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 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 10 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 данной машины является возможность изготовления эмульсионных взрывчатых веществ в ограниченном диапазоне свойств.
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 низкая производительность, обусловленная конструктивными особенностями.
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 низкая производительность, обусловленная конструктивными особенностями.
Известна машина для изготовления эмульсии, эмульсионного взрывчатого вещества и заряжания скважин изготовленным эмульсионным взрывчатым веществом (патент RU №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 низкая производительность, обусловленная конструктивными особенностями.
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 низкая производительность, обусловленная конструктивными особенностями.
Известно устройство для приготовления и заряжания скважин смесевым эмульсионным взрывчатым веществом, принятая за прототип (патент 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 низкая производительность, обусловленная конструктивными особенностями.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении производительности заряжания скважин.
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, барабан с зарядным шлангом согласно изобретению, она снабжена двумя или более отдельными независимыми барабанами с зарядными шлангами, причем зарядные шланги параллельно соединены с насосами-дозаторами с возможностью переключения подачи с одного шланга на другой с помощью арматуры, управляемой с пульта управления.
Технический результат достигается также тем, что лестница для подъема на емкости расположена между кабиной и емкостью для эмульсионной матрицы.
Технический результат достигается также тем, что над панелью управления установлены фонари освещения.
Технический результат достигается также тем, что на крыше кабины установлены фонари освещения.
Технический результат достигается также тем, что на крыше емкостей предусмотрена система предотвращения от падения.
Технический результат достигается также тем, что над панелью управления предусмотрена солнцезащитная крышка.
Смесительно-зарядная машина поясняется рисунками, где на фиг. 1 изображена смесительно-зарядная машина, вид сбоку со стороны водителя, на фиг. 2 показана смесительно-зарядная машина, вид со стороны пассажира, на фиг. 3 показана смесительно-зарядная машина, вид сзади, где:
1 - емкости для эмульсионной матрицы на основе аммиачной селитры или аммиачной селитры в виде гранул (например, в виде цистерны из нержавеющей стали с теплоизоляцией, разделенной на пять отсеков, образующих емкости для эмульсионной матрицы, гранул аммиачной селитры (назначение емкостей может меняться в зависимости от требуемого состава эмульсионного взрывчатого вещества));
2 - отсек для аккумуляторной батареи;
3 - емкость для воды;
4 - емкость для нефтепродукта;
5 - наклонный питатель аммиачной селитры (например, шнековый насос);
6 - транспортировочный питатель аммиачной селитры (например, шнековый насос);
7 - питатель аммиачной селитры (например, шнековый или винтовой насос);
8 - насос эмульсионной матрицы (например, винтовой или диафрагменный насос);
9 - насос-дозатор подачи продукта (например, винтовой или диафрагменный насос);
10 - емкость для газогенерирующей добавки;
11 - ящик для инструментов;
12 - емкость для ЭВВ;
13 - арматура для переключения подачи с одного зарядного шланга на другой, совмещенная с инжектором для воды;
14 - топливный насос (например, шестеренчатый);
15 - емкость для гидравлического масла;
16 - охладитель (для специальных продуктов);
17 - барабаны с зарядными шлангами;
18 - панель управления (например - программируемый логический контроллер);
19 - панель управления гидравликой;
20 - система для предотвращения падения;
21 - инструментальный ящик;
22 - лестница для подъема на емкость 1 для эмульсионной матрицы;
23 - сцепное устройство;
24 - шкаф для одежды;
25 - емкость с топливом для двигателя автомобильного шасси;
26 - фонари рабочего освещения;
27 - держатель для огнетушителя;
28 - солнцезащитная крышка;
29 - шасси базового автомобиля.
Смесительно-зарядная машина содержит следующие основные элементы. На шасси 29 базового автомобиля закрепляют емкости 1 для эмульсионной матрицы на основе аммиачной селитры или аммиачной селитры в виде гранул (в виде цистерны из нержавеющей стали с теплоизоляцией, разделенной на пять отсеков, образующих емкости для эмульсионной матрицы, гранул аммиачной селитры (назначение емкостей может меняться в зависимости от требуемого состава эмульсионного взрывчатого вещества)). Также на шасси 29 устанавливают отсек 2 для аккумуляторной батареи и ящики 11 и 21
для инструментов для удобного доступа при выполнении ремонтных работ. На шасси 29 также закрепляют емкость для воды 3, емкость 4 для нефтепродукта, емкость 10 для газогенерирующей добавки, емкость 12 для ЭВВ, емкость 25 с топливом для двигателя автомобильного шасси, емкость 15 для гидравлического масла. Емкость 15 для гидравлического масла гидравлически связана с гидравлическим редуктором отбора мощности (условно не показан), управляемым панелью управления 19 гидравликой. Емкость 1 (с аммиачной селитрой в гранулах) связана с транспортировочным питателем 6 аммиачной селитры (шнековым насосом), наклонным питателем 5 аммиачной селитры (шнековым насосом), а также питателем 7 аммиачной селитры. Емкость 1 (ее части с эмульсионной матрицей) гидравлически связаны с насосом 8 эмульсионной матрицы (винтовым или диафрагменным), а также насосом-дозатором 9 подачи продукта (винтовым или диафрагменным). Емкость 4 для нефтепродукта гидравлически связана с топливным насосом 14 (шестеренчатым или центробежным). На шасси 29 закреплены на стойках с возможностью вращения барабаны 17 с зарядными шлангами, связанными через арматуру 13 для переключения подачи с одного зарядного шланга на другой, совмещенную с инжектором для воды (используемой в качестве смазки для ЭВВ в шланге). Зарядные шланги параллельно соединены с насосом-дозатором 9 с возможностью переключения подачи с одного шланга на другой с помощью арматуры 13 ля переключения подачи с одного зарядного шланга на другой, управляемой с пульта управления 18. Для изготовления специальных продуктов можно использовать охладитель 16 (например, для продуктов типа ЭВВ с повышенной вязкостью). Всеми запорными кранами и арматурами можно управлять с панели управления 18.
Лестница 22 для подъема на емкость 1 для эмульсионной матрицы расположена между кабиной и емкостью 1 для эмульсионной матрицы для повышения безопасности подъема. На емкости 1 предусмотрена система 20 для предотвращения падения, представляющая собой поднимающиеся ограждения. На шасси 29 имеется сцепное устройство 23 для возможности буксирования, например, дополнительной емкости с компонентами ЭВВ. На шасси 29 предусмотрен шкаф для одежды 24.
Над кабиной шасси 29 и над панелью управления 18 установлены фонари 29 рабочего освещения для обеспечения комфортной работы в темное время суток. Также на шасси 29 предусмотрены держатели 27 для огнетушителей с целью обеспечения эффективных средств пожаротушения. Для обеспечения комфортной работы в солнечную погоду над панелью управления 18 установлена на шарнирах с возможностью фиксации солнцезащитная крышка 28.
Смесительно-зарядная машина работает следующим образом. Шасси 29 базового автомобиля с установленным на нем оборудованием и емкостями заправляют на заводе по производству компонентов ЭВВ. Далее шасси 29 следует до места производства взрывных работ, например, на участок карьера. На участке карьера намечают маршрут следования шасси 29 и намечают схему зону работы, после чего разматывают зарядные шланги с барабанов 17. Переводят машину в режим производства продукта, на панели управления 18 устанавливают тип производимого ЭВВ. Принцип приготовления ЭВВ заключается в сенсибилизации эмульсионной матрицы ЭВВ пузырьками газа путем введения в нее газогенерирующей добавки (например, раствора нитрита натрия) и последующего смешения с предварительно омасленной аммиачной селитрой. Смесительно-зарядная машина позволяет подавать в скважину сенсибилизированную эмульсию (с помощью насоса эмульсионной матрицы 8 и насоса-дозатора 9 подачи продукта) и также омасленную аммиачную селитру (с помощью системы питателей - наклонного питателя 5 аммиачной селитры, транспортировочного питателя 6 аммиачной селитры и питателя 7 аммиачной селитры. Соотношение компонентов поддерживается на заданном уровне системой автоматического дозирования (панель управления 18, например, в виде контроллера с программным обеспечением) или оператором с помощью гидравлических регуляторов с контролем по ротаметрам и датчикам оборотов - в ручном режиме. Панель управления 18 управляет необходимыми для производства того или иного ЭВВ насосами, доставляющими требуемое количество компонентов: наклонным питателем 5 аммиачной селитры (например, шнековым насосом), транспортировочным питателем 5 аммиачной селитры (например, шнековым насосом), питателем 7 аммиачной селитры (например, шнековым или винтовым насосом), насосом 8 эмульсионной матрицы (например, винтовым или диафрагменным насосом), а также насосом-дозатором 9 подачи продукта (например, винтовым или диафрагменным насосом).
Затем в соответствии с зарядной картой производят заряжание скважин с использованием обоих зарядных шлангов поочередно (или параллельно, в зависимости от конструкции). Переключение подачи с одного зарядного шланга на другой производят с панели управления 18 с помощью арматуры 13. За счет использования двух или более барабанов 17 с двумя или более зарядными шлангами снижаются потери времени, связанные с простоем смесительно-зарядной машины при перемещении зарядного шланга от одной скважине к другой с общим повышением производительности заряжания скважин. Пока один зарядный шланг переносят, второй или третий зарядные шланги
используют для подачи ЭВВ в другую скважину. Далее цикл заряжания повторяют до момента полной зарядки блока ЭВВ.
Применение смесительно-зарядной машины обеспечивает следующие преимущества:
- повышении производительности заряжания скважин;
- повышение маневренности машины;
- улучшение условий труда.