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 заявляемой полезной модели заключается в повышении скорости заряжания скважин за счет снижения количества ручных операций с зарядным шлангом, а также повышение 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, емкость для эмульсии, газогенерирующей добавки, воды и нефтепродукта, насосы-дозаторы для подачи эмульсии, газогенерирующей добавки, воды и нефтепродукта, смеситель эмульсии и газогенерирующей добавки, смеситель компонентов, панели управления, барабан с зарядным шлангом, согласно полезной модели она снабжена консольной дистанционно управляемой телескопической штангой с роликом для зарядного шланга, установленным на ее выдвижной консольной части, а оборудование размещено внутри изотермического контейнера с дверями и воздушным подогревом, причем емкости с нефтепродуктом, водой и гликолем расположены в задней части машины, а между ними и емкостью с эмульсией расположены насосы-дозаторы, при этом емкость с водой снабжена подогревом.
Технический результат достигается также тем, что емкость для эмульсии выполнена цилиндрической формы.
Технический результат достигается также тем, что на крыше изотермического контейнера установлены поднимаемые ограждения с телескопическими фиксаторами по длине емкости для эмульсии.
Смесительно-зарядная машина поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана смесительно-зарядная машина, вид сбоку, со стороны водителя, на фиг. 2 показана смесительно-зарядная машина, вид стороны пассажира, на фиг. 3 показана компоновка узлов в виде локального вертикального разреза смесительно-зарядной машины, вид со стороны кабины со сложенной телескопической штангой, на фиг. 4 показана компоновка узлов в виде локального вертикального разреза смесительно-зарядной машины, вид со стороны кабины с раздвинутой телескопической штангой, на фиг. 5 показана принципиальная объемная компоновка узлов смесительно-зарядной машины без автомобильного шасси, где:
1 - изотермический контейнер с подогревом 9;
2 - емкость для эмульсии (эмульсионной матрицы), выполненная цилиндрической формы;
3 - емкость с дизельным топливом (с нефтепродуктом);
4 - бункер для эмульсии;
5 - насос эмульсии;
6 - шасси смесительно-зарядной машины;
7 - емкость гликоля;
8 - емкость с водой, снабженная подогревом, например электрическим;
9 - подогрев внутреннего пространства изотермического контейнера 1, например, типа webasto;
10 - консольная дистанционно управляемая телескопическая штанга;
11 - ролик для зарядного шланга, установленный на выдвижной консольной части телескопической штанги 10;
12 - барабан для зарядного шланга;
13 - двери изотермического контейнера 1;
14 - поднимаемые ограждения с телескопическими фиксаторами 16 на крыше изотермического контейнера 1, по длине емкости для эмульсии 2;
15 - лестница для подъема на верхнюю часть изотермического контейнера 1;
16 - телескопические фиксаторы поднимаемых ограждений 14.
Смесительно-зарядная машина содержит следующие основные элементы. На шасси 6 смесительно-зарядной машины, например автомобильном, устанавливают и закрепляют в соответствии со схемой смешивания компонентов ЭВВ узлы емкостей и насосов, соединённых гидравлически (а также пневматически и электрически) друг с другом. Все узлы и емкости размещают в изотермическом контейнере 1, снабженным воздушным подогревом 9, например, типа webasto. Данное решение позволяет гарантировать устойчивую работы всех узлов приготовления ЭВВ в экстремально холодных климатических условиях. Для доступа во внутреннее пространство контейнера 1 предусмотрены двери 13. Двери 13 обеспечивают доступ для работы и обслуживания емкостей и насосов: емкости 2 для эмульсии (эмульсионной матрицы), выполненной цилиндрической формы, емкости 3 с дизельным топливом (нефтепродуктом), бункером 4 для эмульсии, насосу 5 эмульсии, емкости 7 гликоля, емкости 8 с водой, снабженная подогревом, например электрическим. Снабжение емкости 8 с водой подогревом позволяет гарантировать отсутствие ее замерзания. Между кабиной шасси 6 и изотермическим контейнером 1 размещена консольная дистанционно управляемая телескопическая штанга 10. На выдвижной консольной части телескопической штанги 10 установлен ролик 11 для зарядного шланга. Ролик 11 установлен на гибкой связи для повышения маневренности и снижения нагрузок на зарядный шланг при вытягивании из скважины. Данное решение позволяет заряжать скважины оператору смесительно-зарядной машины с минимальными потерями времени, например, не переезжать на соседнюю скважину. Выдвигание и задвигание телескопической штанги 10 можно осуществлять дистанционно, что также повышает безопасность ведения работ. Между кабиной шасси 6 и изотермическим контейнером установлен с возможностью вращения барабан 12 для зарядного шланга. На крыше изотермического контейнера 1, по длине емкости для эмульсии 2, установлены поднимаемые ограждения 14 с телескопическими фиксаторами 16. Использование телескопических фиксаторов 16 позволяет повысить безопасность работ. Также между кабиной шасси 6 и изотермическим контейнером 1 на стенке последнего закреплена лестница 15 для подъема на верхнюю часть емкостей 1.
Смесительно-зарядная машина работает следующим образом. Автомобильное шасси 6 базового автомобиля с установленным на нем оборудованием и узлами емкостей заправляют на заводе по производству компонентов ЭВВ. Далее шасси 6 следует до места производства взрывных работ, например на участок карьера. На участке карьера намечают маршрут следования шасси 6 смесительно-зарядной машины и намечают схему и зону работы. Переводят машину в режим производства продукта, на панели управления устанавливают тип производимого ВВ. Принцип приготовления ЭВВ заключается в пропорциональном смешивании нефтепродукта, эмульсионной матрицы и газогенерирующей добавки. Соотношение компонентов поддерживается на заданном уровне системой автоматического дозирования (например - панель управления, которая может быть выполнена в виде контроллера с программным обеспечением). Панель управления управляет необходимыми для производства того или иного ЭВВ-насосами, доставляющими требуемое количество компонентов в бункер 4, далее ЭВВ по зарядному шлангу нагнетается в скважину. В процессе работы по заряжанию скважин консольную дистанционно управляемую телескопическую штангу 10 перемещают (выдвигают и задвигают) относительно автомобильного шасси 6 с помощью джойстика, находящегося в кабине. За счет этого повышается безопасность заряжания, так как минимизируются ручные операции по работе с зарядным шлангом и водитель-оператор шасси 6 смесительно-зарядной машины находится вне опасной зоны, в которой возможно травмирование. Цикл заряжания повторяют до момента полной зарядки блока ЭВВ. В процессе работы емкость 2 для эмульсии опорожняется и требует дозаправки в пункте приготовления компонентов ЭВВ. Погрузочный пункт может быть выполнен в виде эстакады, имеющей достаточную высоту для подъезда под нее машины. Перед подъездом под погрузку необходимо открыть крышки емкости 2 для эмульсии, что является опасным фактором из-за необходимости подъема на высоту. Для подъема на высоту используют стационарную лестницу 15 для подъема на верхнюю часть изотермического контейнер. Перед подъемом на крыше изотермического контейнера 1 устанавливают поднимаемые ограждения 14 с телескопическими фиксаторами 16, надежно фиксирующими ограждения 14. Далее открывают заправочную крышку на емкости 2 для эмульсии и производят осмотр и ее заправку.
Применение смесительно-зарядной машины обеспечивает следующие преимущества:
- повышение скорости заряжания скважин;
- повышение безопасности эксплуатации смесительно-зарядной машины при загрузке емкостей компонентами;
- улучшение условий труда.