СМЕСИТЕЛЬНО-ЗАРЯДНАЯ УСТАНОВКА ПРОИЗВОДСТВА ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ И ЗАРЯЖАНИЯ СКВАЖИН

Смесительно-зарядная установка производства взрывчатых веществ и заряжания скважин (далее по тексту - СЗУ) предназначена для изготовления взрывчатых веществ путем холодного смешения гранулированной аммиачной селитры с жидкими нефтепродуктами в процессе заряжания скважин на земной поверхности.
Применение смесей аммиачная селитра - дизельное топливо экономически выгодно благодаря их низкой стоимости, безопасности и возможности ведения взрывных работ в породах различной крепости в необводненных условиях.
В основном производство смесей аммиачная селитра - дизельное топливо осуществляется в смесительно-зарядных машинах непосредственно на местах ведения взрывных работ в процессе заряжания скважин.
Наибольшее применение находят самоходные зарядные установки на базе большегрузных автомобилей (1). Известна зарядная машина для транспортирования и гравитационного заряжания скважин сыпучими взрывчатыми веществами (2, 3). Недостатком этих машин является то, что все они работают только с взрывчатыми веществами, предварительно изготовленными в стационарных условиях на заводах-изготовителях взрывчатых материалов.
Известна машина для заряжания скважин сыпучими взрывчатыми веществами, состоящая из шасси автомобиля, оснащенного краноманипуляторной установкой, и съемных бункеров, которые установлены на раме, основанием которой является профиль в виде неполной окружности или неполного прямоугольника, с выпускным патрубком, оснащенного затвором и расходомером сыпучего взрывчатого вещества, верхняя часть бункера оснащена крышкой и петлями для крепления строп крано-манипуляторной установки; в транспортном положении бункеры размещаются на шасси автомобиля, а при заряжании - на поверхности взрываемого блока горных пород, при этом выпускной патрубок совмещается с устьем скважины (4), принятая авторами за прототип. Машина-прототип проста в обслуживании, безопасна при заряжании скважин из-за отсутствия механического привода и трущихся элементов в узле подачи взрывчатого вещества.
Недостатком машины-прототипа является то, что она предназначена для работы с взрывчатыми веществами, предварительно изготовленными в стационарных условиях на заводах-изготовителях взрывчатых материалов.
Технической задачей полезной модели являлось упрощение и сокращение технологического цикла безопасного транспортирования компонентов взрывчатого вещества, изготовления и заряжания скважин сыпучими взрывчатыми веществами, повышение производительности и снижение стоимости ведения взрывных работ.
Техническая задача была решена разработкой смесительно-зарядной установки, состоящей из транспортной базы и расположенных на ней крано-манипуляторной установки и бункеров, которая содержит поточно-гравитационный смеситель взрывчатых веществ, жестко связанный с бункером аммиачной селитры, оснащенный быстросъемным зарядным лотком, топливный модуль, состоящий из бака жидкого горючего, гидравлической системы с приводом от коробки отбора мощности автомобиля и пневмосистемы привода шиберной задвижки с калиброванными отверстиями для регулирования производительности заряжания скважин.
Пульт управления работой смесительно-зарядной машины размещен на левом борту автомобиля со стороны водителя.
Принципиальная схема смесительно-зарядной установки приведена на фиг. 1-3:
- фиг. 1 схема компоновки технологического оборудования - вид сбоку
- фиг. 2 - схема компоновки технологического оборудования СЗУ при заряжании скважин вид сзади;
- фиг. 3 - общий вид зарядного бункера, жестко связанного с поточным гравитационным смесителем взрывчатых веществ;
Регулируемая техническая производительность заряжания скважин - 15÷250 кг/мин.
Смесительно-зарядная машина включает грузовой автомобиль КамАЗ 1, на шасси которого установлен кран-манипулятор 2, биг-беги с аммиачной селитрой 5, баки жидкого горючего (дизельного топлива) 3, зарядный бункер аммиачной селитры 4, соединенный с поточным гравитационным смесителем взрывчатых веществ 6, выпускной патрубок который при заряжании скважин соединяется со съемным лотком, выведенным через днище кузова автомобиля к скважине.
3
Бункер аммиачной селитры 4 - (фиг. 3) - сварная металлическая конструкция каркасного типа квадратной формы в поперечном сечении емкостью до 1,8 м.
Внутренняя поверхность бункера выполнена из нержавеющей стали или покрыта электропроводящим лаком, эмалью, краской, стойкой к истиранию и действию аммиачной селитры. Бункер установлен на раме 7. Бункер в верхней части оснащен сеткой 10 с размером ячеек 10×10 мм для просеивания аммиачной селитры и ножом 11 для разрезания упаковок, откидной крышкой 9 с петлями. Нижняя часть бункера, являющаяся выпускным патрубком, оснащена затвором с шиберной задвижкой 12, соединена с поточным гравитационным смесителем 6. Выпуск аммиачной селитры в поточный гравитационный смеситель производится через шиберную задвижку 12 самотеком. На раме бункера аммиачной селитры установлены пневмоцилиндр 14 и силовой блок 13.
Топливный модуль укомплектован баком дизельного топлива типа Combi F1100 емкостью 1100 л. Бак изготовлен из высокопрочного полиэтилена, имеет заливную горловину и штуцеры для подключения всасывающего и обратного гибких трубопроводов.
Для подачи дизельного топлива в поточный гравитационный смеситель 6 смесительно-зарядная установка оборудована гидравлической системой, состоящей из насосной станции, гибких трубопроводов, регулирующей и запорной арматуры. Насосная станция смонтирована с приводом от коробки отбора мощности. Насосная станция укомплектована гидронасосом НШ для перекачки дизельного топлива, предохранительным клапаном, гидроклапаном ограничения расхода, всасывающим и напорным шлангами.
В качестве смесителя взрывчатых веществ используется поточный гравитационный смеситель взрывчатых веществ 6, имеющий форму цилиндра, в котором размещаются четыре форсунки и кольцевой трубопровод для подачи дизельного топлива в поток аммиачной селитры. Управление подачи потока аммиачной селитры производится с помощью шиберной задвижки с пневмоприводом от рессивера автомобиля, с калиброванными отверстиями для регулирования подачи аммиачной селитры в поточно-гравитационный смеситель. Все детали зарядного бункера, поточного гравитационного смесителя взрывчатых веществ и съемного зарядного лотка выполнены из хромоникелевой нержавеющей стали.
Подача взрывчатого вещества в скважины производится по съемному лотку 15.
Порядок работы.
Перед заездом на блок заряжаемых скважин топливный бак должен быть заполнен дизельным топливом. Степень наполнения - не более 90% от его объема.
Аммиачная селитра, затаренная в мягкие малотоннажные контейнеры, размещенная в транспортном отсеке грузового кузова, доставляется на заряжаемый блок и размещается в непосредственной близости от заряжаемых скважин.
Скорость движения автотранспорта по технологическим дорогам на объекте работ не должна превышать 30 км/час.
Перед началом работы на зарядном блоке проводится настройка системы управления подачей гранулированной аммиачной селитры и дизельного топлива с целью синхронизации подачи дизельного топлива в форсунки и гранулированной аммиачной селитры из зарядного бункера в смеситель взрывчатых веществ в требуемом процентном соотношении.
Взрывник, выполняющий зарядные работы, включает подачу дизельного топлива в форсунки поточного гравитационного смесителя. Синхронно производится подача аммиачной селитры в поточный гравитационный смеситель с помощью шиберной заслонки с приводом от пневмосистемы автомобиля. Насосная станция обеспечивает распыление форсунками дизельного топлива до туманообразного состояния. Смешивание поступающих компонентов происходит в потоке при непрерывном движении их в скважину. Контроль количества заряжаемого в скважину взрывчатого вещества осуществляется по соответствующим показаниям электронного расходомера.
После заряжания в скважину расчетного количества взрывчатого вещества перекрывается подача потока аммиачной селитры и дизельного топлива. Осуществляется переезд смесительно-зарядной машины с зарядным бункером на следующую скважину. При этом с помощью крана-манипулятора производится дополнительная загрузка аммиачной селитры из биг-бега в зарядный бункер и повторяется операция по зарядке скважин.
Средства инициирования заряда взрывчатого вещества устанавливаются в скважине любым известным способом.
Основной технический результат полезной модели - повышение эффективности ведения взрывных работ - достигается за счет отличительных признаков заявляемой смесительно-зарядной установки:
- упрощение и сокращение технологического цикла ведения взрывных работ за счет одновременности изготовления взрывчатого вещества и подачи его в скважину при использовании зарядного бункера, жестко скрепленного с поточно-гравитационным смесителем взрывчатых веществ,
- снижение стоимости ведения взрывных работ за счет использования зарядного бункера, жестко скрепленного с поточно-гравитационным смесителем взрывчатых веществ, что сокращает число вспомогательных подготовительных операций при заряжании скважин.
- безопасность заряжания скважин из-за отсутствия трущихся элементов в узле подачи взрывчатого вещества в бункер и из бункера в скважину: загрузка и разгрузка бункера аммиачной селитры и смесителя взрывчатых веществ производится самотеком;
- простота обслуживания машины.
Проверена и подтверждена эффективность предлагаемой смесительно-зарядной установки при ведении взрывных работ на карьерах.
Источники информации
1. Механизация взрывных работ. Справочное пособие, М., «Недра», 1992,
2. АС СССР №282988
3. АС СССР №55463.
4. 2. Патент РФ на полезную модель №120763.