СМЕСИТЕЛЬНО-ЗАРЯДНАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к горной промышленности и строительству, а именно к взрывным работам, и может быть применена при ведении взрывных работ на открытых работах горнодобывающих предприятий.
Известна зарядная машина для транспортирования компонентов взрывчатых веществ (ВВ), изготовления ВВ и заряжания скважин сыпучими ВВ (патент РФ №2304756, опубл. 20.08.2007, бюл. №23). Бункер зарядной машины выполнен в виде съемного контейнера, устанавливаемого внутри кузова автомобиля и крепящегося к его полу четырьмя винтовыми разъемами, разделенного продольной и поперечными наклонными перегородками под углом 45° на 4 или 6 секций для загрузки ВВ и изолированный от ВВ вспомогательный отсек для установки бака с технологической жидкостью, на боковых стенках секций в местах сопряжения перегородок выполнены разгрузочные люки с шиберными затворами, работающие от пневмосистемы автомобиля, к которым присоединены навесные объемные дозаторы с шиберными заслонками, контейнер в верхней части оснащен загрузочными люками с закрывающимися крышками и фитингами для крепления строп грузоподъемных механизмов.
Недостатком данного устройства является низкий уровень безопасности эксплуатации как при заряжании скважин, так и при загрузке емкостей компонентами.
Известна смесительно-зарядная машина (патент РФ №2232976, опубл. 20.07.2004 бюл. №20). Смесительно-зарядная машина включает транспортную базу, на которой смонтирован бункер для эмульсии с емкостями для газогенерирующей добавки и воды. Указанные компоненты посредством насосов через дозаторы компонентов подаются в шланговый барабан с зарядным рукавом и далее в скважину. Бункер для эмульсии смонтирован на транспортной базе посредством рамы бункера, выполненной замкнутой по периметру бункера и состоящей из полых элементов, образующих как минимум две отдельные емкости. Сама рама бункера смонтирована на транспортной базе посредством амортизаторов, между рамой и транспортной базой установлены тензодатчики дозаторов компонентов, а сами дозаторы размещены в нише между рамой бункера и транспортной базой.
Недостатком данного устройства является низкий уровень безопасности эксплуатации как при заряжании скважин, так и при загрузке емкостей компонентами.
Известна смесительно-зарядная машина (патент РФ №2285901, 20.10.2006, бюл. №29). Машина включает транспортную базу, на которой смонтированы емкость для эмульсии с загрузочным люком, закрытым крышкой, емкости для газогенерирующей добавки, воды и нефтепродукта, бункер для аммиачной селитры. Там же расположены транспортная магистраль, насосы-дозаторы для подачи эмульсии, газогенерирующей добавки, воды и нефтепродукта, статический смеситель эмульсии и газогенерирующей добавки, а также питатель аммиачной селитры. Емкость для эмульсии выполнена, как минимум, с одним дополнительным противопожарным люком, который расположен в нижней части емкости для эмульсии и имеет крышку, установленную на корпусе указанной емкости с возможностью автоматического открытия люка за счет саморазрушения элементов его крышки и/или ее запорного приспособления при нагреве корпуса емкости для эмульсии во время пожара. Крышка загрузочного люка выполнена в виде кольца, установленного с возможностью прижима по кольцевому краю люка, и мембраны, закрывающей центральное осевое отверстие кольца. Мембрана выполнена с возможностью разрушения под действием предельно допустимого давления паров внутри бункера для эмульсии в аварийной ситуации.
Недостатком данного устройства является низкий уровень безопасности эксплуатации как при заряжании скважин, так и при загрузке емкостей компонентами.
Известна машина для изготовления эмульсии, эмульсионного взрывчатого вещества и заряжания скважин изготовленным эмульсионным взрывчатым веществом (патент РФ №2362116, опубл. 20.07.2009). Машина содержит транспортную базу, емкости для растворов окислителя, масляной фазы с эмульгатором, водяного орошения и газогенерирующей добавки. В ней имеются миксер для приготовления эмульсии, смеситель эмульсии с газогенерирующей добавкой, насосы-дозаторы для подачи растворов окислителя, масляной фазы и эмульсии с нагнетательными магистралями, контрольно-измерительными приборами и гидрораспределительными и управляющими элементами. Емкость готовой эмульсии оборудована датчиками количества эмульсии, а в нагнетательных магистралях насосов-дозаторов установлены расходомеры подачи раствора окислителя и масляной фазы, на выходе связанные через первый управляемый запорный элемент с миксером приготовления эмульсии и через второй управляемый запорный элемент - каждый соответственно со своей емкостью.
Недостатком данного устройства является низкий уровень безопасности эксплуатации как при заряжании скважин, так и при загрузке емкостей компонентами.
Известно устройство для заряжания скважин смесевым эмульсионным взрывчатым веществом (ЭВВ) (патент РФ №2267475, опубл. 10.01.2006), включающее бункер со шнековым питателем аммиачной селитры, емкость для эмульсии, емкости для газогенерирующей добавки, воды и нефтепродукта, насосы-дозаторы для подачи эмульсии, газогенерирующей добавки, воды и нефтепродукта, смеситель эмульсии и газогенерирующей добавки, смеситель компонентов, а также дозаторы компонентов.
Недостатком данного устройства является низкий уровень безопасности эксплуатации как при заряжании скважин, так и при загрузке емкостей компонентами.
Известно устройство для приготовления и заряжания скважин смесевым эмульсионным взрывчатым веществом, принятое за прототип (патент РФ №2312301, 10.12.2007, бюл. №34). Устройство для приготовления и заряжания скважин смесевым ЭВВ включает бункер со шнековым питателем аммиачной селитры, емкость для эмульсии, емкости для газогенерирующей добавки, воды и нефтепродукта, а также насосы-дозаторы для подачи эмульсии, газогенерирующей добавки, воды и нефтепродукта. Устройство снабжено лопаточным смесителем, вал которого на его входном участке соосно жестко связан с выходным участком вала шнекового питателя аммиачной селитры. Выходной участок лопаточного смесителя сообщен с входным участком смесителя компонентов, а на входном участке лопаточного смесителя расположена форсунка подачи нефтепродукта. Кроме того, устройство имеет второй канал подачи смеси эмульсии с газогенерирующей добавкой, выход которого расположен на выходе устройства, причем входы обоих каналов связаны с выходом смесителя эмульсии с газогенерирующей добавкой через распределительное приспособление.
Недостатком данного устройства является низкий уровень безопасности эксплуатации как при заряжании скважин, так и при загрузке емкостей компонентами.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении безопасности эксплуатации смесительно-зарядной машины при заряжании скважин и при загрузке емкостей компонентами.
Технический результат достигается тем, что в смесительно-зарядной машине, содержащей автомобильное шасси, емкости для аммиачной селитры, эмульсии, газогенерирующей добавки, воды и нефтепродукта, питатель аммиачной селитры, насосы-дозаторы для подачи эмульсии, газогенерирующей добавки, воды и нефтепродукта, смеситель эмульсии и газогенерирующей добавки, смеситель компонентов, панели управления, согласно изобретению шнек боковой разгрузки перемещается гидроцилиндром с помощью джойстика из кабины, емкости для аммиачной селитры снабжены индикаторами уровня загрузки емкостей, установленными над дистанционно открывающимися крышками, а дистанционно поднимаемые ограждения, установленные в верхней части емкостей, связаны с панелью управления.
Технический результат достигается также тем, что емкости для аммиачной селитры снабжены автоматически открывающимися крышками при подъезде на погрузочный пункт.
Технический результат достигается также тем, что автоматически поднимаемые ограждения связаны с датчиком движения, установленным на уровне выше 1,8 м на лестнице для подъема на верхнюю часть блока емкостей.
Технический результат достигается также тем, что лестница для подъема на верхнюю часть блока емкостей изготовлена из мягкой стали и расположена в задней части автомобильного шасси.
Технический результат достигается также тем, что по верху емкостей предусмотрена дорожка по всей длине кузова с габаритами, позволяющими производить обследование и очистку емкостей.
Технический результат достигается также тем, что дистанционно поднимаемые ограждения, установленные в верхней части емкостей, связаны с отдельной панелью включения и выключения, установленной в непосредственной близости от лестницы для подъема на верхнюю часть емкостей.
Технический результат достигается также тем, что емкости для аммиачной селитры и эмульсии выполнены в поперечном сечении в виде перевернутой трапеции.
Смесительно-зарядная машина поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена смесительно-зарядная машина, вид сбоку, со стороны водителя, на фиг. 2 показана смесительно-зарядная машина, поперечный разрез между кабиной и блоком емкостей, на фиг. 3 показана смесительно-зарядная машина, вид со стороны пассажира, на фиг. 4 показана смесительно-зарядная машина, вид сзади, на фиг. 5 показана принципиальная схема основных блоков смесительно-зарядной машины, на фиг.6 показана объемная компоновка блоков смесительно-зарядной машины без автомобильного шасси, где:
1 - емкости аммиачной селитры;
2 - емкость с эмульсией (эмульсионной матрицей);
3 - емкость с дизельным топливом;
4 - питатель аммиачной селитры;
5 - наклонный шнек аммиачной селитры;
6 - шнек боковой разгрузки;
7 - насос эмульсии;
8 - разрывная мембрана;
9 - насос-дозатор дизельного топлива;
10 - манометр давления дизельного топлива;
11 - расходомер дизельного топлива;
12 - автомобильное шасси;
13 - гидроцилиндр для перемещения шнека 6 боковой разгрузки;
14 - индикаторы уровня загрузки емкостей;
15 - дистанционно или автоматически открывающиеся крышки емкостей 1;
16 - дистанционно или автоматически поднимаемые ограждения в верхней части емкостей;
17 - лестница для подъема на верхнюю часть емкостей 1;
18 - дорожка, например, из оцинкованной стали по всей длине кузова с габаритами, позволяющими производить обследование и очистку емкостей 1 аммиачной селитры.
Смесительно-зарядная машина содержит следующие основные элементы. На автомобильном шасси 12 монтируют блок из рабочих емкостей: емкости 1 аммиачной селитры, емкость 2 с эмульсией (эмульсионной матрицей), емкость 3 с дизельным топливом и другие технологические емкости для компонентов, необходимых для производства эмульсионных ВВ. Емкости 1 для аммиачной селитры и емкость 2 для эмульсии выполнены в поперечном сечении в виде перевернутой трапеции для облегчения процесса выгрузки компонентов и повышения полноты выгрузки. Емкости 1 для аммиачной селитры связаны со шнеком 6 боковой разгрузки через питатель 4 аммиачной селитры и наклонный шнек 5 аммиачной селитры. Насос эмульсии 7 связан с емкостью 2 с эмульсией. Для предотвращения накопления в системе избыточного давления предусмотрена разрывная мембрана 8. Емкость с дизельным топливом 3 гидравлически связана с насосом-дозатором 9 дизельного топлива, а также с манометром 10 давления дизельного топлива и расходомером 11 дизельного топлива. Шнек 6 боковой разгрузки установлен с возможностью перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях с помощью гидроцилиндра 13. Шнек боковой разгрузки 6 управляется гидроцилиндром с помощью джойстика из кабины автомобильного шасси 12. Емкости 1 для аммиачной селитры снабжены индикаторами 14 уровня загрузки емкостей (например, объемного типа), установленными над дистанционно открывающимися крышками 15 емкостей 1 для аммиачной селитры. В верхней части блока емкостей 1 и 2 предусмотрены дистанционно или автоматически поднимаемые ограждения 16, установленные в верхней части емкостей 1 и 2. Ограждения 16 связаны с панелью управления. По верху емкостей 1 и 2 предусмотрена дорожка 18, например, из оцинкованной стали по всей длине кузова с габаритами, позволяющими производить обследование и очистку емкостей 1 и 2. Лестница 17 для подъема на верхнюю часть блока емкостей 1 изготовлена из мягкой стали и расположена в задней части кузова. Емкости 1 для аммиачной селитры могут быть снабжены автоматически открывающимися и автоматически закрывающимися крышками 15, включающимися при подъезде либо выезде на погрузочный пункт (условно не показан). Автоматически поднимаемые ограждения 16 могут быть связаны с датчиком движения (условно не показан), установленным на уровне выше 1,8 м на лестнице 17 для подъема на верхнюю часть блока емкостей. Дистанционно поднимаемые ограждения 16, установленные в верхней части емкостей 1 и 2, могут быть связаны с отдельной панелью включения и выключения (условно не показана), установленной в непосредственной близости от лестницы 17 для подъема на верхнюю часть емкостей 1 и 2.
Смесительно-зарядная машина работает следующим образом. Автомобильное шасси 12 базового автомобиля с установленным на нем оборудованием и блоком емкостей заправляют на заводе по производству компонентов ЭВВ. Далее шасси 12 следует до места производства взрывных работ, например на участок карьера. На участке карьера намечают маршрут следования шасси 12 и намечают схему и зону работы. Переводят машину в режим производства продукта, на панели управления устанавливают тип производимого ВВ. Принцип приготовления ЭВ заключается в смешивании аммиачной селитры, топлива и эмульсионной матрицы. Смесительно-зарядная машина позволяет подавать в скважины омасленную аммиачную селитру с помощью системы питателей - наклонного шнека 5 аммиачной селитры, питателя 4 аммиачной селитры и шнека 6 боковой разгрузки. Соотношение компонентов поддерживается на заданном уровне системой автоматического дозирования (панель управления, которая может быть выполнена в виде контроллера с программным обеспечением) или оператором с помощью гидравлических регуляторов с контролем по ротаметрам и датчикам оборотов - в ручном режиме. Панель управления управляет необходимыми для производства того или иного ВВ шнеками и насосами, доставляющими требуемое количество компонентов.
Затем в соответствии с зарядной картой производят заряжание скважин с использованием шнека 6 боковой разгрузки. В процессе работы по заряжанию скважин шнек 6 боковой разгрузки перемещают относительно автомобильного шасси 12 с помощью джойстика, находящегося в кабине. За счет этого повышается безопасность заряжания, так как повышается обзор и водитель-оператор автомобильного шасси 12 находится вне опасной зоны, в которой возможно травмирование движущейся частью шнека 6 боковой разгрузки. Цикл заряжания повторяют до момента полной зарядки блока ВВ. В процессе работы емкости 1 и 2 опорожняются и требуют дозаправки в пункте приготовления компонентов ВВ. Погрузочный пункт может быть выполнен в виде эстакады, имеющей высоту несколько метров. Перед подъездом под погрузку необходимо открыть крышки емкостей 1 для аммиачной селитры, что является опасным фактором, для ликвидации которого крышки 15 выполнены дистанционно или автоматически открывающимися. В случае варианта автоматического открывания крышек 15 на погрузочном пункте должны быть установлены датчики, дающие команды на открытие и закрытие крышек 15 при подъезде или выезде машины под загрузочные воронки. При дистанционном открывании крышек 15 панель управления снабжается кнопками для открывания и закрывания крышек 15. Для исключения возможной перегрузки автомобильного шасси 12 емкости 1 для аммиачной селитры снабжены индикаторами 14 уровня загрузки емкостей 1 для аммиачной селитры. За счет этого исключается опасность перегрузки шасси 12, а также вероятность загрязнения окружающей среды компонентами аммиачной селитры. Автоматически поднимаемые ограждения 16 и дорожка 18 позволяют фактически исключить вероятность падения при работе на верхней части емкостей 1 и 2.
Применение смесительно-зарядной машины обеспечивает следующие преимущества:
- повышение безопасности заряжания скважин;
- повышение безопасности эксплуатации смесительно-зарядной машины п при загрузке емкостей компонентами;
- улучшение условий труда.