DE102011009037A1

DE102011009037A1 - Transport von pulver- oder granulatförmigem Sprengstoff

Info

Publication number: DE102011009037A1
Application number: DE201110009037
Authority: DE
Inventors: Armin Biedermann; Richard Ebert; Michael Kolbe
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Industries SE and Co KG
Priority date: 2011-01-20
Filing date: 2011-01-20
Publication date: 2012-07-26

Abstract

Die Erfindung betrifft den Transport von pulver- oder granulatförmigem Sprengstoff. Erfindungsgemäß wird ein Kunststoffschlauch (3), dessen innere Oberfläche (4) in Schlauchrichtung verlaufende Riefen (5) aufweist, hierzu verwendet. Stand der Erfindung ist auch ein Kunststoffschlauch (3).

Description

Die Erfindung betrifft den Transport von pulver- oder granulatförmigem Sprengstoff, insbesondere für die Gewinnung von Steinsalzen, vorzugsweise unter Tage.
Zum Transport, also der Förderung von pulver- oder granulatförmigem Sprengstoff für die Untertagegewinnung von Steinsalzen wird gemäß dem Stand der Technik ein unarmierter PVC-Schlauch eingesetzt. Der Sprengstoff besteht in der Regel aus Ammoniumnitrat, dem ca. 6 Gew.-% Dieselöl zugesetzt sind. Zur Durchführung einer Sprengung unter Tage zwecks Gewinnung von Steinsalzen werden in das Gestein Bohrungen eingebracht, in die die PVC-Schläuche mit an der Spitze montierten Zünderkapseln eingeschoben werden. Um die Bohrlöcher mit Sprengstoff zu füllen, wird über einen unter Druck stehenden Kesselwagen der Sprengstoff durch die Schläuche in die Bohrung gefördert, wobei die Schläuche hierbei nach und nach von dem eingefüllten Sprengstoff aus den Bohrungen herausgedrückt werden.
Bei den im Stand der Technik bekannten PVC-Schläuchen besteht das Problem, dass aufgrund der Bildung von Belägen oder temporären Pfropfen innerhalb der Schläuche keine kontinuierliche Förderung des Sprengstoffs gewährleistet ist. Der Maximaldruck, mit dem der Sprengstoff in die Löcher gefördert werden kann, ist aus Sicherheitsgründen auf 3 bar festgelegt. In der Praxis ist nun häufig zu beobachten, dass bei diesem Maximaldruck der Sprengstoff nur diskontinuierlich gefördert werden kann und nach Wegnahme des Arbeitsdruckes innerhalb der nächsten Sekunden noch einige 100 cm³ schubweise nachgefördert werden. Das Verhalten deutet darauf hin, dass der Sprengstoff innerhalb des PVC-Schlauches verpfropft. Der Maximaldruck von 3 bar darf nicht überschritten werden, da ansonsten beim Fördern des Sprengstoffs die Gefahr eines zu heftigen Aufpralls der an der Schlauchspitze montierten Zünderkapsel im Sackloch der Bohrung besteht, der mit einer selbsttätigen Zündung einher gehen kann.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schlauch zum Transport von pulver- oder granulatförmigem Sprengstoff anzugeben, welcher eine verstopfungsfreie, kontinuierliche Förderung auch bei niedrigem Förderdruck sicher gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird zum Transport von pulver- oder granulatförmigem Sprengstoff ein Kunststoffschlauch verwendet, dessen innere Oberfläche in Schlauchrichtung verlaufende Riefen aufweist. Überraschenderweise wird das beschriebene Problem nicht etwa dadurch gelöst, dass die innere Oberfläche des Schlauches möglichst glatt gestaltet, sondern diese stattdessen mit einer definierten Rauigkeit – realisiert durch die erfindungsgemäßen Riefen – ausgestattet wird. Die erfindungsgemäße Lehre hat zur Folge, dass bei einem niedrigen Förderdruck eine kontinuierliche Förderung des Sprengstoffs gewährleistet werden kann, und zwar mit einem vergleichsweise großen Abstand zum maximal zulässigen Arbeitsdruck von 3 bar. Aufgrund des abgesenkten Förderdrucks wird die gesamte Fördereinrichtung mit Kesselwagen und erfindungsgemäßem Kunststoffschlauch wesentlich geringer abrasiv beansprucht. Dies hat in vorteilhafter Weise zur Folge, dass das für das Öffnen und Schließen der Fördereinrichtung zuständige Ventil (in der Regel ein Kugelventil) nicht – wie im Stand der Technik regelmäßig erforderlich – aufgrund abrasiven Verschleißes mehrmals pro Jahr gewechselt werden muss.
Vorzugsweise enthält der Kunststoffschlauch PVC und/oder Ruß. In einer besonders bevorzugten Ausführung besteht der Kunststoffschlauch aus weich gemachtem PVC mit einer Rußbeimischung von 10 bis 25 Gew.-%. Der zugemischte Ruß gewährleistet eine Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit des Kunststoffschlauches, so dass dessen elektrischer Ableitwiderstand nach DIN IEC 93 kleiner als 10⁸ Ω ist. Die vergleichsweise hohe elektrische Leitfähigkeit des Schlauches verhindert eine elektrostatische Aufladung desselben, so dass ungewollte Zündungen durch elektrostatische Aufladungen, welche durch den Förderzyklus verursacht werden können, sicher vermieden werden.
Zweckmäßigerweise besitzen die Riefen eine Tiefe von 0,1 bis 1,0 mm, vorzugsweise 0,1 bis 0,4 mm, besonders bevorzugt 0,2 bis 0,3 mm. Zweckmäßigerweise ist die gesamte innere Oberfläche des Kunststoffschlauchs mit Riefen versehen. Die Riefen können eine Breite von 0,2 bis 1,0 mm aufweisen, vorzugsweise 0,3 bis 0,7 mm, besonders bevorzugt 0,4 bis 0,6 mm. Vorzugsweise sind die Riefen im Querschnitt V-förmig ausgebildet.
Der Kunststoffschlauch weist zweckmäßigerweise einen Innendurchmesser von 10 bis 40 mm, vorzugsweise 15 bis 20 mm auf. Seine Wandstärke beträgt z. B. 1 bis 5 mm, vorzugsweise 2 bis 4 mm.
Für unterschiedliche Einsatzbereiche ist der Kunststoffschlauch mit unterschiedlichen Härten ausgestattet. Die Shore-Härte D (ermittelt an Normprüfkörpern nach ISO 868, 3 s) des Schlauches beim Einsatz in kalten Gruben, die bis ca. 30°C Umgebungstemperatur aufweisen, beträgt vorzugsweise 45 bis 55. In warmen Gruben hingegen, die bis ca. 60°C Umgebungstemperatur aufweisen, wird zweckmäßigerweise ein Kunststoffschlauch mit einer größeren Shore-Härte D zwischen 55 und 65 eingesetzt. In beiden Fällen sind die Shore-Härten so abgestimmt, dass bei den jeweils vorliegenden Temperaturen einerseits die nötige Flexibilität des Schlauches zum Einschieben in die Bohrungen sichergestellt, andererseits aber trotzdem die erforderliche Schlauchfestigkeit gewährleistet ist. Zweckmäßigerweise weist der Kunststoffschlauch eine Zugfestigkeit > 15 N/mm² und/oder eine Reißdehnung > 100% auf (beide Werte bestimmt nach ISO 527-1/-2). Die Dichte des Kunststoffschlauches beträgt vorzugsweise 1,2 bis 1,4 g/cm³, insbesondere 1,25 bis 1,35 g/cm³, gemessen nach ISO 1183. Der Berstdruck beträgt beispielsweise > 10 bar/40°C nach DIN EN ISO 1402.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Kunststoffschlauch gemäß Anspruch 10.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Beispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen:
1 eine Gesteinswand unter Tage, die zur Gewinnung von Steinsalz genutzt wird und
2 einen Querschnitt eines erfindungsgemäß zum Transport von pulverförmigem Sprengstoff verwendeten Kunststoffschlauchs.
In der 1 ist eine Gesteinswand 1 unter Tage dargestellt, die zur Gewinnung von Steinsalz genutzt wird. Die Wand wurde durch einen Tunnel freigelegt, der beispielsweise eine Tunnelbreite B von ca. 8 m und eine Tunnelhöhe H von ca. 4 m aufweist. Um das Steinsalz gewinnen zu können, muss eine Sprengung der Gesteinswand 1 erfolgen. Hierzu werden in die Gesteinswand 1 gleichmäßig verteilt Bohrungen 2 eingebracht, die mit Sprengstoff gefüllt werden. Zur Befüllung der Bohrungen 2 werden erfindungsgemäße Kunststoffschläuche 3 – wie in 2 dargestellt – eingesetzt. Hierbei wird zunächst an der Schlauchspitze jeweils eine (nicht dargestellte) Zündkapsel befestigt, die bei der Einbringung des Schlauches 3 in eine Bohrung 2 entsprechend im Bereich des Bohrungssacklochs positioniert wird. Um die Bohrungen 2 mit Sprengstoff zu füllen, wird aus einem, vorzugsweise unter Druck stehenden (nicht dargestellten), Behälter, z. B. einem Kesselwagen, der Sprengstoff durch die Schläuche 3 in die Bohrungen 2 gefördert, wobei die Schläuche 3 hierbei nach und nach von dem eingefüllten Sprengstoff aus den Bohrungen 3 herausgedrückt werden. Der pulverförmige Sprengstoff besteht aus 91 bis 97 Gew.-% Ammoniumnitrat und 3 bis 9 Gew.-%, Dieselöl, vorzugsweise 93 bis 95 Gew.-% Ammoniumnitrat und 5 bis 7 Gew.-%, Dieselöl.
Die 2 zeigt im Querschnitt einen Kunststoffschlauch 3, dessen innere Oberfläche 4 in Schlauchrichtung verlaufende Riefen 5 aufweist. Die Riefen 5 weisen eine definierte Gestalt auf (s. vergrößerter Ausschnitt der 2) und werden bei der Extrusion des Kunststoffschlauches 3 mit Hilfe eines eine entsprechende Riefung aufweisenden Werkzeugdorns erzeugt. Die Riefen 5 erlauben eine kontinuierliche Förderung des pulverförmigen Sprengstoffs aus dem Behälter in die Bohrlöcher 3 bei niedrigem Arbeitsdruck. Der Kunststoffschlauch 3 besteht aus weich gemachtem PVC mit einer Beimischung von ... bis ... Gew.-% Ruß. Die Riefen 5 weisen im Ausführungsbeispiel eine Tiefe t von 0,2 bis 0,3 mm auf. Die Breite der Riefen b beträgt 0,4 bis 0,6 mm. Wie der 2 zu entnehmen ist, ist die gesamte innere Oberfläche 4 des Kunststoffschlauches 3 mit Riefen 5 versehen. Der vergrößerte Ausschnitt der 2 zeigt, dass die Riefen 5 V-förmig ausgebildet sind.
Der Kunststoffschlauch 3 weist einen Innendurchmesser D (bezogen auf die Riefenspitzen) von 15 bis 40 mm, vorzugsweise 15 bis 20 mm auf. Die Wandstärke des Kunststoffschlauchs d beträgt 2 bis 4 mm. Sofern der Schlauch in einer kalten Grube, also bis ca. 30°C Umgebungstemperatur, eingesetzt wird, besitzt er zweckmäßigerweise eine Shore-Härte D von 45 bis 55. Beim Einsatz in einer warmen Grube, in der bis ca. 60°C Umgebungstemperatur herrschen, wird hingegen für die Shore-Härte D ein Wert von 55 bis 65 gewählt. Die Härte-Einstellung erfolgt über eine entsprechende Auswahl des PVC-Materials und Zusatz von Weichmachern. Die Zugfestigkeit des dargestellten Kunststoffschlauchs 3 beträgt bei der genannten harten Schlauchvariante > 18 N/mm², bei der weichen > 16 N/mm². Die Dichte beträgt 1,25 bis 1,35 g/cm³. Der dargestellte Schlauch 3 weist einen Berstdruck > 10 bar/40°C und eine Reißfestigkeit > 100% auf.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN IEC 93 [0006]
ISO 868 [0009]
ISO 527-1/-2 [0009]
ISO 1183 [0009]
DIN EN ISO 1402 [0009]

Claims

Verwendung eines Kunststoffschlauchs (3), dessen innere Oberfläche (4) in Schlauchrichtung verlaufende Riefen (5) aufweist, zum Transport von pulver- oder granulatförmigem Sprengstoff.
Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffschlauch (3) PVC und/oder Ruß enthält.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Riefen (5) eine Tiefe (t) von 0,1 bis 1,0 mm, vorzugsweise 0,1 bis 0,4 mm, aufweisen.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Riefen (5) eine Breite (b) von 0,2 bis 1,0 mm, vorzugsweise 0,3 bis 0,7 mm, aufweisen.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Riefen (5) V-förmig ausgebildet sind.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffschlauch (3) einen Innendurchmesser (D) von 10 bis 40 mm, vorzugsweise 15 bis 20 mm, aufweist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffschlauch (3) eine Wandstärke (d) von 1 bis 5 mm, vorzugsweise 2 bis 4 mm, aufweist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffschlauch (3) eine Shore-Härte D von 40 bis 70, vorzugsweise 45 bis 65, aufweist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffschlauch (3) eine Zugfestigkeit > 15 N/mm² aufweist.
Kunststoffschlauch (3) aus PVC, dem zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit Ruß zugesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Oberfläche (4) des Kunststoffschlauchs (3) in Schlauchrichtung verlaufende Riefen (5) aufweist.