beskrivning Vid klyvning av berg som vid tunnelbygge kan hålen (1) borras som det är tecknad på Bild 5.

I hålen är gasgeneratom (3) införd för att placeras på något djup i hålen. Gastrycket, som genereras när gasgeneratom är antänd för att brinna, fördelas till väggarna av borrhålen (1) med ett flytande mede1(5) som är placerad i utrymmet mellan gasgeneratom och borrhålets botten/spets och hålets mynning är proppad med en plugganordning (7). Det flytande medlet kan vara huvudsakligen en icke sammantryckbar vätska såsom vatten. Om området i hålet som är lämnad ßr en plugganordning har en betydande längd, t.ex. omkring 1,5 m för ett hål med diameter på 32 mm(11/4"), kan plugganordningen göras av t.ex. vanlig sand som kan ha partikelstorleki området 0,5-2 mm och är sammanpackad upp till hålets mynning.

Det kan vara problematiskt att tillföra det flytande medlet (5) in i borrhålen, särskilt när de är huvudsakligen horisontella eller riktade uppåt, sett från deras mynningar eller öppningar.

Dessutom i några fall kan sådana huvudsakligen horisontella hål och hålen riktade uppåt ha en betydande längd, t.ex. 3-5 m som gör tillföring av vätskan ännu svårare.

Ett sätt att lösa det här problemet är att inkorporera det flytande medlet (5) in i gasgeneratom (3). Följaktligen är gasgeneratom förlängd för att inkludera både den första delen (1 1) som innehåller det första huvudutrymmet eller kavitet (12) och den andra de1en( 13) som inkluderar det andra huvudutrymmet eller kavitet (14), se Bildl och 2.

I första delen (11) av första huvudutrymmet(12) är material ßr förbränning i ett skonsamt mod tillgodosedd. Den första delen kan t.ex. konfigureras huvudsakligen som är beskrivet i det citerade ryska patentet 2211923 eller i det citerade svenska patentet 0201972-7 och/eller den första kaviteten kan fyllas med material som är beskrivet i ryska patent 2153069 eller 2152376. Som man ser på bilderna, kan den första delen bestå av ett flertal parallella kanaler (15) som tillsammans formar den första kaviteten (12) och som är fyllda med en lämplig komposition. F yllningen kan t.ex. inkludera ett lämpligt oxidationsmedel såsom en eller flera klorater och/eller perklorater av alkaliska metaller och jordmetaller, t.ex. natriumklorat NaClO3, och några brännbara material såsom kolväteblandning och/eller en lämplig polymer, t.ex. kolvätepolymer som polyeten, polypropen och/eller polystyren. Dessutom om det önskas eller är lämpligt kan väggarna (17), (19) av kanalerna (15) göras av ett brännbart material.

Kanalerna i botten av den första huvudkaviteten (12) är tillslutna med en bottenplatta (21) och övre del av den första huvudkaviteten är tillsluten med en topplatta (23). I topplattan, t.ex. i utrymmet (25) som är stängd med en topplugg (27), kan en tändare placeras/installeras(?).

Kanalerna(15) kan vara utformade av ett flertal av rör placerade sida vid sida med varandra, t.ex. rör som har ett cirkulär tvärsnitt. Alternativt kan kanalema ha en polygonform, som kvadratisk eller allmänt rektangulärt tvärsnitt utformade av raka skilj eväggar som perpendikulärt korsar varandra eller en bikupestrukttrr/celler eller formad som en dragspelliknande struktur eller korrugemde band/hinna arrangerade inuti den yttre väggen (17)- Den andra kaviteten (14) i den andra delen (13) är fylld med vätska, t.ex. vatten. Väggarna (30) av den andra delen kan göras av något lämpligt material som är ogenomtränglig för den använda vätskan. T.ex. impregierat papper, polymeriskt material eller metall som aluminium kan användas åtminstone delvis i den andra delen. Den andra kaviteten är avgränsad från den första kaviteten (13) med den första kavitetens bottenplatta (21).

Som det visas på Bild 1 kan de yttre väggarna av den ßrsta och den andra kavitetema (12), (14) formas av ett odelat gemensamt rör (17) som således kan göras som ett stycke och/eller av endast ett material. Röret har en botten (18) som samtidigt formar botten eller inre ändan av den andra kaviteten. En alternativ variant är att de yttre väggarna kan utformas som en rörformig struktur utformad av den första rördelen (l7') utsträckt över den första kaviteten (12) och den andra rördelen (17") som ü en väsentlig del av den yttre väggen av den andra kaviteten (14). De tvâ rördelarna kan tillverkas av olika material, t.ex. så att den andra rördelen har väggar som är tunnare än den första rördelens väggar. Följaktligen kan den andra rördelen (l7") t.ex. vara hopfällbar så att den kan ßrvaras, när den inte innehåller någon vätska, i hopvikt eller ihoprullat tillstånd.

Kavitetemas ( 12, 14) storlek bestäms av hålets djup och fastheten på materialet som skall sönderbrytas. Till exempel, storleken på kavitet (12) för granit kunde fastställas att innehålla 90 gr av bränslet för ett 1,5 meterdjup hål (1) placerad bakom pluggen (7), vid håldiameter på 32mm.

Bottenplattans (21) material skall väljas för att tillåta en långvarig kontakt med oxidationsmedlet, det kan t.ex. användas polyeten, polypropen, polystyren mm. Passande kan sådana polymerer användas i deras utvidgade eller skummade tillstånd, såsom skumplast i polyeten, polypropen, polystyren mm för att minska gasgeneratoms (3) vikt. Bottenplattan måste isolera den ßrsta och den andra kaviteterna tätt ifrån varandra, speciellt ßr att det inte skall finnas någon risk för vätskan som finns i den andra kaviteten att tränga sig igenom in i den första kaviteten.

Den första delen (11) av gasgeneratom (3) kan laddas på ett följande sätt: 1. Bottenplattan (21) placeras på den höj den som bestäms av mängden av kompositionen som skall fylla i den första kaviteten (12). 2. Laddning av rören, bikupesttrukturen eller korrugerade band/folie, vilkas väggar syns på (19), av en passande längd. 3. Laddning med en erforderlig enligt beräkningar mängd av oxidatíonsmedlet in i kanalerna (15) och vid behov med ett brännbart medel/ämne. 4. Topplattan (23) monteras ovanpå rören, bikupestrukturen mm. 5. En enkel topplugg (27) monteras.

När gasgeneratom skall användas av slutanvändaren kan han demontera den enkla toppluggen och istället installera en annan topplugg som är integrerad med en tändare (29) eller möjligen en tändare som är gjord som en separat enhet och sen återmontera den enkla topplugget.

Tändaren är monterad med elektriska kablar, inte visade, för aktivering. Sedan, den färdiga hopsättningen, bestående av de två delarna (11), (13), kaviteten (14) av den andra delen fylld med vätskan, införs med hjälp av t.ex. en träkäpp, inte visad, in i ett borrat hål (1) tills den är stoppad av kontakten mellan den inre sidan eller botten av den andra delen och hålens botten/spets, de elektriska kablarna skall vara spända över hela operationen. I fall en plugganordning gjord av sandfyllning används skall den totala längden av gasgeneratom inklusive delen som är fylld med vätska beräknas på så sätt att det skall finnas en längd på minst 1,5 meter av fii utrymme från gasgeneratorns (3) topp och bergytan av berget. Slutligen iförs sand för packning av hålet i det tumma rummet i hålets mynning enligt den beprövade teknologin. Till exempel, pappersrör, inte visade, fyllda med sand och som är 0,25m långa kan användas. Det första pappersröret införs för att komma i kontakt med redan införd gasgenerator (3) men utan att använda hög tryckkrafi. Efierßlj ande pappersrör införs med högre tryckkrafi , med hjälp av t.ex. en träkäpp som kraftigt sammanpressar sanden för att bryta pappersomslag och att få ett fast fäste i borrhålet (l). Om det är ett kortare fii utrymme vid borrhålets (1) öppning kan sand också användas men hålet måste säkert tillslutas direkt vid mynningen genom att pressa in t.ex. en träplugg.

Det är också möjligt att gasgeneratorn levereras till slutanvändaren utan vätskan fylld i den andra delen (13). Då, innan operationen att sätta gasgeneratom i aktiverad tillstånd genom att montera en tändare (29), fyller slutanvändaren den andra kaviteten (14) med vätskan, t.ex. vatten, på ett lämpligt sätt.

De tvâ delarna (11, 13) av gasgeneratom kan vara fast/styvt hopbyggda med varandra som syns på Bild 1 eller de kan vara separata delar som är avtagbara fiån varandra som syns på Bild 3 och Bild 4. Den andra delen (13) kan t.ex. ha en projicerande del (33) som kan vara avtagbart monterat till bottnen av den första delen (11). Det projicerande delen kan införas in i mottagande fördjupning som kan formas genom att bottenplattan (21) av den första delen är indragen fiån den nedre kanten av de yttre väggarna (17) av den första delen, se Bild 3.

Altemativt kan den andra delen (13) ha sin egen topplugg som inkluderar den projicerande delen (33), se Bild 4. Den mottagande fördjupning kan också vara formad genom att istället för bottenplattan (21) använda en bottenßrslutande struktur (21') utformad som en upp och nedvänd kopp, se också Bild 4. Den projicerande delen (33) kan om det behövs eller krävs säkras i den mottagande fördj upningen på ett passande sätt, t.ex. genom att använda maka projektioner och fördjupningar som fäster de två delarna till varandra med en snäpp funktion eller genom att förse med samverkande streck, säkrings medel schematiskt angivna med de tjocka linjema (35).

Tj ockleken på den fatformade topportionen/delen (37) av den projicerande delen som, när de två delarna (11, 13) har monteras in i varandra, kommer i kontakt med bottenplattan (21) eller fatformade toppdelen (3 9) av den bottenförslutande strukturen (21 ') kan vara designat för att inte vara för fast eller tjock så att den kan lätt brytas med trycket som uppstår när bränslet i den första delen är antänt. Till exempel den kan ha tjocklek mellan 0,2 och 1,0 mm, specifikt i området mellan 0,2 och 0,5 mm.

Claims (1)

1. Patentkrav 1. En gasgenerator anordning för klyvning eller sönderdelning av naturliga och artificiella objekt införd i ett borrhål och antánd för att starta en brinnreaktion i ett deflagrations- eller non-detonations mod i anordningen, brinnreakfionen åtföljs med gasutvecklingen och därvid motsvarande tryck, en gasgenerator anordning bestående av ett oxidationsmedel och en brännbar blandning eller material, kännetecknad av att gasgenerator (3) består av första del (1l)som innehåller första huvudkaviteten (12) och andra delen (13) som innehåller andra huvudkaviteten (14), att oxidationsmedlet och den wnnbara blandningen hålls/ryms/finns innefattas av den första delen och åtminstone delvis/till en del i den första huvudkaviteten, att vätskan (5), synnerligen vatten, innehålls av den andra huvudkaviteten (14), och att den första och den andra huvudkaviteterna (12,14) är separerade fiån varandra av en bottenplatta (21) av den första delen (11), då bottenplattan(2l) formar botten av den första huvudkaviteten (12). En gasgenerator anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad av att den första huvudkaviteten (12)inkluderar ett flertal av parallella kanaler (15), som i synnerhet formade av ett flertal av parallella rör eller som har en tvärsnitt av väsentligen reguljär polygonisk form, för att forma i synnerhet en kvadratisk eller bar-mönster eller en bikakastruktur, eller formad av ett korrugerad band/hinna infört i den första huvudkaviteten (12). En gasgenerator anordning enligt något av kraven 1-2, kännetecknar] av att de yttre väggarna (17) av den första och den andra huvudkaviteterna (12, 14) är formade av ett enda/odelad/enhetlig rör som sträcks över synnerligen hela den första och den andra huvudkavitetema (1 1, 13). En gasgenerator anordning enligt något av haven 1-2, kännetecknad av att den första och den andra delarna (1 1, 13) är avtagbart/löstagbart monterade med varandra. En gasgenerator och anordning enligt något av kraven 4, kännetecknad av att bottenplattan (21)har en form av en upp och nedvånd kopp som är åtminstone delvis införd in i den första delens (1 1) kropp, det inre utrymmet av kopputformníngen är anpassad att ta emot topportionen (33) av den andra delen (13). En gasgenerator anordning enligt något av kraven 1-5, kännetecknad av att väggarna (3 0) av den andra huvudkaviteten (14) är gjorda av material som är ogenomträngliga för vätskan (5) som innehålls däri, väggama(30) i synnerhet åtminstone delvis gjorda av impregnerad papper, ett polymermaterial eller metall som aluminium. En gasgenerator anordning enligt något av kraven 1-6, kännetecknad av att oxidationsmedlet består av en eller flera klorater och/eller perklorater av alkaiska metaller och jordmetaller , i synnerhet natriumklorat NaClO3. En gasgenerator anordning enligt något av kraven 1-7, kännetecknad av att den brännbara blandningen eller materialet innehåller en kolväteblandning och/eller en polymer såsom en kolvätepolymer, i synnerhet polyeten, polypropcn och/ eller polystyren. 9. En gasgenerator anordning enligt något av kraven 1-8, kännetecknad av att den brännbara blandningen eller materialet är åtminstone delvis innehållen(?) i den första huvudkaviteten (12). ' 10. En gasgenerator anordning enligt något av kraven 1-9, kännetecknad av att den brännbara blandningen eller materialet är åtminstone delvis inkluderat i materialet av väggarna (17,19) av den första huvudkaviteten (12). Sammandrag En gasgenerator anordning (3) används för klyvning eller sönderdelning av naturliga eller artificiella föremål när införd in i ett borrhål och antänd ñr att starta en brinnreaktíon i ett deflagrations eller non-detonations mod. Gasgeneratom består av en första del (1 1) som har den första huvudkaviteten och en andra del (13) som har en andra huvudkavitet (14). Ett oxidationsmedel och den brännbara blandningen eller materialet innefattas i den första delen. En vätska såsom vatten innehålls av den andra huvudkaviteten för att fördela! sprida ut trycket skapad av gaserna som utvecklas i brinnreaktionen. Den ßrsta och den andra huvudkavitetema är separerade fi-ån varandra med en bottenplatta (21) av den första delen som t.ex. kan placeras på en nivå för att anpassas till den första kavitetens volym och mängden av oxidationsmedlet däri. En gasgenerator anordning är bra anpassad i praktiken för att användas i horisontella borrhål.