DE1299267B

DE1299267B - Detonation pipe for devices for blasting off and dividing hard, compactly stored minerals with the help of compressed air

Info

Publication number: DE1299267B
Application number: DEM73891A
Authority: DE
Original assignee: KLERNER MASCHF GLUECKAUF
Current assignee: KLERNER MASCHF GLUECKAUF
Priority date: 1967-05-08
Filing date: 1967-05-08
Publication date: 1969-07-17
Also published as: BE714586A; ES352732A1; GB1208365A

Description

Die Erfindung betrifft ein Sprengrohr für Einrichtungen zum Absprengen und Teilen von harten, kompakt gelagerten Mineralien, insbesondere zur Zerlegung großstückiger Gesteinsbrocken, mit Hilfe einer Druckwelle, die am Kopfende des im Bohrloch festgelegten Sprengrohres durch eine gesteuerte plötzliche Expansion einer gespeicherten Menge hochkomprimierter Luft erzeugt wird. Bei diesem Absprengen bzw. Zerteilen von eruptivem Gestein oder einem ähnlichen Mineral (Arbeiten im Steinbruch) wird nach Möglichkeit ohne die zusätzliche Verwendung von Wasser gearbeitet. Sollte das Gestein jedoch porös sein, könnte ein vorheriges Tränken, d. h. ein Auffüllen der Poren mit Wasser, vorgenommen werden.The invention relates to a blasting tube for devices for blasting off and parts of hard, compactly stored minerals, especially for decomposition large chunks of rock, with the help of a pressure wave, which at the head end of the im Borehole fixed explosive tube by a controlled sudden expansion of a stored amount of highly compressed air is generated. With this blasting or Breaking up eruptive rock or a similar mineral (working in a quarry) If possible, work is carried out without the additional use of water. Should however, if the rock is porous, prior soaking, i.e. H. a padding the pores with water.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das ohne die Notwendigkeit von Explosiv-Sprengstoffen durchführbare Ablösen kompakt gelagerter Mineralien bzw. Teilen bereits abgelöster Steinbrocken zu verbessern, insbesondere wirksamer zu machen, und damit die Wirtschaftlichkeit eines solchen Gestein-Sprengverfahrens zu erhöhen. Hierbei ist ein wesentlicher Teil der Erfindungsaufgabe in der Schaffung von Mitteln zu sehen, welche bewirken, .daß das Sprengrohr auch bei Verwendung besonders hoch komprimierter Luft, z. B. von 400 bis 1000 atü, insbesondere über 800 atü, im Zeitpunkt der Sprengung sicher im Bohrlochtiefsten verankert bleibt, ohne den Sprengvorgang selbst zu behindern, vielmehr die Wirksamkeit des letzteren zu erhöhen.The invention is based on the object that without the need Detachment of compactly stored minerals or explosives that can be carried out by explosives To improve sharing of already detached stone chunks, in particular more effectively make, and thus the profitability of such a rock blasting process to increase. Here, an essential part of the inventive task is in the creation to see of means which cause .that the blasting tube especially when used highly compressed air, e.g. B. from 400 to 1000 atmospheres, especially over 800 atmospheres, remains securely anchored in the deepest part of the borehole at the time of the blast, without the To hinder the blasting process itself, rather to increase the effectiveness of the latter.

Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß unter Verwendung eines am Sprengrohrende befestigten, mit mindestens einem auswechselbaren Berstkörper versehenen Sprengkopfes, letzterer zu beiden Seiten der für den Austritt der Druckwelle bestimmten Öffnungen mit gegen die Bohrlochwandung verspannbaren Dichtungsmanschetten ausgerüstet ist, so daß zwischen den beiden Manschetten eine begrenzte Druckkammer gebildet ist.The invention is characterized in that using a attached to the end of the detonation tube, with at least one replaceable bursting body equipped warhead, the latter on both sides of the for the exit of the pressure wave certain openings with sealing collars that can be braced against the wall of the borehole is equipped so that a limited pressure chamber between the two cuffs is formed.

Es wird auf diese Weise eine von zwei Dichtmanschetten begrenzte, verhältnismäßig kurze Kammer gebildet, in welcher die plötzlich ausgelöste Druckwelle der besonders hoch komprimierten Luft mit weitestgehender Sicherheit die Sprengung herbeiführt. Die beiden Dichtmanschetten bewirken durch ihre gleichzeitige Belastung in bezug auf die beiden axialen Druckrichtungen einen gegebenenfalls differenzierten Ausgleich, der mit dazu beiträgt; das das Sprengrohr für die Zeit der Sprengung eine sichere Lage im Bohrloch beibehält. Die Verwendung verhältnismäßig kurzer, radial spannbarer Dichtungsmanschetten hat weiterhin den Vorteil, daß selbst bei in Längsrichtung bogenförmigen Bohrlöchern eine gute und sichere Festlegung des Sprengrohres bei dichtem axialem Abschluß der Druckkammer erreichbar ist.In this way, one of two sealing sleeves is limited, relatively short chamber formed in which the suddenly triggered pressure wave the particularly highly compressed air with the greatest possible certainty the explosion brings about. The two sealing collars are effective due to their simultaneous load with respect to the two axial pressure directions one possibly differentiated Compensation that contributes to this; that the detonation pipe for the time of the demolition maintains a secure position in the borehole. The use of relatively short, radially tensionable sealing sleeves also has the advantage that even with in the longitudinal direction of arcuate holes a good and safe definition of the Explosive tube can be reached with a tight axial closure of the pressure chamber.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß beide Manschetten nach Art von Stauchmanschetten ausgebildet sind und daß zwischen den beiden Manschetten eine mit quergerichteten Öffnungen versehene Distanzhülse angeordnet ist. Bei dieser Ausbildung kann im Zuge der mechanischen Verspannung mit verhältnismäßig einfachen Mitteln .das Verspannen beider Manschetten mit zeitlichem Abstand und auch mit differenzierter Kraft erreicht werden.An advantageous embodiment of the invention is characterized in that both cuffs are designed in the manner of compression cuffs and that between the two cuffs one provided with transverse openings Spacer sleeve is arranged. With this training can in the course of the mechanical Bracing with relatively simple means. The bracing of both cuffs can be achieved with a time lag and also with differentiated force.

In manchen Fällen kann eine solche Ausführungsform ausreichen, bei welcher die beiden Dichtungsmanschetten als von der Druckwelle der expandierenden Druckluft gleichzeitig - insbesondere aber mit differenzierter Radialkraft - verspannbare Stauchmanschetten ausgebildet sind. Die Stauchmanschetten können im Querschnitt so ausgebildet sein, daß sie nach Art von Lippendichtungen sowohl an der Bohrlochwandung als auch am Sprengrohr bzw. Sprengkopf anliegen.In some cases, such an embodiment may suffice which the two sealing sleeves as from the pressure wave of the expanding Compressed air at the same time - but especially with a differentiated radial force - clampable Compression sleeves are formed. The compression sleeves can be in cross section be designed so that they are like lip seals both on the borehole wall as well as on the explosive tube or warhead.

Es besteht auch die Möglichkeit, gleichzeitig eine mechanisch verspannbare Dichtmanschette und eine durch die Druckwelle verspannbare Dichtungsmanschette vorzusehen. Es handelt sich demnach um eine Kombination der beiden zuerst beschriebenen Systeme.There is also the possibility of simultaneously using a mechanically braced Provide sealing sleeve and a sealing sleeve that can be tensioned by the pressure wave. It is therefore a combination of the two systems described first.

In der Zeichnung ist das Sprengrohr nach der Erfindung beispielsweise veranschaulicht.In the drawing, the explosive tube according to the invention is for example illustrated.

F i g. 1 zeigt das in ein Bohrloch eingeführte Sprengrohr mit verspanntem Sprengkopf im Längsschnitt; F i g. 2 zeigt an einem zweiten Ausführungsbeispiel, ebenfalls im Längsschnitt, das Verspannen des Sprengrohrendes einschließlich Sprengkopfes mittels zwei Stauchmanschetten.F i g. 1 shows the explosive tube inserted into a borehole with a braced Warhead in longitudinal section; F i g. 2 shows a second embodiment, also in longitudinal section, the bracing of the end of the explosive tube including the warhead by means of two compression sleeves.

Bei dem Sprengrohr 1 gemäß der F i g.1 und 2 handelt es sich um einen Vorrichtungsteil einer nicht dargestellten Gesamteinrichtung, die zum Absprengen und Teilen von harten, kompakt gelagerten Mineralien, insbesondere aber zum Zerlegen größerer Gesteinsbrocken Verwendung finden soll. Dem Sprengrohr wird außerhalb des Bohrloches ein Speicher zugeordnet, der von einem Kompressor aus über entsprechende Leitungen aufgeladen wird. Die Größe des Speichers entspricht der bei einer Sprengung benötigten Menge komprimierter Luft. Der Speicher kann auch fest mit dem Sprengrohr 1 verbunden sein. Der Speicher kann ferner ständig mit einem Kompressor in Verbindung stehen, er kann auch von einem Druckübersetzer aus aufgeladen werden. Ein Druckübersetzer wird verwendet, wenn der Kompressor selbst die gewünschte Druckhöhe der komprimierten Luft nicht erzeugen kann. Es ist aber auch möglich, einen solchen Speicher zu verwenden, der zu einem beliebigen Zeitpunkt von einem Kompressor bzw. Druckübersetzer aus aufgeladen und in Bereitschaft gehalten wird. Ein solcher Speicher kann dann zum geeigneten Zeitpunkt an das Sprengrohr 1 angeschlossen werden, wozu allerdings am Ende des Sprengrohres bzw. am Anschlußende des Speichers Ventile notwendig sind, die mittels einer Fernsteuerung mindestens geöffnet werden können. Das Offenstellen des Ventils muß plötzlich erfolgen. Es kann dann in besonderen Fällen oder an schwierig erreichbaren Stellen ausschließlich von einem transportablen Speicher die Sprengung mit Druckluft bewirkt werden. Bevorzugt wird aber die ständige Verbindung des Speichers mit dem Kompressor bzw. einem zwischengeschalteten Druckübersetzer.The explosive tube 1 according to FIGS. 1 and 2 is one Device part of an overall device, not shown, which is to be blown off and parts of hard, compactly stored minerals, but especially for decomposition larger boulders should be used. The explosive pipe is outside the Boreholes are assigned a memory, which is provided by a compressor via corresponding Lines being charged. The size of the memory corresponds to that of a blast required amount of compressed air. The memory can also be fixed to the explosive tube 1 connected. The memory can also be constantly connected to a compressor stand, it can also be charged from a pressure intensifier. A pressure intensifier is used when the compressor itself has the desired pressure head of the compressed Cannot generate air. But it is also possible to use such a memory, at any point in time from a compressor or pressure intensifier charged and kept ready. Such a memory can then be used for appropriate time to be connected to the blasting tube 1, however, on End of the blasting tube or valves at the connection end of the accumulator are necessary, which can at least be opened by means of a remote control. The opening of the valve must be sudden. It can then be difficult in special cases or at times Blasting only accessible places from a portable storage be effected with compressed air. However, the permanent connection of the memory is preferred with the compressor or an intermediate pressure intensifier.

Das Sprengrohr trägt an seinem Kopfende einen Sprengkopf 2, in welchem eine Berstscheibe 3 oder ein sonstiger geeigneter Berstkörper auswechselbar eingespannt ist. Dieser Berstkörper bestimmt in Abhängigkeit von seiner Bruchgrenze die Auslösung der Druckwelle, die von der plötzlich expandierenden gespeicherten Menge hochkomprimierter Luft erzeugt wird. Diese Druckwelle gelangt über die Öffnungen 4 des Sprengkopfes in das Bohrloch.The warp tube carries a warhead 2 at its head end, in which a bursting disc 3 or some other suitable bursting body clamped in an exchangeable manner is. This bursting body determines the release depending on its breaking limit the shock wave, highly compressed by the suddenly expanding stored amount Air is generated. This pressure wave passes through the openings 4 of the warhead into the borehole.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig.1 ist am Sprengrohrende eine radial spannbare Dichtmanschette 6 vorgesehen. Eine zweite Dichtmanschette 7 befindet sich am Ende des Sprengkopfes 2. Es wird dadurch zwischen .den beiden Dichtungsmanschetten eine in axialer Richtung begrenzte und verhältnismäßig kurz gehaltene Druckkammer 5 gebildet, in welcher beim Bruch der Berstscheibe 3 die herausschießende Druckluft konzentriert zur Wirkung gelangt.In the embodiment according to FIG. 1, a radially tensionable sealing collar 6 is provided at the end of the retaining tube. A second sealing cuff 7 is located at the end of the warhead 2. It is between .den two sealing cuffs a limited in the axial direction and relatively short pressure chamber 5 is formed, in which when the rupture disc 3 breaks, the compressed compressed air is concentrated.

Die Dichtungsmanschetten 6 und 7 nach F i g.1 bestehen aus Ringen 8, die einen trapezförmigen Querschnitt besitzen, die jeweils zwischen einem äußeren festgelegten Druckring 9 und einem axialverschieblichen Druckring 10 eingespannt sind. Die axialverschieblichen Druckringe 10 sind durch eine Hülse 11 distanziert, welche den Sprengkopf umschließt, jedoch radial nach außen gerichtete Öffnungen 12 besitzt, die im Ausströmbereich der öffnungen 4 liegen. Der Sprengkopf ist mit einem Gewindefortsatz 13 in einem entsprechenden Innengewinde des Endes des Sprengrohres 1 axial verstellbar befestigt. Beim Drehen des Sprengrohres 1 wird der Gewindezapfen 13 relativ zum Sprengrohrende bewegt, wodurch die beiden Dichtmanschetten 6 und 7 gegeneinander bewegt werden. Die distanzierende Hülse 11 drückt die Druckringe 10 gegen die ringförmigen, elastisch verformbaren Dichtungen 8 und preßt diese in radialer Richtung sowohl nach innen als auch nach außen. Durch die differenzierte Ausbildung der Ringe 8, und zwar ihrer elastischen Eigenschaften oder ihrer Querschnittsform, bzw. durch eine unterschiedliche Ausbildung der Querschnitte der Druckringe 9 und 10 kann erreicht werden, daß das Verspannen beider Manschetten mit zeitlichem Abstand vor sich geht. Bevorzugt wird erst die Dichtungsmanschette 7 verspannt. Das differenzierte Verspannen kann aber auch mit anderen Mitteln erfolgen.The sealing sleeves 6 and 7 according to FIG. 1 consist of rings 8, which have a trapezoidal cross-section, which are each clamped between an outer fixed pressure ring 9 and an axially displaceable pressure ring 10. The axially displaceable pressure rings 10 are spaced apart by a sleeve 11 which surrounds the warhead, but has openings 12 which are directed radially outward and which are located in the outflow area of the openings 4 . The warhead is fastened in an axially adjustable manner with a threaded extension 13 in a corresponding internal thread of the end of the warp tube 1. When rotating the detonating tube 1, the threaded pin 13 is moved relative to the end of the detonating tube, whereby the two sealing collars 6 and 7 are moved against each other. The spacing sleeve 11 presses the pressure rings 10 against the annular, elastically deformable seals 8 and presses them in the radial direction both inwards and outwards. Through the differentiated design of the rings 8, namely their elastic properties or their cross-sectional shape, or through a different design of the cross-sections of the pressure rings 9 and 10, it can be achieved that the tensioning of the two cuffs takes place at a time interval. Preferably, the sealing sleeve 7 is first clamped. The differentiated bracing can also be done by other means.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 sind zwei Stauchmanschetten 6' und 7' vorgesehen. Jede Stauchmanschette ist zwischen einem festen Druckring 9' und einem verschieblichen Druckring 10' eingespannt. In diesem Fall ist eine Verspannung unter Ausnutzung der Druckwelle im Augenblick der Expansion der Druckluft vorgesehen. Die in die begrenzte Druckkammer 5 hineinschießende Druckluft belastet entweder gleichmäßig oder in gewünschter differenzierter Weise die Druckringe 10' beider Manschetten, wodurch sich beide Manschetten gegen die Bohrlochwand pressen und für die Dauer der Sprengung das Sprengrohr im Bohrloch festhalten.In the embodiment according to FIG. 2 two compression collars 6 'and 7' are provided. Each compression sleeve is clamped between a fixed pressure ring 9 ' and a displaceable pressure ring 10'. In this case, a bracing is provided using the pressure wave at the moment of the expansion of the compressed air. The compressed air shooting into the limited pressure chamber 5 loads the pressure rings 10 'of both collars either uniformly or in the desired differentiated manner, whereby both collars press against the borehole wall and hold the detonating pipe in the borehole for the duration of the blast.

Die beiden im Abstand voneinander angeordneten Dichtungsmanschetten 6 und 7 können auch bei solchen Sprengköpfen verwendet werden, bei denen zwei Berstkörper innerhalb des Sprengkopfes in axialem Abstand hintereinander angeordnet sind, um in besonderen Fällen nacheinander zunächst mit einer niedrigeren Druckhöhe, dann aber mit einem besonders hohen Druck die Sprengung durchführen zu können.The two spaced apart sealing sleeves 6 and 7 can also be used with warheads that have two bursting bodies are arranged within the warhead at an axial distance one behind the other to in special cases one after the other with a lower pressure level, then but to be able to perform the blast with a particularly high pressure.

Claims

Claims: 1. Detonation pipe for devices for blasting off and dividing hard, compactly stored minerals, in particular for breaking up large pieces of rock, with the help of a pressure wave that is generated at the head end of the detonation pipe fixed in the borehole by a controlled sudden expansion of a stored amount of highly compressed air, characterized in that using a warhead (2) attached to the end of the detonating tube and provided with at least one exchangeable bursting body (3), the latter on both sides of the openings (4) intended for the exit of the pressure wave with sealing collars (6, 7) which can be braced against the wall of the borehole ) is equipped so that a limited pressure chamber is formed between the two cuffs.

2. Detonation pipe according to claim 1, characterized in that both collars (6,7) are designed in the manner of compression collars and that a spacer sleeve (11) provided with transverse openings (12) is arranged between these two collars.

3. Detonation pipe according to claim 1 or 2, characterized in that the warhead has a threaded pin (13) axially adjustable in a threaded end of the explosive tube (1) is attached, with one seal from the snap tube end and the other seal from Warhead end is carried in such a way that by a relative rotation of the warp tube and warhead, the axial distance between the two sealing collars can be changed.

4th Detonation pipe according to Claim 1, characterized in that the two sealing collars (6 ', 7') as simultaneously from the pressure wave of the expanding compressed air - in particular but with differentiated radial force - tensionable compression collars are formed are.