УНИВЕРСАЛЬНАЯ СМЕСИТЕЛЬНО-ЗАРЯДНАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к технике, применяемой при ведении буровзрывных работ и может быть использована при разработке полезных ископаемых открытым способом с использованием промышленных взрывчатых веществ (ВВ).
В настоящее время на горнодобывающих предприятиях смесительно-зарядные машины (СЗМ) способны раздельно транспортировать к местам производства взрывных работ невзрывчатые компоненты (эмульсионную матрицу, аммиачную селитру, дизельное топливо и газогенерирующую добавку), изготавливать из них смесевые ВВ и заряжать ими сухие и обводненные скважины методом гравитации или подачей под столб воды по шлангу. Эти машины имеют возможность изготавливать от простейших гранулированных до эмульсионных (ЭВВ) в различном процентном соотношении.
Для большей экономической эффективности применяемых смесевых водоустойчивых ЭВВ в комбинации с максимальной энергией взрыва и возможностью заряжания скважин по шлангу, применяются составы с 70%-ным содержанием эмульсионной матрицы и 30%-ным - гранулированной аммиачной селитры. Исходя из этого расчета, изготавливаются СЗМ с объемами бункеров грузоподъемностью в пропорции 70/30.
Прототипом полезной модели является универсальная машина для зарядки буровых скважин, включающая в себя смонтированный на транспортной базе зарядный комплекс, который включает бункеры под твердые и жидкие компоненты с загрузочными и разгрузочными окнами, шнековую систему подачи и смешивания компонентов ВВ, которая содержит соединенные между собой горизонтальный шнек для подачи твердых компонентов и поворотный транспортно-доставочный шнек с трубчатым желобом и технологическими патрубками для подачи смеси компонентов ВВ в приемочный бункер, разгрузочное окно которого соединено со шнековым смесителем-нагнетателем, выход которого соединен с зарядным шлангом шлангового барабана, ролик и поворотную составную стрелу, насосы-дозаторы, систему промывки, электрооборудование и программное управление. Горизонтальный шнек размещен над поворотным транспортно-доставочным шнеком, который смонтирован относительно него под углом. Шнеки соединены между собой с возможностью поворота и фиксации их положения один относительно другого - UA 14492 U, С06В 21/00, 2006 г.
Недостаток прототипа состоит в том, что при возникновении необходимости заряжания большого количества скважин гранулированными ВВ, состоящими из смеси аммиачной селитры и дизельного топлива, загрузка СЗМ производится не в полном объеме, а только на 30% от полной грузоподъемности, что резко снижает производительность за счет увеличения количества рейсов и времени для заряжания взрываемого блока и, как следствие, экономическую эффективность использования данного оборудования.
Техническая задача, решаемая полезной моделью - повышение производительности использования данного оборудования путем его универсализации.
Эта задача решена в универсальной смесительно-зарядной машине, включающей в себя комплекс оборудования, смонтированного на автотранспортной базе и содержащий два бункера, один из которых предназначен для аммиачной селитры и выполнен с верхними загрузочными люками, а второй - универсальный - для эмульсионной матрицы и аммиачной селитры, выполнен внизу с поворотным затвором - для выпуска эмульсионной матрицы, и запорным устройством - для выпуска аммиачной селитры, а вверху - с загрузочными люками, три последовательно соединенных шнека - горизонтальный донный шнек, наклонный шнек и смесительно-зарядный шнек, горизонтальный донный шнек соединен с выходом бункера для аммиачной селитры и запорным устройством универсального бункера, смесительно-зарядный шнек выходом соединен с приемным бункером, а входом связан с поворотным затвором универсального бункера и емкостью с газогенерирующей добавкой, наклонный шнек связан с емкостью с дизельным топливом, при этом, связи поворотного затвора универсального бункера, емкости с газогенерирующей добавкой и емкости с дизельным топливом со шнеками осуществляются через соответствующие насосы, а выход приемного бункера соединен через выходной насос с зарядным шлангом шлангового барабана.
В зависимости от применяемых компонентов, при необходимости их более качественного перемешивания, связь входа смесительно-зарядного шнека с поворотным затвором универсального бункера и емкостью с газогенерирующей добавкой может осуществляться через статический миксер.
На чертеже показана схема оборудования в смесительно-зарядной машине при использовании в ней статического миксера.
Универсальная смесительно-зарядная машина включает в себя бункер 1 для аммиачной селитры и универсальный бункер 2 для эмульсионной матрицы и аммиачной селитры. Три шнека - горизонтальный донный шнек 3, наклонный шнек 4 и смесительно-зарядный шнек 5 соединены последовательно.
Вход смесительно-зарядного шнека 5 через статический миксер 6 связан с емкостью 7 с газогенерирующей добавкой. Наклонный шнек 4 связан с емкостью 8 с дизельным топливом. Смесительно-зарядный шнек 5 выходом соединен с приемным бункером 9, выход которого соединен через выходной насос 10 с зарядным шлангом шлангового барабана 11. В качестве выходного насоса 10 может применяться винтовой насос.
Бункеры 1 и 2 выполнены с верхними загрузочными люками 12 для загрузки аммиачной селитры. Крышки люков 12 теплоизолированные, с уплотнениями и фиксирующими устройствами. Универсальный бункер 2 выполнен внизу с поворотным затвором 13 - для выпуска эмульсионной матрицы и запорным устройством 14 - для выпуска аммиачной селитры.
Горизонтальный донный шнек 3 соединен с выходом бункера 1 и запорным устройством 14 бункера 2. Вход смесительно-зарядного шнека 5 через статический миксер 6 соединен с поворотным затвором 13 бункера 2.
Связь поворотного затвора 13 бункера 2 со шнеком 5 осуществляется через насос 15; связь емкости 7 со шнеком 5 осуществляется через насос 16; связь емкости 8 со шнеком 4 - через насос 17.
Работа смесительно-зарядной машины при использовании всего объема бункеров 1 и 2 под загрузку аммиачной селитрой осуществляется следующим образом.
Аммиачную селитру на месте ее складирования загружают в бункеры 1 и 2 через загрузочные люки 12.
После того, как СЗМ прибыла на объект, где происходит заряжание взрываемого блока, включают электропитание для управления работой всех устройств машины.
Открывается запорное устройство 14 бункера 2 и аммиачная селитра поступает на горизонтальный донный шнек 3, далее подается в наклонный шнек 4 и затем - в смесительно-зарядный шнек 5. После разгрузки бункера 2, аммиачная селитра поступает на горизонтальный донный шнек 3 из бункера 1.
Дизельное топливо из емкости 8 насосом 17 подается в наклонный шнек 4 для смешивания аммиачной селитры и дизельного топлива.
Оборудование универсальной СЗМ дает возможность приготовления как гранулированного, так и эмульсионного ВВ, а также их смесей в разных соотношениях.
Разработанная конструкция СЗМ реализует возможность при необходимости загружать аммиачную селитру в универсальный бункер 2, который может служить также для эмульсионной матрицы, что позволяет эффективно использовать полную полезную грузоподъемность машины при заряжании скважин гранулированным ВВ во время проведения буровзрывных работ.
Для получения ВВ, в состав которого входит эмульсионная матрица, она загружается в универсальный бункер 2. В этом режиме газогенерирующая добавка из емкости 7 насосом 16 подается в смесительно-зарядный шнек 5 непосредственно или через статический миксер 6, где происходит предварительное смешивание эмульсионной матрицы и газогенерирующей добавки.
В качестве примера рассмотрим разницу полезной нагрузки СЗМ классической конструкции и предлагаемой универсальной конструкции.
3
3
Емкость бункера аммиачной селитры составляет 6,282 м с учетом коэффициента заполнения и при плотности продукта, равной 0,780 г/см, вмещает в себя 4900 кг пористой аммиачной селитры.
3
3
Емкость бункера эмульсионной матрицы составляет 9,097 м с учетом коэффициента заполнения и при плотности, равной 1,330 г/см, вмещает в себя 12100 кг эмульсии.
В случае предлагаемой конструкции для транспортировки только пористой аммиачной селитры, вместимость универсального бункера составит 7200 кг пористой селитры, что повысит грузоподъемность СЗМ для аммиачной селитры с 4900 кг до 12100 кг. А это означает снижение транспортных издержек более чем в два раза и сокращение времени заряжания взрываемого блока.
Таким образом представленное устройство позволяет повысить производительность использования СЗМ при ведении взрывных работ на породах различной крепости как в обводненных так и в необводненных условиях, а также при их комбинировании на одном взрываемом блоке.