ВЗРЫВОЗАЩИТНАЯ КАМЕРА

Полезная модель относится к средствам обеспечения безопасности взрывных работ специального назначения в горном деле и строительстве для безопасного взрывания крупнокусковой горной массы (негабаритов) и может быть использована при создании взрывных камер и сооружений в качестве исследовательского центра взрывных быстропротекающих процессов.
Известно локализующее устройство по патенту РФ №2455614, F42D 5/04 [1], представляющее собой герметичную взрывную камеру в металлическом корпусе.
Известна конструкция устройства по патенту РФ №2168107, F42D 5/00 [2], состоящая из железобетонной и металлической герметизирующей оболочки, которые воспринимают давление взрыва, передаваемое через демпфирующий слой.
Область их применения и соответственно конструкция определяются из необходимости обеспечения герметичного удержания в замкнутом объеме продуктов взрыва, содержащих взрывоопасные высокотоксичные вещества, недостатком является отсутствие возможности регулировать, т.е. изменять внутренний объем устройства.
Известно изобретение по патенту РФ №2100774, F42D 5/045 [3], состоящее из свободно свисающих гибких элементов, сетчатого экрана, ограничивающих разлет твердых продуктов разрушения, в том числе при взрывном дроблении негабаритов горной массы.
Недостатком данного устройства является необходимость удержания гибких элементов в свободно свисающем состоянии, что не всегда предоставляется возможным, учитывая стесненные условия разработки карьеров, а также ограниченность применения в условиях открытых рабочих площадок, ввиду вероятного разлета кусков за пределы устройства.
В качестве прототипа выбраны конструкции предохранительных укрытий МК-1 [4]-Инструкция по организации и безопасному производству взрывных работ в стесненных условиях с применением предохранительных укрытий, утвержденная Уральским управлением Ростехнадзора 01.12.2010 г., включающих каркас из сваренных стальных труб, балок, швеллеров, покрытый слоями металлической сетки. Укрытия используются для предохранения окружающих их объектов от разлетающихся кусков взорванной породы.
Недостатком прототипа является ограничение размеров укрытия, ввиду его перемещения на транспорте, а также отсутствие возможности изменять в необходимых пределах внутренний объем для проведения исследований.
Решаемой технической задачей является разработка безопасной конструкции стационарной взрывозащитной камеры для проведения экспериментальных исследований механических свойств разрушаемого материала, а также изучения протекания взрывных процессов, конструкция которой позволяет изменять внутренний объем, и обеспечивать безопасное дробление негабаритов взрывным способом.
Сущность полезной модели заключается в следующем. Камера представляет собой стационарную железобетонную строительную конструкцию, которая может располагаться около дробильно-сортировочных комплексов, и предназначена для безопасного взрывания внутри нее негабаритов, образовавшихся после первичной отбойки горного массива. Преимущественная область ее использования - проведение экспериментальных исследований, при взрывании внутри нее, например, негабаритной горной массы.
Корпус камеры состоит из боковых и задней сдвоенных стенок - внутренних и наружных, размещенных на определенном расстоянии друг от друга, передней стенки с воротами и потолочины. В боковых и задней внутренних и наружных стенках имеются окна и проемы, расположенные со смещением относительно друг друга, чтобы куски не вылетали за пределы камеры, а ударная волна отводилась из него. В потолочине также выполнено окно для отвода ударной волны, причем для исключения вылета кусков негабарита наружу это окно также перекрыто дополнительной крышкой, размещенной на определенном расстоянии от плоскости потолочины. Стенки и потолочина в местах возможного контакта с разлетающимися при взрыве кусками негабаритов футерованы стальными листами, предотвращающими их от разрушения. Отличительной особенностью камеры является возможность перемещения по направляющим ее внутренних боковых стенок в заданных пределах для изучения взрывных процессов.
Через ворота в передней стенке корпуса камеры, закрывающиеся во время проведения взрывных работ, производится доставка негабаритов и вывоз разрушенной массы после взрывания. Через проемы в наружных стенках погрузчиком осуществляется уборка разрушенной массы, попавшей туда во время взрыва через окна во внутренних стенках. Таким образом, конструкция камеры позволяет надежно локализовать действие взрыва, сохраняя прочность всех элементов.
Новая совокупность существенных признаков, а также наличие связей между ними позволяют, в частности, за счет конструкции взрывозащитной камеры производить безопасное разрушение горной массы вблизи производственных площадок, изучение взрывных процессов, а также осуществлять экспериментальные исследования для определения механических свойств горных пород.
На фиг. 1 показан вид сверху взрывозащитной камеры.
На фиг. 2 показан разрез по сечению Α-A на фиг. 1.
На фундаменте 1 располагается железобетонный корпус, в потолочине 2, в задней и боковых наружных 5, боковых внутренних 4 и задней внутренней 5 стенках которого имеются проемы 6 и окна 7 для выхода избыточного давления (на фиг. 2 показано стрелками) взрывной волны. Крышка 8, перекрывая окно 7 в потолочине 2, располагается выше нее на расстоянии, достаточном для выхода избыточного давления, образующегося при взрывании негабаритов 9, и предотвращения разлета кусков. Передняя стенка 10, стенки 4, 5 и потолочина 2 в местах возможного контакта с разлетающимися при взрыве кусками негабаритов 9 футерованы стальными листами 11, предотвращающими их от разрушения. В передней стенке располагается транспортная арка 12 с воротами 13 для ввоза негабаритов 9 и вывоза разрушенного материала после взрыва.
Негабариты 9, привезенные из карьера или доставленные из бункера головных дробилок дробильно-сортировочного комплекса транспортным средством 14 (например, автосамосвалом), выгружают внутри взрывозащитной камеры. После проведения подготовительных работ закрывают ворота 13 и производят взрывание негабаритов 9. После этого открывают ворота 13 и погрузочно-доставочной техникой 15 осуществляют уборку разрушенного материала, в том числе и из проемов 6. Для проведения экспериментальных исследований внутренние боковые стенки 4 имеют возможность перемещения в заданных пределах по направляющим 16, изменяя внутренний полезный объем камеры.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:
1. Патент - 2455614 РФ, МПК F42D 5/04. Локализующее устройство для радиографических исследований взрывных процессов / А.С. Степанов, В.П. Кузьмин, P.C. Мухаметшин, И.Н. Гордеев и др. - 2010147796/03; Заявл. 23.11.2010; Опубл. 10.07.2012. - 11 с.: ил.
2. Патент - 2168107 РФ, F42D 5/00. Быстровозводимое устройство для локализации продуктов взрыва / Г.П. Моторикин, В.П. Жогин. - 99122203/06; Заявл. 22.10.1999; Опубл. 27.05.2001. - 5 с.: ил.
3. Патент - 2100774 РФ, F42D 5/045. Устройство для локализации зоны взрывного разрушения / Г.А. Басе. - 95121978/03; Заявл. 28.12.1995; Опубл. 27.12.1997. - 4 с.: ил.
4. Инструкция по организации и безопасному производству взрывных работ в стесненных условиях с применением предохранительных укрытий / ИГД УрО РАН. - Екатеринбург, 2010.