УКРЫТИЕ МЕСТ ВЗРЫВА ИЗ АВТОМОБИЛЬНЫХ ШИН
ANTI-EXPLOSION SHIELD MADE FROM AUTOMOTIVE TIRES

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к разработке крепких горных пород в стесненных условиях, когда необходимо снизить разброс взрываемой горной массы - при расконсервации временно нерабочих бортов глубоких карьеров, взрываний для комплексов циклично-поточной технологии, и может быть использовано в дорожном строительстве при сооружении выемок в скальных породах вблизи ЛЭП, поселков и т.п.
Распространены укрытия мест взрыва для снижения разлета кусков при взрывном дроблении горных пород различных конструкций, устанавливаемые над горизонтальной взрываемой поверхностью, - арочные, щитовые, а также засыпка взрываемой поверхности грунтом, автомобильными шинами навалом в несколько слоев и т.п. [1]. Основными их недостатками являются малая защищаемая площадь у передвижных конструкций и одноразовое использование у насыпных.
Наиболее близким по существу решаемой задачи является укрытие мест взрыва изношенными автомобильными шинами, выполненное в виде однослойного мата из соединенных между собой изношенных автомобильных шин различного размера с размещением шин меньшего размера в зазорах между шинами крупного размера, закрепленного на поверхности уступа с помощью канатов или цепей за анкеры, установленные в неглубоких скважинах за пределами взрываемого блока, в котором шины соединяют между собой с помощью хомутов из металлической полосы, закрепленных на диаметрально противоположных частях шин и снабженных соединительными элементами, а внутри шин размещены сменные сетки из цепей или решетки из прутьев с различных размером окон, свободно висящие на хомутах [2].
Такая конструкция позволяет укрывать поверхности различной площади, набирая поэлементно необходимый размер мата укрытия. Решетка позволяет исключить вылет крупных кусков из района устья скважин - наиболее вероятного источника разлета кусков.
Недостатком этой конструкции является необходимость перемещения персонала по взорванной горной массе при разделения мата на части для его уборки с поверхности больших по площади блоков - небезопасная операция.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение безопасности при демонтаже мата укрытия после взрыва за счет изменения схемы соединения шин укрытия друг с другом.
Поставленная задача достигается тем, что в укрытии мест взрыва из автомобильных шин, выполненном в виде однослойного мата из соединенных между собой изношенных автомобильных шин, соединенных между собой с помощью соединительных элементов между хомутами из металлической полосы, закрепленных на диаметрально противоположных частях шин, на которых внутри шин свободно висят решетки, согласно изобретению хомуты соединены поверху жесткой связью, под которой проходит прямая ветвь соединительного каната, закрепленного за анкерную шину за пределами блока, а над нею - обратная ветвь этого же каната.
Укрытие мест взрыва из автомобильных шин представлено на фиг.1, фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 и фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1.
После зарядки взрывных скважин 1 собирают однослойный мат 2 из отдельных изношенных автомобильных шин 3, размещая их на устье каждой скважины 1. Для соединения между собой шин 3 в однослойный мат 2 на них диаметрально противоположно закрепляют хомуты 4 из полосового металла, снабженные снаружи соединительными элементами 5, например крюками и серьгами. Между собой хомуты 4 связаны поверху жесткой связью 6, например прутком. Для уменьшения размера куска породы, который может быть выброшен через внутреннее отверстие шины 3, достигающее 0,6 м у шин БелАЗ-540 и 1,3 м у шин БелАЗ-7519, внутрь шин устанавливают решетки 7. Их закрепляют на хомутах 4 с помощью гибких связей 8, выполненных, например, из цепей со значительной слабиной, позволяющей решетке 7 перемещаться по высоте, что повысит их демпфирующую способность и устойчивость к динамическому воздействию. Размер окон решетки определяется необходимой степенью защиты охраняемого объекта по размеру кусков горной массы, поскольку дальность разлета кусков зависит от их размера. Однослойный мат 2 собирают в виде отдельных полос, расположенных на поверхности уступа перпендикулярно откосу взрываемого уступа, а затем соединяют полосы в единое укрытие, используя для этого соединительный канат 9. Вначале прямую ветвь соединительного каната 9 пропускают под жесткой связью 6, доводя его до первой шины ряда. Затем поверх жестких связей 6 соединительный канат 9 протягивают назад и закрепляют на анкерной шине 10, соединяя с его началом. Анкерный шины размещают за пределами взрываемого блока на расстоянии 5-10 м.
После размещения укрытия на уступе всю технику и рабочих удаляют за пределы опасной зоны и приступают к монтажу взрывной сети. Для этого через отверстия в шинах из скважин извлекают детонирующие шнуры или волноводы и монтируют взрывную сеть поверх укрытия.
При поочередном взрыве зарядов рыхления во взрывных скважинах 1 основная доля энергии взрыва расходуется на дробление горных пород и смещение газопроницаемого однослойного мата 2. За счет использования в крайних скважинах 1 зарядов выпирающего действия происходит вспучивание горной массы с подвижкой, но без разлета [3]. Вместе со вспученной горной массой укрытие создает буферный слой, демпфирующий взрыв следующих рядов скважин, аналогично взрыванию в зажиме на неубранную горную массу, и препятствующий разлету кусков сквозь зазоры в однослойном мате 2. При этом смещению шин в стороны препятствуют соединительные элементы 5 и соединительные канаты 9, натянутые поднимающимися шинами 3 через жесткие связи 6.
Эластичность укрытия из шин за счет упругости шин при вспучивании взрываемой породы не позволяет отрываться отдельным кускам от общей массы, разрыхленная горная масса плотно обхватывается матом и удерживается им в компактном состоянии. Как показал опыт применения однослойных матов из автошин, при взрывании продольными рядами мат сползает по вздымающейся горной массе в сторону анкерных шин и за счет сил трения оказывает дополнительное сопротивление ее перемещению.
За счет достаточно большой длины соединительных канатов 9 они при резком натяжении амортизируют рывок укрытия. Кроме того, каждая отдельная шина будет при нагрузке деформироваться в различных направлениях, также смягчая общую ударную нагрузку взрыва на однослойный мат. Инерционное сопротивление компактной массы породы, усиленное массой укрытия, уравновешивает силу взрывного удара. Высота подбрасывания породы с укрытием зависит только от толщины взрываемого слоя и коэффициента разрыхления породы, поскольку от последнего зависит величина вспучивания породы после ее разрыхления.
После взрыва укрытие демонтируют и убирают с поверхности горной массы. Для этого отсоединяют обратные ветви соединительных канаты 9 от анкерных шин 10 и вытаскивают их из-под жестких связей с помощью техники, например автотягача, за анкерную шину 10. Тем самым мат 2 разделяют на полосы, связанные соединительными элементами 5, без выхода людей на взорванную горную массу. Эти полосы стягивают с поверхности горной массы бульдозером. Для очередного взрыва используют те же соединительные канаты 9 и шины 3 и 10.
Таким образом, заявляемое укрытие мест взрыва из автомобильных шин обеспечивает демонтаж укрытия без выхода людей на взорванную горную массу, что позволяет решить поставленную задачу.
Источники информации
1. Инструкция по производству взрывных работ с защитными укрытиями. М.: ЦПЭС, 1987.
2. Патент Российской Федерации №2314490 (прототип).
3. Г.П.Демидюк. Применение энергетического принципа к расчету скважинных зарядов на карьерах. // Взрывное дело №62/19. М.: Недра. 1967. С.36-51.