Передвижная установка для приготовления взрывчатых веществ

 

Использование: горная промышленность и строительство при приготовлении взрывчатых веществ (ВВ) непосредственно на местах применения. Сущность изобретения: установка, имеющая приемный бункер для аммиачной селитры (АС) и емкость для жидкого горючего, снабжена системой очистки воздуха с вентилятором и фильтром, мельницей для дробления АС и дополнительным бункером для твердой и(или) жидкой фаз составных компонентов ВВ. Смеситель заключен в цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, при этом вал смесителя имеет три части, первая и третья из которых выполнены в виде шнеков и размещены под загрузочным и над разгрузочным патрубками соответственно, причем на второй средней части вала закреплены лопатки, а дополнительный бункер установлен с возможностью подачи составных компонентов ВВ в смеситель между первой и второй частями его вала, кроме того, шнеки первой и третьей частей вала смесителя могут иметь противоположное направление навивки, а вторая средняя часть дополнительно снабжена дисками. Угол наклона смесителя к основанию составляет 0-45°, а емкость для жидкого горючего снабжена элементом для его обогрева, причем в качестве жидкой фазы в дополнительном бункере используют эмульсию. Изобретение обеспечивает повышение производительности приготовления ВВ. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и строительству, а именно к взрывным работам, и может быть использовано при приготовлении промышленных взрывчатых веществ (ВВ) на основе аммиачной селитры и жидкого горючего непосредственно на местах применения. Также возможно использование изобретения для одновременного приготовления ВВ и заряжания нисходящих скважин на открытых горных работах.

Известна установка для приготовления ВВ, включающая совмещенные аппараты транспортирования, дозирования и смещения компонентов, которые выполнены в виде непрерывного каскада [1].

Однако данная установка не является передвижной и предназначена только для заводских условий приготовления штатных гранулированных ВВ. Это резко увеличивает стоимость ВВ для потребителей из-за необходимости транспортирования и хранения больших объемов взрывоопасных ВВ. При этом потребители не могут изменять компонентный состав ВВ, а следовательно, и взрывчатые характеристики ВВ при изменении свойств взрываемых пород.

Ближайшим техническим решением к заявленному устройству по технической сущности и достигаемому результату является передвижная установка для приготовления взрывчатых веществ (ВВ) на местах применения, включающая основание, приемный бункер для загрузки аммиачной селитры, смеситель, на валу которого закреплены лопатки, и емкость для жидкого горючего, установленную с возможностью подачи последнего в смеситель [2]. Установка выполнена в виде смесительно-зарядной машины, ее бункер и смеситель совмещены в одной конструкции, причем смеситель имеет два параллельных вала, а лопатки закреплены в валах на дистанционно управляемых поворотных осях.

Такое выполнение установки обусловливает следующие основные недостатки: - недостаточно высокое качество ВВ из-за возможности слеживаемости аммиачной селитры, низкого качества перемешивания компонентов и расслоения твердой и жидкой фаз ВВ; - низкая производительность вследствие больших затрат времени на перемешивание ВВ; - так как отдельные узлы и механизмы установки объединены в одну конструкцию, доступ к ним затруднен и в случае выхода одного из них из строя требуются большие затраты времени на ликвидацию неисправности, что снижает ремонтопригодность установки; - низкая надежность работы из-за сложности текущего контроля состояния отдельных узлов установки и ее обслуживания; - выделение ядовитой пыли твердых компонентов ВВ, особенно при их загрузке в бункер, снижает безопасность и ухудшает санитарно-гигиенические условия работы обслуживающего персонала; - ограниченный диапазон приготовляемых ВВ, что существенно снижает область применения установки на предприятиях, разрабатывающих породы с различной взрываемостью.

Задачей изобретения является улучшение технико-экономических показателей установки.

При этом технический результат состоит в повышении качества ВВ, производительности, ремонтопригодности и надежности работы установки, повышении безопасности и улучшении санитарно-гигиенических условий работы персонала, расширении диапазона приготовляемых ВВ и области применения установки при соответствии взрывчатых характеристик ВВ свойствам взрываемых пород.

Указанный технический результат достигается тем, что известная передвижная установка для приготовления ВВ на местах применения, включающая основание, приемный бункер для загрузки аммиачной селитры, смеситель, на валу которого закреплены лопатки, и емкость для жидкого горючего, установленную с возможностью подачи последнего в смеситель, снабжена системой очистки воздуха с вентилятором и фильтром, мельницей для дробления аммиачной селитры и дополнительным бункером для твердой и(или) жидкой фаз составных компонентов ВВ, при этом система очистки воздуха расположена над приемным бункером, мельница - между приемным бункером и смесителем, смеситель заключен в цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками и его вал имеет три части, первая и третья из которых выполнены в виде шнеков и размещены под загрузочным и над разгрузочным патрубками соответственно, а лопатки закреплены на второй средней части вала, причем дополнительный бункер для твердой и(или) жидкой фаз составных компонентов ВВ установлен с возможностью подачи этих компонентов в смеситель между первой и второй частями его вала.

Кроме того, шнеки первой и третьей частей вала смесителя имеют противоположное направление навивки.

Также вторая средняя часть вала смесителя дополнительно снабжена дисками.

При этом смеситель установлен под углом к основанию, который составляет 0-45^o.

Емкость для жидкого горючего снабжена элементом для его обогрева.

Причем в качестве жидкой фазы в дополнительном бункере используют эмульсию.

В указанную в самостоятельном пункте формулы изобретения совокупность признаков включены существенные признаки, каждый из которых необходим, а все вместе достаточны для получения технического результата.

Так, снабжение установки системой очистки воздуха и расположение ее над приемным бункером позволяет повысить безопасность и улучшить санитарно-гигиенические условия работы обслуживающего персонала, особенно при растаривании и загрузке аммиачной селитры в приемный бункер.

Снабжение установки мельницей и ее соответствующее расположение обеспечивают повышение производительности установки за счет предварительного измельчения слежавшейся аммиачной селитры и(или) ее слипшихся кусков и сокращения времени приготовления ВВ, а также повышение качества ВВ.

Включение в состав установки дополнительного бункера для твердой и(или) жидкой фаз составных компонентов ВВ расширяет диапазон приготовляемых ВВ, область применения установки при соответствии взрывчатых характеристик ВВ свойствам взрываемых пород. Причем подача этих фаз в смеситель между первой и второй частями его вала дополнительно увеличивает производительность установки за счет сокращения пути их движения по смесителю.

Заключение смесителя в цилиндрический корпус и выполнение его вала из трех частей также обеспечивает увеличение производительности установки за счет осуществления первой частью вала подачи аммиачной селитры и предварительного смешивания ее с жидким горючим, второй - тщательного перемешивания всех компонентов ВВ и третьей - выдачи готового ВВ. При этом повышаются безопасность, надежность работы и ремонтопригодность установки, поскольку смеситель выполнен в виде отдельного модуля и отделен от остальных узлов и механизмов установки. Одновременно повышается качество ВВ вследствие лучшего перемешивания компонентов и снижения их расслаиваемости.

Выполнение установки в виде отдельных узлов с указанными конструкцией и расположением облегчает доступ к ним, проведение текущего контроля их состояния и обслуживания, что также повышает надежность работы установки и ее ремонтопригодность.

Противоположное направление навивки шнеков первой и третьей частей вала смесителя исключает подпрессовку готового ВВ в смесителе и, следовательно, дополнительно повышает производительность и надежность работы установки.

Дополнительное оснащение второй средней части вала смесителя дисками способствует лучшему перемешиванию компонентов ВВ и также повышает его качество.

Расположение смесителя под углом к основанию установки дополнительно способствует улучшению качества перемешивания компонентов ВВ и облегчает разгрузку готового ВВ в мешки, рукава или при патронировании.

Угол наклона смесителя к основанию установки составляет 0-45^o. Расположение смесителя параллельно основанию (0^o) предпочтительно при использовании установки как для приготовления ВВ, так и для заряжания нисходящих скважин на открытых горных работах. Увеличение угла наклона смесителя более 45^o нецелесообразно из-за подпрессовки готового продукта в смесителе при разгрузке, снижения производительности установки, необходимости увеличения мощности привода вала смесителя и усложнения компановки узлов установки.

Снабжение емкости для жидкого горючего элементом для его обогрева повышает температуру жидкого горючего, снижая его вязкость. Это облегчает и увеличивает проникновение горючего в поры аммиачной селитры, что дополнительно повышает качество ВВ, уменьшая расслаиваемость ВВ и стекание горючего в нижнюю часть заряда.

Использование эмульсии в качестве жидкой фазы в дополнительном бункере увеличивает плотность ВВ и соответственно заряжание за счет заполнения межгранульного пространства твердой фазы ВВ. Это увеличивает объемную концентрацию энергии ВВ, снижает объем буровых работ, позволяет регулировать изменение количества и компонентного состава эмульсии, взрывчатые характеристики ВВ, добиваясь их соответствия свойствам взрываемых пород.

Изобретение поясняется чертежами, где фиг. 1 показывает общий вид установки с расположением смесителя параллельно ее основанию, а фиг. 2 - то же, но с расположением смесителя под углом к основанию установки.

Установка (фиг. 1, 2) смонтирована на основании 1 и содержит приемный бункер 2 для загрузки аммиачной селитры 3, мельницу 4 для ее дробления, емкость 5 для жидкого горючего (индустриальное масло, дизельное топливо, дистилляты нефти и т.д.), дополнительный бункер 6 для твердой и(или) жидкой фаз составных компонентов ВВ, смеситель, заключенный в цилиндрический корпус 7 с загрузочным 8 и разгрузочным 9 патрубками, и систему очистки воздуха с вентилятором 10 и фильтром 11.

Приемный бункер 2 имеет стол 12 растаривания аммиачной селитры 3 и сетку 13.

Мельница 4 для дробления аммиачной селитры 3 расположена между приемным бункером 2 и смесителем 7 и соединена с его загрузочным патрубком 8.

Емкость 5 для жидкого горючего снабжена элементом 14 (фиг. 1) для его обогрева и установлена с возможностью дозированной подачи горючего в смеситель 7, например, шестеренчатым насосом 15, через форсунку 16, закрепленную в загрузочном патрубке 8.

Смеситель 7 имеет вал 17 с регулируемым числом оборотов от привода 18, состоящий из трех частей, первая 19 и третья 20 из которых выполнены в виде шнеков и размещены под загрузочным 8 и над разгрузочным 9 патрубками соответственно, а вторая средняя часть 21 оснащена лопатками 22. Лопатки 22 могут быть установлены под углом к продольной оси вала 17. При этом первая 19 и третья 20 части вала 17 могут иметь шнеки с противоположным направлением навивки, а вторая средняя часть 21 снабжена дисками 23. Угол наклона смесителя 7 к основанию 1 составляет 0-45^o.

Дополнительный бункер 6 для твердой и(или) жидкой фаз составных компонентов ВВ установлен с возможностью подачи этих фаз в смеситель 7 между первой 19 и второй 21 частями его вала 17. В качестве твердой фазы используют, например, тротил, ферросплавы, алюминий, а в качестве жидкой - эмульсию, например, типа порэмитов или сибиритов. Возможно использование насыщенных растворов различных селитр и др. жидких компонентов ВВ.

Система очистки воздуха с вентилятором 10 и фильтром 11 расположена над приемным бункером 2.

Установка может размещаться на шасси автомобиля, автоприцепа, железнодорожной платформе или в отдельном контейнере (на чертежах не показано).

Установка работает следующим образом.

Аммиачную селитру 3 подают в мешках, которые разрезают на столе растаривания 12, и ссыпают через сетку 13 в приемный бункер 2. Далее селитра поступает в мельницу 4, дробится и падает в смеситель 7 через его загрузочный патрубок 8. Образующая пыль улавливается фильтром 11 системы очистки воздуха.

В емкости 5 жидкое горючее подогревается элементом 14 для его обогрева и затем шестеренчатым насосом 15 дозируется через форсунку 16 в смеситель 7.

Твердая и(или) жидкая фазы составных компонентов ВВ из дополнительного бункера 6 дозированно подаются в смеситель 7 между первой 19 и второй средней 21 частями его вала 17.

В смесителе 7 аммиачная селитра смешивается с жидким горючим, твердой и(или) жидкими фазами составных компонентов ВВ из дополнительного бункера 6 и через разгрузочный патрубок 9 готовое ВВ подается в мешки 24 (фиг.2), приемную емкость или рукава (на чертежах не показаны). При этом первая часть 19 вала 17 смесителя обеспечивает прямое направление движения компонентов (аммиачной селитры и жидкого горючего) под небольшим давлением к второй части 2 с предварительным их перемешиванием, окончательное тщательное смешивание всех компонентов ВВ осуществляется второй частью 21 вала. Готовое ВВ далее поступает к третьей части 20 вала, которая производит его выгрузку. Обратное направление навивки шнека этой части 20 вала исключает подпрессовку ВВ в смесителе и облегчает направление его в разгрузочный патрубок 9.

При размещении установки на шасси автомобиля возможно также ее использование в качестве смесительно-зарядной машины для заряжания нисходящих скважин на открытых горных работах (на чертежах не показано).

Управление установкой осуществляется с местного пульта 25 (фиг. 1).

Источники информации 1. Патент РФ N 2107056, М.кл. C 06 B 21/00, 1998.

2. Авторское свидетельство СССР N 442301, М.кл. 6 E 21 C 37/00, 1974 (прототип).

Формула изобретения

1. Передвижная установка для приготовления взрывчатых веществ (ВВ) на местах применения, включающая основание, приемный бункер для загрузки аммиачной селитры, смеситель, на валу которого закреплены лопатки, и емкость для жидкого горючего, установленную с возможностью подачи последнего в смеситель, отличающаяся тем, что она снабжена системой очистки воздуха с вентилятором и фильтром, мельницей для дробления аммиачной селитры и дополнительным бункером для твердой и(или) жидкой фаз составных компонентов ВВ, при этом система очистки воздуха расположена над приемным бункером, мельница - между приемным бункером и смесителем, смеситель заключен в цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками и его вал имеет три части, первая и третья из которых выполнены в виде шнеков и размещены под загрузочным и над разгрузочным патрубками соответственно, а лопатки закреплены на второй средней части вала, причем дополнительный бункер для твердой и(или) жидкой фаз составных компонентов ВВ установлен с возможностью подачи этих фаз в смеситель между первой и второй частями его вала.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что шнеки первой и третьей частей вала смесителя имеют противоположное направление навивки.

3. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что вторая средняя часть вала смесителя дополнительно снабжена дисками.

4. Установка по одному из пп.1 - 3, отличающаяся тем, что смеситель установлен под углом к основанию.

5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что угол наклона смесителя к основанию составляет 0 - 45^o.

6. Установка по одному из пп.1 - 5, отличающаяся тем, что емкость для жидкого горючего снабжена элементом для его обогрева.

7. Установка по одному из пп.1 - 6, отличающаяся тем, что в качестве жидкой фазы в дополнительном бункере используют эмульсию.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2